Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
91
Расчет грузопотоков включает в себя 6 основных разделов: выбор и обоснование добычного комплекса, установленного в лавах, выбор и обоснование проходческого оборудования, определение грузопотоков из очистных забоев, из подготовительных забоев, вспомогательных материалов и пассажирских перевозок.
Этот раздел необходим для более детального обоснования средств транспорта в горных выработках.
Примечание: после выбора и обоснования добычного и проходческого оборудования приводятся их основные технологические характеристики.
Для обоснованного выбора конвейерного транспорта необходимо определить следующие качественные характеристики грузопотоков:
– средний минутный грузопоток за время поступления угля от очистного забоя на конвейер, т/мин;
– максимальный минутный грузопоток, который поступает от очистного забоя на конвейер в период достижения добывающей машиной максимально допустимой в очистном забое скорости подачи.
Исходные данные:
Тип выемочной машины и забойного конвейера.
– длина очистного забоя, м;
m – мощность пласта, м;
Асм – сменный объем добычи, т/см;
Тсм – продолжительность добычной смены;
nсм – число добычных смен в сутки;
b – ширина захвата добычной машины;
N – количество циклов в смену, цикл/смена;
ц – плотность угля в целике, т/м3
Средний минутный грузопоток за время поступления угля от очистного забоя рассчитывается по формуле:
т/мин,
где
kп – коэффициент времени поступления груза от одного очистного забоя на транспортную систему.
Значение kп выбираем в зависимости от принятой схемы работы выемочной машины.
При челноковой (двусторонней), а также при односторонней без зачистки забоя схемах работы следует принимать:
При односторонней схеме работы с зачисткой забоя величина kп рассчитывается по формуле:
где
kм – коэффициент машинного времени;
tв – продолжительность работы выемочной машины по выемке полезного ископаемого в течение смены, мин;
tз – продолжительность зачистки очистного забоя при обратном ходе машины, в течение смены, мин.
Значение tз рекомендуется принимать по планограмме работ в очистном забое или определять по формуле:
мин,
где
vmax.м – максимальная маневровая скорость машины, м/мин;
N – количество рабочих циклов в смену.
N принимается по планограмме работ или рассчитывается по формуле:
В случае одновременной работы нескольких очистных забоев на сборную транспортную систему значение среднего суммарного минутного грузопотока определяется по формуле:
т/мин.
Определяется максимальное количество угля, которое может поступать из очистного забоя при отсутствии ограничения по производительности забойного конвейера:
; (3.1)
; (3.2)
где
v’max – максимальная скорость подачи машины при прямом ходе, м/мин;
v’max – максимальная скорость подачи выемочной машины при обратном ходе, м/мин;
vmax = v′max – для челноковой схемы(при обратном ходе осуществляется выемка);
v′max = 0,85 vmax.м – когда при обратном ходе осуществляется зачистка;
1 и 2 – расчетные коэффициенты:
vk – скорость движения цепи забойного конвейера, м/мин;
п – коэффициент погрузки, зависящий от схемы работы выемочной машины, принимается
п = 1 – для формулы (3.1) и п = 0 – для (3.2), при работе выемочной машины по челноковой схеме.
п = 1 – для (3.1) и (3.2) – при работе лавы по односторонней схеме без зачистки(с полной погрузкой при прямом ходе).
п – выбирается по справочникам при односторонней схеме с зачисткой(в зависимости от угла падения пласта, его мощности и схемы отработки).
в формуле (3.1) и в формуле (3.2) при работе комбайна по уступной схеме,
m1 – часть рабочей мощности пласта, вынимаемой при прямом ходе.
Большее из найденных по формулам (3.1) и (3.2) значения а'max и а"max сравнивается с максимальной минутной производительностью забойного конвейера – аз.к.
В качестве максимального минутного грузопотока а1(max), поступающего из одного очистного забоя, следует принимать:
а1(max) = a'(max) (или а"max), если а'max (или а"max) аз.к.
а1(max) = аз.к., если а'max (или а"max) аз.к.
Значение максимального суммарного минутного грузопотока за время поступления на сборную транспортную систему от нескольких очистных забоев определяется по формуле:
где
σi – среднеквадратичное отклонение значений минутных грузопотоков за время поступления по каждому из суммарных очистных забоев.
