Министерство  образования и  наук Украины

Национальный  горный университет 

Кафедра транспортных систем и технологий

Пояснительная записка

курсового проекта

по  дисциплине «Транспортные системы

горных  предприятий»

Вариант №10

                                                    Выполнил: 

                                                    Проверил: 
 
 
 
 

Днепропетровск

2004

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 

     Горная  отрасль играет важнейшую роль в  развитии топливно-энергетического комплекса Украины. Одним из главных энергоносителей в Украине является уголь, но предприятия, добывающие уголь, в настоящее время находятся в состоянии затяжного кризиса. Одним из способов выхода из кризисного состояния – это техническое перевооружение угольной промышленности.

     В техническом перевооружении угольной промышленности важнейшее место  принадлежит проблеме дальнейшего развития и совершенствования внутреннего шахтного транспорта как одного из основных звеньев технологического комплекса производственных процессов угольной шахты.

     Основные  требования, предъявляемые к шахтным  транспортным системам: обеспечение бесперебойной высокопроизводительной работы очистных, подготовительных забоев; минимальные потери качества и сохранения сортности полезного ископаемого в процессе его доставки; высокий уровень безопасности, простота управления и обеспечения комфортных условий для обслуживающего персонала.

Исходные  данные

1. ОБРАБОТКА ИСХОДНЫХ  ДАННЫХ 

1.1 Расчет технологических параметров выемочного участка 

Выбор очистного комплекса.

    Для очистных работ в пределах разрабатываемого шахтного поля для пластов мощностью 1,3 м и 1,5 м принимаем очистной комплекс 2МКД90, для пласта мощностью 1,1 м принимаем комплекс 1МКД90 в состав которых входят: механизированные крепь поддерживающе-оградительного типа 2КД90 и 1КД90 соответственно, узкозахватный очистной комбайн ГШ200Б, скребковый конвейер СП250.13, а также гидро- и электрооборудование, смонтированное на энергопоезде в конвейерном штреке.

1. Техническая характеристика крепей 1КД90 и 2КД90:

2. Техническая характеристика комбайна ГШ200Б:

1.1.3 Техническая характеристика конвейера СП250.13:

Определение скорости подачи комбайна. 

Скорость  подачи комбайна по силовому фактору. 

    Скорость  подачи комбайна по силовому фактору  определяется по следующей формуле:

                            , м/мин.   (1.1)

где  Р_уст – установленная мощность комбайна, кВт, определяется по формуле:

                            , кВт.    (1.2)

Р_п – паспортная мощность привода комбайна, Р_п =220, кВт; Н_w – удельная энергоемкость разрушения угля, определяется по следующей формуле:

                      Н_w = 0,00185А_р(0,77+0,008R), кВт/т.   (1.3)

А_р – средневзвешенная сопротивляемость угля резанию, А_р = 190, кН/м;

R – показатель хрупкости угля;

                 R = 0,25А_Р, кВт/т    (1.4)

m – вынимаемая мощность пласта, m₂ = 1,5м; m₃ = 1,2м; m₁ = 1,3м; r – ширина захвата, r = 0,63, м; – средневзвешенный, объемный вес угля в целике, =1,55т/м³; k₀ – коэффициент ослабления пласта врубом, k₀ =1,0.

Скорость  подачи комбайна по проветриванию лавы.

      Скорость  подачи комбайна по фактору проветривания  лавы определяется по следующей формуле:

                          ,м/мин    (1.5)

где v – максимально допустимая скорость движения воздуха по лаве, v=4,м/с;     d – максимально допустимая концентрация метана в исходящей струе воздуха, d = 1%; φ – коэффициент, учитывающий сужение воздушной струи в лаве из-за загромождения ее механизмами, j = 0,9; в – ширина призабойного пространства, в = 4,2 м; k_вп – коэффициент, учитывающий движение воздушной струи по выработанному пространству, k_вп = 1,3; q – относительная метанообильность пласта, q = 11 м³/т.с.д.; m_г – геологическая мощность пласта, m_г = 1,1 м; k_нм – коэффициент неравномерности метановыделения, k_нм = 1,15.

1,6 м/мин;  1,3 м/мин; 1,4 м/мин. 

Скорость  подачи комбайна по креплению лавы.

    Скорость  подачи комбайна по креплению лавы определяется по следующей формуле:

                           , м/мин.     (1.6)

где В – шаг установки секций крепи, В = 1,5 м; - суммарная продолжительность выполнения цикла передвижки секции крепи; определяется по следующей формуле:

              = 0,7 мин.   (1.7)

где t₁ – продолжительность перемещения ГРОЗ от секции к секции, t₁ = 6 сек.;

t₂  – продолжительность зачистки секции (карманов), t₂ = 18 сек.; t₃ – время снятия секции с распора, t₃  = 6 сек.; t₄  – время подтяжки секции, t₄  = 5 сек.;      t₅  – время распора секции, t₅  = 6 сек.;

    Из  всех полученных значений скорости подачи комбайна принимаем наименьшее значение: 1,6 м/мин; 1,3 м/мин; 1,4 м/мин.

    Определение продолжительности  цикла.

    Продолжительности цикла определяется по следующей  формуле:

                 , мин   (1.8)

где t_в – продолжительность выемки угля комбайном, определяется по следующей формуле:

                         , мин.     (1.9)

где L – длина лавы, L = 200 м; å l_н – суммарная длина ниш,  ål_н = 0. v_к – скорость подачи выемочной машины v_к =2,4 м/мин.; t₃ – продолжительность зачистки лавы комбайном, t₃ = 0. t_вп – время вспомогательных процессов, определяется по формуле:

                       =16 мин.    (1.10)

k₀ – коэффициент отдыха, k₀ = 10 %; k₁ – коэффициент, учитывающий обводненность, k₁ = 1,0; k₂ – коэффициент, учитывающий устойчивость пород кровли, k₂ = 1,1; k₃  – коэффициент, учитывающий гипсометрию пласта, k₃ = 1,0;

k₄ – коэффициент, учитывающий угол падения пласта, k₄ = 1,2;                         å t_к – продолжительность концевых операций, определяется по формуле:

                        , мин.     (1.11)

где l_к – длина корпуса комбайна, l_к = 6,8 м; l_ик – длина изгиба конвейера,  l_ик = 15 м.

Т_ц1 = 185,7 мин; Т_ц2 = 224,6 мин; Т_ц3 = 209,8 мин.

Определение количества циклов в  сутки.

    Определение количества циклов в сутки осуществляется по следующей формуле:

                 .    (1.12)

где t_р – продолжительность ремонтно-подготовительной смены, t_р = 360 мин.;

t_пм – время противовыбросных мероприятий, t_пм = 0; t_пз – время подготовительно-заключительных операций, t_пз = 20 мин.; t_тп – технологические перерывы, t_тп = 15 мин.; n – количество выемочных смен за сутки, n = 3.

   Получаем: N_Ц1  = 5; N_Ц2  = 4; N_Ц3  = 4. 

Определение нагрузки на очистной забой.

Определение суточной нагрузки на забой.

    Определение суточной нагрузки на забой производится по следующему выражению:

                    ,т/сут.    (1.16)

Q_{сут 1} = 1276т/сут; Q_{сут 2} = 817 т/сут; Q_{сут 3} = 885 т/сут. 

Определение сменной нагрузки на забой.

    Определение сменной нагрузки на забой производится по следующему выражению:

                          , т/см.     (1.17)

Q_{см 1} = 425 т/см; Q_{см 2} = 272 т/см; Q_{см 3} = 295 т/см. 
 
 
 

1.2 Обоснование схемы  внутришахтного

транспорта  шахты

     Исходя  из заданных горнотехнических параметров предприятия: размеры шахтного поля по простиранию/падению – 8,0/3,0 км; угол падения пластов – 19⁰; вскрытие – вертикальными, центрально-сдвоенными стволами; способ подготовки – панельный; производственная мощность шахты – 1,5 млн.т./год, принимаем схему транспорта, обеспечивающую полную конвейеризацию основного грузопотока. Транспортная цепочка основного грузопотока следующая: отбитый в очистном забое уголь скребковым конвейером СП250.13 транспортируется на конвейерный ходок, где посредствам скребкового перегружателя КСП уголь перегружается на участковый ленточный конвейер; далее, уголь транспортируется на главный конвейерный штрек, далее конвейерный квершлаг, по которому – к разгрузочным ямам главного наклонного ствола. С подготовительных забоев горная масса грузится в вагонетки ВДК2.5 и посредствам напочвенной дороги ДКНЛ транспортируется к вспомогательному ходку, далее посредствам одноконцевой откатки, горная масса транспортируется к главному откаточному штреку, затем к клетьевому стволу. Оборудование и вспомогательные материалы транспортируются в специализированных площадках, люди – в вагонетках ВПГ18.

     Количество  очистных забоев по пласту определяется по следующей формуле:

                         =2     (2.1)

где А_Г – производственная мощность шахты, А_Г = 1500000 тыс. т./год;               N_р – количество рабочих дней в году, N_р = 300; п – количество пластов, п = 3;

k_p – коэффициент ритмичности работы лавы, k_p = 0,8. Q_сут – средняя суточная нагрузка на забой, определяется:

               = 1011 т/сут.   (2.2)

    Для обеспечения своевременной подготовки следующих выемочных столбов, принимаем четыре подготовительных забоев (по 2 на пласт).

2. Участковый транспорт.

2.1 Участковый транспорт  очистных забоев.

       Из  очистного забоя отбитый уголь, посредствам скребкового конвейера  СП250.13(технические характеристики приведены в разделе 1.1) перегружается  в скребковый перегружатель КСП2М, находящийся в участковом конвейерном штреке; далее, уголь перегружается на участковый ленточный конвейер, с помощью которого транспортируется на конвейерный уклон. Вспомогательные материалы, оборудование, люди, перевозятся по выработкам в специализированных вагонах при помощи напочвенной дороги ДКНЛ. Технические характеристики выше перечисленного оборудования представлены ниже.

Техническая характеристика КСП2М:

Техническая характеристика ДКНЛ:

  2.2 Расчет участкового  ленточного конвейера

Определение расчетного грузопотока.

  Расчетный грузопоток вычисляется по следующей  формуле:

                          166,7 т/ч       (2.1)

где  k – коэффициент неравномерности, k = 2,0; k_м – коэффициент машинного времени, k_м = 0,8.

    Теоретическая производительность выбираемого конвейера  Q_T принимается равной расчетному грузопотоку: Q_T  = Q_p.

Выбор ленточного конвейера.

    Выбор конвейера производится исходя из неравенства Q_T Q_П, с учетом угла наклона трассы и приемной способности. Исходя из этого принимаем конвейер 1Л80П, (Q_П = 420 т/ч) 185,0 < 420,0.

Техническая характеристика ленточного конвейера 1Л80П: