Расчет скребкового и ленточного конвейеров в условиях заданной выемочной панели

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Данная курсовая работа выполнена на тему: «Расчет скребкового и ленточного конвейеров в условиях заданной выемочной панели».

В ходе выполнения курсовой работы осуществлен выбор выемочного комплекса, расчет грузопотоков от комплексно-механизированных лав и выбор оборудования для конвейерных линий.

Выемочный комплекс работает в условиях пласта, характеризующимся параметрами:

мощность пласта m = 1,6 м;

угол падения пласта б = 8°;

сопротивляемость пласта резанью ;

С учетом заданных горно-геологических условий залегания пласта определяются средний и максимальный минутные грузопотоки из очистных забоев. Далее для схемы транспорта №10 производится выбор ленточных конвейеров.

Специальная часть содержит описание конструкций скребковых конвейеров, применяемых в настоящее время, описание скребкового конвейера «ЛСК5М», его тяговый.

ВВЕДЕНИЕ

Транспортирование - один из основных процессов горного производства. Горные транспортные машины выполняют работу по выдаче на поверхность из подземного пространства полезных ископаемых и породы, по перемещению горной массы, оборудования, людей, как под землёй, так и на поверхности.

Подземный транспорт шахт и рудников горнодобывающей промышленности является составным звеном общешахтной транспортной системы, под которой понимают управляемую совокупность взаимосвязанных технологических схем и средств основного и вспомогательного грузопотоков по горным выработкам и на поверхности.

Он представляет собой многозвенную (разветвленную) систему, состоящую из разнотипных транспортных установок цикличного и непрерывного действия с взаимосвязанными параметрами, функционирующую в сложных горно-геологических условиях. Ежесуточно по подземным горным выработкам перевозятся миллионы тонн груза.

Основные технологические функции подземного транспорта:

прием и транспортирование полезного ископаемого из очистных забоев до околоствольного двора (для шахт, вскрытых вертикальными стволами) или до поверхности (для шахт, вскрытых наклонными стволами и штольнями);

прием и транспортирование полезного ископаемого и породы из подготовительных забоев до транспортных средств, доставляющих полезное ископаемое из очистных забоев (при совместном их транспортировании) до околоствольного двора или поверхности шахты (при раздельном их транспортировании);

транспортирование различных видов вспомогательных материалов и оборудования к очистным и подготовительным забоям и другим производственным участкам в шахте, а также в обратном направлении;

транспортирование закладочных материалов к местам потребления;

перевозка людей в условиях комфорта за минимальное, не более 45 мин с момента посадки в клеть, время к местам работы в шахте и обратно, т. е. в начале и конце смены, а также перевозка лиц технического надзора и ремонтных рабочих по шахте в течение смены.

Характерные черты подземного транспорта:

сравнительно небольшие расстояния транспортирования в подземных условиях при значительных объемах перевозки основных и вспомогательных грузов и числе людей;

неравномерность грузопотоков;

широкая разветвленность транспортных магистралей, изменяющих свою топологию и параметры в пространстве и во времени;

наличие в одной транспортной магистрали нескольких видов транспорта и необходимость перегрузок в узлах сопряжения;

многозвенность транспорта, работающего в горизонтальных и наклонных выработках в стесненных условиях при значительной газоносности, влажности и запыленности окружающей среды,

химической активности шахтных вод, а также повышенной температуре при разработке глубоких горизонтов (на глубине 1000-1100 м температура рудничной атмосферы составляет 28-35 °С).

1. ГОРНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Описание схемы транспорта

Рис. 1.1.1 - Схема транспорта

На рисунке 1.1.1. изображена схема транспорта при отработке бремсберговой панели угольного пласта мощностью 1,6 м, который имеет угол падения = 8. Сопротивляемость угля резанию Ар = 300 кН/мм в неотжатой зоне. Отработка очистных забоев производиться механизированным комплексом КМ-87дн, в состав которого входит скребковый конвейер СП-87П, комбайн 2ГШ-68.

Транспортирование полезного ископаемого по очистному забою производится скребковым конвейером «СП-87П»; далее происходит перегрузка на ленточный конвейер 2ЛТ80У, который устанавливается в ярусном конвейерном штреке; полезное ископаемое транспортируется до панельного конвейерного бремсберга, на котором установлен ленточный конвейер 2Л100У. С бремсбергового конвейера груз поступает в горный бункер, далее производится погрузка в вагонетки и уголь доставляется электровозами к стволу.

Транспортирование горной массы из подготовительных забоев производится скребковым конвейером ЛСК5М , затем ленточным конвейером 2ЛТП80У до механизированного бункера БМ-500. В течение трех добычных смен горная масса накапливается в бункере, а во время ремонтной смены доставляется бремсберговым конвейером 2Л100У-01 до электровозной откатки, далее по главному штреку до ствола.

1.2 Обоснование принимаемых параметров

По заданным параметрам пласта выбираем оборудование для комплексно-механизированных забоев.

