Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Транспортные машины для подземных разработок..pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
36.8 Mб
Скачать

тах, разрабатывающих крутонаклонные пласты, где отсутст­ вуют участковые транспортные выработки). К комбинирован­ ным схемам относят схемы транспорта шахт, где применяется несколько видов основного транспорта, например, самоходный или конвейерный по участковым выработкам и локомотивный — по магистральным, гравитационный — по наклонным и верти­ кальным участковым выработкам и конвейерный — по магист­ ральным и т. п.

При выборе рациональных схем транспорта необходимо пре­ дусматривать соответствующую расчетной пропускную способ­ ность транспортной системы, однотипность средств транспорта, облегчающую их эксплуатацию, полную взаимоувязку отдель­ ных звеньев транспортных комплексов, возможность механиза­ ции и автоматизации процессов перевозки и работ в смежных звеньях технологических процессов добычи, надежность работы транспортных комплексов, механизированную перевозку людей к местам работы и обратно и безопасность условий труда. Кри­ терием правильного выбора схемы транспорта и оборудования транспортных комплексов является минимум приведенных затрат.

1.6. Грузооборот и грузопотоки

Грузооборотом называют количество груза в тоннах или куби­ ческих метрах, перемещаемого за сутки или год в пределах гор­ ного предприятия. Обычно большую часть грузооборота на шах­ тах составляет перемещение полезного ископаемого, меньшую — пустой породы, закладочных материалов и хозяйственно-техни­ ческих грузов.

Грузооборот определяется проектной мощностью шахты и периодически изменяется по мере развития горных работ.

Нормами технологического проектирования установлен сле­

дующий ряд

мощностей угольных

шахт: 6000, 8000,

10 000,

12 000, 15 000,

20 000 и 25 000 т/сут.

При благоприятных

горно­

геологических условиях на участках с весьма большими запа­ сами может предусматриваться проектирование и более мощ­ ных шахт.

В отдельных случаях на шахтах с ограниченными запасами углей дефицитных марок (при надлежащем обосновании) до­ пускается мощность менее 6000 т/сут.

Мощность рудников черной металлургии колеблется от 1000 до 100 000 т/сут, а цветной — от 500 до 4000 т/сут и реже — более.

Величина грузооборота современных шахт непрерывно воз­ растает. Объем транспортных работ на шахте определяется ве­ личиной грузооборота и расстоянием транспортирования.

Количество груза в тоннах или кубических метрах, переме­ щенного по определенной трассе в единицу времени (смену, час, минуту), называют грузопотоком. Грузопотоки полезного

ископаемого, пустой породы и закладочных материалов на шах­ тах почти всегда выделяют в самостоятельные направления пе­ ревозок, обычно с различными средствами транспорта. Иногда необходимо раздельно транспортировать несколько не подле­ жащих смешиванию сортов полезного ископаемого.

Грузопотоки полезного ископаемого являются основными. Их величина значительно изменяется во времени, что приводит к недогрузке или, наоборот, к перегрузке средств транспорта в отдельные периоды работы. Степень неравномерности грузо­ потока характеризуется коэффициентом неравномерности k]Uве­ личина которого изменяется в широких пределах в зависимости от различных факторов — технических, технологических, орга­ низационных и других — и выбирается на основании статисти­ ческих данных или определяется расчетом.

Наибольшей неравномерностью характеризуются грузопо­ токи из подготовительных забоев и на выемочных участках, наименьшей — в магистральных выработках и околоствольных дворах.

Максимальная величина часовых грузопотоков в магист­ ральных выработках крупных угольных шахт достигает 3500 т/ч, а рудных — 6500 т/ч, что требует применения различных по производительности средств транспорта. В некоторых случаях оказывается необходимым использование транспортных уста­ новок с регулируемой в широком диапазоне производительно­ стью.

Выбор средств транспорта производят по максимальной для

данных

условий

эксплуатации величине грузопотока, который

в таких

случаях

называют расчетным (А р, т/ч, т/мин).

Г л а в а

2

 

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАСЧЕТА

2.1.Производительность транспортных машин

иустановок

Производительностью называют количество груза, перемещае­ мого транспортной машиной или установкой в единицу вре­ мени. Производительность выражают в массовых (Q, т/мин, т/ч и т. д.) или объемных (V, м3/мин, м3/ч и т. д.) единицах, ко­ торые связаны между собой соотношением Q= yV' При локомо­ тивном и самоходном транспорте иногда бывает удобнее выра­ жать производительность в условных единицах работы (QL, т* км/см, Т'км/сут и т. д.), т. е. количеством груза, перемещае­ мого в единицу времени на определенное расстояние (L, км).

Различают три вида производительности: теоретическую QT,

техническую Q и эксплуатационную Q0. Теоретической назы­ вают максимальную производительность транспортной уста­

новки при наибольшем допустимом заполнении грузом ее грузонесущих элементов и при максимальной скорости движения без учета ограничений по мощности привода и прочности тяго­ вых элементов. Ею пользуются при сравнительном анализе ра­ боты транспортных машин и установок различных типов. Ми­ нутную теоретическую производительность конвейеров принято называть приемной способностью (Qnpi, т/мин, Knpi, м3/мин) и пользуются ею при предварительном выборе конвейеров. При­ емную способность полустационарных конвейеров в целях пре­ дотвращения просыпания груза принимают обычно на 10 % меньше, чем стационарных, работающих в аналогичных усло­ виях. С увеличением угла наклона конвейеров их приемная спо­ собность уменьшается. Величина приемной способности кон­ вейеров устанавливается ОСТ 24—076.01.

Техническая производительность соответствует номиналь­ ному режиму работы транспортной установки при полном ис­ пользовании ее конструктивных возможностей. Величина техни­

ческой производительности

не постоянна и

устанавливается

с учетом мощности привода

и прочности тяговых элементов в за­

висимости от условий эксплуатации (длины

и угла наклона

транспортной установки). Техническая производительность ука­ зывается в заводской характеристике транспортной машины или установки и поэтому ее называют также паспортной. Техни­ ческая производительность меньше теоретической и ею пользу­ ются при выборе средств транспорта.

Эксплуатационная производительность соответствует факти­ ческой производительности с учетом неравномерной загрузки и перерывов в работе транспортной установки по техническим, организационным и другим причинам. Ее можно представить как расчетную величину условного равномерного грузопотока, эквивалентную фактическому неравномерному грузопотоку, по­ ступающему с погрузочного пункта на транспортную установку.

Эксплуатационная производительность всегда меньше тех­ нической, а их отношение kn = Qo/Q<.ly характеризующее сте­ пень совершенства организации горных и транспортных работ на шахте, называют коэффициентом использования транспорт­ ной установки по производительности.

Часовая теоретическая производительность транспортных машин цикличного действия при одновременном перемещении г

транспортных сосудов (например, вагонеток),

вмещающих

пг (т) груза каждый, и продолжительности одного

цикла или

рейса /р (ч):

 

От — mzjtp.

( 2. 1)

Продолжительность цикла или рейса с учетом пауз при по­ грузке, разгрузке и маневровых операций на конечных пунктах

м»

( 2. 2)

k r V r

k p V n

где Lr и La — длина транспортирования в грузовом и порожня­ ковом направлениях соответственно, км; kr и ka — коэффици­ енты, учитывающие снижение скорости движения с грузом vv

(км/ч)

и порожняком vn (км/ч)

при разгоне и торможении соот­

ветственно: tM— суммарная длительность пауз, ч.

(2.2),

Подставляя в формулу (2.1)

значение

из формулы

получим

 

 

 

 

От

 

mz

 

 

(2.3)

Lr ^

Lп

 

 

 

 

 

 

 

I- tu

 

 

 

k f V r

k v V n

 

 

 

Формула

(2.3) показывает,

что производительность

транс­

портных машин цикличного действия зависит от грузоподъем­ ности и числа одновременно перемещаемых транспортных сосу­ дов, длины пути, скорости движения и продолжительности пе­ рерывов в движении.

Зависимости производительности транспортной установки цикличного действия от длины транспортирования и продолжи­

тельности пауз приведены на рис. 2.1.

 

Часовая

теоретическая производительность транспортных

установок непрерывного действия (рис. 2.2)

при их равномерной

загрузке q

(кг/м) и постоянной скорости v

(м/с)

Q T = 3600?у/1000 = 3,6 qv.

(2.4)

Если груз движется непрерывным потоком, площадь попе­ речного сечения которого Q (м2) может быть замерена (рис. 2.2,а), то

q = 1000 Qy; QT = 3600 Qyv.

(2.5)

Если площадь поперечного сечения грузонесущих элементов Q0 (м2), а степень их заполнения грузом, называемая коэффи­ циентом заполнения XF = Q/Q0 (рис. 2.2,6), то

q= 1000 Q0^v; От■■=3600 Qotyyv.

(2.6)

При перевозке груза в ковшах или вагонетках (рис. 2.2, в, г) q = iotyy/L q = mlI;

 

 

 

 

 

(2.7)

QT =

3,6 /0 гр-у L»//; 0 T =

3,6 mv/l =

3,6 m/ t ,

 

где io — вместимость

ковша,

л;

l — расстояние между

ковшами

или

вагонетками, м;

m — масса

груза в вагонетке, кг;

t = l/v

интервал времени между подачей вагонеток, с.

Выбрав характерную для данных условий скорость движе­ ния, по формулам (2.6) и (2.7) можно найти основные кон­ структивные параметры транспортных установок: Qo, io/l, m/l, m и t. Из этих же формул видно, что производительность транспортных установок непрерывного действия не зависит от длины транспортирования, что является большим преимуще­ ством по сравнению с установками цикличного действия.

 

Рис. 2.1. Зависимость производительности транспорт­

I il

ной

установки цикличного действия

от длины тран­

спортирования и продолжительности пауз:

 

 

I

ири / М1; 2 — при ^M2 =0,2*MI

 

 

 

 

Рис. 2.2. Схемы для определения произ­

 

 

водительности

транспортных

установок

 

 

непрерывного

действия

при

расположе­

 

 

нии груза:

 

 

 

 

 

 

а — на

ленте

конвейера; б

— в

транспортной

 

 

трубе;

в — в

ковшах элеватора;

г — в ваго­

 

 

нетках канатно-подвесной дороги

 

О

L

Техническая производительность конвейеров с учетом огра­ ничения по мощности привода или прочности тягового эле­ мента, как отмечалось, уменьшается с увеличением их длины и угла наклона, так как при этом необходимо уменьшать за­ грузку конвейера. В пределе, когда <7=0 (холостой ход кон­ вейера), длина его Lx будет максимальной (точка С на рис. 2.3, a), a Q= 0. При уменьшении длины конвейера до L производительность его Q может быть увеличена (точка А). Линия АВС на рис. 2.3, а представляет собой зависимость Q от L, причем на участке АВ Q ограничивается лишь приемной способностью конвейера и не зависит от длины, а на участке ВС — прочностью тягового элемента или мощностью привода и зависит от длины. Увеличив скорость конвейера, можно увели­ чить приемную способность и, следовательно, возможную про­ изводительность (точка А'), однако длина конвейера при этом уменьшится до U (участок А'В').