Мероприятия по снижению измельчения угля при бункерной погрузке
Измельчение угля в бункерах происходит в результате свободного падения и истирания частиц угля при скатывании и скольжении по откосам конуса, образующегося при заполнении бункера. Уголь измельчается также при выгрузке из бункеров. При открывании бункерных затворов нижние слои угля под напором устремляются в выпускные отверстия. Одновременно происходит движение частиц угля в соприкасающихся верхних и боковых зонах. Находясь под давлением вышележащих слоев, частицы угля испытывают значительное трение.
Крошение и истирание частиц угля происходит также при проходе угля через люковые отверстия и питатели.
В результате экспериментальных исследований, проведенных ИГД АН России на 15 шахтах Донецкого бассейна, установлено, что при пропуске угля разных марок (Д, Г, А, ПЖ) через погрузочные железнодорожные бункера образуется дополнительно от 4—6 до 10—16 и более процентов мелочи крупностью 0—6 мм. Причем измельчение и образование дополнительно угольной мелочи 0—6 мм происходит в основном за счет более ценных крупных фракций 4- 25 мм.
Измельчение угля при бункерной погрузке повышается с увеличением высоты падения и уменьшается с возрастанием крепости угля (табл. 9). Антрациты, как наиболее крепкие угли, измельчаются меньше.
Для снижения измельчения угля в бункерах применяют спиральные (винтовые) и каскадные спуски (рис. 39).
Спиральный (винтовой) спуск представляет собой открытый стальной желоб, продольная ось которого изогнута по винтовой (спиральной) линии. Спиральный спуск прямоугольного сечения имеет диаметр осевой винтовой линии 4—6 м, а спуск полукруглого сечения 1,5—2 м. Ширина желоба принимается от 400 до 1000 (иногда и более) мм, в зависимости от заданной производительности спуска и кусковатости угля. Шаг винтовой линии желоба определяют в зависимости от диаметра и угла наклона.
Угол наклона осевой линии спирального спуска определяют по формуле
где wж — коэффициент сопротивления движению угля по желобу, определяемый по формуле
где f1 — коэффициент трения угля о желоб в покое;
b — ширина желоба, см;
с — высота борта желоба, см;
n' — коэффициент бокового давления в желобе определяется по эмпирической формуле
где v — средня скорость движения угля по желобу,
ф — угол внутреннего трения угля.
Скорость движения угля в конце желоба приближенно определяется по формуле
где g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/сек2;
h — высота перепада, м;
wж.д — коэффициент сопротивления движению угля по желобу определяется по формуле (57), в которой вместо f1 принимается 0,8 f1;
v0 — начальная скорость поступления угля на спуск, м/сек.
Спиральные спуски устанавливают по одному на ячейку на расстоянии 6—7 м один от другого.
Каскадный спуск представляет собой вертикальный желоб, внутри которого расположены в шахматном порядке горизонтальные полочки. Уголь скатывается с одной полочки на другую сверху вниз.
Для погрузочных бункеров в проектах типовой поверхности шахт приняты каскадные спуски сечением 1000х1000 мм, шаг полочек по высоте и ширина полочки 500 мм.