, т/мин;
nσ – вероятностный параметр, учитывающий совместность поступления максимальных грузопотоков из очистных забоев(см. табл. 3.1).
Таблица 3.1.
|
Число забоев |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
nσ |
2,4 |
2,15 |
1,9 |
1,7 |
1,5 |
1,25 |
1 |
Пример.
На шахте «Красноармейская-Западная № 1» в 3 северной лаве блока 5 используется комплекс «Глинник», в состав которого входит комбайн 2ГШ68Б и конвейер СП202. Исходными данными для расчета являются:
м – длина очистного забоя;
м – вынимаемая мощность пласта;
Асм = 428 т/см – сменный объем добычи;
N = 2 – число рабочих циклов за смену;
Tсм = 6 часов – продолжительность добычной смены;
= 6° – угол падения пласта;
м – ширина захвата исполнительного органа комбайна;
ц = 1,35 т/м3 – плотность угля в целике;
Схема работы выемочной машины – односторонняя с зачисткой.
vmax,м = 5 м/мин – максимальная скорость подачи выемочной машины;
vmax = 1,5 м/мин – максимальная скорость подачи выемочной машины при выемке угля;
аз.к. = 8,9 т/мин – производительность забойного конвейера.
Расчет среднего минутного грузопотока из одного очистного забоя.
где
kп – коэффициент времени поступления от одного очистного забоя на транспортную систему, который выбирают в зависимости от принятой схемы работы выемочной машины.
При односторонней схеме работы очистного комбайна
где
tв =215 мин. – продолжительность работы выемочной машины по выемке угля на протяжении смены (берется из планограммы работ);
tз – продолжительность зачистки очистного забоя при обратном движении машины на протяжении смены, мин.
Значения tз определяют по зависимости
мин.
.
Тогда для 3 северной лавы
т/мин.
Расчет максимального минутного грузопотока из одного очистного забоя.
м/мин. – максимальная скорость подачи выемочной машины при зачистке очистного забоя;
м/мин. – скорость движения цепи скребкового конвейера СП202, который принят к работе в комплексе;
– коэффициент погрузки, который зависит от схемы работы выемочной машины.
При прямом движении выемочной машины
т/мин.
При обратном движении
т/мин.
Большее из найденных значений и сравниваем с максимальной минутной производительностью забойного конвейера (для СП202 в нашем случае т/мин.).
Для дальнейшего расчета принимаем т/мин.
Расчет грузопотоков из подготовительных забоев производится в зависимости от средства транспорта – конвейерный или локомотивный. Поэтому рассмотрим два случая.
Для практических расчетов достаточно учитывать среднесменные минутные грузопотоки за периоды работы проходческого оборудования, осуществляющего погрузку угля или породы на общешахтную конвейерную систему.
Среднее значение грузопотока за машинное время из подготовительного забоя, оснащенного комбайном или погрузочной машиной
,
где
S – сечение выработки в проходке, м2. В общем случае
S = Sпор + Sуг.,
Sпор – сечение выработки по породе, м2;
Sуг. – сечение выработки по углю, м2;
Lп – среднесменный темп проходки, м.
Рекомендуется принимать при проведении участковых выработок
Lп = (1,2…1,3) Lз,
где
Lз – среднесменный темп продвигания очистного забоя, м;
ц – плотность угля, породы или горной массы в массиве, т/м3;
tр – время работы комбайна или погрузочной машины по погрузке в течении смены, ч (берется из планограммы работ в проходческом забое).
При поступлении на конвейер грузопотоков из двух и более подготовительных забоев величина суммарного грузопотока (т/мин) может быть определена по формуле:
;
Коэффициент z принимается по таблице 3.2:
Таблица 3.2.
|
Количество забоев |
2 |
3 |
4 |
|
z |
0,95 |
0,85 |
0,75 |
Пример.
Грузопотоки из подготовительных забоев.
Рассмотрим расчет грузопотока при проходке 4-го северного конвейерного штрека блока 5 на шахте «Красноармейская–Западная №1».
Забой оснащен проходческим комбайном 4ПП2М.
