Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка

Министерство образования и науки РФ

Магнитогорский муниципальный технический институт им. Г.И. Носова

Кафедра Механизации и электрификации горного производства


Объяснительная ЗАПИСКА

к курсовому проекту


Магнитогорск 2007

Начальные данные





Значение

Вид полезного ископаемого

Годичная производственная мощность шахты (Агш), млн.т./год

Плотность полезного Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка ископаемого (), т/м3

Длина доставки (Lдост), км

Длина откатки (Lотк), км

Глубина шахты (Нш), м

Коэффициент водообильности пород (Кво)

Коэффициент кратности водопротока (Ккр)

Водородный показатель воды (рН)

Количество дней в году с наименьшим водопротоком (Nдн Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка.min)

Количество дней в году с наибольшим водопротоком (Nдн.max)

Количество подаваемого в шахту для проветривания (Qвозд), м3/с

Малая депрессия (hmin), мм. вод. ст.

Наибольшая депрессия (hmax), мм. вод. ст.

Количество потребителей сжатого Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка воздуха на каждой стрелке (см.схему):

Длина конвейерной ленты (lконв), м

- перфораторы (nn), шт

- вентиляторы местного проветривания (nвмп), шт

- погрузочные машины (nпм), шт

- количество углубочных комплексов (nук), шт

Cu

1,3

2,7

0,35

3,55

480

1,95

1,14

6

330

33

430

235

455


27

7

3

3

1


Реферат


В данном курсовом проекте было предложено высчитать механизацию доставки Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка и откатки рудной массы, стационарные установки для рудника цветной металлургии.

Доставку горной массы в границах блока осуществляется автосамосвалами МоАЗ-7405-9586 в количестве 2 автосамосвалов на каждом участке.

Откатку горной массы – электровозами КТ14 в количестве 4 шт Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка. и вагонеток ВГ4,5А.

Водоотлив осуществляется центробежными насосами ЦНС 300-120…600. В количестве 1 рабочий, 1 запасный, 1 на ремонте.

Проветривание горных выработок центробежными вентиляторами ВЦД-47,5У/495. В количестве 1 рабочего, для резерва воспользуемся только движком Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка.

Снабжение сжатым воздухом делается центробежными компрессорами К-500-61-2 и 4М10-100/8.

Подъем полезного ископаемого многоканатным скиповым подъемом, подъемной машиной ЦШ-2,25х6. Отклоняющий шкив поставляется совместно с подъемной машиной.

Содержание


Реферат

Содержание

Введение

1. Разработка ведения и всеохватывающей механизации Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка горных работ

1.1 Общие сведения

1.2 Метод и схема вскрытия месторождения

1.3 Система разработки

2. Рудничный транспорт

2.1 Описание технологического процесса транспортирования горной массы

2.2 Самоходный транспорт

2.2.1 Тяговый расчет

2.2.2 Эксплуатационный расчет

2.2.3 График организации движения

2.3 Электровозный транспорт

2.3.1 Тяговый расчет Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка

2.3.2 Эксплуатационный расчет

2.3.3 График организации движения

2.4 Ленточный сборочный поток

3. Эксплуатационный расчет водоотливной установки

3.1 Технологическая схема водоотлива

3.2 Определение водопритока в шахте

3.3 Производительность насоса

3.4 Определение напора насоса

3.5 Выбор типа и количества насосов

3.6 Обоснование количества нагнетательных ставов Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка и составление гидравлической схемы

3.7 Расчет свойства наружной сети

3.8 Проверка реального режима работы насосной водоотливной установки

3.9 Расчет мощности на валу насоса электропривода

3.10 Обоснование объема водосборника

4. Эксплуатационный расчет вентиляторов головного проветривания

4.1 Описание Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка схемы проветривания и выбор типа вентилятора

4.2 Определение реального режима работы вентилятора головного проветривания

4.3 Расчет электропривода вентилятора головного проветривания

5. Эксплуатационный расчет пневмоснабжения рудника

5.1 Схема пневмосети и потребителей сжатого воздуха

5.2 Расчет производительности и Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка выбор типа компрессора

6. Эксплуатационный расчет подъемной установки

6.1 Обоснование и выбор схемы подъема полезного ископаемого

6.2 Производительность и грузоподъемность подъемной установки

6.3 Выбор подъемных сосудов

6.4 Расчет и выбор подъемных канатов

6.5 Расчет и выбор подъемной установки

6.6 Размещение Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка подъемной машины относительно оси шахты

7. Организация технического обслуживания и ремонта оборудования

8. Генеральный план промышленной площадки рудника

Перечень литературы
Введение

В нашей стране подземным методом добывают около 30% железных руд и горно-химического сырья, но на подземных работах Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка занято существенно большее количество трудящихся, чем на открытых работах.

