Выбор средств транспорта в условиях шахты

Необходимая вместимость  усредняющего бункера зависит от производительности разгрузки бункера (т.е. производительности подбункерного питателя) .

Производительность разгрузки усредняющего бункера определяют следующим образом:

Вместимость усредняющего бункера, зависящую от минутного  коэффициента неравномерности поступающего грузопотока и глубины усреднения (сглаживания), характеризуемой коэффициентом , определяют

 

по формуле для грузопотоков, поступающих из двух и более забоев:

где k_б - расчетный коэффициент, зависящий от коэффициента неравномерности k₁ поступающих грузопотоков и глубины усреднения для грузопотоков, поступающих из двух и более забоев;

 

 

 

В качестве емкости может  быть использован горный бункер №2, оборудованный питателем КЛ16 [2, табл. 4-6 прил. 3].

Усредняющие (сглаживающие) бункеры рекомендуют сооружать  в участковых конвейерных линиях ближе к очистному забою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 21. Схема сооружения бункера  на верхней приемной площадке в месте  сопряжения конвейерного уклона с обходной выработкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 22. Сопряжение бункера на промежуточной  приемной площадке в месте сопряжения ярусного конвейерного штрека с пластовым  конвейерным уклоном 

 

 

 

 

 

 

 

4.2 Аккумулирующий  бункер

 

Предназначен для глубокого  усреднения грузопотока или для аварийного аккумулирования груза с целью компенсации (исключения) простоев по вине транспорта.

Аккумулирующие бункеры подразделяют на два вида: горные, представляющие собой вертикальную выработку, и механизированные, представляющие собой реверсивный конвейер (например скребковый) с высокими бортами.

Определим минимальную вместимость  аккумулирующего бункера, установленного в конвейерной линии с целью  глубокого усреднения грузопотока.

                                                 т                            (4.2)

где с – расчетный  коэффициент с = 0,1

Сменная нагрузка на очистные забои № 3 и № 4 составляет:

А_см=484,8+421=905,8 т/см

 т

Определим вместимость  аварийного аккумулирующего бункера, установленного на конвейерной линии с целью компенсации простоев по вине транспорта.

А_см=905,8 т, заданный уровень простоев равен 0,95. Вместимость аварийного аккумулирующего бункера должна составить 500 т, поэтому принимаем механизированный бункер БМ – 500 вместимостью 500 т, производительность разгрузки бункера 37 т/мин, длина 180 м.

 

 

 

 

 

 

5  Расчет дизельной откатки

 

Доставка материалов на промплощадку осуществляется автомобильным или железнодорожным транспортом (внешним) до склада или  клетьевого ствола. Затем транспортировка производится внутренним транспортом. Клетьевым подъемом, оборудованным двумя клетьми типа 1НОВ – 400, предусматривающих размещение вагонеток ВДК – 2,5 В, спускается на горизонт в околоствольный двор, откуда дизелевозами доставляются материалы и оборудование в вагонах на заезд до путевого уклона.

Рудничный дизелевоз  ДГ 70 Д2 с ПС – 3,5.

Технические параметры  локомотива дизелевоза типа ДГ 70Д2

Показатели	Величины
1.Колея	900мм
2.Жесткая база	1150мм
3.Диаметр колес	550мм
4. Длина	5500м
5. Высота	1680мм
б.Клиренс	80мм
7. Длина средней части	3100мм
8.Тяговая сила на  крюке при  =0,28	27,2кН
9. Скорость - плавная регулировка	0 до 16 км/ч
10. сцепная масса плотностью оснащенного локомотива
11. Максимально допустимый  уклон рельсового пути	±35%о
12. Уровень взрывозащиты	РВ1В
13. Температура окружающей  среды	От -30 до +40°С
14. Среда работы	Может работать в шахтах опасных по газу и пыли
15. Минимальный радиус кривой рельсового пути	1200км

Допустимую массу состава определяют из условий:

- трогания состава  с места;

- обеспечения сцепления  при установившемся движении  с равномерной скоростью;

- проверки по мощности  дизельного двигателя локомотива.

Окончательную допустимую массу состава следует принимать по наименьшему из полученных значений.

I. Определение массы поезда по условиям трогания состава с места.

При выполнении расчетов для каждого маршрута отдельно массу  поезда по условиям трогания с места порожнего состава Q_N на прямолинейном участке определяют по формуле:

                                  Q_N = Q_Д × ( ),                            (1.26)

Q_Д – сцепная масса дизелевоза, т;

F – расчетный коэффициент сцепления колес при трогании рудничного дизелевоза;

W_O – основное удельное сопротивление движению порожних вагонеток, даН/т;

i_C – спрямленный откаточный уклон;

a_MIN – минимальное ускорение поезда при трогании с места, принимается равным 0,03 м/с² .

Q_N = 10 × (

) = 68,43 т.

Массу состава Q_Г по условиям трогания груженого состава на прямолинейном участке определяют по формуле:

                               Q_Г = Q_Д × ( ),                     (1.27)

где Wr – основное удельное сопротивление движению вагонеток, даН/т.

Q_Г = 10 × ( ) = 125,34 т.

Если трогание порожнего  состава осуществляется по кривой, допустимую массу порожнего состава Q_N следует определять по формуле:

Q_N = Q_Д × (

),

где W_KP – дополнительное удельное сопротивление вагонетки:

            W_KP = = = ,                  (1.28)

где S_b – жесткая база вагонетки (секции), т;

К – колея, м;

R – радиус кривой;

δ – коэффициент, учитывающий  влияние загрузки вагона, δ = 0,85;

β – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности рельсов, β = 0,45.

Q_N = Q_Д × (

) = 61,46 т.

Допустимую массу состава  по условиям трогания с места груженого  состава на криволинейном участке  определяют из выражения:

        Q_Г = 2 × Q_Д × ( ),                        (1.29)

Q_Г = 2 × 10 × (

) = 122,92 т.

 

II. Определение допустимой массы поезда по условиям сцепления колес дизелевоза с рельсами при движении с установившейся скоростью на преобладающем уклоне.

При выполнении расчетов для каждого  из маршрутов отдельно массу порожнего состава Q_n, по условиям сцепления колес дизелевоза с рельсами  при движении с установившейся скоростью на преобладающем прямолинейном подъеме (спуске) определяют по формуле:

                                   Q_n = Q_Д × ( ), т                                  (1.30)          

Q_n = Q_Д ×(

) = 165 т.

Массу груженного состава Q_Г по условиям сцепления колес дизелевоза с рельсами с установившейся скоростью на преобладающем прямолинейном подъеме (спуске) определяют по формуле:

           Q_Г = Q_Д × ( ), т                                     (1.31)

Q_Г = 10 × (

) = 48,3 т.

III. Определение времени рейса.

Время рейса Т_Р (мин) определяется по формуле:

Т_Р1 = t_r + t_n1 + Q₁ + Q₂ + Q₃ = 7,94 + 7,96 + 10 + 10 + 10 = 46,0 мин,   (1.31)

 Т_Р2 = t_r + t_n2 + Q₁ + Q₂ + Q₃ = 10,4 + 10,44 + 10 + 10 + 10 = 51,0 мин, (1.32)

где t_r и t_n – соответственно время движения груженного и порожнего составов, мин;

Q₁ – продолжительность нахождения дизелевоза в околоствольном дворе, 10 мин;

Q₂ – продолжительность нахождения дизелевоза в пункте погрузки, 10 мин;

Q₃ – продолжительность дополнительных операций (остановок) в местах пресечения транспортных магистралей, 5 – 10 мин,

V_r = 238,0 мин

t_n1 =

= = 7,96 мин,

t_r =

= = 10,4 мин,

t_n2 =

= = 10,44 мин,

где V_r и V_n – соответственно скорости движения в грузовом и порожняковом направлениях, м/мин.

