Расчет подъемной установки шахты, глубина горизонта которой = 200 м

3 РАСЧЕТ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ

3.1Исходные данные для выполнения расчета:

Годовая производственная мощность шахты             А_год.ш = 1,0 млн. т/год

Глубина горизонта шахты                                          Н_ш = 200 м

Число рабочих дней в году (ОНТП-5)                         n_дн = 300

Число часов работы подъема в сутки (ОНТП-5)            t_cvm =18  ч
Коэффициент резерва производительности               с_р =  1,5

3.2 Ориентировочная высота подъема.

                                                         (3.1)

где h_б+h_з.у ≈ 45 м (принимается высота приемного бункера h_б = 25 м и глубина загрузочного устройства, h_з.у  = 20 м).

3.3  Требуемая часовая производительность подъемной установки

                                              (3.2)

3.4 Ориентировочная масса полезного груза скипа

                                                (3.3)

По формуле (3.3) определяем наивыгоднейшую массу полезного груза скипа и округляем до ближайшего стандартного значения.

После этого выбираем стандартный скип типа СН, технические параметры которых приведены в [3., табл.1]

Выбираем скип 2СН7 - 1

1) Полезная масса угля загружаемого в скип, Q_п = 5,6 т.

2) Собственная масса скипа Q_с = 7,54 т.

3)Размеры скипа ширина а = 1540 мм, длина в плане в = 1850 мм, высота с прицепным устройством h_c = 8625 мм.

4)Длина разгрузочных кривых h_pк = 2,l7  м.

5)Превышение кромки затвора скипа над бункером h_ск.б = 0,5 м.

3.5.    Расчет максимальной скорости подъема

3.5.1.Число подъемов в час из условия заданной производительности

                                                               (3.4)

3.5.2. Продолжительность одного цикла подъема

                                                                                                                                                          (3.5)

3.5.3. Время движения сосуда за один подъем

                                                          (3.6)

где Ө - пауза между подъемами принимаем по [3., табл. 2] .

3.5.4. Средняя скорость подъема

                                                           (3.7)

3.5.5. Максимальная скорость подъема

                                                           (3.8)

где α = 1,25 рациональное значение множителя скорости

3.6.  Расчет и выбор высоты копра

 (3.9)

Принимаем стандартный копер из [3.,табл. 3]:

Высота копра Н_к =41 м.

Наибольшая нагрузка на копер F_к  (т).

Расстояние между точками схода канатов S_к (м).

3.7. Расчет и выбор подъемного каната

3.7.1. При длине отвеса каната Н_о <600м

                                              (3.10)

где Q_o = Q_п+Q_c - масса концевого груза, кг;

       Н_о = Н_ш+h_зк+Н_к, - длина отвеса каната, м;

       σ_вр = 1770 - маркировочная группа каната, МПа;

       m_пб = 6,5 - коэффициент запаса прочности каната по ПБ;

       ρ_о = 9680 - условная плотность каната, кг/м³.

Подъемный канат выбираем по ГОСТ-7668-80, с маркировочной группой 1770 МПа (180 кгс/мм²). Допускается выбирать канаты по ГОСТ-7669-80 (ОКТП-86), выписки которых приведены в [3., табл. 5 и 6].

По ГОСТу на подъемный канат выбираем его характеристики:

Канат типа ЛК – РО конструкции 6х36(1+7+7/7+14)+1о.с. по ГОСТ 7668 - 80

ρ_ст - масса 1 п.м выбранного каната, ρ_ст = 5,51 кг/п.м;

d_к - диаметр каната, d_к = 38 мм;

Q_z - суммарное разрывное усилие всех проволок каната, Q_z  = 984 кН.

2.6.3. Проверка коэффициента запаса прочности каната при Но<600 м.

                                                   (3.11)

3.7. Выбор подъемной машины

Подъемные машины выбираются из стандартного ряда типа МПБ, технические характеристики которых приведены в [3., табл. 11].

3.7.1.Диаметр барабана подъемной машины

                                                    (3.12)

где d_к - диаметр принятого к навеске подъемного каната, мм.

3.7.2. Максимальная статическая нагрузка

                                            (3.13)

3.7.3. Наибольшая разность статических натяжений

                                             (3.14)

3.7.4. Техническая характеристика подъемной машины

Технические    характеристики    подъемных    машин    типа    МПБ приведены в [3., табл. 1.1]..

Типоразмер – МПБ -5-2-2

Диаметр барабана – D_б = 5 м.

Максимальное статическое натяжение каната F_ст^max =  250 кН.

Максимальная разность статических натяжений ∆F_cт^max = 180 кН.

Наибольшая допустимая скорость V =14 м/с.

Маховый момент машины без редуктора [GD²] = 8600 кН-м².

Наибольший диаметр каната d_к = 53,5 мм.

Шаг нарезки t_к = 56 мм.

3.7.5. Проверка канатоемкости барабана

                                        (3.15)

где   H_п = H_ш + h_зк + h_б - высота подъема, м;

         l_з = 35 - резервная длина каната для испытания, м,

         Z_mp = 5 - число витков трения;

         t_нap - шаг нарезки, мм (принимается по [3., табл. 10]).

Условие проверки В_расч < В_ст выполняется.

3.7.6.Расчетная длина струны каната

                                    (3.16)

где  Н_к  -   высота  копра,   м;

        С_о = 1 м  -   принятое   превышение   оси подъемной машины над отметкой ±0,0;

        R_шк = 2,5 - радиус шкива, м;

        b_min > 0,6Н_к+3,5+D₆ = 33,1 - минимальное расстояние между осями машины и ствола, м;

                                                       (3.17)

Условие (3.18) выполняется.

3.7.7. Расчет углов девиации и угла наклона каната к горизонту

Наружное и внутреннее отклонение витков каната вдоль оси барабана

                                     (3.18)

                                                 (3.19)

Схема для расчета углов девиации

В процессе расчета принимаем:

R_шк = 2100 мм при Q_п = 5,6 т;

Наружный угол девиации

                                                    (3.20)

где В_ст - стандартная ширина барабана, м;

       а = 0,015 - расстояние между ребордами барабанов, м;