7.6 Производительность лавных скребковых конвейеров

Производительность конвейера должна быть соизмерима с производи­тельностью выемочной машины, которая при всех равных условиях зависит от ширины ее захвата и рабочей скорости подачи. Объемная масса угля, от­битого, в частности, комбайном на 1 м длины лавы, которую подлежит по-гпузке на конвейеп. составит Спис. 7.26:

где h_K - высота загрузки конвейера, м;

r_к - ширина захвата комбайна, м;

Δr - ширина зазора между забоем и конвейером, м;

к - угол откоса разрыхленного угля, град.;

γ - объемная масса разрыхленного угля.

Рисунок 7.26 - Схема к определению объема подлежащего погрузке на кон­вейер отбитого комбайном угля

В зависимости от марки, кусковатости и влажности угля к =30-35 , γ_ур =0,8-1,0 т/м³.

Основными параметрами, определяющими производительность любого скребкового конвейера, являются скорость движения его цепи и ширина линей­ной секции рештачного става. Производительность конвейера в общем виде [21]

где S - площадь поперечного сечения слоя перемещаемого материала (м²) со скоростью ν_ц (м/с);

γ_ур - удельная объемная масса насыпного материала (угля), т/м .

Площадь поперечного сечения слоя транспортируемого скребковым конвейером зависят от положения последнего в пространстве, ширины реш­тачного става и высоты боковин (живого сечения желоба), высоты борта и угла его поперечного наклона относительно днища рештачной секции, а так­же углов естественного откоса разрыхленного угля к и к' со сторон соот­ветственно забоя и борта, наименьшие величины которых по данным практи­ки составляет соответственно 30 и 15°. На рисунке 7.27 представлены воз­можные варианты формирования поперечного сечения перемещаемого скребковым конвейером материала. В каждом из рассматриваемых вариантах присутствуют различные зоны:

I - расположенная непосредственно в желобе конвейера;

II - расположенная над желобом и ограниченная углом естественного откоса;

III - органиченная бортом и углом откоса с его стороны.

Рисунок 7.27-Возможные варианты формирования суммарной площади поперечного сечения транспортируемого угля передвижным скребковым конвейером: а, б и в - без борта при выемке пласта соответственно по простиранию, восстанию и падению; г, д, е, ж, з, и - с установленными бортами соответственно вертикально и наклонно под углом ρ при аналогичных предыдущих направлениях выемки пласта

Площади указанных зон по величине различны. Наибольшая с бортом, расположенным перпендикулярно плоскости рештака, формируется при ва­рианте выемке пласта по восстанию. При этом варианте максимальная сум­марная площадь сечения материала

S = S_I + S_II + S_III , м² , (7.3)

где S_I , S_II и S_III - площади сечений соответствующих зон, м².

где В и В' - ширина соответственно рештака и его полки, м;

Н_I и Η_II - высота соответсвенно грузового отсека желоба и борта

конвейера, м;

μ - поперечный угол наклона става конвейера, град.;

τ - угол между плоскостью рештака и линией, соединяющей кромки соответственно верхнюю борта и полки рештака с противоположной его сто­роны, град.

При выемке пласта по простиранию (см. рис. 7.27, г), когда поперечный угол наклона рештаков практически равен нулю

Степень полного использования поперечного сечения конвейера опре­деляется коэффициентом

величина которого для различных передвижных скребковых конвейеров с бортами составляет 2,8-3,5.

Скорость перемещения скребковой цепи v_ц принимается по данным

технической характеристики конвейера, но для расчета ее номинальная вели­чина

где κ_β - поправочный коэффициент, учитывающий величину про­дольного угла β наклона става конвейера и его кривизну в плоскости пласта.

При направлении перемещения угля конвейером по падению при 25° ≤β≤35°

κ_β =1,02-1,05, на подъем при 8° ≤ β≤ 12° 0,98-0,95.

Оптимальную скорость перемещения тягового органа конвейера v_оц необходимо корректировать с учетом величины рабочей скорости подачи выемочной машины v_M и направления ее движения. Относительная скорость перемещения скребковой цепи конвейера

Знак "плюс" принимается при встречном направлении движения вы­емочной машины и скребковой цепи, "минус" - при совпадающем.

Поправочный коэффициент для учета относительной скорости движе­ния скребковой цепи

Производительность конвейера должна быть не менее производитель­ности выемочной машины (Q_M):

При определении коэффициента к_с следует учитывать худший вари­ант, когда v_oy=v_нц-v_M.

Конвейер нужно выбирать так, чтобы его производительность по тех­нической характеристике примерно на 50-60% превышала расчетную Q_K. Этим самым учитывается неравномерность загрузки желоба конвейера вследствии прерывистого характера работы его тягового органа, зависящего от расстояния между скребками.

Длина конвейера определяется по формуле [18]

где Ρ - тяговое усилие привода, кг;

q₀ - масса 1 м длины тягового органа, кг;

q - масса транспортируемого угля на 1 м длины конвейера, кг;

f и ω- коэффициенты сопротивления .движению соответственно тя­гового органа и угля;

β - продольный угол наклона конвейера, град.

При расчетах для средних условий работы прямолинейно расположен­ных скребковых конвейеров без перегибов в плоскости пласта рекомендуется принимать соответствующие значения f и ω :

одноцепных с вертикально замкнутой скребковой цепью (типов С-53; С-50 и др.) - f =0,35, ω =0,55;

одноцепных с горизонтально замкнутой скребковой цепью (типа 1СК-38М и др.) - f =0,40, ω =0,75;

двух- трехцепных (типов СП, СПЦ и др.) - f =0, 5, ω =0,8;

двухцепных с рештаками закрытого типа - f =0,4, ω =1,2.

Для нормальной бесперебойной работы скребкового конвейера нельзя допускать его заштыбовку, ослабления натяжения и порывов цепи.

При расчете на прочность тягового органа конвейера (скребковой це­пи) должно соблюдаться условие [22]

где Р_р - разрушительная нагрузка цепи, кН;

к_н и к₁ - коэффициенты соответственно неравномерности нагружения цепей и запаса их прочности;

Р_п - усилие предварительного натяжения скребковой цепи, кН;

Р_max - пусковое максимальное статическое тяговое усилие привода, кН.

Величина усилия предварительного натяжения цепи, обеспечивающая устойчивую надежную работу конвейера по предотвращению поворота скребков, выхода их из боковин и т.п.

Эта величина усилия (Р ) является исходной для безаварийной работы

конвейера, обеспечиваемая своевременным и качественным его профилакти­ческим ремонтом.