МИНИСТЕРСТВО

УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

В О Соозшэхтопроект

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт угольной промышленности

ЦЕНТРОГИПРОШАХТ

-уетз иапа-рас»ге?а--

ядУлСклповог: у ц п с к а н :i тн oii

Москва 197

ДОНИСТВРСГВО УГОЛЬНОЙ ПР0М;ШЗНН0СТИ СССР Всесоюзное объединение "Союзшахтопроект"

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДВУХСКИПОВОП ОДНО-КАНаТНОИ ПОДЬЕМЖЖ УСТАНОВКИ

В ОМ Im - 77

Минуглепром СССР

Введена в действие протоколом рассмотрения работы во В/0 "Союзшахтопроект" от 23 сентября 1977 г., утвержденным Первым Заместителем Министра угольной промышленности СССР тов. Белым В.В.

Москва - 1977

г'

о

Для стандартных под"емных канатов

0,65 - 0,53 кгс/м см2 Расчетное значение можно принимать

0,92 кгс/м см2 гп - nociOHHHuli запас прочности каната.

Для шахтных под"емннх установок запас прочности каната (постоянный) должен быть при навеске не ниже :

6,5 - кратного для под"емных установок, слуяацих исключительно для спуска и под"еыа груза;

Канаты для шахт глубиной более 600 и могут иметь переменный запас прочности в зависимосги от высоты под"ома.

При этом отношение суммарного разрывного усилия всех проволок каната к концевому грузу ( без учета веса каната ) должно быть не менее: $ор_а5оы^ых

6,5 - кратного для^>под"ем1их установок, служащих исключительно для спуска и под"ема груза.

Переменный запас прочности с учетом веса каната не должен быть ниже 4,5 - кратного для грузовых под"емов и 5 - кратного для лодских и грузолвдекпх под"еыт:х установок, поэтому при расчете нового каната,подлежащего навеске, принимается запас прочности при грузовом под"еме 5-ти кратный.

Но - максимальная длина отвеса каната от оси направляющего шкива до места крепления каната к сосуду при самом нижнем положении поденного сосуда в стволе (м) плюс длина малой ветви петли хвостового каната (схемы 1,2) ,м

Максимальная длина отвеса каната определяется следующим образом ,,    ,,

% *02)

где :

U копра - высота копра, м ( расстояние от отметки устья ствола до оси направляющего шкива)• п_х - длина одной ветви петли хвостового каната, м

Высота копра определяется с учетом принятой схемы расположения направляющих шкивов.

б)При определении необходимого разрывного сопротивления каната:

Необходимое разрывное сопротивление требуемого каната

и _ Ок‘б*

² Л .г и    кто

П1 0о^мо

где:

QL_K - концевая нагрузка на канат,

йк=йп⁺йм    кго

С поыощыо одного из указанных выше двух способов выбирают канат необходимой конструкции и сви принимайте» канат типа гост

К* - суммарное разрывное усилие всех проволок каната кге [)_к - даамсгр каната    мм

р„ - вес I п.ы. каната    кп/п.м.

Q - предел прочности проволоки каната при растянении кгс/см2

У подобранного каната проверяется статический запао прочности при неуравновешенной и уравновешенной системы подъоыа:

^m=-Q^fco.    fc)

при уравновешенной системе подъема в величину H_Q включаотся такие длина отвеса нижней петли хвостового каната с учотом для иикней петли веса погонного мотра хвостового каната. *)

Принятый тип околоствольиого двора и направление движения по выработкам в последнем предопределяют расположение подъемных сосудов в стволе. Около ствола на поверхности могут располагаться одна или несколько подъемных машин:

подъемные машины могут располагаться одна за другой, на противоположных сторонах ствола, под углом 90°и веерообразно.

Нал большее распространение получили две схемы: с расположением копровых шкивов на одной горизонтальной оси и в одной вертикальной плоскости.

При скиповых подъемных установках рассмотрены 3 варианта расположения подъемных мавш:

*) Область использования дрс*Ьыойеи/и6аи>и4их /сон&то£ сл? стр. // q „ Метода*и/юсс/ето одноханотноо односхип обосТ с njiomu6o6*co*j подье/лыои устанобхи*

1.    Подъемная машина двухбарабаниая, шкивы расположены на одной горизонтальной оси (си.схема к I).

2.    Подъемная машина однобараоанная, шкивы расположены в одной вертикальной плоскости (см.схему & 2).

3.    Подъемная машина о дно барабанная, шкивы расположены на одной горизонтальной оси (см.схему & 3).

При проектировании расположения подъемной машины у ствола должно быть определены следующие параметры: высота копра от отметки уровня поверхности до горизонтальной оси направляющего шкива, удаление вертшзльной оси органа навивки от отвеса канатов, длина струны каната, углы отклонения каната на цилиндрическом барабане, превышение горизонтальной осп органа навивки (барабана) над отметкой поверхности и друг.

Высота копра при расположении копровых шкивов на одной горизонтальной оси (схема !й I)

Нкопрл^ h_Pc⁺h_npc6⁺h_c⁺hnn⁺ R*k м (t&)

При расположении копровых шкивов в одной вертикальной

ПЛОСКОСТИ Сохеиа I,: 2). H_Konp_A>hpc⁺hppcE+hc⁺h„_n⁺    Rujk ⁺ £| м, (п)

h'A“ • v| " ». О JJuiK    //s)

pc - высота кромки бункера над отметкой земли, м;

Ь_прсБ“ превышение днища скипа в период разгрузки над кромкой приемного бункера (обычно h прев ⁼ п)

Нс - высота скипа с прицепным устройств ом до верхнего ж;шка на канате, м; h_nn- высота перо подъема, м;

(!, - расстояние между осями верхнего и нижнего шкивов, м. Высотой псрспод&смо дно fpuJofiux под&смоб 6 слипах су/гудст считать 6гнсоту₁ но nomo/iy/O монет сСооиднО подняты# с/сио от нормального полоу.сния при/>озгрузис до соприлосл/обе-Ни Я Осрх нс г О ниmaq а оно то С обоуо/г? но про&лз/лощгго сини Со или отдельных иостси спи по г <ли у т слуп^а/Ос/ но про .

Высота переиодъема для одноканатных подъемных установок должна быть: на действующих грузовых подъемных установках со скипом и - не менее 2,Sm, о но бноСь проек/пирус*?ь/у &тих у Стон о Снос — нс менее бм_%

ВЬ'брр П0Д"СЫН0/ МИШИНЫ

При определении необходимого минимального диаметра барабана подъемной машины, в соответствии с Правилами Безопасности, следует руководствоваться отношением диаметра барабана к диаметру навешиваемого под"емкого каната.

При од но канат ннх под"еикнх машинах это отношение для машин, устанавливаемых на поверхности при круглолрядкых, а также трехграннопрддннх канатах должно быть:

79,

Ык

Диаметр направляющих шкивов, как поавило, выбирается

дл9о&слечеыйя tjooocweiL Ол^гоу'лУ">/.г усло-'к/а п/*а ujlc/ot AOVornQ

равным диаметру 6apaoaiiiVMjw подомных машин грузовых вер

тикальных под"емов, установленных на поверхности, допускается двухслойная навивка канатов на барабаны.

Однако, для главных скиповых под"емов чаше всех используется однослойная навивка каната.

Ширина навивочиой поверхности барабана рассчитывается :

а) при двухбарабанннх под"емных машинах с цилиндрическими барабанами.

полная ширина одного цилиндрического барабана двух-барабаыыой под"емной машины при иавивке каната в один слой :

^в=(лГ'^ПтрМ^^

H_n - длина каната, равная высоте подъема, м;

h_u- резервная длина каната, предназначенная для взятия проб на испытания ( h_u = 30 м),:

Dff- диаметр барабана,м;

П_тр- число витков тремя каната;

для барабанов с деровяниой футеровкой число витков трения Птр - 3,0

для барабанов с металлической футеровкой Птр ^а 5;

I - два полувитка неиспользуемой ширины барабана (полуви-ток при входе каната на барабан и полувиток при сходо каната о барабана у реборды);

(J_K- диаметр каната, мм;

J ₊5- расстояние медду центрами двух витков каната;

* S- зазор ыегду сменными витками канатов, принимаемый равным 2-1 3 мм

для подъемных машин с диаметром барабана до Змзклкшмтоддо

При расчетах в среднем модно принимать:

[(к ^ 30 мм    S    =    2    мм

30 + 40 мм    S    = 2,5 мм

(j > 40 мм    $    = 3 мм

В соответствии с рекомендацией завода ШШЗ к^“^нар^шаг нарезки барабанов шахтных подъемных машин определяется :

для малин о диаметром до 5 и включительно:

t_Hapd_K 3 мм)    fio)

для машин с диаиетром б м:

1*нар ^в с/к +3,6 им    (j/)

Заводом Н1Ш рекомендуются следующие воличины шага нарозки

Саги нарезки <рутеро6ги 6Ъро5<уыо& (в coo/n&c**c*b6i/<s с доыыыма ГОСТа /&//S-72J

Саг варезхи, UU	Типоразмеры
	2U-4xI,d 2Ц-4х2,3 ЦР-4хЗ/0,7	2Ц-$х2,4 Ц?-5хЗ/0,6	2Ц-Ьх2,Ч ЦР-6хЗ/0,6	2Ц-6х2,Ь ЦР-бхЗ, 4/0,6	2Ц-5х2,е	2Л-6Х2.8У	БЦХ-9/5х2,5|	БЦ;(-а/5х х 2,V
	Диаметр каната, ни, не бохее
34	32,0				„
37	35,0	-	-	-	-	-	-	— ^
40	38,0	38,0	35,5	-	-	-	-	- I
44	42,0	41,0	39,5	39,5	-	-	-	- й.
48	46,0	45,5	43,5	43,5	-	-	-	-
52	50,0	49,5	47,0	47,0	-	-	46,0
56	-	53.5	50,5	50,5	-	-	49,5	_
62	-	-	57,0	57,0	57,0	57,0	55,0	55,0
68	-	-	63,0	63,0	63,0	63,0	60,5	60,5
70	-	-	-	-	-	-	-	63,0

Стр,

1.    Методика расчета двухскиповой

одноканатной подъемной установки .............. 4-SO

2.    Примерный расчет...........................1-24

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

ДВУХСКИПОВОЙ ОЗКОХШГНОЗ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ

ВВЕДЕНИЕ

1. Настоящая методика содержит расчет цвухскиповой однокапат-ной подъемной установки шахт новых и реконструируемых основных угольных бассейнов и используется для составления алгоритмов основных прооктно-вычисл игольных задач. Разработанные алгоритмы предназначены для составления программ с последующей их реализацией на ЭВМ.

2.    Основанием для разработки настоящей методики является приказ Шахтопроокта (В/0 "Союзшахтопроект") te 6 от 30 дохсабря 1974 г.

3.    При проектировании проектными организациями скиповых подъемных установок выявились разные подходы к решению одних и тех се технических вопросов. Единая методика расчета устраняет ошибки и разный подход к решению конкретных технических задач.

4.    К числу основных задач, подлежащих решению с использованием настоящей методики при проектировании шахтных подъемных машин, относятся расчет и выбор:

1.    Типа и основных параметров сосудов;

2.    Типа и основных параметров канатов;

3.    Типа и основных параметров подъемных машин;

4.    Основных параметров кинематики подъема;

5.    Типа и основных параметров электропривода.

5.    При разработке методики были использованы следующие нормативно-методические материалы и работы:

- "ТЭО основных направлений развития пбдзешого транспорта и подъема угольных шахт основных бассейнов", Центрогидрошахт, 1971 г.:

Одноканатная двухскиповая подъемная установка

К основным факторам, влияющим на выбор шахтных подъемных машин, относятся:

1.    Производственная мощность шахты - А т.г.

2.    Годовая производительность подъема А год т , г.

3.    Глубина разрабатываемого, а такав всех последующих, подлежащих разработке, горизонтов - Н nij (м), Нш* и т.5*

4.    Количество одновременно разрабатываемых горизонтов-Я г.

5* Количество горизонтов, подлежащих разработка - По (шт)

6.    Срок службы каждого из разрабатываемых горизонтов Тл^-лез

Тл^ит.б.

7.    Количество необходимых шахтовыдач - Пш8

8* Количество и типы скиповых подъемов, намечаемых для выдачи данного ископаемого*

9.    Максимально возможные по условиям намечаемого оочения отвода габариты в плане скипов, подлежащих навеске.

10. Режим работы шахты в целом:

а)    д] - число рабочих дней в году

б)    Тсуг - число часов работы подъема в сутки

в)    Кн - коэффициент неравномерности работы подъема

г)    К^ - характеристика горной массы (коэффициент Kj перевода объемного веса рядового угля в объемный вео поднимаемой горной массы).

Расчет двухскиповой одноканатной подъемной установки

Методика расчета двухскиповой одноканатной подъемной установки*

I* По заданной годовой производительности подъема (т/год), с учетом объемного веса выдаваемой горной массы, определяется оуточная производительностьДсут (по горной массе) в тоннах с учетом режима работы шахты

АгсЗ - годовая производительность подъема тонн рядового угля в год;

К* - коэффициент перевода объемного веса рядового угля в объемный вес горной массы;

N - число рабочих дней в году.

2.    Часовая производительность подъемной установки

А час =    т/час    (2)

Tcvr

Асчт - суточная производительность шахты по горной массе в тоннах, определяемая с учетом режима работы шахты

Кн - коэффициент неравномерности поступления груза к стволу по нормам проектирования Кн « 1,Ь;

Ttvr - число часов работы подъема в сутки по выдаче полезного ископаемого.

Теп - расчетное число часов работы подъем в сутки (15 или 18) должно быть обосновано проектом с учетом: уровня механизации, количества работающих лав и режима их работы, времени на проведение профилактических мероприятий по предотвращению внезапных выбросов угля, породы, газа и других мероприятий, а также времени на осмотр ствола, канатов, проводников и выполнения мелких ремонтных работ.

Выбод по£ъемдого_сос^да

3.    Наивыгоднелшая грузоподъемность скипа

КпУНп ^f( 61 + 62) д _# 7

36Р0 А\час'21    , ^тс (3)

Q_p - расчетная наивыгоднелшая грузоподъемность скина,го Yn - коэффициент продолжительности одного цикла подъема

Н_п - полная высота подъема, м 2 - коэффициент, учитывающий тип подъема 2 - I при двухскиповом подъеме и 2. = 2 при односкиповом с противовесом.

Технико-экономическими расчетами установлено, что по условиям эффективной мощности и расхода энергии Кп монет для одноканатных скиповых подъемов изменятся в пределах 3,5 - 4 - 5.

Кп - 3,5 - целесообразно принимать при производительности подъомной установки до 500 тыс.т. в год

Кп - 4 Целесообразно принимать при производительности подъемной установки до 1200 тыс.т. в год вкяочпт<?/^*0

Кп - 5 Целесообразно принимать при производительности подъемной установки свышо 1200 тыс.т. в год и высоте подъема от 500 м и более.

Однако Кп= 5 следует принимать, если навеска скипа увеличенной емкости не вызывает необходимости в увеличении диаметра ство-ла,требу»щогося по условиям вентиляции и другим, и если увеличение общих капитальных затрат окупается не болое чем за 3-10 лот за счет уменьшения экеш^атацпонных расходов.

Общая пауза    6    =    о_г +0₂    с    (*)

п    узиогрузку    -    разгрузку    скипоб

где: Oj - пауза^величина которой принимается в зависимости от загружаемой емкости скипов, в сек.

02 - время на включение предварительных ступеной рзостата (при асинхронном двигателе) или на нарастание момента (при дви-гатоло постоянного тока) плюс время на растормааивание, итого 02~ =■ 2,5 •* Зсек.

СГКТбриий

В настоящее время угольные скипы емкостью 5-15 м3 имеилУзатвор; емкостью 20-35 м3 — клапаяный затвор; породные скипы - как секторный затвор (комар. Сибгипрошахта) так и клапанный ^констр. Юкгкпроаахха).    '    _ТаЛицо    i

Емкость скипа    , м3 5    9,5    II    15    20    3S3SSS

Пауза, сок Q_i    7    10    II    15    20    гз зз </5

Н_п - высота подъема в м

, H_n^eH_w ⁺ h₈atp*^t'hpc ⁺ hc ^hnpeS    ^м    ®

где Пс - высота скипа (без прицепных устройств), м

Нш - глубина ствола до откаточного горизонта, м

^Зогр~ ^высо^га от отметки околоствольного двора до отметки загрузки скипа у подзомного бункера, м

Ьрс - высота кромки прионного бункера, и

hnpeS - провыыеыие днища скипа в период разгрузки над кромкой приемного бункера на поверхности, и

( h пре& = 0,35 и)

Лля предварительных расчетов высоту поддона косно принимать:

а)    для угольных скипов при грузоподъемности

Ю 15 т    Н_п=    Н_шт    (50*    70) н    (()

от 15 т до 30 г

Н_п^вН + (70ч 100) н    с?)

б)    для породных скиповых подъемов

Нп=н_ш+(адн 60) и    с&)

На основании полученной расчетной грузоподъемности выбирается к установке скип грузоподъснностыо, блииайщей к расчетной из числа предусмотренных к изготовлению стандартных скипов

Qy- гсонетричоская емкость скипа - нЗ &п- грузоподъемность скипа - тс

й_м - собственный вое скипа - тс, включая иодзосныо устройства.

Габариты выбранного скипа в плане про «до всего долины соответствовать сочоиию ствола, определенному по условиям вентиляции с учетом газового репина, ожидаемого при эксплуатации ник-ного горизонта, намеченного проектом к разработке.

Если полезное ископаемое является ценным и боящимся дробления (антрациты и другие энергетические угли), то с целью сокращения высота падсиия угля при загрузке ого в скип следует предпочесть выбор скипа большего сечения в нлано и мгныаей высоты, если это позволлот соченио ствола, выбранное с учетом ряда условий (вентиляции, размещение труб, кабелей и пр.)

Но нельзя исклюадть такого положения, копа по,условиям неопасных по юзу или при нейтральных по сеытил ни ии сглббЛОХ, вентиляции на иахтйхУсечвние ствола получается настолько малым,

что разместить в этом стволе скипы окажется невозможным.

- 8 - сГ

При таких условиях приходился принимать сечение ствола с учетом размещения в нем на.тыгоднсйших по грузоподъемности сосудов и прочего оборудования (трубы, кабели и т.д.).

Если на донной шахте для выдачи полезного ископаемого используется один двухскиповой подъем и один односкиповой с противовесом, хулительно, по возможности, типоразмеры скипов па обоих подъемах иметь одинаковыми*

Выбор подъемного каната

Одним из существеннейших элементов, определяющим основные параметры подъемной машины, является тип каната, который используется в качестве подъемного при однокапатиом подъеме.

В настоящее время в условиях однокакатных подъеыоз в СССР, в основном, используются круглопрядные канаты с линейным касанием проволок,

возможно также использование трехгранно^-прядных канатов (по согласованию с канатным заводом).

При выборе круглопрядкых и трзхграииопрядиых канатов следует, в основном, принимать канаты из проволочки с расчетным

КАК ПРАВИЛО _.    *

временным сопротивлением    160    кгс/мм2.

При закрытых канатах принимаются проволочки с меньшим временным сопротивлением в пределах достигнутых величин при оптимальных показателях работы канатов (~150 кгс/мы2). При выборе хвостового каната следует ориентироваться на малокрути-

<гос Гы Зо&ь -ь9;

щиеся ^го_Жс круглолрядйыо канап5гпли на плоские сталь-н ые^Нйроз ilii ойгросовьГе.

Расчет подъе:.лых канатов

Для расчета подъемного каната необходимо установить величину максимальной статической нагрузки, которая состоит из величины собственного веса сосуда ( (X м), веса полезного груза ( (Хп ) и веса полного отвеса каната (pH ).