РУКОВОДСТВО

ПО МОНТАЖУ, РЕМОНТУ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СПИРАЛЬНЫХ СПУСКОВ В ТРУБНОЙ 0БЕ4АМЕ

Прокопьевск 1984

Министерство угольной промышленное^ СССР Всесоюзное ордена Ленина промышленное о соединение «Куэбассугодь**

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-КОНСГОКТОРСКИЙ УГОЛЬНЫЙ ИНСЯШТ (КузНИУИ)

СОГЛАСОВАНО    УТВЕРЖДЕНО

Главный инженер Управления    Главным инженером

Кузнецкого Округа Госгортехнадзора    ВПО «КузОассуголь”

^{С С С Р}    26.09.84 В .М. Абрамовым

14.09*84    В.СЛудзиш

Директором КузНИУИ 03,09*84 Н,С,Арсеновым

РУКОВОДСТВО

по монтажу, ремонту и эксплуатации спиральных спусков в трубной обечайке

Прокопьевск 1984

10 *

загрузочные желоба и переключающие шиберы находятся в и справ* ном состоянии* приступить к загрузке горкой массы в спуск можно только после проведения осмотра и вывода ладей из ствола.

4.2» осмотр должен проводить слесарь по стационарным установкам» Количество слесарей планируется в расчете один человек в смену на обслуживание, каждых 900 м спуска.

4.3» С целью поддержания спирального спуска в рабочем состоянии, предотвращения разрушения спирали при вырывал ее секторов неаоходи-мо вести профилактический осмотр мест загрузки и приникающих к ним желобов не реже одного раза в издали, а осмотр всей спирали спуска производить по плану, но не реже одного раза в месяц, профилактический ремонт спирального спуска планируется в зависимости от величины пропущенного угля и спосооа защиты спирали.

4,4, Ремонт спирального спуска с полной заменой секторов или вкладышей спирали производить с помощью устройства транспортирована груза по спуску. Ремонт спирального спуска с полной разборкой трубного става рекомендуется производить при замене трубной обечайки иди при нарушениях элементов крепления ее в стволе»

4,5» Полный ремонт спирального спуска состоит из проведения полного его демонтажа, ремонта на поверхности с контрольной сборкой и последующего его монтажа в стволе»

5. ОСНОВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1» К обслуживанию спуска должны допускаться дица, ознакомленные с его конструкцией и с данным руководством*

5.2» загрузочные желоба, примыкающие к спуску в местах пересечения с пластами, должны оборудоваться перекрывающими шиберами (лядами).

5.3.    В местах примыкания желобов к спуску должны располагаться полки для выхода (входа) обслуживающего персонала из клети (ж клеть).

5.4,    Разбучивают спуски только при неполностью закрытых явках, зафиксированных с помощью цепей» пиками через образованный зазор (200-300 мм) между люком к трубной обечайкой*

- II -

5.5.    Замена (ремонт) изношенных секторов (вкладышей) или секций спуска должна производиться только после надежного перекрытия примыкающих к нему загрузочных желобов шиберами с вывешиванием таблички ^иНе включать! в углеспуске работают люди" звеном рабочих не менее трех человек - при обеспечения четкой дистанционной связи между ними и машинистом подъемной установки! обеспечивающей подъем клети. При этом ремонтные работы внутри спусков! подобных Д-1400* должны производиться с использованием устройства для транспортирования грузов по спуску.

5.6.    Использование устройства по транспортированию грузов по спуску для доставки лкщей недопустимо.

5.7.    Использование устройства транспортирования грузов по спуску в качестве монтажного полка допустимо только после надежного его закрепления к трубной обечайке спуска.