тип механизированного комплекса КМ-87дн

мощность пласта, м 1,35 - 1,95

угол падения пласта, град 0 - 35

тип комбайна2ГШ-68

ширина захвата, м 0,63

производительность, т/мин 5,5

скорость подачи, м/мин 0 - 10,0

тип скребкового конвейера СП-87П

производительность, т/мин 7,5

скорость движения Vк, м/с 1,12

Характеристика выемочной машины 2ГШ-68 [1, стр. 42].

ширина захвата комбайна b, м 0,63

вынимаемая мощность пласта m, м 1,1 - 2,5

скорость подачи комбайна Vmax, м/мин-

технически допустимая скорость подачи Vmax т, м/мин10,0

тип электродвигателя 2экв4-160-320/320

мощность двигательная/часовая, кВт320/4320

момент максимальный стендовый, Н·м 6000

Число циклов комбайна при односторонней схеме работы:

Где Тсм- продолжительность смены, ч;

kм 1- коэффициент машинного времени;

Lоз 1- длина очистного забоя, м;

Vmax- максимальная скорость подачи выемочной машины при резании, м/с;

tпз- время на совершение подготовительно-заключительных операций, tпз=20 мин [1, стр.3].

Принимаем N1=3для того чтобы после 3-х добычных смен в ремонтную комбайн находился на штреке.

Действительное значение коэффициента машинного времени:

максимальная скорость подачи выемочной машины при резании:

гдеNуст- устойчивая мощность электродвигателя комбайна, кВт;

Hw- удельные энергозатраты разрушения угля, Hw = 0,9кВт·ч/т;

гц- средняя плотность угля в целике, г = 1,35 т/м3 [1, стр.2].

устойчивая мощность электродвигателя типа ЭКВ:

гдеNдл- длительная мощность электродвигателя, Nч = 320 кВт [1, стр.42].

Сменная нагрузка на очистной забой:

1.3 Определение характеристик грузопотоков из очистного забоя при челноковой схеме работы комбайна

Средний минутный грузопоток:

гдеkп1- коэффициент времени поступления угля из очистного забоя. При челноковой схеме Кп=Км=0,45.

Максимальный минутный грузопоток изОЗ №1 при прямом ходе выемочной машины:

Где д1- расчетный коэффициент, учитывающий направление движения выемочной машины и цепи скребкового конвейера;

Шп- коэффициент погрузки, Шп = 1 для челноковой схемы работы [1, стр. 45].

коэффициент, учитывающий направление движения комбайна и цепи скребкового конвейера:

гдеVк- скорость цепи конвейера СП-87П , Vк= 67,2 м/мин[1, стр. 39].

Максимальный минутный грузопоток изОЗ №1 при обратном ходе выемочной машины:

коэффициент, учитывающий направление движения комбайна и цепи скребкового конвейера:

В качестве максимального принимаем:

5,5<7,5

Условие выполняется, значит, конвейер СП-87П принят правильно.

Принимаем Lоз2 = 150 м, оборудование применяемое в ОЗ №2 аналогично ОЗ №1. Следовательно средний и максимальный минутные грузопотоки из ОЗ №1 и ОЗ №2 равны.

Таблица 1.3.1 - График выходов рабочих очистного забоя

Профессия	Число рабочих	В сутки
	I	II	III	IV
Машинист комбайна	1	1	1	1	4
Помощник машиниста	1	1	1	1	4
Горнорабочий очистного забоя	1	3	3	3	10
Электрослесарь	5	1	1	1	8
Горнорабочий	2	1	1	1	5
Всего	10	7	7	7	31

1.4 Выбор типов конвейеров

Рис. 1.4.1 - Транспортная линия

Транспортную линию условно делим на расчетные участки. Участки 1-3, 2-3 - однопоточные, участок 3-4 - сборный. Выбор типов конвейеров производим для каждого участка [1, стр. 11].

Участок 1-3 - ярусный конвейерный штрек

L = 1000 м;

в = -1°

а1(п)1 = 3,78 т/мин;

аmax1 = 5,5 т/мин.

По приемной способности принимаем конвейер 2ЛТ80У.

Основные параметры конвейера 2ЛТ80У [5, стр. 8]:

угол наклона, град -10 - +10

ширина ленты, мм 800

скорость движения ленты, м/с 2,5

приемная способность, м3/мин 10,2

максимальная производительность, т/ч 420

суммарная мощность привода, кВт 2х55

Приёмная способность конвейера должна быть больше максимального минутного грузопотока:

гQк.пр. >а max

0,85·10,2 > 8,67 т/мин > 5,5 т/мин

Эксплуатационная нагрузка на конвейер:

гдеkt-расчетный коэффициент нагрузки, зависящий от продолжительности загрузки несущего полотна конвейера tк и минутного коэффициента неравномерности k1.

По графику применимости допустимая длина конвейера Lк доп. = 1000 м, принимаем один конвейер 2ЛТ80У на участок 1-3 Lк = 1000 м, Qэ доп. = 320 т/ч.

Проверка правильности выбора конвейера.

По приемной способности конвейера:

По эксплуатационной производительности конвейера:

Оба условия выполняются, следовательно, конвейер выбран верно.