Одним из более принципиальных звеньев в всеохватывающей механизации подземной добычи руд является процесс перемещения руды от забоя до поверхности, включая операции выпуска Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка, погрузки, доставки ее в границах очистного блока и транспорта по магистральным выработкам до ствола шахты. На доставку и транспортирование руды приходится около 50% всех издержек по добыче.

Посреди горно-механического оборудования, от которого Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка зависит эффективность и надежность работы горных компаний, значительную и ответственную часть составляет стационарные машины и установки. Они представляют собой комплексы энергомеханического оборудования, созданные для подъема полезного ископаемого и пустых пород Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка на поверхность, подъема спуска людей, материалов и оборудования. Осушение месторождения полезного ископаемого и откачки воды из горных выработок на поверхность, искусственного проветривания горных выработок, выработки сжатого воздуха, который употребляется в качестве энергоэлемента Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка неких горных машин и устройств.

Стационарные установки обеспечивают на горных предприятиях подходящие условия и эффективность выполнения главных производственных процессов. От надежной и безаварийной работы стационарного оборудования зависят не только лишь производительность труда, но Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка нередко и сама возможность ведения горных работ. Выход из строя приводит к нарушению ритма, а время от времени и к остановке работы всего горного предприятия. Потому к устройству и эксплуатации стационарных установок Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка предъявляются завышенные требования.
^ 1. Разработка ведения и всеохватывающей механизации горных работ


1.1 Общие сведения


Рудничный транспорт рудных шахт представляет собой многозвенную систему, состоящую из разных транспортных машин и установок, выполняющих последующие функции:

- транспортирование полезного Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка ископаемого от очистных забоев, полезного ископаемого и породы из предварительных забоев до околоствольного двора либо до поверхности шахты, также транспортирование полезного ископаемого по поверхности до склада либо до мест погрузки в вагоны жд транспорта и Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка породы в отвал;

- транспортирование с поверхности шахты к очистным и предварительным забоям и назад вспомогательных грузов различного назначениям и оборудования;

- перевозка людей к местам их работы и назад.

Канатная Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка подъемная установка представляет комплекс энергомеханического оборудования, созданного для обеспечения транспортной связи подземных горных выработок шахты либо глубочайших горизонтов карьера с земной поверхностью. С помощью канатных подъемных установок на горных предприятиях производят подъем нужных Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка ископаемых и попутных горных пород, также спуск подъем и подъем людей, материалов и оборудования.

Водоотливная установка служит для откачки подземных вод из дренажных горных выработок шахт.

Вентиляторные установки на горных предприятиях служат Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка для проветривания горных выработок и поддержания в их комфортабельных критерий труда методом сотворения атмосферных критерий, при которых состав воздуха соответствует требованиям отраслевым ПБ.


1.2 Метод и схема вскрытия месторождения


Метод вскрытия.

Вскрытие месторождения осуществляется Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка 3-мя вертикальными стволами.

Главный ствол (рудовыдачной) обустроен скипо-клетевым подъемом, вспомогательные стволы - клетевым с противовесом.

Схема вскрытия.

Схема вскрытия принимается зависимо от схемы проветривания. Принимаем фланговую схему проветривания, по вспомогательному стволу, пройденный около Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка головного ствола, воздух подается, а по второму вспомогательному стволу - выдается.




Рис.1.1. Схема вскрытия месторождения


1.3 Система разработки


Для данного месторождения с учетом его горно-геологических черт применим сплошную систему разработку с двухслойной выемкой Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка и применением самоходного оборудования.



2. Рудничный транспорт


2.1 Описание технологического процесса транспортирования горной массы


Схему транспортирования предназначает принятая схема вскрытия и система разработки.

Доставка при сплошной системе разработки с двухслойной выемкой с применением самоходного оборудования предполагается погрузка Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка горной массы погрузчиком в автосамосвалы. При длине доставке, Lдост =350, этот комплекс является более действенным, т.к. средняя длина доставки автосамосвалов при их наивысшем использовании является 300-600м. Автосамосвал разгружается в рудоспуск.