5.8.    Минимально допустимые зазоры от клети сопровождения! расстрелов и оборудования, смонтированного в стволе, до блока (секции) при перемещении его по стволу должны быть не менее £50 мм*

5.9.    Элементы, фиксирующие блок (секцию) при спуске (подъеме) по стволу, должны быть изготовлены с учетом следующих требований:

-    проводники изготовляют из рельсов типа Р-43 длиной, обеспечивающей возможность их заводки в ствол;

-    направляющие кронштейны сварной конструкции с болтовым соединением к трубной обечайке, должны иметь зазоры между проводниками не более 5 мм, глубину зева 65 мм с двухсторонними фасками;

-    направляющая фиксирующего устройства должна иметь зазоры между проводниками не более 5 мм, зев глубиной не менее 65 мм, охват головки рельсом на всю его толщину и двухсторонние фаски;

-    клинья для крепления блока в стволе на опорно-направляющих кронштейнах с помощью консоле должны иметь угол не более 7° и на остром конце отверстия для шплинтовки;

-    консоли сваркой конструкции должны быть равнопрочны с опорно-направляющими кронштейнами и выдерживать нагрузку участка спуска между соседними точками подвески при заполнении его породой;

-    крепление проводников к расстрелам и клети производить с помощью предназначенных для этих целей элементов;

- к -

- перед проведение!! работ по монтажу-демонтажу спирального спуска направляющие проводники необходимо смазать на всю их длину консистентной смазкой*

6. ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ СПИРАЛИ

6.1.    Интенсивность износа рабочей поверхности секторов спирали неодинакова и составляет от 0,84 до 4,9 мм на I млк.т пропущенного угля. Площадь зоны наиболее интенсивного износа составляет не более общей площади сектора.

6.2.    Повышение износостойкости поверхности секторов спирали в зоне наиболее интенсивного износа производится посредством наплавки электродами Т-540 (Т-620). Пример осуществления указанного способа защиты показан на рис&Х. На секторы спирали X, соединенные между собой и с трубной обечайкой 2 болтами 3_t наносятся наплавочные швы 4*

6.3.    Повышение износостойкости секторов спирали с помощью съемных вкладышей (рис.6.2) осуществляется путем их закрепления со стороны рабочей поверхности спирали на участках о наибольшей интенсивностью износа. Па сектор спирали I, закрепленный болтами Z к трубе 3, установлен с помощью болта 4 вкладыш 5, Установка вкладыша предусматривает перекрытие стыка секторов спирали_f для чего вклады» смещается по ней вниз [9],

6.4.    Комбинированный способ повышения износостойкости спирали, включающий одновременно установку вкладышей и наплавку поверхности электродами Т-590(Т-6£0), необходимо использовать в местах загрузки угла с пластов на высоте участка спуска» равной 1-1,5 шага спирали ниже загрузочных желобов*

7* РАСЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ И ЭКС1Ш АТА1Ш0ННЫХ ПАРАМЕТРОВ СПИРАЛЬНЫХ СПУСКОВ, ПОДОБНЫХ Д-1400

7*1* Опыт зксплуатадии в исследования работы спиральных спусков [6,7} показал перспективность конструкции Д-1400, которая эффективна в зксплуатадии и может быть использована в качестве базовой модели при разработке типажного ряда спусков в трубной обечайке«Поэтому расчет проводится для спусков, подобных Д-1400*

15

7.2.    Рекомендуется производить расчет производителыюотй и аккумулирующей способности спуска Д*1400 по уточненной методике (приложение I и 2) с учетом степени заполнения желоба спирали и влажности транспортируемого угля*

7.3.    Определение участка спирали спуска, подверженного ней большому износу и требующего повышения износостойкости, рекомендуется проводить по разработанной методике (прило;шние 3), учитывающей величину грузопотока и влажность угля, транспортируемого по спуску*

7.4* Расчет конструктивных и эксплуатационных параметров спиральных спусков, подобных Д-1400, на стадии проектирования следует производить о учетом ожидаемых величин грузопотоков угля и его влажности (приложение 4).

