Скиповая подъемная установка .угольной шахты

Введение

Современная подъемная установка – крупнейшее сооружение шахты – предна­зна­чена для подъема полезного ископаемого и породы, спуска – подъ­ема оборудования, материалов и людей. Основная часть подъемной уста­новки – подъем­ная машина – сложный электромеханический механизм, состоя­щий из отдельных элементов, выполняющих разные функции. Рациональ­ный набор этих элементов и установление оптимальных режимов работы машины полно­стью определяют безопасность и экономичность эксплуа­тации подъемной уста­новки. В этой связи всестороннее рассмотрение существующих теории и прак­тики расчета и выбора отдельных элементов подъ­емной машины заслуживают особого внимания при проектировании но­вой или реконструкции действующей шахтной подъемной установки. Для опреде­ления эффективности работы уста­новки необходимо установить оптималь­ную массу поднимаемого груза, скипов, определить оптимальные значения ускорения, замедления и скорости подъёма, выбрать и рассчитать мощность приводного двигателя, расположение подъём­ной машины относи­тельно ствола шахты, определить приведённую массу подъём­ной установки, эффективную мощность подъёма, расход электрической энергии и КПД подъём­ной установки.

Исследование запаса прочности, удельного давления и не скольжения ка­ната, являются основными при расчете многоподъемных установок со шкивами трения. Многоканатный подъем, являясь незаменимым при подъеме с глубо­ких горизонтов, эффективно может быть использован и для подъема больших гру­зов с неглубоких горизонтов и, поэтому его рекомендуют для применения практиче­ски во всех случаях, без ограничения высоты подъема.

Сосуды, применяемые в шахтном подъеме, делят на три основные группы: ба­дьи, клети и скипы. В стационарных подъемных установках применяют клети и скипы.

Исходные данные

Скиповая подъемная установка

Наименование объекта……………………..……………………...угольная шахта

Глубина шахты , м……………………………………………………………….. 250

Диаметр ствола , м……………………………………………………………....…6,5

Годовая производительность шахты , млн.т………………………..……………1,2

Плотность угля, т/м³…….…………………………………………………………0,8 Необходимо разместить в стволе скип и клеть с противовесом в соответствии размерами и с требованиями правил безопасности.

1. Выбор скипа.

1.1. Необходимая часовая производительность подъема

где С – коэффициент  резерва производительности установки, для подъема полезного ископаемого С=1,5;

А_г – годовая производительность шахты, А _г=1,2 млн. т.;

N – число рабочих дней в шахте, n _дн=300;

t –продолжительность работы подъемной установки в течение суток, t=18ч.

1.2. Ориентировочная масса полезного груза скипа [1]

Ориентировочная масса полезного груза скипа при двухконцевом подъеме:

где q - продолжительность паузы, ориентировочно принята q=10с.

                                               (3)

где  H_ш - глубина отрабатываемого горизонта H_ш= 250м;

h_заг – высота загрузки скипа у подземного бункера h_заг = 8 м;

h_пб – высота приемного бункера h_пб = 20 м.

Из стандартного ряда скипов по ориентировочной грузоподъемности выби­раем скип с грузоподъемностью 8т.  

Выбираем стандартные скипы для угля со следующими техническими дан­ными

Таблица 1. Характеристики скипа

Схема расположения ПУ относительно ствола представлена на рис. 1.

                                                                   (4)

где h_пр – привышение нижней кромки в положении разгрузки верхней кромки прием­ного сосуда ;

h_c – высота скипа в положении разгрузки.

 Согласно ОНТП 5 – 86 уточненное значение продолжительности паузы на од­новременную загрузку и разгрузку скипов при емкости скипа равной 9,5 м³ составит  q = 11 с.

где  – вместимость сосуда ;

 - плотность угля.

2. Расчет ориентировочной максимальной скорости подъема.

2.1. Число подъемов в час

Число подъемов в час рассчитываем из условия заданной производительности:

Округляем в большую сторону до ближайшего целого, n_ц = 44.

2.2. Продолжительность цикла одного подъема 

2.3. Продолжительность подъема

                                                                                                    (8)

2.4. Средняя скорость подъема

2.5. Ориентировочное значе­ние максимальной скорости для семипериод­ного графика скорости при этом определяем

(10)

3. Расчет и выбор подъемного каната.

3.1. Наименьшая необходимая по условиям прочности масса 1 м каната

Длина отвеса подъемного каната:

при отсутствии хвостового каната

                                                                                                    (11)

при наличии хвостового каната

                                                (12)

Высота переподъема, или же запасной путь для аварийного торможения (рас­стояние между находящимся в положении разгрузки скипов и направляю­щим шкивом) по нормам ПБ составляет 3 ≤ h_пер ≤ 6 ; при расчетах в среднем прини­мают равным h_пер = 3,0 м.