Откатка горной массы Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка до околоствольного двора осуществляется электровозным транспортом. Вагонетки загружаются под рудоспуском при помощи вибролюков. В околоствольном дворе вагонетки разгружаются при помощи опрокида в бункер, а потом грузят в скипы. Скип подымается Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка по стволу, разгружается, по сборочному потоку горная масса поступает на обогатительную фабрику.




рис 2.1. Технологическая схема доставки, транспортирования и подъема





Рис.2.2. Типовые сечения горных выработок, штрека, квершлага, ствола


2.2 Самоходный транспорт


Выберем российский автосамосвал с дизельным приводом, грузоподъемностью 22 т Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка, МоАЗ-7405-9586.(1.стр83 табл.5.4)


Техно черта автосамосвала МоАЗ-7405-9586

Характеристики

Значение

Грузоподъемность, т

Мощность привода, кВт

Скорость наибольшая, км/ч

Габариты, мм:

- длина

- ширина

- высота

Масса, т

22

140

40


8610

2850

2630

19,5


2.2.1 Тяговый расчет

Сила тяги автосамосвала, развиваемая на уклоне


(2.1)


где G0, G - масса соответственно машины и груза, т; ω0 - основное Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка удельное сопротивление движению машины, Н/кН (ω0=80-100 для дорог без покрытия, с зачисткой)(1.стр.93); ωкр =(0,05ч0,08)ω0 - дополнительное сопротивление движению на криволинейных участках, Н/кН (ωкр=0,05·100=5 Н/кН); Wв - дополнительное сопротивление воздуха, Н/кН Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка (Wв = 0 - при скорости движения наименее 20 км/ч); i - удельное сопротивление на уклоне, Н/кН (i=3Н/кН); а - ускорение трогания, м/с2 (а=0,4-0,5).

Сила тяги в грузовом направлении движения автосамосвала ввысь





Сила Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка тяги в порожняковом направлении движения автосамосвала вниз





Скорость машины, зависимая от условия движения машины


(2.2)


где N - мощность мотора машины, кВт; ηт =0,72ч0,75 - коэффициент полезного деяния гидромеханической передачи, (ηт=0,75); ηк - коэффициент полезного деяния колеса, (ηк=0,95).(1.стр Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка92)

Скорость машины в грузовом направлении движения ввысь





Скорость машины в грузовом направлении движения вниз





Предельный угол преодолеваемый машиной при трогании на подьем.


(2.3)




Сцепной вес машины при 2-ух ведущих колесах


(2.4)


Сцепной вес машины в грузовом направлении движения





Сцепной Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка вес машины в порожняковом направлении движения





Наибольшая сила тяги по условию сцепления ведущих колес машины с дорогой, которую способна развить машина


(2.5)


где ψ - коэффициент сцепления пневмошин с дорогой, (ψ=0,5-дороги забойные, в крепких Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка породах, дорожное покрытие влажное, немного грязное).

Наибольшая сила тяги в грузовом направлении движения





Наибольшая сила тяги в порожняковом направлении движения





Т.к. Fmax(гр)>Fгр, Fmax(пор)>Fпор,то машина может передвигаться на данном уклоне.

Тормозной Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка путь до полной остановки при груженом направлении движения по уклону вниз


(2.6)


где kин - коэффициент инерции крутящихся масс для машин с гидромеханической передачей, (kин = 1,03 - в режиме движения с грузом); Vн - исходная скорость, м/с Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка (Vн = Vгр).




Тормозной путь, пройденный за время реакции водителя


(2.7)


где tp = 0,5ч0,6 с - время реакции водителя, с (tp = 0,6).





Полный тормозной путь с учетом времени реакции водителя и деяния тормозов


(2.8)


2.2.2 Эксплуатационный расчет

Время погрузки Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка 1-го автосамосвала в комплексе с ковшовым погрузчиком


(2.9)


где Vкуз - вместимость кузова, м3; kз.к.- коэффициент загрузки кузова, (kз.к.=0,9);

tц - время цикла черпания грузонесущим органом, с (tц=50 с); kман - коэффициент, учитывающий время, затрачиваемое на маневры Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка машины в забое, (kман=1,2); ξ - коэффициент, учитывающий время, затрачиваемое на разборку негабарита, (ξ=1,15); Vк - вместимость ковша погрузчика, м3; kз - коэффициент наполнения ковша, (kз=0,8).




Длительность движения машины в грузовом и порожняковом направлениях


(2.10)


где Lдост - длина Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка доставки, км; kс.х.- коэффициент, учитывающий среднеходовую скорость движения, (kс.х.=0,75 при Lдост=0,35 км).[1,стр90]





Время разгрузки находится в зависимости от конструктивного выполнения кузова транспортной машины, для автосамосвалов с опрокидным кузовом tраз Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка=0,7мин.

Длительность маневров в забое tм.з. и у мест разгрузки tм.р. находится в зависимости от определенных критерий эксплуатации транспортных машин и определяется хронометражными наблюдениями, т.е. по графику организации Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка работ. tм.з.=1мин, tм.р.=1 мин.

Длительность ожидания машины на разминовках tразм=2мин.

Длительность 1-го рейса транспортной машины


=4+6,2+0,7+1+1+2=14,9 мин (2.11)


Эксплуатационная сменная производительность одной транспортной машины, автосамосвала




где kи - коэффициент использования машины, (kи=0,8)[1,стр89]; kн - коэффициент Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка неравномерности грузопотока, (kн=1,5 при отсутствии аккумулирующей емкости).


(2.12)


Сменная производительность рудника





где nдн - количество рабочих дней в году, (nдн=251 дней, режим работы рудника); nсм - число рабочих смен в день по выдаче полезного ископаемого Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка, (nсм=2 смены).

Сменная производительность первого участка


(2.13)


где nуч - число участков на руднике, (nуч=3).

Расчетное число рабочих транспортных автосамосвалов на эксплуатируемом участке


принимаем 2 автосамосвала (2.14)

Инвентарное число машин с учетом машин, находящихся в резерве и ремонте


автосамосвалов Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка (2.15)


Сменный пробег рабочих автосамосвалов


(2.16)


где kх - коэффициент, учитывающий холостой пробег машины на заправку, к пт обслуживания и т.д., (kх=1,2).[1,cтр92]





2.2.3 График организации движения

График организации движения автосамосвалов на первом участке представлена на Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка рис. 2.3.




Рис.2.3. График организации движения автосамосвалов

2.3 Электровозный транспорт


Электровоз принимается по сцепному весу зависимо от производственной мощности рудника, при мощности Aгодш=1,3 млн.т./год, сцепной вес электровоза равен Рсц= 140 кН.

Принимаем электровоз КТ14


Техно черта Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка электровоза КТ14 [1,стр154]

Характеристики

Значение

Масса, т (сцепной вес, кН)

Габариты, мм

- длина

- ширина

- высота

Жесткая база, мм

Часовая/долгий режим

Сила тяги, кН

Сила тока, А

Скорость, км/ч

Движок

- тип

- мощность, кВт

14 (140)


5800

1350

1650

1700


27/14

204/122

11,5/14


ДТН45

2х46


Выбор вагонетки производим беря во внимание длину откатки и производительность Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка рудника, при Lотк=3,55 км и Aгодш=1,3 млн.т./год, принимаем ВГ4,5А. [1,стр151]


Техно черта ВГ4,5А [1,стр140]

Характеристики

Значение

Вместимость кузова, м3

Грузоподъемность, т

Колея, мм

Длина по буферам, мм

Ширина кузова, мм

Высота от головки Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка рельса, мм

Жесткая база, мм

Поперечник колеса, мм

Масса, кг

4,5

13,5

750; 900

4100

1350

1550

1250

400

4500


2.3.1 Тяговый расчет

Масса поезда при трогании на подъем на засоренных путях у погрузочных пт


(2.17)


где Р - масса электровоза, т; ψ - коэффициент сцепления колес электровоза с рельсами, (ψ=0,17 - поверхность рельсов мокроватые Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка, фактически незапятнанные. Условие движения без подсыпки песка)[1,177с,табл 10.2]; ωг - удельное сопротивление движению, Н/кН (ωг=5 Н/кН); ωкр - удельное сопротивление на криволинейных участках, Н/кН (ωкр=6 Н/кН); ip Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка - руководящий уклон пути, Н/кН (ip=3 Н/кН); а - ускорение при трогании, м/с2 (а=0,03 м/с2)[1,стр178].





Число вагонеток в составе


(2.18)


где Vв - вместимость кузова вагонетки, м3; γ - насыпная плотность транспортируемой горной массы, т/м Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка3; G0 - масса вагонетки, т.




Характеристики состава

- масса груза в одном вагоне


(2.19)


- масса порожнего поезда


(2.20)


- масса груженого поезда без локомотива


(2.21)


- длина поезда


(2.22)


где lэ,lв - длина соответственно электровоза и вагонетки, м.