7.5.    Рекомендуется при разработке новых конструкций спиральных спусков принимать спуск Д-1400 в качестве базовой модели*

7.6.    Методика по определению производительности и мест защиты от износа, а также расчет конструктивных и эксплуатационных параметров на стадии проектирования могут быть использованы применительно к стальным спиральным спускам без трубной обечайки, располагаемым в центральной части бункеров*

7.7.    Рекомендуется при разработке новых конструкций устройства для транспортирования грузов по спиральным спускам, подобным

Д-1400, использовать базовую конструкцию данного устройства(приложение 5).

-16 -

Приложение I

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СПИРАЛЬНОГО СРОКА Д-1400

Исследования параметров потока угля на спирали спуска показали, что верхняя его огибающая в радиальной плоскости имеет вид гиперсолы [7]. С увеличением влажности транспортируемый грузопоток смещается к оси спуска, а кривизна верхней огибающей возрастает*

Анализ показал, что существующие методы расчета эксплуатационных параметров спиральных спусков не учитывают влияния влажности и геометрии сечения потока на скорость его движения и производительность спуска [2, IG, II}*

Сущность предлагаемого метода расчета эксплуатационных параметров спиральных спусков Д-1400 заключается в применении таких показателей, как угловой объем, угловая скорость потока и насыпная плотность угля в зависимости от его влажности и степени заполнения спирали*

Независимо от способа загрузки спуска в линейной его шсти, ниже места загрузки, уголь движется о постоянной угловой скоростью как монолитное тело [2]* 4асть потока, ограниченная двумя радиальными плоскостями с углом X ^М6ВДУ ними, образует угшвои объем (<^,м^а), который движется по спирали, вращаясь вокруг оси спуска с постоянной угловой скоростью (рис.ПЛ, а)* Основными характеристиками углового объема являются радиус центра массы н) и координата центра массы {Ец.м* мКрис. 11.1,0). Свойства транспортируемого угля определяют угол внешнего трения по стали , град) и его насыпная плотность ^,т/м³)* Проведенными исследованиями установлено, что для спирального спуска Д-1400 при полном заполнении его спирали параметры углового объема равны:

$_г = 0,074 м* ;

2ц.м = 0,448 м-

- г? -

а

Рис* ПЛ. Угловой объем в проекции на горизонтальную плоскость ^а) и схема определения геометрических и динамических параметров углового объема t.6)

-Id -

Зависимости свойств и координаты центра массы углового объема от влажности транспортируемого угля (Vi%) выражаются уравнениями :

ju_r.me^0J26W'°^^w%    U1.I.I)

р -■/_I02-OQ56W*OOOIOW³ ■,    1П.1.2)

hj.M - 0,20f * 0,02Yl,    1ПЛ.З)

Угол наклона спирали ^.м,град) на радиусе цешра массы угло-

вого объема определяется из уравнения

Ыим -clZcIq -А-    ,    спал)

'    ^?    2л г_ц.м

где к - шаг спирали спуска, м, h = 3,45 м.

Угол наклона касательной град) в сечении спирали в точке приложения равнодействующей силы от углового объема

3 =0.20 /й    .    (П.1.5)

^J    *    ?ц.1«    -    0,2

Угловая скорость потока угля на спирали определяется о учетом уравнения для касательной составляющей скорости центра массы углового объема и его радиуса центра массы [Ю]*

Угловая скорость ЩГ,cfy вычисляется из уравнения

и f $ ^Sirl    "

' Вц,!А    *    Ubl.6)

где $ - ускорение свободного падения, м/ с**, ^ =9,81.

Приемная способность спирального спуска (б, м³/шш) рассчитывается по формуле

Q-во ю

- 19 -

Техническая производительность спирального спуска {Оц, т/ ч) определяется по формуле

Q₀ -5600    *    1ПЛ.8)

При соответствующей влажности угли эксплуатационные параметры спуска д-1400: угловая скорость потока, приемная способность и техническая производительность, рассчитанные по формулам 11*1 *6, 11.1*7, ПЛ.8, - приведены в табл. П.4.1.

пример: Рассчитать производительность спирального спуска Д-1400 при средней влажности угля U/ *6/6# Известно, что ^ -0,074 м⁸,*** * 0, 48 м.

I. Определяются зависимые от влажности свойства угля и координата центра массы углового объема:

и м Г ^ 0*    ⁶    °>& ¹ ‘Уг J о °

$ ^г /0,6 е    *    ;

jy - (/, 02 - O_t 056 6 + 0,00 tS' О^г) т/v 0,8 58 ф

2ц.М *(й,2в?+0,02'б)м *0.527м.

= 50,7-9° ■>

........49/37°.

0,448 - 0,3

/i.-. or с То '■    J    0,30    7

, /1 у Сое:

3. Определяется угловая скорость потока угля на спирали

96t Sin(5u, 76 -РОЛ?) ’ //, _ с /у ,!, р/48 sm.49,3 7 /ui/pTj? о < V •

ад бгадб8.5

Руководство по монтажу, ремонту к эксплуатации спиральных спусков в трубной обечайке* - Прокопьевск, 1934* - 35 с*

Настоящее "Руководство..разработано на основе моделирования и многолетних натурных исследований режимов работы спиральных спусков в трубной обечайке на шахте "Распадская" п/о "Южкузбассуголь".

Руководство позволяет осуществлять эксплуатацию спиральных спусков с учетом выявившихся особенностей их работы, конструктивных изменений, новых технологических решений и приспособлений при выполнении монтажно-демонтажных операций, а также обосновывать конструктивные и эксплуатационные параметры спусков для конкретных условий применения на проектируемых, реконструируемых и действующих шахтах*

Руководство предназначено для рабочих и ИТР шахт* работников научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций Минуглепрома СССР*

Руководство составили Н.Н.Городилов, В.Н.Вахтин (КузШИ;,

С.й .Калинин (ВПО "Кузбассуголь").

(с^ Всесоюзный ордена "Знак Почета"

научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт, 1984

- 20 -

Вычисляется присылая способность спуска

Q - (60-5, П 0,074) м’/мин - 25м*/мин •

5* Определяется проияводительность спирального спуска

d_c--(.mo o,s5as,/7 o,o74)T/i --паг ф.

- 5 -

ВВЕДШШ

Оямотечный транспорт с использованием винтовых (спиральных) спусков характеризуется простотой конструкции, отсутствием злектромеханического оборудования, большой производительностью» возможностью использования спусков в качестве аккумулирующих емкостей,

оначительный опыт эксплуатации спиральных спусков накоплен за рубежом ( в основном на шахтах ФРГ) [I, 2]•

В отечественной практике центральные спиральные спуски используются в бункерах и в трубной обечайке для перепуска угля с разных горизонтов в сборный бункер. Центральные спиральные спуски применяются в п/о "Гуковуголь"* Спиральные спуски в трубной обечайке используются в п/о "Южкузбассуголь*¹* Запроектированы спиральные спуски на пяти шахтах п/о "Воркутауголь" и на некоторых шахтах Донбасса [3j•

Использование спиральных спусков позволяет снизить измельчение угля при транспортировке с верхних пластов вниз, загрузке бункеров, а также повысить надежность работы транспортной системы [^,5]* Существующие недостатки при эксплуатации спиральных спусков (значительный износ элементов спирали, зависимость их работы от свойств транспортируемого угля, трудоемкость проведения ремонта) требуют дальнейшего совершенствования этого вида тпанспорта.

На основании проведенных исследований работы спиральных спусков {6, 7] разработаны предложения по продлению в 2-3 раза срока службы спусков* снижению в 1,5- 2 раза трудоемкости ремонта, что позволило получить экономический эффект 200-300 руб* в пасчете на I м вксоты спирального спуска*

- 4 -1.0ЩИЕ ШЮВШН

1*1* Спиральные спуски подразделяет на спуски в трубной оое чайке и с открытой спиралью*

l.'c. Спиральные спуски в трубной о сю чайке размещает в вертикальных стволах и гезенках для перепуска угля с одного или нескольких пластов tear ты пластов) на нижнюю сборную транспортную магистраль»

1*5* Спиральные спуски с открытой спиралью размещают по центру (или со смещением) вертикальных оуикеров для равномерной загрузки по всей высоте бункера о торможением транспорт! -русмой горной массы»

1*4* допускается использовала спиральных спусков в трубной ооечайке в качестве аккумулирующей емкости при влажности, исключающей слеживание угля,

1.5. Максимально допустимые размеры кусков в транспортируемой горной массе не должны превышать ширину страды спуска в плане*

1*6* допускается, но не рекомендуется применять спиральные спуски в трубной о ое чайке в крутонаклонных скатах ио 70°) *

1*7* Спиральные спуски рационально применять в гезенках, стволах и бункерах, высота которых превышает 3-Д и [5]*

1*8* Спиральный сиуск в тру оной обечайке высотой более 50 и должен монтироваться и эксплуатироваться только при наличия клети, размещаемой радом со спуском, а также проводников для транспортировки секций спуска при монтажных работах*

1*9. для оперативной связи с же шит стом подъемной установки и монтажной лебедки клеть должна Сыть оборудована сигнальными тросами и переговорным устройством*

1*10. Для мехяшзатшн работ, связанных с ремонтом внутри спиральных спусков (под о Оных Д-1400), и повышения их безопасности применяют устройство для транспортирования грузов по спуску, которое при фиксации его в местах проведения ремонтных раоот используется в качестве монтажного полка.

I.II. Для удобства монтажа, демонтажа, обслуживания и ремонта спиральный спуск должен быть оснащен лебедками ДШЧ-5Ш и ДДД-^4, устройством для транспортировки грузов по спиральному спуску, направляющими проводниками и элементами фиксации

- 5 -

к ним става спирального спуска, устройствами контроля наполнения и разбучивания спуска, грохотами со стороны загрузки угля в спуск, исключающими попадание в него негабаритов и длинномерных материалов*

г. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СПИРАЛЬНЫХ СПУСКОВ В ТРУБНОЙ севчайке

Д-1400    Д-1ЕОО

Высота секций, м    1,72.    1,ЗЕ

диаметр трубной обечайки, м:

наружный	i,4a
внутренний |	М	1,2
Характеристика спирали	однозаходная желобчатая левого вращения	однозаходная линейная левого вращения
Радиус, м:
наружный	0,7	0,6
внутренний	0,1	0,11
Угол наклона спирали на радиусе:
наружном	38°аГ	34°57'
внутреннем	80°09'	69°0?'
Шаг спирали, м	5,45	г,64

3* МОНТАЖ-ДЕМОНТАК СПИРАЛЬНОГО СПУСКА

3 Л. Для повышения безопасности работ, связанных с монтажом-демонтажом спуска, и снижения их трудоемкости необходимо использовать способы с применением длинных и«и коротких проводников*

ЗЛ* Способ с использованием длинных проводников заключается в том, что перед началом монтажа спуска ствол от устья и на всю высоту монтируемого в нем спуска оборудуется двумя дополнительными рельсовыми проводниками, выполняющими двойную функцию: фиксация спуска при монтаже-демонтаже и эксплуа тации*

Ори перемещении блоков С секций) в стволе проводники обеспечивают направленное движение* что исключает необходимость постоянного сопровождения, позволяет увеличить в 2-3 раза скорость спуска (подъема) блока (секции) [8j. Элементы крепления секций спирального спуска показаны на рис* 3Л. На всю высоту спуска на расстрелах I закрепляются рельсовые проводники Z . Секции спуска оборудуются опорно-направляющими кронштейнами 3, имеющими прорези под рельсовые проводники и пенальные части в которые перед установкой спускаемого блока (секции) спуска вставляются Г-образные консоли 5 и закрепляются клиньями 6. Точное сопряжение блоков (секций) спуска при их установке обеспечивают штифты 7 * Блоки (секции) на расстрелах удерживаются проводниками от относительных смещений и надобность в болтовых соединениях между блоками (секциями) отпадает* Конструкция, опорно-направляющего кронштейна (рис.3.1 ) отличается от существующего наличием прорези (для охвата проводника) и наклонного "кармана”, в который после установки блока вставляется опорная консоль коробчатого сечения* Вылет консоли регулируется установкой стопорных штифтов в соответствующие отверстия. Установочные штифты и отверстия в торцах фланцев стыкуемых блоков (секций) обеспечивают подгонку спирали, а бандаж - кольцевой пояс с резиновой прокладкой - изолирует стык между блоками (секциями).

3.3* Использование коротких направляющих проводников и устройства, обеспечивающего надежную фиксацию блока (секции) в горизонтальной плоскости, при монтаже-демонтаже исключает надобность вручную удерживать спускаемый блок в заданном положении и увеличивает скорость спуска (подъема) блока в 2-3 раза.

Монтаж спуска по данному способу осуществляется с использованием устройства фиксации, состоящего (рис.3.2) из направляющей I, перемещаемой по отрезкам рельсовых проводников 2, закрепленных на клети сопровождения 3. Блок (секция) спуска * подвешивается с помощью прицепного устройства 5 на подъемном канате и присоединяется к направляющей I болтом 6. Направляющая Т при спуске (подъеме) клети без блока 4 фиксируется скобой 7*

- 7 -

Ряс* 3*1, Ьлеионгы кропления секции спуска

г* **

с

N

■ммм*|

мЦЦаммю* п <

п

tzzrrТГ7Т1.....0','/ i f /^'IJL'^XXrrS

Рис* 3.2. УстроЙствр фиксации

- 9 -

Начавшие одновременно движение клеть сопровождения 3 и блок 4, скрепленные посредство» указанного устройства, двигаются совместно (вверх или вниз) не строго синхронно, поскольку приводятся в движение от различных подъемных установок*

При опережении или отставании блока от клети выше допустимых пределов (1-2 м) корректируется скорость движения клети сопровождения* Контроль синхронного движения клети с блоком секций осуществляется визуально ремонтным персоналом, находящимся в клети* Им же выдается сигнал корректировки движения клети* После перемещения блока до места его монтажа (или до устья ствола при демонтаже),фиксирующее устройство отцепляется от блока и закрепляется на клети сопровождения*

3*4, Технология работ при монтаже спуска указанным! способами следующая* Над устьем ствола блок (секция), поддерживаемый вспомогательной лебедкой, подвешивается на основной лебедке, ориентируется, заводится на направляющие проводники и опускается до той части ствола, в которой продольные оси блока и монтируемого спуска совпадают. Затем вспомогательная клеть, поднятая выше устья ствола на время заводки блока (секции) в ствол, опускается до уровня спускаемого блока (секции). Дальнейшее движение вспомогательной клети ведется совместно с блоком (секцией) до места стыковки со ставом спирального спуска. Стыковка производится ручным приводом лебедки ЛНГ4-5О0* Надежная фиксация блока Секция) на проводниках позволяет применить лебедку ЛНГ4-50О со скоростью 0,24 м/с и увеличить скорость при спуске-под теме. Отсутствие болтовых креплений на стыке блоков (секций) снижает трудоемкость монтажа и увеличивает скорость сборки става спирального спуска* Данная технология монтажа-демонтажа снижает в 2-2,5 раза трудоемкость*

4* ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ

ОБСЛУЖИВАНИЕ

4.1. В начале каждой смены обслуживающий персонал должен осмотреть из клети и убедиться в том, что все люки секций спуска надежно закрыты, грохоты в районах загрузки с пластов,

1

Определяются углы наклона спирали на радиусе центра массы углового объема и касательной в точке приложения равнодействующей от сил углового объема: