книги из ГПНТБ / Липкович С.М. Проектирование технологических процессов очистной выемки угля

					Т а б л и ц а 12.Ill
Эмпиричес­			Теорети­	( M - M ' )	( М - М ’) 3	(М—М ' )3
кая	частота		ческая				ЛГ
	Л1		частота М'
0—48	8		5	3	9		1,8
48—96	11		10	1	1		0,1
96—144	13		13	0	0		0,0
144—192	7		10	3	9		0,9
192—240	- 5		5	0	0		0,0
240—288	4	48	2	2	4		2,0
2М =						„ (М-Л1')*
						М '
						= 4 ,8
			k =	6—3 = 3;
			PW)> 0,18.		Т а б л и ц а		13.Ill
				Параметры распределения
Технологические схемы				^0	«7		а
Узкозахватная выемка с механизирован-
ными крепями:				139,5—75,4	70,3—39,6		3—1 ,4
К М -8 7 ...................................................
«Д онбасс»...........................................				131	77,7		1,83
Узкозахватная выемка		с индивидуальны-
ми крепями:				122—113,5	71 ,2—54	1,95—3,4
К - 1 0 1 ....................................................
Б К - 5 2 ...................................................	с	индивидуальной		105	54,8		2,32
Струговая выемка				139,8	92,5		1,3
крепью .......................................................
				Рис. 42. Зависимость		среднего
				времени между двумя последо­
				вательными	обрушениями		по­
				род кровли в призабойное про­
				странство лавы, оборудованной

механизированной крепью М-87, от мощности пласта

Возможно и для других видов крепления увеличение мощно­ сти пласта будет отрицательно сказываться на надежности, так как при разработке пластов мощностью 1,7—2 м наблюдается зна­ чительное сдвижение пород кровли, приводящее к их растрескива­ нию и более частым вывалам в призабойное пространство лавы.

92

Г л а в а IV

ВЫБОР СРЕДСТВ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ УГЛЯ ПО ЛАВЕ

§ 1. Средства транспортирования и их классификация

Для доставки угля из очистных забоев угольных шахт могут применяться ленточные, пластинчатые и скребковые конвейеры.

Однако основным и практически единственным в настоящее время видом транспорта из длинных очистных забоев являются скребковые конвейеры, рассматриваемые в настоящей главе.

Основными параметрами забойного скребкового конвейера яв­ ляются: скорость движения цепи, ширина и высота рештачного става, длина конвейера, число и мощность приводов [39].

Они определяются горно-геологическими и горнотехническими условиями применения: мощностью и углом падения пласта; на­ правлением доставки; способом погрузки угля на конвейер; типом, производительностью и схемой работы выемочной машины и тран­ спортных устройств за лавой; способом крепления в лаве; спосо­ бами и средствами передвижки к забою лавы.

Производительность забойного конвейера, скорость движения скребковой цепи, мощность привода и длину конвейера можно изменять в определенных пределах независимо от другого забой­ ного оборудования. Однако размеры рештачного става зависят от оборудования, сопрягаемого с конвейером. Поэтому в качестве главного параметра скребкового конвейера выбирается ширина тя­ гового органа, определяющая основные размеры его рештачного става, привода и рамы. Под шириной тягового органа подразуме­ вается размер скребка, а у двух- и трехцепных конвейеров — рас­ стояние между осями крайних цепей.

Схема классификационных признаков забойных скребцовых конвейеров приведена на рис. 43.

Поскольку основным направлением технического развития средств механизации очистной выемки является применение: узко­ захватных комбайнов и стругов с механизированной и индивиду­ альной крепью, в данной главе рассматриваются конвейеры:.типа СП (передвижные двух- и трехцепные изгибающиеся или с ж ест­ ким ставом).

В настоящее время в промышленном производстве находятся следующие модели передвижных скребковых конвейеров [39, 40, 41]: передвижные общего назначения для лав с индивидуальной и

г

93

механизированной крепями СПМ-46, СП-46М, СП-64, СП-63, СП-63М и СП-80;

передвижные, применяемые в механизированных комплексах и струговых установках МК-46, СПМ-87Д, СП-6ЗК2, СКТ-64, КИ-ЗМ, СП-63/3, Т-12К, СП-63ТН, СП-63ТС2, УСТК-2А0.

Конвейеры скребкодые забойные

Тип

	СН	С	;	с р
	Одтцег/нь.е с вет ­	Одноцепные с р а с ­		Д в у х ц е п н ы е
	вями, р а с п о л о ж е н ­	п о л о ж е н и е м	р а ­
	ными 6 еѳризонт ат	бочей б е т б и	н а д	р а з б о р н ы е
	н о й п л о с ко с т и	х о л о с т о й

1

СП

Дв у х - и л ц т рех­

це п ны е пере -

д в и ж н ы ё и з г и ­ б а ю щ и е ся и л и с ж е с т ки м ст а­

вом

	ш	ш	а а
			I
			ЙЕ
К онвейеры о б щ е го к а з н а -	Конвейеры м е х а н и з и р о в а н н ы х
ч е н и я	ко м п л е кс о в и с т р у г о в ы х у с т а ­
		н о в о к
Рис. 43. Классификационная схема забойных скребковых конвейеров
Технические характеристики указанных		конвейеров приведены

в табл. 1ЛV и 2.IV.

§ 2. Дополнительное оборудование к скребковым конвейерам

Кабелеукладчики. Несколько лет назад Гидроуглемаш разра­ ботал конструкцию автоматического кабелеукладчика АК-1, пред­ назначенного для механизированной укладки силового комбайно­ вого кабеля и шланга орошения за комбайнами на пластах мощ­ ностью более 1 м. Он состоит из следующих основных узлов: спе­ циального желоба для траковой цепи; траковой цепи с кабелем и шлангом орошения; крепления траковой цепи к комбайну.

Внедрение кабелеукладчика повышает безопасность работ и культуру производства, почти полностью устраняет повреждения оболочки кабеля, увеличивает рабочую скорость комбайна, высво­ бождает одного рабочего очистного забоя.

94

							Т а б л и ц а		1 .IV
				Типы конвейеров		общего назначения
	Показатели	СПМ'	СП-	СП-64	СП-48	СП-63	СП-	СП-80	СП-6 3/3
		46	4бМ				63М		(комбайн
									ВНК)
	Производительность, т/ч .	120	160	300	150;	220;	260;	350;	260;
					170	260	300;	450;	325
	Длина в поставке, м . .	90;	100;	150;	150	150;	355	300	150;
							150;
		220;	150;	200		200;	200;		200
	Мощность электродвига-	170	200			250	300
		20	20	20	32	32	45	55	55
	теля, квт ....................
	Число электродвигателей	1; 2; 3 3; 4; 5		4; 5	2	2; 3; 4	2; 3; 4	3; 4	2; 3
	Скорость движения цепи,	0,8	0,96	0,96	0,8;	0,8;	0,8;	0,774;	0,85;
	м ,.сек ...........................
					0,92	0,92	0,92;	0,983	1,06
	Высота рештачного става						1,1
		145	145	145	183	183	183	230	183
	со стороны забоя, мм .
	Размер звеньев цепи, мм .	14X50 14X50 14x50 18X64 18X64 18X64 24X86							18X64
	Число цеп ей ...................	2	2	3	2	2	2	2	2
	Длина привода, мм . . .	2140	2177	2177	2288	2288	2284	2462	2115
	Ширина привода, мм . .	15101	20842	21582	14451	16261	17541	21271	2112
	Ширина линейной секции,	2100	2900	ЗОЮ	1928	2140	2064	2756
		484	484	634	492	645	647	806	647
	М М ...............................................
	Длина концевой головки,	1265	1265	1261	1886	1886	1100		1088
	ММ . .........................................
	Ширина концевой голов-	966	966	920	886	1030	1076	Нет	1076
	ки, М М .........................................
								конце­

вой головки

П,р и м е ч а н и я . 1—над чертой—одинарного, под чертой—сдвоенного. 2—над чертой—с двумя однодвигательными редукторами и двумя электродвигателями, под чертой—с одним однодвигательным и одним двухдвигательным редукторами и тремя электродвигателями.

В последнее время разработаны конструкции кабелеукладчиков типа ЦК (цепной кабелеукладчик) для пластов любой мощ­

ности.

Средства для передвижки забойных конвейеров. Передвижные скребковые конвейеры, работающие в комплексе с механизирован­ ными крепями, передвигаются к забою с помощью гидравлических домкратов, которыми они соединены с секциями крепи. Эти дом­ краты поочередно используются для передвижения секций крепи к конвейеру и его самого к забою лавы. Передвижение конвейера может быть одновременным по всей длине лавы (комплекс КМ-87) или последовательным с изгибом (комплекс КМ-81).

95

Типы конвейеров, применяемых в комплексах и со струговыми установками

(vs-хэл

JÄCUO)

ѵг-уіхэл

иэ-ЕЮЛ

;э/х еэ-цэ

<VZ8-W>!

эмзігшмон) UVZ8-WUO

(МОМ

эмэігішом) HX S9-H0

<f8“WM

О'ИЗІІ'иИІОИ)

I8-WUO

(MWI

эмѳхгшчон)

ш -ш

(WE-ÄXM

оиэітпиои) fr9-XM0

(WXMWO

омэітион) гМ/£9-ИЭ

WXS-WM

змэішиои)

Й78-ѴЩЭ

(Хб'ІШІЯ

онэіш •ион) 9>-MW

О

СО

© с

СМ С

о §

СО ^

И®

о

о

СМ

о

Th

CM

A"0

©

co

я

et

я

о

cu

E

О

©

о

© _

0 е0

о

СМ

о

о

СМ

О

§ §

Th о

CD Ü

coo

§1

я

s p; Ct

см	со		Th		ТГ
	со	00	X	<м	w
см	о
		—■	со		см
	<N <N	со	CD		см
		00	X	со	оо
	05 ~		00		см
	о
©	©Ю^	О)	T h
			0со0		со
©	00	о	TXh	со
					см
	. -CM	см	со
CM		сО			©
	oo О)		X	«	05
	о о	оо			см
©			со
	05 —	245	СО	см	о
©	. . h-				со
	o '—
			to		см
СО	см				00
СМ	05	о	Th		оо
					см
		см	X
	о	CO	00		см
	CO ^		«o		Th
		оо	X
	nO	-*4	GO		ос
см	см	—	©
	С>		X	СМ	0С
со	о	тг			см
			00		см
	см СМ	209	Th		см
			©	СМ
	05 ~		X		со
	о —		ООС-5		см,
					см
	©	145	©		0
2 2	05		X	СИ	Th
	о	2	Th		см
		2
		я
		о
		vo
		я
		СП
		S
		я
а		о
		Он
		о

PS

052

2

я		о	я			2
						2
m			я"
			с		2	о
g			05		2	я
OH
05		я	ю	05.	«в	§
			я			с
PS			ч		<	ш
		н		«-Ч
			со		с	сз
0)		я	я	»Я	о	я
			я	05	я
H			05			Он
Я		я		с	я
О		э	Он	о	S	я
	Он		05			я
а			2	PS	я	Он
	о	ja	ясо	я	к	я
£	я
	U	03	Он			£3
я	о				с=С
о	о

о

Th

см

СО

о

со

о

T h

см

©

о

00

оо

г-

©

см

—00

©г- ос ©

—* см

Th

©

о

см

Th ^h © ОО

ТГ о —н см

о

я

Он

СО

я

я

5

С©П Tf

00			я
со00
			Я
			о
оо			я
со
г-	©		оо
Th
00	со		о
h-			Th
©	о
00
05	о		CO
О
CO			Г-.
CO	Th		CO
©			о
05	05		СО
ОС	о	о	о
oo		,s
	H Ю
00	05<l>
со		Ж £
		о	2
Th	©		©
	©
00	CM		©
Th	—		©

		2
		2
		Я
		Я
		Я
		о
		PS
О	05	о
СО		ЗЯ
	«	§
Я
я	о
н	ш	S
Э	я	я
	я	о
Я		я
	я
СООн	с	э
Я	я
я	я	я
Я	С*

96

При эксплуатации передвижных скребковых конвейеров в ла­ вах, закрепленных индивидуальной металлической крепью, для их передвижения используются системы гидравлических домкратов, расположенные вдоль конвейера с определенным интервалом.

Трудоемкость передвижки конвейеров при применении стацио­ нарных гидропередвижчиков составляет 1,256 чел-мин,'м для пла­ стов мощностью 1,21—2 м и 1,393 чел-мин/м для всех остальных. При применении переносных домкратов эти показатели равны соответственно 2,666 и 2,889 чел-мин/м. Следует отметить, что вви­

ду

необходимости

перестановки

стоек

временной

крепи

между

конвейером

и

забоем

фактиче­

ская

трудоемкость

превышает

нормативную.

комплек­

Обычно

конвейер

туется

двумя-тремя

домкрата­

ми.

Шаг

установки

их на

кон­

вейере

6—10 м. Приводные

го­

ловки

передвигаются двумя дом­

кратами. Нормативная

трудоем­

Рис. 44. Устройство УПК для

удер­

кость

передвижки

головки

кон­

вейера

80

чел-мин

(2

человека

жания конвейера от сползания

и его

подтягивания:

за

40

мин).

1 — балка;

2 ~-домкраты

передвижки;

3 —

Устройство УПК для удержа­

верхняки;

4 — домкраты

подтягивания;

5 —

ния конвейера

от

сползания.

привод конвейера

Устройство предназначено для удержания конвейера СП-63ТП в комплексах КОН от сползания на наклонных пластах. При угле падения до 30° и длине лавы до 150 м можно ограничиться одним комплектом УПК в верхней части лавы. При большем угле паде­ ния и длине лавы рекомендуется устанавливать два комплекта.

С помощью устройства УПК (рис. 44) осуществляются удер­ жание конвейера от сползания по почве пласта, передвижка при­ вода и примыкающей к нему части става к забою, крепление кров­ ли над приводом, подтягивание конвейера вверх по лаве в случае сползания, регулировка натяжения скребковой цепи конвейера

Применение устройства УПК сокращает трудоемкость пере­ движки привода к забою. Если обычно передвижка привода СП-63 осуществляется двумя рабочими за 25—30 мин (с применением гидродомкрата ДГ-ЗМ), то с помощью УПК эта операция произ­ водится за 7—10 мин одним рабочим с пульта управления.

§ 3. Выбор скребковых конвейеров и расчет их длины

Конвейер отвечает требованиям эксплуатации по производи­ тельности в том случае, если фактическая максимальная произ­ водительность выемочной машины не превышает производитель­ ности конвейера по технической характеристике, скорректирован­

ной по относительной скорости движения его тягового органа.

#

4 С. М. Липкович и др.

97

I

Фактическая производительность выемочной машины опреде­ ляется по формуле

QM= тгипу, т/'мин.

Следует учесть, что отбор материала от выемочной машины тяговым органом конвейера происходит не с номинальной скоро­ стью тягового органа, указанной в технической характеристике, а с относительной, которая зависит от направления движения ком­ байна при выемке и может быть больше или меньше номинальной.

Относительная скорость движения тягового органа

	=Ѵк± Ѵ п,
где	ѵі;— скорость движения тягового органа конвейера, м мин:
	ѵ„ — скорость подачи выемочной машины, м/мин.

Знак плюс принимается при встречном движении конвейера и выемочной машины, знак минус— при попутном.

Поправочный коэффициент для учета относительной скорости движения тягового органа конвейера.

К = vjv0.

При определении коэффициента kH следует учитывать худший случай— попутное движение конвейера и выемочной машины во время выемки угля, если оно предусмотрено технологической схе­

мой работы лавы.	конвейера	должна быть не
Необходимая производительность
менее
<3к=	т/ч.	(1.IV)

kr — позволяет учесть фактическое снижение номинальной произ­ водительности конвейера, вызванное простоями его^ вследствие от­ казов самого конвейера;

ka — коэффициент неравномерности, равный 1,5—1,6, учитываю­ щий неравномерность загрузки желоба вследствие прерывного ха­ рактера работы скребкового тягового органа;

ky — коэффициент	угла наклона, учитывающий угол		падения пла­
ста и направление доставки (вверх или вниз по лаве).
При доставке	вниз ky равен 1,5 для	угла 10° и более и 1,3 для
5°. При доставке	вверх k = 0,7 для угла	10° и 0,3 для	20°.
Ввиду резкого	уменьшения производительности		конвейера не

рекомендуется производить выдачу угля из лавы вверх при углах, падения, превышающих 10°.

Если величина QKоказалась выше номинальной производитель­ ности конвейера (см. табл. 1.IV и 2.IV), необходимо выбрать кон­ вейер с большим значением скорости и произвести повторный расчет.

В ряде случаев при решении практических задач на производ­ стве необходимо определить возможную длину конвейера LK по формуле

98

#

_

р

м,

(2.IV)

---------------------------------------

— тяговое

1

,

1

[2 q 0

cos ß/

Я

(cos ß(0 ± sin ß)]

где P

усилие привода,

кгс;

qo — масса

1 м тягового органа, кг;

на 1 м

желоба

q — масса

транспортируемого материала

конвейера, кг;

тягового

органа;

f — коэффициент сопротивления движения

W— коэффициент сопротивления движения угля;

ß — угол наклона конвейера.

Для двух- и трехцепных конвейеров с направляющими для ра­ бочей ветви тягового органа и открытой снизу холостой ветвью (СП-63) / = 0,5; со = 0,8.

Тяговое усилие определяется по формуле

	Р =-. 102УѴт] ,	(З.ІѴ)
	Ѵк
где .V — суммарная мощность двигателей конвейера;		равным
г) — к. п. д. привода,	который следует принимать
0,8—0,85.	м конвейера
Масса материала на 1

<7 =	кг.	(4.IV)
	3,0^о

Коэффициент 1,1 в формуле (2.IV) учитывает дополнительные сопротивления перемещению тягового органа и материала на кри­ волинейных участках.

При определении допустимой длины конвейера для лавы, обо­ рудованной комбайном или стругом, можно увеличить расчетную длину на 20—25%, поскольку полная загрузка конвейера имеет место только при нахождении выемочной машины в верхней ча­ сти лавы (при выдаче угля на нижний штрек) и перегрузка дви­ гателей в этом случае не является длительной.

§ 4. Эксплуатационная надежность забойных скребковых конвейеров

Поскольку забойными конвейерами транспортируется уголь из ниш, суммарная продолжительность эффективной работы конвейе­

ров Itp. копи по	доставке полезного ископаемого больше времени
эффективной работы комбайнов 2^р. KOMG.		К О н в опре­
Фактическое	время работы забойного конвейера

деляется из данных хронометражных наблюдений или рассчиты­ вается по формуле [31]

^^р.конв = ^КОНВ^р.КОмб ,		(5 .IV)
где k,;ouR>l— коэффициент,	учитывающий превышение	суммар­
ного времени	работы конвейера по сравнению с
суммарным временем работы комбайна.

і" 99

По данным НИС комбината Донецкуголь, для условий Донбас­

са

= 1,15.

На основании хронометражных наблюдений за работой скреб­ ковых передвижных конвейеров установлены показатели их на­ дежности и отдельных узлов.

Статистические данные, использованные для оценки надежно­ сти конвейеров, представлены в табл. З.ІѴ и 4.IV.

								Т а б л и ц а		З.ІѴ
	Продолжитель-		Суммарное эффектив-						Суммарное время
Конвейер
	времени наблю­		ное время		работы		п		устранения отка­
				2/р, мин					зов 2 т,	мин
	дений, смен
СП-63		1029		115 299			322		11 366
СПМ-87		504		53 570			162		5 746
								Т а б л и ц а		4. IV
					Узел
	Электрообо-				Рештачный		Концевая		Скребковая
Конвейер	рудование				став		головка		цепь
	«1	2т,	п 2	2 т,	rt3	2т,	П4	2 т ,	п ъ	2т,
		мин		мин		МИН		МИН		МИН
СП-63	60	2220	41	2052	7	143	7	455	203	6496
СПМ-87	30	1123	24	1344	6	132	4	196	98	2951

По данным табл. З.ІѴ и 4.IV рассчитаны среднестатистические оценки наработки на отказ, времени восстановления, коэффициен­ тов отказов и относительных простоев узлов конвейеров.

Среднестатистические значения наработки на отказ Ті и коэф­ фициентов отказов k0i приведены в табл. 5.IV, значения времени

восстановления	Тві	и	коэффициентов	относительных	простоев
коли — в табл.	6.VI,	из	которой видно,	что наименьшую	наработ­

ку на отказ имеют скребковые цепи конвейеров.

Главной причиной отказов скребковой цепи являются ее обры­ вы, составляющие 65—70% всех отказов, а также выход скребко­ вой цепи из направляющих, повреждение и заклинивание скреб­ ков. Простои конвейеров из-за отказов скребковых цепей состав­ ляют 51% у конвейера СП-63 и 56,8% У конвейера СПМ-87 от общего времени простоев, вызванных всеми отказами конвейе­ ра [42].

Относительно невысокие значения наработки на отказ Ті имеют также приводы конвейеров, 75% отказов которых приходится на турбомуфты.

100

	на отказ	мин
Конвейер	Наработка	конвейера,

							Т а б л и ц а		5. IV
					Узел
Электро­		Привод		Рештачный		Концевая		Скребковая
оборудование					став	головка			цепь
Т 1у		Т 2,	ko2	т3,		Л.		г . .
мин	* 0 1	мин		мин	k03	мин	* 0 4	мин	* 0 5

СП-63	358	1920	0,186	2810	0,127	16461		0,022		16461	0,022	567	0.643
СПМ-87	330	1780	0,186	2230	0,148	8928		0,037		13392	0,024	545	0,605
											Т а б л и ц а		6 .IV
	К
	О						Узел
	я	Электро-				Рештачный				Концевая		Скребковая
	н
а	У те	оборудование					став			головка			цепь
о
«
о	I f
и		гвь		д 2,	k	Т	вз>	ь		Г В4,		ТВ5
	U. Q
X	о a								о*пз				К0. П 5
§:	аз к	МИН	О 'П І	мин	0 -П 2	мин				МИН	0 -П 4	МИН
СП-63	35	37	0,196	50	0,182	20		0,013		65	0,041	32	0,568
СПМ-87	35	37	0,200	55	0,234	22		0,023		49	0,031	30	0,512

Исследования различных авторов показали, что случайные ве­ личины времени безотказной работы и времени устранения отка­ зов подчиняются экспоненциальному и логарйфмически-нормаль- ному законам. _

Доверительные интервалы изменения наработки на отказ Т і и времени восстановления тв, рассчитанные с доверительной вероят­ ностью 0,9, составляют:

для конвейера СП-63:

398 мин > Т > 325 мин,

39 мин >		тв >	32	мин;
для конвейера СПМ-87:
407	мин >	Т >	278 мин,
44	мин >	тв >	30	мин.

Приведенным значениям наработки на отказ и времени восста­ новления соответствуют коэффициенты готовности, равные 0,912 для конвейера СП-63 и 0,905 для СПМ-87.

Надежность и долговечность скребкового конвейера в значи­ тельной мере зависят от прямолинейности става в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Неизгибающиеся конвейеры должны быть строго прямолинейны в плоскости пласта, изгибающиеся — иметь симметричный изгиб в обе стороны.

Изогнутый по дуге став для конвейеров недопустим.

101