МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ЛРОМЬйНЛШОСТИ СССР В.О. "Союзшахтопроект"
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт "Центрогипрошахт"
МЕТОДИКИ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ ПОДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА УГОЛЬНЫХ ШАХТ НА СТАДИИ ТЭО
Москва - I960 г.
Аннотация
Методики разработаны институтом "Центрогипрошахт" и являются составной частью методического обеспечения подсистемы "ТЭО-шахт" САПР-уголь.
Методики предназначены для решения следующих проектных задач:
- расчета грузопотоков по горным выработкам;
- расчета и выбора оборудования конвейерного транспорта;
- расчета и выбора оборудования локомотивного транспорта;
- расчета и выбора оборудования одноконцевого канатного подъема.
- II-
2.3. Расчет параметров грузопотоков 2.3.1. Максимальный минутный грузопоток по производительности выемочной машины:
й = max , 5-2.] т/мин, (2.1)
- при прямом ходе выемочной машины (навстречу движению рабочего органа забойного конвейера)
а, = m-6-Vmax c^i Ч'[\-И т/мин, (2.2)
- при обратном ходе выемочной машины (по ходу движения рабочего органа забойного конвейера)
Cl2 ■ га-Ь V шах с 2 т/мин, (2.3)
где V то* - максимальная скорость подачи выемочной
машины при прямом ходе (режим выемки), ц/мин Определяется в зависимости от типа выемочной машины и ширины ее захвата, а также вынимаемой мощности пласта (табл.2.3)
Vpiox - максимальная скорость подачи выемочной
машины при обратном ходе, м/мин (табл. 2.4); ch лд-1 - расчетные коэффициенты, определяемые по формулам:
Л = Ух . - . гС __ Ук ,
V К, + У тох 7 2 V к - V WlV
V* - скорость движения рабочего органа забойного конвейера, м/мин (табл. 2.5);
Уп- коэффициент погрузки (табл. 2.4).
2.3.2. Максимальный минутный грузопоток забойного конвейера
й- nua {а\ (X j.k.J т/мин, (2.5)
где Clg * - максимальная производительность заборного конвейера, т/мин (табл. 2.5).
- 13 -
Значения максимальной скорости подачи машины при обратном ходе и коэффициенты погрузки
Таблица 2.4 |
Схема выемки |
! Максимальная ! скорость подачи • wmn |
! Коэффициент ,! погрузки,
! П |
Челноковая |
V/wt// |
I (в (2.2)) 0 (в (2.3)) |
Односторонняя без зачистки |
V/па А |
I |
Односторонняя с зачисткой |
0,7* УWU А |
0.36 + 0.2* 0,8 + 0,35* 6 |
|
Таблица 2.5 |
Технические характеристики скребковых конвейеров |
! !
! Тип скребкового ! ! конвейера ! |
Скорость ! Максимальная произво-рабочего ! дительность конвейера, органа, м/мин! т/шн V* ! |
СК-38 |
33,0 |
2,0 |
СК-38Р |
37,5 |
1,67 |
СП-64 |
57,5 |
5,0 |
С53А |
44,0 |
3,75 |
CF-70A |
56,4 |
4,33 |
СР-70М |
61,1 |
7,5 |
СП-63М |
48,0 |
4,3 |
СПМ87-ДН |
67,2 |
5,0 |
СКТ-64 |
18,6 |
3,4 |
СУ-1МК |
55,8 |
4,42 |
СУ-2ГЖМ |
55,8 |
4,42 |
СУ-ОКП |
70,2 |
6,33 |
СП-87П |
72,0 |
10,0 |
|
Таблица 2.3.
Технические характеристики выемэчных машин |
Тип !Вынимаемая! выешч-!шщность ! ной ма-!пласта,м ! шины ! !