L₁ – длина откатки от угольной ямы до погрузочного пункта №1;

L₂ – длина откатки от угольной ямы до погрузочного пункта №2.

Скорости движения дизелевозов  в направлении потока воздуха  должны отличаться от скорости воздуха  не менее, чем на 0,5 м/с.

                                   V_r = = = 14,3 км/час.                                 (1.33)

                                  V_n = = = 14,25 км/час.                                  (1.34)

где а – расчетный  коэффициент;

F_r и F_n – сила тяги при движении груженного и порожнего составов , кН.

F_r = (Q_q + Q_r) × (W_r – i_i) = (10 + 90,0) × (7 – 0,05) = 6995 Н = 6,995 кН, (1.35)

F_n = (Q_q + Q_n) × (W_n + i_i) = (10 + 68,0) × (9 + 0,05) = 7020 Н = 7,02 кН.     (1.36)

IV. Проверка допустимой массы состава по мощности дизелевоза.

При движении состава с установившейся скоростью потребуется мощность  дизельного двигателя:

Fn = (Q_Д + Q_П) × (W_П + i) = (10 + 0,68) × (7 + 0,5) = 5,46 кН       (1.37)

N = , кВт,                                            (1.38)

где F – сила тяги, кН;

V – скорость движения дизелевоза, км/ч;

n_н – КПД системы очистки выхлопных газов, n_н = 0,85;

nr – КПД гидротрансмиссии:

n_r = n_ГН × n_ГД ,

где n_ГН – КПД гидронасоса, n_ГН = 0,77;

n_ГД – КПД гидродвигателя, n_ГД = 0,7;

n_ОР – КПД осевых редукторов, n_ОР = 0,85.

N =

= 56,0 кВт.

Если по результатам  расчета окажется, что N > N_Д т. е. мощности дизелевоза недостаточно для движения с установившейся скоростью на подъем, то необходимо либо уменьшить массу состава, либо снизить скорость движения  до величины

   V₁ = = = 13,6 км/час.

Время рейса Тр_ф (мин) определяется по формуле:

Т_Р1 = t_r + t_n1 + Q₁ + Q₂ + Q₃ = 8,3 + 8,3 + 10 + 10 + 10 = 46,6 мин,

Т_Р2 = t_r + t_n2 + Q₁ + Q₂ + Q₃ = 11 + 11 + 10 + 10 + 10 = 52,0 мин,

где tr и tn – соответственно время движения груженного и порожнего составов, мин;

Q₁ – продолжительность нахождения дизелевоза в околоствольном дворе, 10 мин;

Q₂ – продолжительность нахождения дизелевоза в пункте погрузки, 10 мин;

Q₃ – продолжительность дополнительных операций (остановок) в местах пресечения транспортных магистралей, 5 – 10 мин,

 

V_r = 238,0 мин

t_n1 =

= = 8,3 мин,

t_r1 =

= = 8,3 мин,

t_n2 =

= = 11,0 мин,

t_r2 =

= = 11,0 мин.

где V_r и V_n – соответственно скорости движения в грузовом и порожняковом направлениях, м/мин.

L₁ – длина откатки от угольной ямы до погрузочного пункта №1;

L₂ – длина откатки от угольной ямы до погрузочного пункта №2.

Количество вагонеток  в порожнем составе определяем по формуле:

Z = ,                                                         (1.39)

где   – минимальное значение массы порожнего состава, т;

Z =

= 50 вагонеток.

Количество вагонеток  в груженом составе:

Z_r = ,                                                     (1.40)

где Q_Г – минимальное значение массы груженого состава, т;

p – коэффициент заполнения вагонетки, p = 1;

m – емкость вагонетки, m = 3,5 м³ ;

j – объемный вес горной массы,j = 0,95 т/м³ .

Z_r = = 20 вагонеток.

Для откатки выбираем количество вагонеток 230 штук, так как количество в порожнем и груженом составах должно быть одинаково.