РАСЧЕТ ШАХТНОЙ ДВУХСКИПОВОЙ

ОДНОКАНАТНОЙ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ

Исходные данные для расчета:

1. Глубина шахты ― Н_ш = 700 м.

2. Производительность установки ― Q_ч = 285 т/ч.

3. Тип подъемной установки ― двухскиповая.

4. Назначение — для подъема угля.

5. Количество обслуживаемых горизонтов в шахте — 1.

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ

1 — опрокидыватель вагонеток

в шахте;

2 — капитальные выработки

околоствольного двора;

3 — подземный бункер;

4 — дозатор;

5 — груженый скип;

6 — подъемный (головной)

канат;

7 — шахтный ствол;

8 — направляющие копровые

шкивы;

9 — шахтный копер;

10 — подъемная машина;

11 — здание подъемной

машины;

12 — порожний скип;

13 — перегрузочный бункер на

поверхности шахты;

14 — вагоны для доставки

полезного ископаемого

к потребителю.

1. Расчет и выбор подъемных сосудов

1.1. Полная высота подъема сосудов

Н = Н_ш + h_п + h_о = 700 + 20 + 12 = 732 м,

где h_п = 20÷28 м ― высота переподъема сосудов над поверхностью шахты; h_о = = 12÷25 м — глубина опускания сосуда ниже откаточного горизонта для его загрузки.

1.2. Наивыгоднейшая грузоподъемность установки

где b_T = 4 ― коэффициент оптимальной продолжительности подъема для скиповых установок; θ = 10÷25 с — ориентировочная продолжительность паузы для погрузочно-разгрузочных операций.

1.3. Выбор подъемного сосуда. По табл. 1.1 выбирается угольный скип с неподвижным кузовом марки 2СН15-2: грузоподъемность скипа — Q_гр = 13,0 т; собственная масса скипа с прицепным устройством — Q_с = 16,7 т; высота скипа в положении разгрузки — h_с = 11,3 м; высота подъема скипа в разгрузочных кривых — h_р = 2,17 м.

2. Расчет и выбор подъемных канатов

2.1. Масса концевого груза на головном канате

Q₀ = Q_гр + Q_с = 13 + 16,7 = 29,7 т.

2.2. Максимальная длина отвеса каната

Н₀ = Н + h_ап = 732 + 5 = 737 м,

где h_ап = 5÷7 м — запас высоты на аварийный переподъем сосуда.

2.3. Расчетная линейная масса каната.

где _в = (16…19)∙10⁸ Па — временное сопротивление разрыву проволок каната; ₀ = 9000÷10000 кг/м³ — условная плотность каната; g = 9,81 м/с². m’=8,5 для грузовых подъёмных установок

2.4. Выбор головных канатов. По табл. 1.8 выбирается канат марки ЛК-P по ГОСТ 3088-80 с предпочтительной маркировочной группой по временному сопротивлению разрыву проволок 1770 МПа: линейная масса выбранного каната — р = 3,67 кг/м; диаметр каната ― d_к = 29,5 мм; суммарное разрывное усилие проволок — F_сп = 660 кН.

2.5. Поверочный расчет фактического запаса прочности головного каната для высоты свыше 600 м.

Канат пригоден для эксплуатации, так как т_ф’= 9,06 > т’ = 8,5.

2.6. Степень статической неуравновешенности подъемной системы без хвостового каната

Так как _ст > 0,5, то неоходимо использовать хвостовой канат для статического уравновешивания подъемной системы.

2.7. Действительная степень статической неуравновешенности подъемной системы

3. Расчет и выбор подъемной машины

3.1. Расчетный диаметр канатоведущего органа

где k_D = 79 — коэффициент соотношения между диаметрами барабана и каната для скиповых и клетевых подъемных установок.

3.2. Максимальное статическое натяжение каната

S_max = g(Q₀ + рH₀) = 9,81(29,7·10³ + 3,67·737)·10⁻³ = 317,9 кН.

3.3. Максимальное статическое усилие подъемной системы

F_max = g(Q_гр + рH) = 9,81(13·10³ + 3,67·732)·10⁻³ = 153,9 кН,

3.4. Предварительный выбор подъемной машины. По табл. 1.12 [Л-2] при-нимается подъемная машина со шкивами трения марки ЦШ-4×4: диаметр барабана — D_б = 4 м; количество канатов — n_k = 4; допустимое статическое натяжение каната — S_д = 800 кН; допустимое статическое усилие — F_д = 250 кН.