! т ! |
! Ширина ! 'захва- ! !та,м ! |
Наибольшая скорость подачи выеючной машины, , м/мж |
I 6 ! |
Р = 100 |
| Р = 200 |
| Р = 300 ! ! ! |
Р = 400 |
IKI0I |
см
t—1 1
со
о |
0,8 А |
1,5-3.9 |
2,7 - 1,8 |
1,5 - 1,0 |
- |
2KI0I |
0,8 - 1,45 |
0,63 |
10,0 |
10,0 - 5,6 |
7,0-3,9 |
5,6-3,I |
2KI0I |
0,8 - 1,45 |
0,8 10,0-8,0 |
7,7-4,3 |
5,3-2,9 |
4,2-2,3 |
МК-67 |
0,8 - 1,2 |
0,8 |
6,0 |
4,6-3,7 |
3,2-2,3 |
2,6г—1.7 |
2К52 |
1,0 - 1,7 |
0,63 |
6,0-4,8 |
4,0-2,2 |
2,7-1,6 |
2,1-1,2 |
2К52 |
1,0 - 1,7 |
0,63 |
5,5 |
5,3-3,4 |
4,0-2,2 |
3,2-1,9 |
Ш68 |
1,1 - 2,5 |
0,63 |
6,0 |
6,0-5,4 |
6,0-2,8 |
4,6-2,0 |
2Ш68 |
1,1 - 2,5 |
0,63 |
10,0 |
10,0-8,2 |
9,0-5,0 |
7,5-3,1 |
КШ1КГ |
1,6 - 3,2 |
0,63 |
6,0-4,1 |
3,1-1,4 |
1,8-0,8 |
1,1-0,4 |
кшзм |
1,6-3,2 |
0,5*0,63 |
5,5 |
3,6 |
2,0 |
1.4 |
2КШЗ |
1,6-3,2 |
0,5;0,63 |
8,3 |
4,9 |
2,9 |
2,0 |
KI20 |
СО
сл
1
сл
со |
0,5 |
3.0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
|
2.3.3. Средний минутный грузопоток угля из с забоя:
Средний суммарный минутный грузопоток, поступающий на транспортную выработку из двух и более очистных забоев:
где п - количество очистных забоев, из которых грузопоток поступает на выработку.
2.3.4. Максимальный суммарны» грузопоток, поступающий на сборную транспортную систему из нсскольеих очистных забоев:
Т
a- б?
с=/ w L
- вероятностный параметр
(2.8)
г 1,ог-ег - /. у-с + о, огз
f ~ С*- /tQ£7-C - о, os
здесь С - произведение коэффициентов времени поступления груза из п очистных забоев
еог '
(2,10)
- среднеквадратическое отклонение значений минутных грузопотоков
6?й =
г, зз
2.3.5. Средний суммарный сменный грузопоток
<7/ ■ ео ■ г г/е„
- 15 -
2.4. Пример расчета параметров грузопотоков. 2.4.1. Исходные данные.
Таблица 2.6.
Номера очистуих забоев
1. Вынимаемая мощность пласта,м
2. Ширина захвата выемочного механизма, м
3. Насыпная масса транспорти-руемого груза, т/м
4. Схема работы выемочной машины
5. Тип выемочного механизма
6. Тип забойного конвейера
7. Сменная добыча из очистного забоя, т/см
8. Сопротивляемость угля резанию в очистном забое, кгс/см
9. Время работы выемочной машины, мин
10. Скорость рабочего органа забойного конвейера, м/мин
11. Продолжительность добычной смены, час |
1.2
Г\ Г*п
и,иО |
0,63 |
0,63 |
1.3 |
1,3 |
1.2 |
односторонняя с зачисткой при обратном ходе |
односторонняя с зачисткой при обратном ходе |
односторонняя с зачисткой при обратном ходе |
2К-52 |
2К-52 |
IIC-I0I |
СП—63ivl |
СП-63М |
СП-63М |
200 |
225 |
100 |
200 |
180 |
200 |
160 |
150 |
145 |
55,2 |
48,0 |
67,2 |
6 |
6 |
6 |
|
10 |
|
12. Грузопоток из подготовительных забоев,%
2.4.2. Расчет параметров грузопотоков. а) Забой № I
~ 0.36 + 0.2 • I.I т о
£7=1,1' 0,63 • 3,0 * 0,95 ' 0>8 + д,35 , Qtg3
= 1,1 0,63 0,7 3,0 1,04 (I- 0*36+0У2 1,1 ) j 3 _
0,8-Ю,35 0,63
0' - mat. {" 1,46 ; 0,85^ = 1,46 т/мин
Of -min { 1,46 ; 4,9 } - 1,46 т/мин
б) Забой J6 2
= 0,94
£ -
48.0 + 3,2
48.0
48.0 -0,7-3,2
~ 0.36 + 0.2*1,2
a = 1,2* 0,63* 3,2 ‘ 0,94* *1,3 =1
7 0,8 + 0,35 ‘ 0,63
= 1.2 0,63 0,7 3.2 1,05 (I-1.3 =
0* s mat *£ 1,74; 0,95} = 1,74т/мин <7г = min t 1,74; 4,3 J = 1,74т/мин
о- = 67.2
Чг " 67,2 - 2,1-0,7
1,02
1’° ‘ °-63 • 3,1 • °’97 • Iffo^-'oS ■ 1,2 = °’85тЛш
{ ш 1,0 • 0,63 . 2,1 . 1,02 .(I - WSj;0.2-1.0\ в * 1 0,8 + 0,35-0,63J
= 0,51 т/мин
С/ * ~ та* { 0,85 ; 0,51/ = 0,85 т/мин
<У3 -win {0,85 ; 6,0 } =0,85 т/мин
J
2.4.3. Расчет грузопотоков по сборной выработке Средний минутный грузопоток
0 = = т 25 т/мин
" 160
а = _22§_ = i,5 т/мин /г 150
<7, =-Ш- =1,69 т/мин « 145
Средний суммарный минутный грузопоток, поступающий из трех очистных забоев
(200 + 225 + 100) • (1 +
1^ 100 ;
60’6 60*6'
Максимальный суммарны* грузопоток из трех очистных забоев
- 18 -
<S |
It 46 - It25 _ of090 = 2,33 |
& |
_ ji7!rJx.5 = o, 103 2,33 |
e; |
_ 0t85- 0|69 _ o,069 2,33 |
c |
= ---= 0,0746
60’6 60-6 60'6 |
= 1,37 + • |
1,08*0,07462 - 1.4*0,0746 + 0.083 |
0,07462 - 1,067*0,0746 - 0,08 |
Тогда
0' = 1,25 + 1,50 + 0,69 + 1,47*\/о,0918 + 0,1051 + 0,0704 =
= 3,44 + 0,76-\Г0,2673л = 4,2 т/мин
Средний суммарный сменный грузопоток
J = 1,98 - 60- 6 = 712,8т/см
2.4.4. Результаты расчета
Таблица 2.7
J6№ { *,Условн.} Номер забоя
пп j Наименование }обозна-{-1-,-
j |чвния j I j 2 i 3
I. Максимальный (минутный) грузопоток, т/мин |
0{ |
1,46 1,74 |
0,85 |
2. Средний минутный грузопоток за время поступления угля из i -го очистного забоя, т/мин |
Qic |
1,25 I» 50 |
0,69 |
3. Средний суммарный грузопоток, поступающий на транспортную выработку из трех очистных забоев, т/ман |
1
а. |
1,98 |
|
4. Максимальный суммарный грузопоток, поступающий на сборную транспортную выработку из трех очистных забоев, т/мин |
/
а |
4,2 |
|
5. Средний суммарный сменный грузопоток, т/см |
J |
712,8 |
|
- 19 -
3. РАСЧЕТ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ КОНВЕЙЕРНОГО ТРАНСПОРТА
- 20 -
3.1. Основные методические положения
Методика расчета конвейерного транспорта разработана на основании основных положений [ I ] с некоторыж изменениями, обусловленными особенностями расчета на ЭВМ:
- данные таблицы 3.9 обработаны и определяются по формулам;
- заводские характеристики конвейеров представлены в виде формул,позволяющих определить их параметры с точностью,как правило, в пределах 4-6/^.
Значения средних и максимальных минутных грузопотоков, рассчитанные в разделе 2,используются для выбора типов конвейеров, расчета их длины и числа ставов по кавдой выработке.
- 3 -
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1. В в е д е н и е....................................... 4
2. Расчет грузопотоков по горным выработкам .............. 7
2.1. Основные методические положения ..................... 8
2.2. Условные обозначения ................................ 9
2.3. Расчет параметров грузопотоков ...................... II
2.4. Пример расчета параметров грузопотоков .............. 15
3. Расчет и выбор оборудования конвейерного транспорта.. 19
3.1. Основные методические положения ..................... 20
3.2. Условные обозначения ................................21
3.3. Выбор типа конвейера ................................22
3.4. Пример расчета конвейерного транспорта..............25
4. Расчет локомотивного транспорта ..................... 29
4.1. Основные методические положения ..................... 30
4.2. Условные обозначения ................................ 31
4.3. Расчет локомотивного транспорта ..................... 31
4.4. Пример расчета локомотивного транспорта ............. 34
5. Расчет одноконцевого подъема ........................ 39
5Л. Основные методические положения ..................... 40
5.2. Условные обозначения ................................ 41
5.3. Расчет одноконцевого подъема...................... 41
5.4. Примеры расчета одноконцевого подъема ............. 43
6. Литература..........................................46
- 21 -
3.2. Условные обозначения
Исходные данные
Таблица 3.1
Т---т-----
iЕдиницы|Условные измерен{обознач ен ия
Наименование
1 |
I ! |
2 ! |
3 |
I. Длина L -го звена |
м |
и |
2. Количество лаз,из которых уголь посту |
|
п |
пает на выработку |
— |
|
3. Угол на mi она выработки
4. Насыпная масса транспортируемого гру |
град / ^ |
fi |
за
5. Максимальный минутный грузопоток, поступающий из одного очистного |
т/м3 |
1 |
забоя
6. Тип выработки (горизонтальная,уклог, бремсберг) |
т/мин |
ас |
7. Средний суммарный минутный гоузолоток, поступающий на транспортную выработку из двух и более очистных забоев |
тДи н |
a'i |
8. Средний., минутный грузопоток из и -го очистного забоя |
т/мин |
ал |
9. Максимальный суммарный грузопоток, поступающий на сборную транспортную |
т/мин |
а |
|
систему из нескольких очистных забоев
Таблица 3.2 |
Результаты расчета
-!----1------
|Единицы{Условные i измерен j обознач ения
1. Типоразмеры конвейеров по выработке
2. Число ставов конвейеров по какдой - Пст
выработке
- 4 -
I. Введение
Настоящие методики являются составной частью методического обеспечения подсистемы "ТЭО проектирования и строительства шахт" автоматизированной системы проектирования предприятий угольной промышленности (САПР-уголъ).
Методики предназначены для проведения укрупненных расчетов и выбора основного оборудования подземного транспорта при многовариантных проработках на стадиях ТЭО кондиций, доразведки, освоения, а также проектирования и строительства новых и реконструируемых угольных шахт. Определенные с помощью настоящих методик типоразмеры и число единиц оборудования используются только для сравнения вариантов основных характеристик шахты и подлежат обязательному уточнению при техническом или техно-рабочем проектировании.
Основанием для разработки методик являются утвержденные В.О. "Союзшахтопроект" "Перечень норм технологического проектирования шахт, разрезов и ОФ, подлежащих разработке и утверждению в 1976 г." (протокол координационного совещания по теме 2503 от 2-5 февраля 1976 г.) и техническое задание на разргн ботку подсистемы "Основные положения проекта шахты".
Необходимость разработки методик обусловлена отсутствием методических и нормативных документов по расчету и выбору оборудования подземного транспорта на стадиях ТЭО.
Методики разработаны как модификации действующих методических материалов по техническому проектированию применительно к условиям разработки ТЭО шахты с применением ЭВМ.
- 5 -
Методики включают следующие задачи проектирования:
- расчет грузопотоков по горным выработкам;
- расчет и выбор конвейеров;
- расчет числа локомотивных составов и вагонов;
- расчет и выбор оборудования концевого подъема.
В основу методик положены "Общесоюзные нормы технологического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятии", 1979 г. и "Основные положения по проектированию подземного транспорта новых и действующих угольных шахт", 1977 г.
Методики разработаны для следующих условий:
- способ подготовки - панельный, этажный и погоризонтный;
- транспорт угля по участковым выработкам - ленточными или пластинчатыми конвейерами;
- транспорт угля по магистральным выработка!.! - конвейерный или локомотивный;
- угол наклона транспортных выработок не более 18°.
Методики разработаны коллективом сотрудников Цептрогипрошахта
- Пейсаховкч Г.Я., к.т.н., иач. отдела ЭМО (научный руководитель работы);
- Платков М.П., к.э.н., заз. лабораторией отдела АСП (отв. исполнитель, авт. разделов I, 4);
- Щербаков Б.М., зав. лабораторией отдела ЭМО (авт. разделов 4, 5);
- Лихолетов Ю.И., к.т.н., с.н.с. отдела АСП (авт. разделов 3, 4 и 5);
- ЙУрочкин а.А., м.н.с. отдела АСП (авт. разделов 2 и 3).
- 6 -
Словарь т ерш нов
Звено (ветвь) - часть горной выработки, по длине которой все ее параметры неизменны.
Выемочное поле - часть пласта - панель или крыло горизонта при панельной или погоризонтной подготовке.
Участковые выработки - выемочные выработки, бремсберги, уклоны и ходки при них, обслуживающие одно выемочное поле. Магистральные выработки - стволы, квершлаги, главные штреки и все другие выработки шахты, обслуживающие более одного выемочного поля.
Маршрут-последовательная цепь транспортных звеньев с электровозной откаткой от погрузочного пункта до ствола или до ближайшего пункта перегрузки на другой вид транспорта.
2. РАСЧЕТ ГРУЗОПОТОКОВ ПО ГОРНЫМ
- 8 -
2.1. Основные методические положения.
Методика предназначена для расчета по каждому транспортному звену:
- максимального минутного грузопотока;
- среднего минутного грузопотока из одного очистного забоя;
- среднего минутного суммарного грузопотока, поступающего па транспортную выработку из двух и более очистных забоев;
- максимального суммарного грузопотока, поступающего на сборную транспортную систему из нескольких очистных забоев.
Для расчета грузопотоков используется методика / I / с незначительными корректировками: вероятностный параметр при расчете максимального суммарного минутного грузопотока за время поступления на сборную транспортную систему из нескольких очистных забоев определяется по формуле, полученной в результате обработки данных таблицы 2.6 / I /.
Дополнительный грузопоток из подготовительных забоев задается в процентах к сменной добыче из очистных забоев и учитывается по всем транспорным звеньям, кроме тех, которые непосредственно примыкают к очистным забоям.
Характеристики неравномерных грузопотоков, выдаваемых из очистных забоев на стадии ТЭО, принимаются независящими от наличия усредняющих бункеров.
|
2.2. Условные обозначения |
|
Таблица 2.1. |
|
Исходные данные |
|
|
|
Наименование Единицы
измерения |
Условные
обозначения |
I. |
Вынимаемая мощность пласта |
м |
па |
2. |
Ширина захвата выемочного механизма |
м |
6 |
3. |
Насыпная масса транспортируемого груза |
т/м3 |
К |
4. |
Схема работы выемочной машины |
|
|
5. |
Тип выемочной машины |
|
|
6. |
Тип забойного конвейера |
|
|
7. |
Сопротивляемость утля резанию в очистном забое |
кгс/см |
р |
8. |
Сменная добыча из 1 -го очистного забоя по горной массе |
т/см |
Ai |
9. |
Время работы выемочной машины по добыче в i -м очистном забое |
мин/см |
и |
10. |
Скорость рабочего органа забойного конвейера в 1 -м очистном забое |
м/мин |
V Ki, |
II. |
Продолжительность добычной смены |
час |
т |
12. |
Грузопоток из подготовительных забоев |
а1 /* |
d |
- 10 -
Таблица 2.2.
Результаты расчета |
|
Наименование |
Единицы |
Условные |
|
|
измерения |
обозначения |
I. |
Максимальный минутный грузопоток |
т/мин |
а, |
2. |
Средний минутный грузопоток из с-го очистного забоя |
т/мин |
G*ii |
3. |
Средний суммарный минутный грузопоток, поступающий на транспортную выработку из двух и более очистных забоев |
т/мин |
а\ |
4. |
Максимальный суммарный грузопоток, поступающий на сборную |
|
|
|
транспортную систему из нес |
т/мин |
/ |
|
кольких очистных забоев |
а |
5. |
Средний суммарный сменный грузопоток |
т/см |
А |
|