Среднее значение грузопотока из проходческого забоя:
где
S – сечение выработки, м2;
– средний сменный темп проходки, м;
– время работы комбайна по погрузке на протяжении смены, часа.
т/мин.
Сменный грузопоток из подготовительного забоя
т/см.
При определении объемов вспомогательных грузопотоков используем статистические данные Донецкого угольного бассейна, согласно которым для очистных забоев принимается вспомогательный грузопоток в размере 20% от основного, а для подготовительных забоев – в размере 8%.
Общий сменный грузопоток из действующего очистного забоя составляет 428 т/cм. Отсюда вспомогательный грузопоток
т/см.
Общий сменный грузопоток из подготовительного забоя составляет 112 т/cм. Тогда вспомогательный грузопоток
т/см.
Общий вспомогательный грузопоток составляет
т/см.
Полученные показатели, включая предыдущий пример расчета грузопотоков из очистного забоя, в соответствии со схемой горных выработок блока №5 (рис. 2.25), сводим в таблицу 3.3.
Таблица 3.3.
|
Выработка |
а1(n), т/мин. |
а1(mах), т/мин. |
Асм, т/см |
Адоп, т/см |
|
4 юж. кон. штрек |
0,44 |
— |
112 |
9 |
|
4 сев. кон. штрек |
0,44 |
— |
112 |
9 |
|
3 северная лава |
1,38 |
2,53 |
428 |
86 |
|
3 южная лава |
1,38 |
2,53 |
428 |
86 |
|
Уклон блока №5 |
3,64 |
5,06 |
1080 |
190 |
В этом случае необходимо иметь максимальные значения сменных грузопотоков, поступающих на откаточный горизонт или на обособленные откаточные выработки от каждого погрузочного пункта.
Эти данные на действующих шахтах можно получить путем наблюдений, или определять расчетным путем
Uср.см. = S · Lп · ц т/см,
а максимальный сменный грузопоток:
Uсм.max = Uср.см. · kн т/см,
где
kн – коэффициент неравномерности поступления грузопотока(в расчетах принимается укрупненно и составляет kн = 2,5…4,5).
Пример.
На шахте им. А.Г. Стаханова при проходке квершлага пласта k5 используется породопогрузочная машина 2ПНБ2, транспортировка горной массы осуществляется локомотивной откаткой. Произведем расчет грузопотока из данной выработки.
Исходные данные:
S = 16,2 м2 – сечение выработки;
Lп = 2 м – среднесменный темп проходки;
ц = 2,5 т/м3 – плотность горной массы в массиве.
Среднесменный грузопоток, который должен поступать на погрузочный пункт из подготовительных забоев
Uср.см. = 16,2 · 2 · 2,5 = 85,5 т/см.
Максимальный сменный грузопоток(принимаем kн = 2,5)
Uсм.max = 85,5 · 2,5 = 213,8 т/см.
Грузопоток вспомогательных материалов включает в себя крепежные материалы, оборудование, смазочные и взрывчатые вещества.
Устанавливаются количественные характеристики данного вида грузопотоков укрупненно, в зависимости от интенсивности ведения горных работ. Согласно статистическим данным шахт Донбасса ориентировочно можно принимать(для маломощных пластов):
Количественные характеристики пассажирских перевозок принимаются исходя из численности трудящихся при расстановке их по рабочим местам в соответствии с действующими нормативами перевозок. Для расчета принимается наиболее загруженная смена.
В качестве примера рассмотрим организацию работ в лаве в ремонтно-подготовительную смену на выбросоопасных пластах мощностью 1,5 – 2 м(см. таблицу 3.4).
Таблица 3.4.
|
№ п/п |
Наименование оборудования и процессов |
Численность работников |
Всего в смену |
|
|
ГРОЗ |
элетро-слсарь |
|||
|
1. |
Осмотр и ремонт комбайна |
2 |
1 |
3 |
|
2. |
Осмотр и ремонт механической крепи |
4 |
- |
4 |
|
3. |
Осмотр и ремонт конвейера |
3 |
- |
3 |
|
4. |
Осмотр и ремонт электропривода и редуктора |
- |
2 |
2 |
|
5. |
Осмотр и ремонт электропоезда |
- |
5 |
5 |
|
6. |
Погашение выработок |
2 |
- |
2 |
|
7. |
Нагнетание воды в пласт |
2 |
- |
2 |
|
8. |
Сокращение конвейера на штреке |
2 |
- |
2 |
|
9. |
Осмотр и ремонт ленточных конвейеров на штреке, лебедки, монорельсовой дороги и др. |
3 |
3 |
6 |
|
ВСЕГО |
18 |
11 |
29 |
На пластах меньшей мощности количество людей уменьшается до 23-25 человек. В добычную смену уменьшается количество электрослесарей, за счет чего число работников на участке составляет 20-23 человек.
Организация работ в ремонтно-подготовительную смену в подготовительном забое( см. таблицу 3.5).
Таблица 3.5.
|
№ п/п |
Наименование оборудования и процессов |
Численность рабочих |
||
|
Проходчиков |
Элетро-слесрей |
Всего |
||
|
1. |
Осмотр и ремонт комбайна |
2 |
1 |
3 |
|
2. |
Осмотр и ремонт конвейера |
3 |
- |
3 |
|
3. |
Осмотр и ремонт электропривода и редуктора |
- |
3 |
3 |
|
4. |
Наращивание конвейера |
2 |
- |
2 |
|
5. |
Прогноз |
2 |
- |
2 |
|
6. |
Осмотр и ремонт ленточных конвейеров, монорельсовой дороги, лебедки и др. |
3 |
3 |
6 |
|
ВСЕГО |
12 |
7 |
19 |
При проектировании, например двух лав и двух подготовительных забоев пассажирские перевозки будут соответственно составлять:
Nлюд = 2Nл + 2Nпз,
где
Nл – количество работников лавы, чел., Nл = 29 чел.;
Nпз – количество работников подготовительного забоя, чел., Nпз = 19 чел.
Nлюд = 2 · 29 + 2 · 19 = 96 чел.
Данные, полученные при расчетах грузопотоков, поступающих из очистных и подготовительных забоев, вспомогательных грузопотоков, пассажирских перевозок, а также грузопотоки, поступающие на сборные транспортные системы сводятся в таблицу 3.6.
Таблица 3.6.
|
№ п/п |
Наименование выработки |
Длина, м |
Вид груза |
Грузопоток |
||
|
минутный, т/мин |
часовой, т/ч |
сменный, т/см |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
В данную таблицу входят все выработки, по которым транспортируется грузопоток основных, вспомогательных грузов и пассажирские перевозки от проектируемых очистных и подготовительных забоев до околоствольного двора.
Пример.
Рассмотрим пример заполнения сводной таблицы грузопотоков(см. таблицу 3.7).
Таблица 3.7.
|
№ п/п |
Наименование выработок |
Длина, м |
Вид груза |
Грузопоток |
||
|
минут., т/мин. |
часов., т/ч. |
смен., т/см. |
||||
|
1. |
1-южн. бортовая выработка |
700 м |
горная масса материалы люди |
0,239 0,019 19 чел. |
14,34 1,15 19 чел. |
86,04 6,9 19 чел. |
|
2. |
2-южн. бортовая выработка |
1300 м |
уголь материалы люди |
8,5 0,34 29 чел. |
510 20,4 29 чел. |
3060 222,4 29 чел. |
|
3. |
3-южн. бортовая выработка |
1300 м |
материалы |
1,36 |
81,6 |
489,6 |
|
4. |
4-южн. бортовая выработка |
750 м |
горная масса материалы люди |
0,25 0,02 19 чел. |
15 1,2 19 чел. |
90 7,2 19 чел. |
|
5. |
5-южн. бортовая выработка |
1300 м |
уголь люди материалы |
3,44 29 чел. 0,138 |
206,4 29 чел. 8,26 |
1238,4 29 чел. 49,53 |
|
6. |
6-южн. бортовая выработка |
1300 м |
материалы |
0,550 |
33,02 |
198,14 |
|
7. |
Южный полевой откаточный штрек |
3000 м |
люди материалы горная масса |
96 чел. 2,427 12,43 |
96 чел. 145,63 745,74 |
96 чел. 973,78 4474,44 |
90