30.01.2021

Отвалы с канатной откаткой породы в скипах или вагонетках по рельсовому узколинейному пути


Канатная откатка в скипах или вагонетках используется для образования отвалов конусной формы в виде террикоников. В угольной промышленности типовые схемы канатной откатки приняты для отвалов с углом подъема пути 20 и 30° при емкости скипов 1,0; 1,5 и 2,5 м3.

В зависимости от требуемой производительности откатка в скипах принимается одноконцевой или двухконцевой и в соответствии с профилем пути осуществляется с хвостовым канатом (при наличии переменного профиля пути или горизонтальных и с небольшим уклоном участков, не обеспечивающих движения порожнего скипа самокатом) или без хвостового каната.

Типовые схемы одно- и двухконцевых канатных откаток показаны на рис. 1. Основные параметры откатки при использовании типового оборудования приведены в табл. 3.


Механическое оборудование канатной откатки принимают в зависимости от емкости откаточного сосуда — скипа или вагонетки. Операции загрузки и разгрузки скипа на отвале должны быть автоматизированы. Управление откаточной лебедкой осуществляется мотористом. В настоящее время на некоторых шахтах используют автоматизированное управление.

Оборудование отвалов


Типовое оборудование канатной откатки в скипах и его основная характеристика приведены на рис. 2.

Скипы принимают емкостью 1; 1,5 и 2,5 м3 с лобовой разгрузкой. При насыпном весе породы 1,6 т/м3 их грузоподъемность составляет соответственно 1,6; 2,5 и 4 г.

Основные элементы скипа: кузов, рама, прицепное устройство и полускаты. Скип емкостью 2,5 м3 имеет две шарнирно соединенные рамы.

Вагонетки с опрокидным кузовом выпускаются двух типов: ВО-1,5-900 и ВО-2-900.
Отвалы с канатной откаткой породы в скипах или вагонетках по рельсовому узколинейному пути

Автоматические загрузочные устройства представляют собой наклонный желоб с секторным затвором, открываемым и закрываемым скипом соответственно в конечный (порожний скип) и начальный (груженый скип) периоды его движения Затвор, перекрывающий выходное отверстие желоба, уравновешивается в закрытом состоянии противовесом.

Загрузочное устройство изготовляется из листовой стали путем электросварки. Днище наклонного желоба, подвергающееся большому износу, покрывают дополнительным сменным стальным листом.

Разгрузочные фермы служат для разгрузки скипов и состоят из направляющих кривых, отклоняющих шкивов, роликов и опорной конструкции. Они могут быть одно- и двухпутевые. Ферму устанавливают на рельсовый путь и передвигают ее (по мере удлинения пути) при помощи специальной или основной откаточной лебедки.

Натяжные устройства необходимы при откатке с хвостовым канатом для компенсации разницы в общей длине каната между барабанами лебедки (при многослойной навивке каната), Натяжное устройство располагают на хвостовой ветви каната между скипом и барабаном, на который навивается хвостовой канат. В типовом оборудовании предусматривается грузовое натяжное устройство башенного типа с вертикальным перемещением груза, поддерживающего постоянную величину натяжения.

Откаточные лебедки и малые подъемные машины применяют однобарабанные и двухбарабанные типов Б Л, 2БЛ и 2БМ (табл. 4).

Расчет откатки


Производительность откатки (т/час) определяется по формуле

где А — производственная мощность шахты, т/год;

р — количество породы, выдаваемой на поверхность шахты в процентах от годовой добычи угля;

k — коэффициент неравномерности работы подъема, равный 1,2-1,5;

m — число рабочих дней в году;

t — число часов работы в сутки по транспортированию породы в отвал.

Емкость откаточного сосуда (скипа или вагонетки)) определяется исходя из потребной производительности и длины откатки, а также принятой скорости движения каната для односкиповой (или одновагонеточной) установки:

где С — емкость скипа (или вагонетки), м3;

у — насыпной объемный вес породы, т/м3;

L1 — длина участка пути до начала отвала, м;

L — то же, по отвалу, м;

V — скорость движения каната (см. табл. 4), м/сек.

В приведенной формуле продолжительность паузы на загрузку и разгрузку скипа с учетом времени на ускорение и замедление его движения принята равной 100 сек. При загрузке скипа в два и более приемов продолжительность паузы следует принимать 150 сек. и, следовательно, 0,042 вместо 0,028.

Наибольшее сопротивление движению сосуда при откатке одноконцевым канатом будет в тот момент, когда сосуд с породой начнет двигаться по отвалу.

Если не учитывать разницу в длине каната, соединяющего скип с блоком разгрузочной фермы и блок разгрузочной фермы с барабаном лебедки, то сопротивление движению сосуда определяется по формулам:

где G0 — вес скипа или вагонетки, кГ;

G — вес породы в скипе, кГ;

q — вес 1 м каната, кГ/м;

L — длина каната на наклонном участке пути, м;

L1 — длина хвостового каната на горизонтальном участке пути, м;

w' — коэффициент сопротивления движению скипа, равный 0,01—0,02;

f1 — коэффициент сопротивления движению каната по роликам и шпалам, равный 0,2;

k1 — коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление при огибании отклоняющих шкивов (принимается равным 1,05—1,07);

Sх — натяжение хвостового каната, кГ.

Натяжение хвостового каната

где Sэ — усилие, необходимое на открывание загрузочного устройства, кГ.

При откатке без хвостового каната возможность самокатного возвращения скипа под загрузку проверяют по формуле

Потребная мощность электродвигателя лебедки рассчитывается по величине Wгр по формуле

где v — скорость движения каната, м/сек;

n — к. п. д. привода лебедки (принимается 0,85).

На основании расчета подбирают откаточную лебедку исходя из следующих основных параметров:

- числа барабанов (определяется схемой откатки);

- наибольшего статического натяжения ветви каната;

- максимальной длины откатки, определяющей необходимую канатоемкость барабана;

- скорости откатки.

При сложном переменном профиле откатки и достаточно большой длине мощность двигателя определяют по среднеквадратичному тяговому усилию (рис. 3)

где W1,2,3,4 — тяговое усилие на участках различного профиля, кГ;

t1,2,3,4 — продолжительность движения скипа на соответствующих участках профиля, сек.

В этом случае электродвигатель лебедки проверяют на преодоление пиковых нагрузок при трогании с места и опрокидывание скипа в кривых разгрузочной фермы (точки / и 5 на рис. 3). Двигатель проверяют по перегрузочной способности, которая должна удовлетворять неравенству

где Мmax — крутящий момент электродвигателя максимальный;

Mnom — то же, номинальный.
Канат для откатки выбирают по величине максимального статического натяжения с 6,5-кратным запасом прочности.

Вес натяжного устройства при откатке с хвостовым канатом определяется по формуле

где 100 — дополнительная величина, принимаемая в связи с неучтенными сопротивлениями.

Ход груза натяжного устройства в период движения скипа (вагонетки)

где Al — разность величин длины наибольшего сматываемого и наименьшего наматываемого слоев навивки, м;

К — число слоев навивки каната на барабан;

В— ширина барабана лебедки, м.

Максимальное расстояние между осями роликов, поддерживающих канат, определяют из условия допускаемого провеса каната

где S — натяжение каната,

h — высота от поверхности шпалы до каната, лежащего на роликах, м;

е — расстояние между поверхностью шпалы и осью каната в месте его максимального провисания, м;

а — угол наклона пути, град.





Яндекс.Метрика