При выборе конвейера по уклону и при его проверке необходимо учитывать, что не допускается проскальзывания ленты на барабанах и перегрузка конвейера свыше расчетной, что достигается выравниванием грузопотока в пределах расчетной производительности.

Исходные данные.

Расчетная производительность 480 т/ч, насыпная плотность угля , максимальная крупность кусков , угол естественного откоса груза на ленте при движении ``=25⁰ длина конвейера 800 м, угол наклона выработки +16⁰

По таблице 18.3 [4] подбираем ленточный конвейер типа 2ЛУ100 со следующими характеристиками: ширина ленты В=1000 мм, приемная способность расчетная производительность максимальная длина 1140 м, максимальная мощность привода N=2х250 кВт, число приводных барабанов 1, угол охвата лентой приводного барабана 300⁰, барабан стальной гладкий сухой чистый. Скорость ленты V=2 м/с, возможный угол установки конвейера +18⁰, угол наклона боковых роликов 20⁰. Проверяем конвейер по ширине ленты:

В 1,1( + 0,05) 1000 (1.27)

Скреперная установка

Для проведения штрека на породе необходимо выбрать механизацию погрузки взорванной породы в вагонетки. Для установки цикличного характера движения необходимо описание организации процесса.

Необходимо углубить уклон с углом наклона 16⁰, проводимого по породе, крепостью по шкале М. М. Протодьяконова (старшего) 9-10 с помощью буро-взрывных работ.

Плотность породы в массиве составляет 3,52 т/м³, коэффициент разрыхления К_р=1,6. Проводить погрузку породы с помощью погрузочной машины с таким углом наклона нецелесообразно из-за малой производительности ее. Для использования скреперной установки используется деревянный помост, по которому поднимается скрепер и высыпает породу через отверстие в помосте в вагонетку под помостом.

Бурение производится на глубину 2,2 м, коэффициент использования шпура К _киш=0,91, ширина уклона 3,2 м, высота 2,65 м, крепление анкерами в кровлю. На бурение забоя и крепление кровли затрачивают 75 минут, на заряжание и взрывание 15 минут, во время заряжания укрываются светильники, канаты, вентиляционные трубы, и скреперная лебедка. На проветривание используется 20 минут. При шестичасовой смене производятся два цикла взрывания, поэтому на уборку породы и настройку скреперной установки остается минут

Определяем объем взорванной породы за один цикл взрывания:

К (1.31)

где В- ширина выработки, В=3,2м; Н- высота выработки, Н=2,65м;

L -глубина шпура, К - коэффициент разрыхления, К - коэффициент использования шпура.

V = 3,2 2,65 2,2 0,91 1,6 = 27,2 м .

Определяем количество вагонеток, необходимых для уборки породы

n = = = 10,88 11 вагонеток.

где 2,5 – объем вагонетки;

В результате уборки породы понадобится 9 замен вагонетки, что потребует времени на замену:

(1.32)

где n₃ – количество замен, n₃=9; время на замену одной вагонетки,t = 40 c = мин.

t =9 =6 мин.

Определяем число циклов скрепера за час работы скреперной установки

n = (1.33)

где - средняя длина транспортирования,

- скорость движения груженого скрепера, =1,4 м/с;

- скорость движения порожнего скрепера, =1,8 м/с;

-время на загрузку и разгрузку одного скрепера, =20 с.

n = =62 шт.

Выбираем скрепер по емкости и типажу.

Ширина скрепера

B =100 0,4 B = 100 0,4 3,2=128 см . Принимаем соотношение параметров скрепера

V = H B L = 1 2 2 (1.34)

где - высота скрепера, м;

- длина скрепера, м.

Принимаем тип скрепера СГ-1,1 с объемом 1,1 м³ и весом 520 кг.

Техническая производительность скреперной установки составит:

=0,65·1,30·1,30=1,1 м^3.

(1.35)

где - плотность породы в массиве, =3,52 т/м³;

- коэффициент загрузки скрепера.

;

(1.36)

.

Отняв у 70 минут 6 минут на замену вагонеток и 24 минуты на скрепирование получим 70-6-24=40 минут на каждый цикл взрывания, которые можем использовать на настройку скреперной установки после проветривания забоя и на ликвидацию зависания кусков породы до 20 мин, на дробление негабаритов и прочие задержки в работе до 20 мин.

Выбираем канаты для перемещения скрепера в грузовом направлении диаметром d_кг=18,0 мм и в холостом направлении d_кх=9,1 мм. Оба каната по типу двойной крестовой свивки (проволока в прядях свиты в одном направлении, пряди в канате свиты в обратном направлении).

Масса 1 м каната грузового составляет 1,22 кг и холостого 0,3 кг. Разрывное усилие грузового каната составляет 145000 Н.

Определим усилие в грузовом канате:

W = [G ( Cоs Sin )+ 1000 V К ( Соs Sin )+

+(L q +L q ) ]g+W (1.37)

где - масса скрепера, =520 кг;

- коэффициент трения скрепера о почву ,

- общий угол уклона и деревянного помоста , = 26⁰;

- коэффициент трения породы о почву , =0,75;

- коэффициент трения каната на блоках,

- максимальная длина каната , =40 м;

- масса 1 м грузового каната,

– масса 1 м холостого каната, = 0,3 кг/м;

V - объем скрепера, V =1,1м ;

– усилие натяжения холостого каната, = 3000 Н.

W = [520(0,5 0,92 +0,4) +1000 1,1 0,75(0,75 0,92 +0,4) +

+(40 1,22 + 40 0,3) 0,2] 9,81 + 3000 = 25050 H.

Проверяем канат на разрывное усилие:

S = 145000 Н W m = 25050 4 = 100200 H.

Определяем тип скреперной лебедки через мощность двигателя

N = (1.38)

где - коэффициент полезного действия скреперной лебедки, .

N = = 52,6 кВт .

Ввиду того, что расчет производится на максимально возможную нагрузку, то можем принять для эксплуатации в данных условиях скреперную лебедку 50ЛС-2СМ с мощностью двигателя 50 кВт.

Определяем удельный расход электроэнергии на 1 т.км перемещаемого груза

= (1.39)

где Р – мощность двигателя лебедки, Р=50 кВт;

– время скреперования в часах, ;

время замены вагонеток, =6 мин=0,1 ч;

среднее расстояние скреперования, L=30 м=0,03 км .

= = 18,5 кВт.ч/т.км .

И в денежном выражении

= 2,69 18,5= 49,77 р/т.км

Заключение:

Скреперная установка с лебедкой 50ЛС-2 СМ соответствует условиям эксплуатации, удельный расход электроэнергии составил 18,5 кВт.ч/т.км, в денежном выражении 49,77 р/т.км .