Расчет безнапорного транспорта

Расчет транспорта производим для безнапорного гидротранспорта рядового угля крупностью 0-250 мм.

Гидроотбойки угля в подэтажных штреках ведется с использованием гидромониторов 16 ГД (расход воды 400 м³/час).

Минимальный уклон, при котором возможен безаварийный транспорт составляет 0,07 (расход воды при этом должен быть таким, чтобы глубина потока до погружения в него твердых частиц была не менее 90-100 мм).

Принимаем уклон выработок по которым производится безнапорный гидротранспорт равным 0,07.

При проектировании безнапорного транспорта учитываем силу трения, которая зависит от состояния трущихся поверхностей.

Желоб должен обеспечивать требуемую пропускную способность по твердому материалу, безаварийность гидротранспорта, быть достаточно дешевым и долговечным.

Учитывая вышесказанное, а так же то, что уклон желобчатого става заведомо достаточен для транспортирования (i = 0,07), с целью упрощения конструкции и уменьшения износа желобов принимаем металлические желоб без покрытия. Коэффициент трения покоя для такого желоба составит 0,36. Принимаем к эксплуатации желоб комбинированной формы, как наиболее оптимальной.

Учитывая крупность транспортируемого материала (0-250 мм) принимаем желоб с шириной не менее 400 мм, высотой 250 мм. Окончательный выбор желоба осуществляем из ряда стандартных желобов.

Принимаем желоб типа ЖЭУ-2 [3].

При безнапорном гидротранспорте угля по металлическим желобам транспортирующая способность потока составит:

(9.1)

где - плотность горной массы, = 1,35 т/м³;

К_Т – коэффициент передачи энергии воды твердому телу, К_{Т =} 0,45;

i – уклон желобов, i = 0,07;

f – коэффициент трения угля по смоченному желобу, f = 0,27.

Подставив значения в формулу 9.1 получим:

Производительность безнапорного потока воды составит:

(9.2)

где Q – расход воды гидромонитора, Q = 400 м³/час.

т/час

Средняя производительность гидромонитора составляет 50 т/час. Максимальная производительность Qmаx = 96 т/час.

Qmаx < Qт (9.3)

Т.е. транспортная система подэтажного штрека обеспечивает заданный грузопоток.

Для транспортирования пульпы по углеспускному скату принимаем стандартные углеспускные трубы диаметром 800 мм.

Максимальный участковый грузопоток гидроквершлага (при максимальном расходе воды 1000 м³/час) составляет:

Qmаx.уч. = Qmax.оч.з * N + Qmax.п.з. (9.4)

Qmаx.уч. = 96 * 2 + 13 = 205 т/час

Для безнапорного транспорта пульпы по гидроквершагу применяем желоба типа ЖЭУ-3: ширина.

Таким образом, максимально возможный объем транспортируемой по гидроквершлагу объем пульпы составит:

V = Vв +Vу (9.5)

V = 1000 + 205 * 1,3 = 1157 м³/час = 0,32 м³/с

Учитывая, что средняя скорость движения пульпы по желобам составляет 3 м/с определим необходимое сечением желобов:

S = V / v (9.6)

S = 0,32 / 3 = 0,106 м²

Принимаем для транспортирования пульпы по гидроквершлагу желоба ЖЭУ-3 (высота 300 мм; ширина 370 мм).

В таблице 9.1. приведен тип выбранного в результате расчета оборудования.

Таблица 9.1.

№	Выработка	Длина, м	Максимальный грузопоток горной массы, т/час / пульпы, м3/час	Тип желоба
	Подэтажный штрек		96 / 474	ЖЭУ-2
	Подэтажный квершлаг		96 / 474	ЖЭУ-2
	Пульпоспускной скат		205 / 1157	Труба, d = 800 мм
	Гидроквершлаг		205 / 1157	ЖЭУ-3

 

9.4. Расчет скребкового конвейера СР – 70

Производим расчет скребкового конвейера СР-70, используемого для транспортирования угля от сита СДО до участкового бункера. Производительность конвейера при работе погрузочной машины определяется по формуле:

Q_к = Q_погр* γ; (9.4.1.)

Где:

Q_погр = 2 м³/мин –суммарная производительность 2х гидромониторов и комбайна;

γ = 1.15 т/м³ – насыпная плотность горной массы.

Q_к = 60*2*1.15 = 146 т/час = 2.2 т/мин.;

Q_к = Q_max = 2.2 т/мин.

(9.4.2)

Необходимая площадь рештака:

Где:

V = 0.92 м/с – скорость движения цепи;

Y – насыпная плотность горной массы.

Фактическая площадь сечения рештака:

F = F₁ + F₂ =0.045 + 0.0252 = 0.072 м² ; (9.2.3.)

F₁ = 500*90 = 4500 мм² = 0.045 м²;

F₂ = 500² * tg22/4 = 0.0252 м².

F_ср > F_н – конвейер подходит по производительности.

Сила сопротивления груженой ветви:

W_гр = ((g + g₀)ω*cosβ)*g*L; кН. (9.4.4.)

Где:

g – погонная масса груза, кг/м.

	(9.4.5)

 

 

g₀ = 19.6 кг/м – масса одного погонного метра скребковой цепи;

ω = 0.6 – коэффициент сопротивления переменного груза;

L = 100 метров – длина конвейера.

W_гр = ((78.8 + 19.6)*0.6*1)*9.8*100*10^–3 = 57000 Н = 57 кН.

Сила сопротивления порожней ветви:

W_пор = g₀*ω¹*сosβ*g*L; кН. (9.4.6.)

Где:

ω = 0.25 – коэффициент сопротивления движению цепи.

W_пор = 19.6*0.25*1*9.8*100*10^–3 = 4.8 кН.

Натяжение тяговой цепи:

S₁ = 3 кН;

S₂ = S₁ + W_пор = 3+4.8 = 7.8 кН;

S₃ = 1.1*S₂ = 1.1*7.8 = 8.5 кН;

S₄ = S₃ + W_гр = 8.5 + 57 = 65.5 кН.

Тяговое усилие привода:

W = S₄ – S₂ = 65.5 – 3 = 62.5 кН. (9.4.7.)

Тяговое усилие с учетом сопротивлений на валу:

W = К₂(S_наб + S_сб) = К₂(S₄ + S₁); кН. (9.4.8.)

Где:

К₂ = 0.03 – коэффициент потерь.

W_пр = 0.03(65.5 + 3) = 2.08 кН.

Общее сопротивление движению цепи:

W₀ = S₄-S₃ + W_пр = 65.5 – 3 + 2.08 = 64.4 кН. (9.4.9.)

Запас прочности цепи:

Где:

i = 2 – число цепей;

λ = 0.87 – коэффициент неравномерности натяжения цепей;

S_разр = 480 кН – разрывное усилие цепей;

S_мax = S₄ = 65.5 кН.

 

Соответствует требованию прочности.

 

Определение мощности электродвигателей.

Где:

η = 0.92 – КПД редуктора привода.

Принимаем к установке два электродвигателя ЭКОФ – 42/4 мощностью 45 кВт.

 

Проветривание

Условия проветривания

Проектом предусматривается отработка 6 пластов, залегающих в пределах участка Нулевой синклинали горизонта +110 м. Высокий выход летучих веществ (23-33%) в углях пластов относит их к опасным по пыли и газу (I категория). Угли пластов склонны к самовозгоранию как в недрах, так и при дли­тельном хранении в отвалах. Чаще других в недрах самовозгора­ются мощные пласты угля. Максимальное метановыделение 4,6 м³/т.