Проверка массы поезда по условию торможения

Удельная тормозная сила Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка


(2.23)


Согласно ПБ на преобладающем уклоне при перевозки грузов тормозной путь lт=40 м.

Допустимая скорость груженого поезда (км/ч) на расчетном преобладающем уклоне пути

(2.24)


Проверка массы поезда по условию нагрева тяговых движков Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка электровоза

Сила тяги, отнесенная к одному тяговому движку в грузовом F’г и порожняковом F’п направлениях


(2.25)

(2.26)


где nдв- число тяговых движков; ωп - удельное сопротивление движению порожних вагонеток, Н/кН (ωп=8 Н Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка/кН).

Согласно электромеханической характеристике электродвигателя ДТН45, приобретенным значениям силы тяги соответствуют токи Iг=40 А, Iп=70А.[1,стр168.рис10.7]






Рис.2.4. Электромеханическая черта ДТН45


Время движения груженого состава определим исходя из скорости движения допустимой Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка по торможению


(2.27)


где Lг - длина пути в грузовом направлении, км; kг - коэффициент, учитывающие понижение скорости в периоды разгона и торможения, (kг=0,75); Vг - скорость движения в грузовом направлении, км/ч (Vг=Vдоп.г.=14км/ч Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка).





При силе тока Iп=70 А, скорость движения поезда в порожняковом направлении по электротехнической характеристике Vп=28 км/ч.

Время движения порожнякового состава


(2.28)


где Lп - длина пути в порожняковом направлении, км; kп - коэффициент, учитывающие понижение Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка скорости в периоды разгона и торможения, (kп=0,8)[1,стр179].





Длительность пауз θц включает длительность разгрузки в опрокидыватели tразгр=0,67 мин, загрузке под лючком tзагр =2 мин и резерв времени на разные задержки (10 мин)[1,стр185]

(2.29)


Длительность 1-го рейса


(2.30)


Действенный Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка ток тягового мотора


(2.31)


где α - коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев движков при выполнении маневров (α=1,3 - для контактных электровозов).


(2.32)


Долгий ток электровоза определяем по его технической характеристике Iдл=122А, т.к. Iэф < Iдл, как следует, оставляем в Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка составе 7 вагонеток.

Длина разминовки


(2.33)


Вывод: в итоге расчетов принимаем меньшее значение массы груженого поезда исходя из условии 4 проверок


2.3.2 Эксплуатационный расчет

Число рейсов 1-го электровоза в смену

(2.34)


где kэ - коэффициент, учитывающий время подготовки электровоза Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка к эксплуатации (kэ=0,8 - для контактных электровозов)[1,стр181].





Число рейсов в смену нужное для вывоза горной массы при суммарной сменной производительности


, (2.35)


где kн - коэффициент неравномерности работы поступления груза (kн=1,25 - при наличии аккумулирующей емкости)[1,стр181]; nл, nм - число Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка рейсов на одно крыло соответственно с людьми и вспомогательными материалами, (nл=2, nм=2).


рейсов


Число электровозов нужных для работы


электровозов (2.36)


Инвентарное число электровозов

Nи=Nр+Nрез,


где Nрез - число запасных электровозов, (Nрез=2 при Nр Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка=5).

Nи=7+2=9 электровозов (2.37)

Сменная производительность 1-го электровоза


1313,5 (т·км) (2.38)


Нужное число вагонеток


zв.п.=1,25·z·Np+zв.м., (2.39)


где zв.м - число вагонеток, транспортирующих вспомогательные материалы, (zв.м=4).


zв.п.=1,25·7·7+4 = 66 вагонеток


Расход энергии на электровозный транспорт

Расход энергии Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка за один рейс, отнесенный к колесам электровоза


, МДж (2.40)




Расход электровозом энергии за 1 рейс, отнесенный к шинам подстанции


(2.41)

где ηэ - КПД электровоза (ηэ=0,6); ηс - КПД тяговой сети (ηс=0,95); ηп - КПД подстанции (ηп=0,93)[1,стр181].





Удельный расход Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка энергии на шинах подстанции за смену, отнесенный к 1 т·км транспортируемого груза


(2.42)


Общий расход энергии за смену


(2.43)


Коэффициент одновременности


(2.44)


Средний ток


(2.45)


Надобная мощность подстанции


(2.46)

где U - напряжение сети, В.





Очень допустимую длину участка по одну Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка сторону от тяговой подстанции определяют по условиям падения напряжения


(2.47)


где ΔU - допустимое падение напряжения в контактной сети, которое при большей нагрузке не должно превосходить 15-20%, В (ΔU = 0,2·220=44В);

- среднее сопротивление контактного провода и Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка рельсовых путей , Ом/м (Rср = 0,105+0,028=0,133 Ом/м).





Т.к. Lу < Lг, как следует, нужно проложить усиливающий кабель от тяговой подстанции на 1/2 длины(1,8 км) откаточного участка. Усиливающий кабель присоединяется к контактной сети Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка через каждые 200-300 м.[1,стр182]


2.3.3 График организации движения

Приведем компанию движения электровозов на первом участке рудника. Где число рабочих электровозов примем, Np = 2. Применим компанию движения с закреплением электровоза за определенным составом, электровоз протягивает состав в Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка процессе погрузки и разгрузки. При таковой организации движения упрощается диспетчерское управление.

График организации движения электровозов приведена на рис. 2.5




Рис.2.6. График организации движения электровозной откатки


2.4 Ленточный сборочный поток


Часовая производительность сборочного потока


(2.48)


где tсм - длительность смены, ч; kи Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка - коэффициент использования сборочного потока, (kи=0,9).





Нужная ширина ленты конвейера[1,стр 272 ]


(2.49)

где kп - коэффициент производительности, (kп =550 при δ = 200, φд=200);[1,таб.15.4]kв - коэффициент понижения площади поперечного сечения горной массы на ленте зависимо Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка от угла наклона сборочного потока, (kв=1 - при 0 угле наклона сборочного потока)[1,стр271]; k1 - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации, (k1=1 - для стационарных установок); V - скорость движения ленты, м/с (V=2,5м/с)[1,стр271]; γ - насыпная Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка плотность, т/м3.





Проверяем ширину ленты по кусковатости руды


(2.50)


где аmax - больший размер кусочка, мм (аmax=300 мм).





Принимаем ленту шириной 800 мм, которая удовлетворяет требования по кусковатости транспортируемой руды. В=800 мм.[1,стр249,табл15.2]

Масса Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка груза на 1 м сборочного потока


(2.51)


На конвейере на верхней ветки установлены трехроликовые опоры, при расстоянии меж опорами lв=1м, масса крутящихся частей верней роликоопор Gв=22 кг. На нижней ветки установлены однороликовые опоры, lн=2 м, Gн Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка=7,7 кг.

Масса крутящихся частей роликоопор соответственно в верхней и нижней ветки.


(2.52)


Линейная масса резинотросовой ленты 2РТЛО-500 шириной 800 мм, крепкость 500H/мм. и массой 20,5 кг/м

qл = В · mл =800·20,5=16,4 кг/м (2.53)

Для определения натяжения и Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка припаса прочности ленты выполним тяговый расчет ленточного сборочного потока способом обхода контура по точкам с учетом конфигурации трассы и схемы обводки лентой барабана.



5


Рис.2.7. Схема ленточного сборочного потока и его привода.


Сопротивление Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка перемещению груженой ленты на верхней ветки


(2.54)


где Lконв - длина конвейерной ленты, м; g - ускорение свободного падения, м/с2; β - угол наклона конвейерной ленты, (β=0); ω - коэффициент сопротивления движению ленты по роликовому ставу, (ω=0,04).





Сопротивление перемещению порожней ленты Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка на нижней ветки

(2.55)




Составим систему уравнения


(2.56)


Малое натяжение ленты у привода на сбегающей ветки по условию её пробуксовки


(2.56)


где kт - коэффициент припаса тяговой возможности привода, (kт=1,5); kд - коэффициент, учитывающий перегрузку ленты при пуске и Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка торможении сборочного потока, (kд = 1); eμα - тяговый фактор привода сборочного потока (eμα =3,52 - при α=1800 - угол обхвата, футерованный резиной при сухих критериях работы сборочного потока).

Обычно для горизонтальных конвейеров натяжение у привода S’min=S Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка1=Sсб, а S’max=Sнаб=S4, как следует,





Решая уравнения получим

S1=1881 Н; S4=4415 Н.


Припас прочности ленты


(2.57)


Мощность привода сборочного потока


(2.58)


где kзап - коэффициент припаса, (kзап=1,2); η - коэффициент использования электропривода во времени, (η=0,85).





3. Эксплуатационный расчет Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка водоотливной установки

3.1 Технологическая схема водоотлива


Опытом эксплуатации и технико-экономическим сопоставлением установлено, что одноступенчатая схема является более экономной. Откачка воды из водосборника на поверхность обеспечивается одним насосным агрегатом.




Рис. 3.1. Схема одноступенчатого водоотлива Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка


3.2 Определение водопритока в шахте


Обычный дневной водоприток


(3.1)


где kв - коэффициент водообильности; Dк - количество календарных дней в году.




Наибольший дневной приток


(3.2)


где kкр - коэффициент кратности водопритока.




3.3 Производительность насоса

При откачке обычного водопритока


, (3.3)


где Т - нормативное время откачки дневного притока Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка воды в согласовании с правилами безопасности, ч (Т=20 ч - для рудных шахт).





При откачке наибольшего притока воды


(3.4)

3.4 Определение напора насоса

Расчетный напор насоса


(3.5)


где Нг - геодезическая высота насосной установки, м; Нвс - высота всасывания Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка насоса, м (Нвс = 8м); Нн - высота нагнетания, м (Нн=Нш=480- м); Нсл - высота слива на поверхности, м (Нсл=2м).

Нр=3+480+2=485 м


3.5 Выбор типа и количества насосов


Избираем центробежный насос по графику зон промышленного использования Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка насосов (Рис.3.2). Насос принимаем по расчетным значениям подачи Qp и напора Нр. Нужно учесть, что главные водоотливные установки оборудуются обычно однотипными насосными агрегатами. Это связано с подменами запасных частей насоса. При всем Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка этом стремятся избрать насосы таким макаром, чтоб расчетные значения обеспечивались одним насосным агрегатом.

При Qp = 347 м3/ч и Нр =485 м, избираем насос ЦНС- 300-600



Рис. 3.2. Зоны промышленного использования насосов типа ЦНС


Расчетные характеристики для предстоящего Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка расчета выбираются по персональной характеристике насоса при наивысшем КПД. Персональная черта представлена на рис.3.5. При ηmax=71


%, Qн=380 м3/с; Нр.к.=110 м; Нвс=18м.


Количество колес для обеспечения подачи напора на глубине Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка шахты определяем по выражению


колес (3.6)


Количество насосов для откачки дневного водопритока по нормальному водопритоку


(3.7)

где Qн - производительность насоса, м3/с.

3.6 Обоснование количества нагнетательных ставов и составление гидравлической схемы

Основная водоотливная установка должна быть оборудована Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка более чем 2-мя нагнетательными трубопроводами, один из которых является запасным.

Принимаем кольцевую схему соединения с параллельным включением коммутационных задвижек. В данном случае нагнетательные трубопроводы 8 и 9 соединяются меж собой перемычками 5. На каждой перемычке инсталлируются две Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка коммутационные задвижки 10, меж которыми через тройники подключаются насосы 4.




Рис. 3.3. Гидравлическая кольцевая схема


3.7 Расчет свойства наружной сети

Расчетным методом определим характеристику наружной сети водоотливной установки для более удаленного участка сети.

Внутренний поперечник нагнетательного трубопровода

(3.8)


где Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка Vн - скорость движения воды в нагнетательном трубопроводе, м/с (Vн=2 м/с).





Внутренний поперечник поглощающего трубопровода


(3.9)


где Vн - скорость движения воды во поглощающем трубопроводе, м/с (Vн=1,5 м/с).





Коэффициенты местных гидравлических Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка сопротивлений в нагнетательном и поглощающем трубопроводе


(3.10)


Неизменная трубопровода


(3.11)

где lвс - длина поглощающего трубопровода, м (по рис 3.3);


lвс=l1+l2=3+3=6 м (3.12)


lн - длина нагнетательного трубопровода, м (по рис 3.3);


lн=lпов+Hш+lходка+b2+lкамеры+hкамеры Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка=30+480+20+3+30+2=565 м (3.13)


,- эквивалентная длина арматуры поглощающего и нагнетательного трубопровода.


(3.14)

(3.15)


где ξс, ξк.п., ξо.к., ξу.к., ξз.к., ξз, ξт - гидравлические коэффициенты утрат соответственно в приемной сетке, приемном клапане, оборотном клапане, угловом Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка колене, округленном колене, задвижке, тройнике (ξс=2,51, ξк.п.=0,5, ξо.к.=1,7, ξу.к.=0,32 - при угле поворота 1350, ξз.к.,=1,265 - при повороте 900, ξз=0,07, ξт=1,5);

nо.к., nу.к., nз.к., nз., nт. - число оборотных клапанов, угловых Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка колен, округленных колен, задвижек, тройников (nо.к.=1, nу.к.=2, nз.к.=3, nз.=2, nт.=2).








