
- •МОСКВА «НЕДРА» 1984
- •ВИДЫ И СРЕДСТВА ТРАНСПОРТА
- •1.1. Назначение и классификация транспорта
- •1.2. Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к средствам транспорта
- •1.3. Классификация средств транспорта
- •1.4; Виды и физико-механические свойства грузов
- •1.6. Грузооборот и грузопотоки
- •2.2. Методика определения расчетных грузопотоков
- •2.3. Силы и уравнения движения
- •ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
- •3.3. Сравнительная характеристика грузонесущих элементов
- •ТЯГОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ ТЯГИ
- •4.1. Общие сведения и классификация тяговых элементов
- •5.2. Кинематика и динамика тяговых цепей
- •ТЕОРИЯ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ ТЯГИ ТРЕНИЕМ ГИБКИМ ТЯГОВЫМ ЭЛЕМЕНТАМ
- •6.1. Общие сведения о гибких тяговых элементах
- •8.2. Физические основы передачи силы тяги колебаниями
- •9.3. Силы сопротивления движению гидро- и аэросмесей и способы их снижения
- •10.2. Основы теории магнитного транспорта
- •ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ТРАНСПОРТА
- •11.2. Основы теории гравитационного транспорта
- •МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
- •14.5. Расчет электровозной откатки
- •15.1. Общие сведения и классификация
- •СКРЕБКОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
- •16.1. Общие сведения и классификация
- •16.2. Устройство и основные элементы
- •16.5. Эксплуатация и охрана труда
- •17.1. Общие сведения и классификация
- •17.2. Устройство и основные элементы
- •17.4. Эксплуатационный расчет
- •17.5. Эксплуатация и охрана труда
- •ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
- •18.1. Общие сведения и классификация
- •18.3. Типы подземных конвейеров
- •19.3. Типы машин
- •20.3. Ленточно-канатные конвейеры
- •20.4. Ленточные конвейеры для крупнокусковых грузов
- •21.3. Основные направления автоматизации
- •ГИДРО- И ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ
- •22.1. Общие сведения и классификация
- •22.3. Оборудование пневмотранспортных установок
- •22.4. Оборудование для закладки выработанного пространства
- •23.1. Общие сведения и классификация
- •23.3. Автосамосвалы и самоходные вагоны
- •24.1. Общие сведения
- •25.2. Рельсовые средства вспомогательного транспорта
- •25.8. Организация вспомогательного транспорта
- •ОБОРУДОВАНИЕ ПОГРУЗОЧНЫХ, ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ И РАЗГРУЗОЧНЫХ ПУНКТОВ
- •26.1. Общие сведения
- •26.2. Оборудование пунктов
тах, разрабатывающих крутонаклонные пласты, где отсутст вуют участковые транспортные выработки). К комбинирован ным схемам относят схемы транспорта шахт, где применяется несколько видов основного транспорта, например, самоходный или конвейерный по участковым выработкам и локомотивный — по магистральным, гравитационный — по наклонным и верти кальным участковым выработкам и конвейерный — по магист ральным и т. п.
При выборе рациональных схем транспорта необходимо пре дусматривать соответствующую расчетной пропускную способ ность транспортной системы, однотипность средств транспорта, облегчающую их эксплуатацию, полную взаимоувязку отдель ных звеньев транспортных комплексов, возможность механиза ции и автоматизации процессов перевозки и работ в смежных звеньях технологических процессов добычи, надежность работы транспортных комплексов, механизированную перевозку людей к местам работы и обратно и безопасность условий труда. Кри терием правильного выбора схемы транспорта и оборудования транспортных комплексов является минимум приведенных затрат.
1.6. Грузооборот и грузопотоки
Грузооборотом называют количество груза в тоннах или куби ческих метрах, перемещаемого за сутки или год в пределах гор ного предприятия. Обычно большую часть грузооборота на шах тах составляет перемещение полезного ископаемого, меньшую — пустой породы, закладочных материалов и хозяйственно-техни ческих грузов.
Грузооборот определяется проектной мощностью шахты и периодически изменяется по мере развития горных работ.
Нормами технологического проектирования установлен сле
дующий ряд |
мощностей угольных |
шахт: 6000, 8000, |
10 000, |
12 000, 15 000, |
20 000 и 25 000 т/сут. |
При благоприятных |
горно |
геологических условиях на участках с весьма большими запа сами может предусматриваться проектирование и более мощ ных шахт.
В отдельных случаях на шахтах с ограниченными запасами углей дефицитных марок (при надлежащем обосновании) до пускается мощность менее 6000 т/сут.
Мощность рудников черной металлургии колеблется от 1000 до 100 000 т/сут, а цветной — от 500 до 4000 т/сут и реже — более.
Величина грузооборота современных шахт непрерывно воз растает. Объем транспортных работ на шахте определяется ве личиной грузооборота и расстоянием транспортирования.
Количество груза в тоннах или кубических метрах, переме щенного по определенной трассе в единицу времени (смену, час, минуту), называют грузопотоком. Грузопотоки полезного
ископаемого, пустой породы и закладочных материалов на шах тах почти всегда выделяют в самостоятельные направления пе ревозок, обычно с различными средствами транспорта. Иногда необходимо раздельно транспортировать несколько не подле жащих смешиванию сортов полезного ископаемого.
Грузопотоки полезного ископаемого являются основными. Их величина значительно изменяется во времени, что приводит к недогрузке или, наоборот, к перегрузке средств транспорта в отдельные периоды работы. Степень неравномерности грузо потока характеризуется коэффициентом неравномерности k]Uве личина которого изменяется в широких пределах в зависимости от различных факторов — технических, технологических, орга низационных и других — и выбирается на основании статисти ческих данных или определяется расчетом.
Наибольшей неравномерностью характеризуются грузопо токи из подготовительных забоев и на выемочных участках, наименьшей — в магистральных выработках и околоствольных дворах.
Максимальная величина часовых грузопотоков в магист ральных выработках крупных угольных шахт достигает 3500 т/ч, а рудных — 6500 т/ч, что требует применения различных по производительности средств транспорта. В некоторых случаях оказывается необходимым использование транспортных уста новок с регулируемой в широком диапазоне производительно стью.
Выбор средств транспорта производят по максимальной для
данных |
условий |
эксплуатации величине грузопотока, который |
в таких |
случаях |
называют расчетным (А р, т/ч, т/мин). |
Г л а в а |
2 |
|
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАСЧЕТА
2.1.Производительность транспортных машин
иустановок
Производительностью называют количество груза, перемещае мого транспортной машиной или установкой в единицу вре мени. Производительность выражают в массовых (Q, т/мин, т/ч и т. д.) или объемных (V, м3/мин, м3/ч и т. д.) единицах, ко торые связаны между собой соотношением Q= yV' При локомо тивном и самоходном транспорте иногда бывает удобнее выра жать производительность в условных единицах работы (QL, т* км/см, Т'км/сут и т. д.), т. е. количеством груза, перемещае мого в единицу времени на определенное расстояние (L, км).
Различают три вида производительности: теоретическую QT,
техническую Q и эксплуатационную Q0. Теоретической назы вают максимальную производительность транспортной уста
новки при наибольшем допустимом заполнении грузом ее грузонесущих элементов и при максимальной скорости движения без учета ограничений по мощности привода и прочности тяго вых элементов. Ею пользуются при сравнительном анализе ра боты транспортных машин и установок различных типов. Ми нутную теоретическую производительность конвейеров принято называть приемной способностью (Qnpi, т/мин, Knpi, м3/мин) и пользуются ею при предварительном выборе конвейеров. При емную способность полустационарных конвейеров в целях пре дотвращения просыпания груза принимают обычно на 10 % меньше, чем стационарных, работающих в аналогичных усло виях. С увеличением угла наклона конвейеров их приемная спо собность уменьшается. Величина приемной способности кон вейеров устанавливается ОСТ 24—076.01.
Техническая производительность соответствует номиналь ному режиму работы транспортной установки при полном ис пользовании ее конструктивных возможностей. Величина техни
ческой производительности |
не постоянна и |
устанавливается |
с учетом мощности привода |
и прочности тяговых элементов в за |
|
висимости от условий эксплуатации (длины |
и угла наклона |
транспортной установки). Техническая производительность ука зывается в заводской характеристике транспортной машины или установки и поэтому ее называют также паспортной. Техни ческая производительность меньше теоретической и ею пользу ются при выборе средств транспорта.
Эксплуатационная производительность соответствует факти ческой производительности с учетом неравномерной загрузки и перерывов в работе транспортной установки по техническим, организационным и другим причинам. Ее можно представить как расчетную величину условного равномерного грузопотока, эквивалентную фактическому неравномерному грузопотоку, по ступающему с погрузочного пункта на транспортную установку.
Эксплуатационная производительность всегда меньше тех нической, а их отношение kn = Qo/Q<.ly характеризующее сте пень совершенства организации горных и транспортных работ на шахте, называют коэффициентом использования транспорт ной установки по производительности.
Часовая теоретическая производительность транспортных машин цикличного действия при одновременном перемещении г
транспортных сосудов (например, вагонеток), |
вмещающих |
пг (т) груза каждый, и продолжительности одного |
цикла или |
рейса /р (ч): |
|
От — mzjtp. |
( 2. 1) |
Продолжительность цикла или рейса с учетом пауз при по грузке, разгрузке и маневровых операций на конечных пунктах
м» |
( 2. 2) |
k r V r |
k p V n |
где Lr и La — длина транспортирования в грузовом и порожня ковом направлениях соответственно, км; kr и ka — коэффици енты, учитывающие снижение скорости движения с грузом vv
(км/ч) |
и порожняком vn (км/ч) |
при разгоне и торможении соот |
|||
ветственно: tM— суммарная длительность пауз, ч. |
(2.2), |
||||
Подставляя в формулу (2.1) |
значение |
из формулы |
|||
получим |
|
|
|
|
|
От— |
|
mz |
|
|
(2.3) |
Lr ^ |
Lп |
|
|
||
|
|
|
|||
|
|
I- tu |
|
|
|
k f V r |
k v V n |
|
|
|
|
Формула |
(2.3) показывает, |
что производительность |
транс |
портных машин цикличного действия зависит от грузоподъем ности и числа одновременно перемещаемых транспортных сосу дов, длины пути, скорости движения и продолжительности пе рерывов в движении.
Зависимости производительности транспортной установки цикличного действия от длины транспортирования и продолжи
тельности пауз приведены на рис. 2.1. |
|
|
Часовая |
теоретическая производительность транспортных |
|
установок непрерывного действия (рис. 2.2) |
при их равномерной |
|
загрузке q |
(кг/м) и постоянной скорости v |
(м/с) |
Q T = 3600?у/1000 = 3,6 qv. |
(2.4) |
Если груз движется непрерывным потоком, площадь попе речного сечения которого Q (м2) может быть замерена (рис. 2.2,а), то
q = 1000 Qy; QT = 3600 Qyv. |
(2.5) |
Если площадь поперечного сечения грузонесущих элементов Q0 (м2), а степень их заполнения грузом, называемая коэффи циентом заполнения XF = Q/Q0 (рис. 2.2,6), то
q= 1000 Q0^v; От■■=3600 Qotyyv. |
(2.6) |
При перевозке груза в ковшах или вагонетках (рис. 2.2, в, г) q = iotyy/L q = mlI;
|
|
|
|
|
(2.7) |
QT = |
3,6 /0 гр-у L»//; 0 T = |
3,6 mv/l = |
3,6 m/ t , |
|
|
где io — вместимость |
ковша, |
л; |
l — расстояние между |
ковшами |
|
или |
вагонетками, м; |
m — масса |
груза в вагонетке, кг; |
t = l/v — |
интервал времени между подачей вагонеток, с.
Выбрав характерную для данных условий скорость движе ния, по формулам (2.6) и (2.7) можно найти основные кон структивные параметры транспортных установок: Qo, io/l, m/l, m и t. Из этих же формул видно, что производительность транспортных установок непрерывного действия не зависит от длины транспортирования, что является большим преимуще ством по сравнению с установками цикличного действия.
|
Рис. 2.1. Зависимость производительности транспорт |
||||||
I il |
ной |
установки цикличного действия |
от длины тран |
||||
спортирования и продолжительности пауз: |
|
||||||
|
I |
ири / М1; 2 — при ^M2 =0,2*MI |
|
|
|||
|
|
Рис. 2.2. Схемы для определения произ |
|||||
|
|
водительности |
транспортных |
установок |
|||
|
|
непрерывного |
действия |
при |
расположе |
||
|
|
нии груза: |
|
|
|
|
|
|
|
а — на |
ленте |
конвейера; б |
— в |
транспортной |
|
|
|
трубе; |
в — в |
ковшах элеватора; |
г — в ваго |
||
|
|
нетках канатно-подвесной дороги |
|
О |
L |
Техническая производительность конвейеров с учетом огра ничения по мощности привода или прочности тягового эле мента, как отмечалось, уменьшается с увеличением их длины и угла наклона, так как при этом необходимо уменьшать за грузку конвейера. В пределе, когда <7=0 (холостой ход кон вейера), длина его Lx будет максимальной (точка С на рис. 2.3, a), a Q= 0. При уменьшении длины конвейера до L производительность его Q может быть увеличена (точка А). Линия АВС на рис. 2.3, а представляет собой зависимость Q от L, причем на участке АВ Q ограничивается лишь приемной способностью конвейера и не зависит от длины, а на участке ВС — прочностью тягового элемента или мощностью привода и зависит от длины. Увеличив скорость конвейера, можно увели чить приемную способность и, следовательно, возможную про изводительность (точка А'), однако длина конвейера при этом уменьшится до U (участок А'В').