Участок 2-3 - ярусный конвейерный штрек

L = 1000 м;

в = -1°

а1(п)2 = 3,78 т/мин;

аmax2 = 5,5 т/мин.

Так как средний и максимальный минутные грузопотоки из ОЗ. №1 и ОЗ №2 равны, принимаем на участке 2-3 один конвейер 2ЛТ80УLк = 1000 м, Qэ доп = 320 т/ч.

Участок 3-4 - панельный конвейерный бремсберг

L =850 м;

в = - 8°

Суммарный средний минутный грузопоток:

Максимальный суммарный минутный грузопоток:

гдепу- вероятностный параметр, зависит от числа очистных забоев, пу = 2,4 [1, стр. 14];

у- среднеквадратичное отклонение минутных грузопотоков за время поступления груза из очистных забоев.

По приемной способности принимаем конвейер 2Л100У.

Основные параметры конвейера 2Л100У [5, стр. 8]:

угол наклона, град-16 - +18

ширина ленты, мм 1000

скорость движения ленты, м/с 2,5

приемная способность, м3/мин 16,8

максимальная производительность, т/ч 850

суммарная мощность привода, кВт2х110

Эксплуатационная нагрузка на конвейер:

По графику применимости допустимая длина конвейера Lк доп = 630м, принимаем один конвейер 2Л100У, Lк = 600 м, Qэ доп = 765 т/ч.

Проверка правильности выбора конвейера.

По приемной способности конвейера:

По эксплуатационной производительности конвейера:

Оба условия выполняются, следовательно, конвейер выбран верно.

1.5 Характеристики грузопотоков из подготовительных забоев

Горная масса вынимаемая из подготовительных забоев №1, №2, №3 и №4 во время добычных смен в очистных забоях накапливается в механизированных бункерах, во время ремонтной смены горная масса из бункеров доставляется на главный штрек и дальше электровозной откаткой к стволу.

Суточный грузопоток из подготовительного забоя:



Где S- площадь сечения выработки в проходке, S = 8 м2 [5, стр. 41];

L - подвигание забоев за цикл, L = 0,8 м [5, стр. 41];

П - число циклов в сутки, п = 15 [5, стр. 41].

Tj - время работы комбайна, [5, стр. 41].

По полученному значению суточных грузопотоков выбираем механизированный бункер БМ-500.

Основные параметры бункера БМ-500 [3, стр. 251]:

погонная емкость, м3/м - 7,25

вместимость бункера, т - 500

наибольшая скорость скребкового органа, м/с - 0,1

наибольшая производительность выгрузки, м3/с - 0,2

количество данных конвейеров - 2

габаритные размеры, мм

высота	3100
	4200
длина	72000

1.6 Техника безопасности и охрана труда

1.6.1 Противопожарные мероприятия

Снижение пожарной опасности осуществляется по следующим направлениям:

увеличение объемов основных работ по предупреждению и тушению пожаров;

развитие работ по созданию и внедрению методов профилактики и тушения с применением азота, инертных пен и инертных вспененных пульп;

развитие работ по созданию способов торможения самовозгорания с помощью антипирогенов и профилактических работ с применением гелеобразующих растворов;

обеспечение пожаробезопасных параметров вскрытия и подготовки выемочных участков, блоков и столбов и технологии выемки угля для повышения скорости отработки и надежности изоляции выработанного пространства;

повышение качества изоляционных работ и своевременного контроля за первоначальными признаками самовозгорания;

прокладка противопожарно-оросительных сетей в горных выработках;

обеспечение пожарных узлов шахты средствами пожаротушения;

возможность быстрой изоляции отдельных выработок и участков в случае возникновения пожара.

Необходимость повышения эффективности тушения пожаров и ведения профилактических работ по предотвращению самовозгорания привела к созданию новых средств, способов и технологий.

Первым таким средством стала воздушная пена и вспененная глинистая пульпа (ВГП).

С целью снижения доступа кислорода к очагу горения начали применять новые средства - инертную пену (ИП) и инертную вспененную глинистую пульпу (ИВГП), пузырьки которых при вспенивании наполнялись азотом.

Подача ИП производится от подземного передвижного комплекса, включающего в себя установку для транспортирования жидкого азота УТЖА-2М, генератор типа ГПА, пожарную пику. Если, азот используется в газообразном виде, то в состав комплекса включается газификатор ПГХКА. Доставка азота к месту установки передвижного комплекса производится второй установкой УТЖА-2М. Нагнетание ИП ведется до окончания тушения. Контроль за ходом тушения производится визуально или с помощью газового и температурного контроля.

1.6.2 Мероприятия по борьбе с пылью и вредными газами

Пыль в шахтах образуется в основном при выемке и погрузке породы и угля машинами, при ведении буровзрывных работ, при транспортировке и пересыпке угля и породы.

Угольная и породная пыль в шахте является вредным производственным фактором, угольная пыль является источником взрывов, а также фактором, вызывающим профессиональные заболевания - пневмокониозы. Кроме того, запыленность воздуха снижает освещенность рабочих мест, что является производственной помехой и способствует проявлению производственных травм.

На каждой шахте, осуществляется проект комплексного обеспыливания. В проекте предусмотрены меры по борьбе с пылью на всех процессах, водоснабжение шахты, расположение средств пылеподавления в горных выработках, обеспыливающее проветривание выработок и забоев, оборудование и материалы по борьбе с пылью, индивидуальные средства защиты от пыли.

Проект комплексного обеспыливания предусматривает выполнение мероприятий по следующим направлениям: предотвращение образования пыли и пылевого облака, предотвращение появления источников воспламенения пылевого облака или пылегазовоздушной смеси, предупреждение и локализация взрыва угольной пыли.

Снижение запыленности воздуха достигается снижением пылеобразования при разрушении угля, проветриванием горных выработок, орошением мест образования пыли, предварительным увлажнением пласта.

Снижение пылеобразования при разрушении угля. Процесс пылеобразования при комбайновой отбойке угля включает образование пыли при отделении угля от массива резцами, высвобождение пыли, содержащейся в трещинах массива угля, образование пыли при вторичном измельчении угля (падении на почву, погрузке на конвейер). Поэтому при уменьшении числа резцов в линии резания, ширины передней кромки резца, угла отбойки угля, резании вдоль трещин кливажа и слоистости пылеобразование уменьшается. Способом разрушения угля и горных пород, сопровождающимся минимальным выделением пыли, является использование тонких струй воды высокого давления, обладающих сверхзвуковой скоростью.

Предварительное нагнетание воды и растворов в угольные пласты. Снижение пылеобразования при предварительном увлажнении угольных пластов обусловливается: изменением прочностных характеристик угля, вызывающим снижение энергоемкости его разрушения и уменьшение удельного выхода пыли; повышением влажности выделяющейся в атмосферу выработки пыли, что облегчает ее улавливание и осаждение другими способами борьбы с пылью; смачиванием пыли, находящейся в трещинах, в результате чего предупреждается ее поступление в атмосферу горных выработок при отбойке угля.

Применение оросительных систем. Орошение источников пылеобразования жидкостью является наиболее распространенным способом борьбы с пылью в угольных шахтах. Наиболее простым и распространенным способом борьбы с пылью при отбойке угля комбайнами является применение типовых оросительных систем (ТОС). Оно осуществляется с помощью оросителей, предназначенных для подачи воды в места образования и распространения пыли.

Борьба с пылью при помощи пены. Преимущество применения пены заключается в возможности создания большей поверхности взаимодействия жидкости с пылью при малых расходах раствора, эффективном подавлении тонких фракций пыли и экранировании очагов пылеобразования. применяют пену малой, средней и большой кратности, равной соответственно 20-50, 50-250 и более 300.

Сухое пылеулавливание направлено на предотвращение распространения пыли из места интенсивного пылеобразования в рабочее пространство горных выработок. Сухое пылеулавливание осуществляют с помощью специальных установок. Они представляют собой агрегаты, состоящие из отсасывающего вентилятора и пылеулавливателя (шламоотделителя). Отсасываемая пыль улавливается водой, поднимаемой в диспергированном состоянии во всасывающие каналы или непосредственно на рабочее колесо вентилятора.

Разжижение пыли за счет проветривания. Эффективность проветривания выработок по пылевому фактору определяется количеством воздуха, подаваемого к месту интенсивного пылеобразования. В непосредственной близости, на расстоянии 10-12 м от места пылеобразования, происходит оседание наиболее крупных частиц угольной пыли. Часть образовавшейся пыли вымывается вентиляционной струей и разбавляется подаваемым в выработку чистым воздухом. Процесс вымывания пыли определяется скоростью вентиляционной струи: с увеличением скорости струи количество вымываемой пыли возрастает.

С другой стороны, увеличение скорости вентиляционной струи сопряжено с увеличением подаваемого в выработку количества воздуха, что снижает концентрацию пыли в воздухе за счет большого разбавления.

Проветривание осуществляется по следующей схеме представленной на рисунке 1.6.2.1.

- чистая струя воздуха

- отработанная струя воздуха

Рис. 1.6.2.1 - Схема проветривания

Проветривание очистного забоя:

Воздух подается по главному штреку в панельный людской бремсберг, проходит по ярусному конвейерном штреку в забой. Отработанная струя воздуха проходит по ярусному вентиляционному штреку, попадет в панельный вспомогательный бремсберг, а затем в главный вентиляционный штрек и по вентиляционным шурфам выходит на поверхность.

Проветривание подготовительного забоя:

Воздух подается по главному штреку в панельный людской бремсберг, далее часть воздуха подается в забой вентилятором местного проветривания. Отработанная струя воздуха проходит по панельному вспомогательному бремсбергу, в главный вентиляционный штрек и по вентиляционным шурфам выходит на поверхность.

Меры по локализации взрывов угольной пыли. Целью локализации взрывов угольной пыли является максимально возможное ограничение области распространения фронта пламени.

Эта цель достигается использованием: первичных заслонов (или автоматических устройств) с принудительным срабатыванием при локализации местных взрывов в тупиковых подготовительных выработках; основных заслонов со срабатыванием от ударной волны взрыва при локализации слабых, сильных и очень сильных взрывов на протяжении выработок. Кроме того, разработаны конструкции основных заслонов с принудительным срабатыванием, которые эффективны при локализации любых типов распространения взрывов на протяжении выработок.

Контроль пылевзрывобезопасности шахтных выработок. контроль включает: непрерывные и дискретные определения или измерения параметров метановыделения и проветривания, концентрации угольной пыли, параметров пылеотложения. Методы визуального контроля наличия опасных отложений угольной пыли в настоящее время не могут быть признаны надежными, так как позволяют фиксировать отложения, равные и превышающие 600 г/м3, что соответствует оптимальной взрывчатой концентрации. Неудовлетворительным методом следует также считать сдувание отложений угольной пыли с помощью насоса НКП-1 или резиновой груши, так как с его помощью могут быть замечены отложения, равные 100 г/м3, что, как правило, многократно превышает опасное количество угольной пыли. Широкое применение для целей измерения концентрации взвешенной пыли нашли пылемеры. Например, денситометрический пылемер ДПВ-1, позволявший с достаточной точностью (+15%) измерять экспресс-методом концентрацию витающей угольной пыли в диапазоне от 1 мг/м3 до 3 г/м3. Приставка к прибору ДПВ-1, позволявшая с его помощью измерять также экспресс-методом и пылеотложение, расширяла область применения прибора.

1.6.3 Электробезопасность

Для освещения рабочих мест в подземных электроустановках шахт должны быть предусмотрены светильники, питаемые от электрической сети, либо индивидуальные аккумуляторные светильники. Линейное напряжение для переносной лампы не должно превышать 42 Вв помещениях без повышенной опасности и 12 В в особо опасных помещениях.

Переносные кабели и провода, применяемые для сборки испытательной схемы, после каждой перевозки с одного объекта на другой необходимо тщательно осмотреть.

При обнаружении повреждений кабель должен быть отключён от сети и подвергнут ремонту.

Все работы с электрооборудованием должны проводиться изолированным инструментом, при этом электрооборудование должно быть отключёно от электросети.

1.6.4 Техника безопасности при работе с оборудованием

Каждая поступившая на предприятие забойная машина должна быть тщательно осмотрена в присутствии лиц, которые будут работать на ней. Затем ее следует опробовать на холостом ходу в механическом цехе и только после этого спускать в шахту. Лица, которые будут на ней работать, должны подробно и внимательно изучить заводскую инструкцию по использованию машины и хорошо освоить действия и приемы по управлению и уходу за ней.категорически запрещается осматривать, ремонтировать и смазывать оборудование на ходу или под электрическим напряжением; оставлять без ограждений движущиеся части и другие причинителитравм; включать машину в работу при неисправном предупредительном сигнале; работать на оборудовании, имеющем такие поломки, которые не нарушают работоспособности машины, но могут явиться причиной травмы. все такие части должны быть обнесены постоянными ограждениями, предотвращающими травматизм не только при нормальной работе, но и в случае повреждения движущейся части. Если какую-либо часть нельзя закрыть полностью (например, отбойный шнек или барабан комбайна), то его нужно оградить со стороны возможного подхода к нему людей. Ограждения должны быть прочными, надежно укрепленными и иметь блокировку, выключающую машину при снятии или неисправности ограждения. Машины, при работе которых возможно разбрасывание кусков горной массы, необходимо ограждать щитками, защищающими людей от разлетающихся кусков.

Конструкция и способ крепления ограждений и щитков должны исключать возможность ударов или трения о них движущихся деталей и образования искр или нагрева до высоких температур какого-либо из указанных элементов машины. Устройства для экстренной остановки должны выполнять свои функции независимо от того, как (дистанционно или непосредственно) управляется машина. Наиболее безопасно дистанционное или автоматическое управление. На пластах, опасных по горным ударам и внезапным выбросам, дистанционное управление забойными машинами (добычными, проходческими и буровыми) обязательно. Дистанция, с которой управляется машина, должна быть не менее 15 м. Машиной, работающей в очистном забое, безопаснее управлять, находясь на примыкающем к нему штреке.

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Анализ конструкций скребковых конвейеров

Скребковые конвейеры являются в настоящее время по существу единственным типом забойных конвейеров применяемым при принятой в угольных шахтах системе разработки длинными лавами. Скребковые конвейеры наиболее технологично вписываются в забойный механизированный комплекс, однако имеющее место в последнее время резкое возрастание мощности и производительности забойных добычных машин - узкозахватных комбайнов и стругов - наряду с возрастанием длины лавы предъявляют к скребковым конвейерам все более высокие требования в плане производительности, прочности, надежности, долговечности и мощности. Необходимость удовлетворения новых повышенных требований определила в последние годы пути конструктивного развития скребковых конвейеров, а также методы расчета и проектирования.

Скребковые конвейеры применяются для транспортирования насыпных сравнительно малоабразивных грузов. Насыпной груз перемещается волочением по желобу с помощью тягового органа, состоящего из одной или нескольких цепей с укрепленными на них перегородками-скребками, погруженными в слой насыпного груза.

Скребковые конвейеры применяют при доставке полезного ископаемого по очистному забою, устанавливаются в просеках, печах, в концевой части пластинчатого конвейера, а также в магистральных выработках длиной до 150 м. Довольно часто их используют на транспортных выработках в качестве тормозных конвейеров при спуске груза по выработкам с повышенными углами наклона. Скребковые конвейеры специальных типов используются на поверхности шахт и на обогатительных фабриках.

Современные скребковые конвейеры имеют скорость движения рабочего органа до 1,5 м/с, производительность до 1200 т/ч, длину до 350 м, суммарную мощность приводов до 500 кВт, угол наклона установки до 35°.

Достоинством скребковых конвейеров является: малая высота погрузки, простота конструкции, по направляющим может двигаться комбайн. Недостатком всех типов скребковых конвейеров является большое измельчение угля, быстрый износ цепей и желобов, что обусловлено принципом перемещения груза - волочением, а также большая масса и металлоемкость, малая длина за счёт большого трения, большие энергозатраты на транспортирование груза.

Современные скребковые конвейеры делятся на следующие типы:

СК - разборный переносной скребковый конвейер, имеет одноцепной тяговый орган, замкнутый в горизонтальной плоскости, с консольными скребками, малую высоту рештачного става за счёт размещения обеих ветвей рядом в одной плоскости. конвейеры разработаны для тонких пластов, мощность которых 0,45 0,8 м. Также эти конвейеры выпускают двух модификаций: с боковым и с верхним расположением замков рештачного става;

СР- разборный переносной скребковый конвейер, имеет двухцепной тяговый орган, замкнутый в вертикальной плоскости, рештачный став собирают из унифицированных рештаков, которые укладываются один над другим и соединяются с помощью быстроразъемных крючковых соединений;

С - разборный переносной скребковый конвейер, имеет одноцепной тяговый орган, замкнутый в вертикальной плоскости, используются для тех же условий, что и конвейеры СР, но при значительно меньших грузопотоках;

СП - передвижной скребковый конвейер, имеет двух- или трехцепной тяговый орган, замкнутый в вертикальной плоскости, прочный рештачный став, собираемый из секций, свариваемых из специального профиля.

2.2 Устройство и работа конвейера ЛСК 5М

Конвейер ЛСК5М.00.000 состоит из рештачного става состоящего из головной секции 1, переходной 2, линейных 3 и концевой 4, тягового органа 5, привода 6, а обводного барабана 7.

Рештачный став конвейера состоит из секций представляющих собой желоба с двумя отделениями для грузовой и холостой ветви тягового органа. Соединение секций между собой осуществляется посредством скоб и затворов, обеспечивающими быструю сборку и разборку става.

Головная секция ЛСК5М имеет паз для установки привода и приварные гайки для винтов перемещения его при натяжении тягового органа, состоит собственно из секции, фартука, натяжных винтов и воротков фартук секции, обеспечивает перекрытие зазора по желобу при перемещении привода в процессе натяжения скребковой цепи.

Переходная секция ЛСК5М служит для плавного перехода тягового органа от горизонтального участка линейных секции а так же представляет собой желоб с двумя отдельными для грузовой и холостой ветви тягового органа.

Линейная секция ЛСК5М представляет собой прямолинейный желоб с двумя отделениями, снабженный скобами и затворами для соединения их в став.

Концевая секция ЛСК5М аналогична головной секции имеет паз для установки обводного барабана, который фиксируется в пазу установочными пазами.

Тяговый орган собирается из отрезков скребковой цепи, с помощью соединительных звеньев обеспечивающих быструю сборку и разборку его в процессе эксплуатации.

Скребковая цепь состоит из скребков, тяговой цепи и соединительного звена.

Скребки, изготовлены из уголка 45*45 крепятся на звеньях цепи с помощью приварных планок с шагом 500 мм.

Тяговая цепь (29 звеньев) круглозвенная 14*50-С2 по ОСТ 12.44.013.15.

Соединительное звено представляет собой звено цепи с вырезом и двумя отверстиями под шплинт.

Привод конвейера выполнен в двух вариантах с двумя и одним электродвигателями.

Привод ЛСК5М с двумя электродвигателями представляет собой приводной вал со звездочкой, на концах которого на подшипниках смонтированы цилиндро-червячные редукторы с электродвигателями от горных электросверл ЭРП18Д-2М.

Редуктор привода состоит из стального литого корпуса со стаканами, крышек, цилиндрической косозубой шестерни, червяка, вращающегося в подшипниках, червяного колеса, храповика и пружины, удерживающей храповик от выхода из зацепления с червячным колесом.

Червячное колесо свободно сидящее на валу с помощью торцового храпового зацепления передает вращение на вал привода. Храповик посажен на вал на двух шпонках со свободным продольным перемещением по валу.

Наличие храпового зубчатого зацепление позволяет осуществлять независимую передачу крутящего момента от двух червячных редукторов на общий приводной вал, а также передавать крутящий момент на приводной вал при выходе из строя, во время работы, одного из двигателей или редуктора в целом.

Двухредукторный привод конвейера нереверсивный.

Категорически запрещается производить замену пружины на дистанционную втулку, замыкая таким образом, «нажестко» червячное колесо-храповик, что приведет к срезу резьбы вала при реверсе двигателя.

Для предотвращения вытекания смазки из редукторов, а также попадания в подшипниковые узлы пыли и влаги в приводе применены резиновые танжетные и кольцевые уплотнения.

Привод ЛСК5М-01 с одним двигателем представляет собой приводной вал со звездочкой, на конце которого на подшипниках смонтирован цилиндро-чевячный редуктор (правый или левый) с электродвигателем сверла ЭРП18Д-2М.

Редуктор привода состоит из стального литого корпуса со стаканами, крышек цилиндрической косозубой шестерни, червяка с подшипниками, червячного колеса, закрепленного шпонками на валу, и танжетных, и кольцевых резиновых уплотнений.

Одноредукторный привод конвейера реверсивный.

Регулировка червячного зацепления редукторов осуществляется с помощью прокладок устанавливаемых между корпусом и стаканами в червячной паре должно быть обеспечено совпадение средней плоскости червячного колеса с осью червяка. Регулировка посредством набора прокладок производиться до достижения максимальной площади пятна касания в зацеплении при пробе «на краску».

Контроль за качеством регулировки зацепления осуществляется через смотровые окна редуктора.

Регулировка конических роликоподшипников № 7206 осуществляется прокладками устанавливаемыми между стаканами и крышкой.

При регулировке подшипников необходимая толщина прокладок определятся следующим образом: устанавливают крышку без прокладок, равномерно поджимают ее болтами, осторожно постукивая по ней молотком. Не дожав болты до конца, прокручивают вал несколько раз от руки, чтобы ролики правильно установились на беговых дорожках, после чего зажимают крышку болтами до тугого поворачивания вала, т.е. до полного отсутствия люфта. После этого замеряют щупом зазор между фланцем крышки и стаканом. К величине найденного зазора прибавляют величину необходимого осевого люфта (тепловой зазор), который дл подшипников 7206 должен составлять порядка 0,04…0,1 мм. Это сумма должна составлять необходимую толщину комплекта прокладок. После этого крышку снимают и снова устанавливают уже с комплектом прокладок.

Зажав болты до отказа надо повернуть осевой люфт индикатором с отжимом вала в обоих направлениях.

В процессе эксплуатации конвейера температура нагрева подшипников не должна превышать 80 0С, а корпуса редуктора 65 0С.

Барабан обводной ЛСК5М представляет собой литой барабан с ручьем под вертикальные звенья цепи, ось которого свободно вращается в двух подшипниковых опорах. Подшипниковые опоры состоят из стаканов, крышек, подшипников, дистанционных втулок и резиновых уплотнений. Подшипники закрепляются на оси барабана шлицевыми гайками с шайбами.

Для предотвращения выпадения барабана из паза секции при разъединении тягового органа предусмотрена его фиксация винтами с гайками.

Электрооборудование комплектуется серийно выпускаемыми агрегатом АПШ-1, реле РКУ и электродвигателями горных электросверл ЭР18Д-2м.

Исполнение электрооборудования рудничное, взрывобезопасное.

В качестве поста управления принят двухкнопочный пост типа Ку-92-РВ.

Питания электродвигателей предусматривается от участковой передвижной трансформаторной подстанции. Питающее напряжение U-660 Вт, f-50Гц.

Защита сети от токов КЗ предусматривается автоматом АП-50, встроенным в агрегат АПШ-1.

Электрооборудование предусматривается располагать в близи электроприводов в зависимости от местных условий.

В целях контроля оператора перегрева электродвигателей пост управления SB располагается в удобном месте вблизи конвейера.

Для подготовки схемы к работе необходимо проверить целостность кабельных соединений, правильность подключения соединительных муфт МР. Двигатели должны быть сфазированы для нормальной работы привода конвейера. На пусковом агрегате АПШ-1 включить автомат ВА-12.

Подготовить к работе реле РКУ, а именно: включателем S1 включить питание U-127В, переключатель поставить в режим «линия».

Электрическая схема к работе готова.

Дистанционное включение и отключение электродвигателей конвейера обеспечивается с поста SB.

Нажимая кнопку КНП поста управления SB, замыкается пусковая цепь КМ. При этом срабатывает промежуточное реле КЗ, которые своими контактами замыкает питания реле. Последнее срабатывает и своими контактами через диоды одновременно включает в реле, которые срабатывают и включают одновременно контакторы в агрегате АПШ-1. На электродвигатели подается питающее напряжение U=127Вт.

Для остановки конвейера необходимо нажать кнопку КНС поста управления SB.

Конвейер ЛСК5М при постановке потребителю электроаппаратурой не комплектуется.

2.3 Тяговый расчет скребкового конвейера ЛСК5М.00.000

Техническая характеристика конвейера ЛСК5М:

единичная паспортная мощность двигателя, кВт 0,7

число зубьев звездочки, шт. 7

калибр цепи, ммхмм 14х50

разрывное усилие цепи тягового органа, кН 25

продольная жесткость одной цепи, Н 4,95х107

количество цепей в тяговом органе конвейера, шт.1

погонная масса тягового органа конвейера, кг/м 6,8

Производительность, т/час 18

Скорость движения цепи, м/с 0,2

Электродвигатель:

Тип ЭРП18Д-2М мощность, кВт 0,7

Количество, шт2

Средняя производительность конвейера:

Средний минутный грузопоток за время поступления угля из очистного забоя принимаем равным 0,3 т.к. это максимально допустимая величина.

Погонная масса груза на конвейере:

Коэффициент неравномерности грузопотока:

Сопротивление движению ветвей конвейера.

груженой:

порожней:

гдеL- длина конвейера, м;

w-коэффициент сопротивления перемещению транспортируемого материала, w = 0,6 [2, стр. 2];

f-коэффициент сопротивления перемещению тягового органа,

f = 0,4 [2, стр. 2];

в- угол падения пласта, град;

g-ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.3.1 - Расчетная схема конвейера ЛСК5М

Натяжение тягового органа в характерных точках:

Где kхв-коэффициент, учитывающий сопротивление движению на хвостовой звездочке, kхв = 0,1[2, стр. 2].

Сопротивление на приводной звездочке:

где kпр-коэффициент, учитывающий сопротивление движению на приводной звездочке, kпр = 0,05[2, стр. 3].

Полное сопротивление движению тягового органа:

гдеFо - тяговое усилие, которое должен развивать привод.

Необходимая мощность привода:



Где kреж - коэффициент режима, kреж = 0,9 для забойных конвейеров [2, стр. 3].

Необходимое количество двигателей:

Принимаем Мдв = 2.

Суммарная мощность привода конвейера:

Распределяем полученное количество двигателей между головными приводами:

nдв гол1 + nдв гол2 = nдв

Т.к. все двигатели конвейера установлены только на головном приводе, т.е. конвейер является одноприводным, а nдв = nдвгол, то натяжения тягового органа в характерных точках останутся без изменений.

Запас прочности цепи конвейера:

mц = C2PрV/(1000 Nкон) = (12500000,2)/(10001,42) = 17,8

Скорость распространения упругой волны.

для груженой ветви:

для порожней ветви:

Где С- коэффициент участия транспортируемого груза в упругих колебаниях цепи, С = 0,3 для конвейеров с одноцепным тяговым органом [2, стр. 5].

Средняя гармоническая величина скорости распространения упругой волны:

коэффициент затухания колебаний:

Масса поступательно движущихся частей конвейера:

Динамические нагрузки в тяговом органе одноприводного конвейера:

Sд = 32V2Mп/(1 -) lц z2 1 - Cos(8 L V/a lц) , Н

Sд = 33.,1420,228,6 /(1 -0,22)0,0592 1 -Cos(83,1420,30,2/1028,40,05) = = 75,1 , Н

гдеlц- длина одного звена цепи, lц = 0,092 м.

Фактический запас прочности цепи конвейера:

гдеSст.max- максимальное статические натяжение на груженой ветви конвейера, Н.



Рис. 2.3.2 - Диаграмма натяжения тягового органа конвейера ЛСК5М

Вывод

забой скребковый конвейер

Тяговый расчёт скребкового конвейера ЛСК5М показал, что фактический запас прочности цепи с учётом динамических нагрузок больше допустимого по правилам безопасности. Поэтому можно применять конвейер с большими грузопотоками или увеличивать его длину.

Список литературы

1. Расчёт грузопотоков от комплексно-механизированных лав и выбор конвейерного транспорта.

2. Масленников Н.Р., Абрамов А.П. Транспортные машины. Расчёт скребкового конвейера. - Кемерово: КузГТУ, 1996. -10 с.

3. Основные положения по проектированию подземного транспорта для новых и действующих угольных шахт. - М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1986.

4. Горнотранспортное оборудование, выпуск №3.

5. Технологические схемы проведения подготовительных выработок проходческими комбайнами на угольных шахтах Кузбасса. - Прокопьевск, 1990. -125 с.

6. Безопасность труда в угольных шахтах: Практическое руководство/ Л.П. Белавенцев, А.Ф. Галанин, В.А. Гришин и др. - М.: Недра, 1992. -286 с.

7. Шахты Кузбасса: Справочник / Брагин В.Е., Егоров П.В., Бобер Е.А. и др. Под ред. Егорова П.В. и Бобера Е.А. - М.: Недра, 1994. - 352 с.

8. Гетопанов В.Н., Гудилин Н.С. Горные транспортные установки и комплексы. - М.: Недра, 1991. - 432 с.

9. Григорьев В.Н., Дьяков В.А., Пухов Ю.С. Транспортные машины для подземных установок. - М.: Недра, 1984. - 383 с.

10. Шахмейстер Л.Г., Солод Г.И. Подземные конвейерные установки. - М.: Недра, 1976. - 432 с.

11. Братченко Б.Ф. Комплексная механизация и автоматизация очистных работ. - М.: Недра, 1977.

12. Справочник. Подземный транспорт шахт и рудников. Под общей ред. Г.Я. Пейсаховича, И.П. Ремизова. - М.: Недра, 1985. -565 с.

Размещено на Allbest.ru