Расчет напорной свойства наружной сети водоотливной установки делается по формуле

и ведется в табличной форме


Q,м3/ч

0

95

190

285

380

475

570

665

Rтр·Q2,м

0

4,5

18

40,6

72,2

112,8

162,5

221,1

Нс

485

489,5

503,

525,6

557,2

597,8

647

706,1


Графики Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка черт напорной наружной сети и насоса представлены на рис.3.5. Работа насоса с шестью и семью рабочими колёсами не обеспечивает выдачу на поверхность обычного дневного водопритока, как следует, принимаем насос с восемью рабочими Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка колесами.

Скрещение кривых свойства наружной сети и технической свойства напора насоса на 4 рабочих колес (т.С), является реальным режимом работы насоса.


Ннд = 560 м; ηнд = 71 %; Qнд= 390 м3/ч.



Рис.3.4. Определение реального режима работы Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка насосной установки


3.8 Проверка реального режима работы насосной водоотливной установки


Проверка режима работы на обеспечение нужной подачи


Qнд > Qр; 390м3/ч > 347 м3/ч


Проверка режима работы на экономичность


ηнд > 0,9·ηmax; 71 % > 65%


Проверка режима работы на обеспечения напора


Ннд > Нг Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка (Нш); 560 м > 485 м

Водоотливная установка проверяется на время для откачки обычного водопритока. Которое должно быть более 20 ч.





3.9 Расчет мощности на валу насоса электропривода


Мощность на валу насоса электродвигателя





Расчетная мощность Np электродвигателя рассчитывается


Nр.эл Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка.дв.=(1,1ч1,15)·Nв=1,15·=103,5 кВт


На водоотливных установках горных компаний употребляется электропривод, работающий в продолжительном режиме с относительно неизменной нагрузкой. Применительно к такому режиму работы более экономны асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, которые получили наибольшее Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка распространение на водоотливных установках.

По мощности электродвигателя Nр.эл.дв = 103,5 кВт и синхронной частоте вращения 1500 мин-1 принимаем ближний больший по мощности электродвигатель, 4А280-4, Nэл.дв.=110 кВт, КПД = 92,5 %.


3.10 Обоснование объема водосборника


Объем водосборника определяется Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка по формуле согласно требованиям ЕПБ.

Qвод > 4·Qнорм, как следует объем водосборника равен Qвод=4·300 = 1200м3.

Характеристики водосборника (ширину, длину, высоту) подбираем таким макаром, что бы его объем был равен 1200 м3.

Ширина а Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка = 8м. Высота h = 6 м. Длина l = 25 м.

4. Эксплуатационный расчет вентиляторов головного проветривания


4.1 Описание схемы проветривания и выбор типа вентилятора


Схема проветривания рудника фланговая, по вспомогательному стволу, пройденный параллельно главному, свежайший воздух подается, по второму вспомогательному Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка - выдается.

Метод проветривания нагнетательный, потому что применяется в шахтах небезопасных по взрыву газа и пыли. На таких рудниках главные вентиляторные установки могут состоять из 1-го агрегата с запасным электроприводом.

Выбор вентилятора головного проветривания делается Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка по графику промышленного использования центробежных вентиляторов. Выбор центробежных вентиляторов обусловлен тем, что они являются более производительными по сопоставлению с осевыми.

По расходу воздуха Qвозд=430 м3/с, наибольшим и наименьшим депрессиям, hmin = 235мм Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка.вод.ст.=235/0,102=2304 Па, hmax=465мм.вод.ст.=455/0,102=4461 Па, по рис. 4.1.,

примем вентилятор ВЦД-47,5У/495.




Рис.4.1.График промышленного использования центробежных вентиляторов.

4.2 Определение реального режима работы вентилятора головного проветривания


Черта наружной сети для малой и Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка наибольшей депрессии определяются по общему уравнению


(4.1)


где Нс - сопротивление наружной сети вентиляторной установки, Па; Q - расход воздуха, м3/с; Rc - коэффициент сопротивления наружной сети.

Коэффициент сопротивления сети при малой депрессии


(4.2)


Коэффициент Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка сопротивления сети при наибольшей депрессии


(4.3)


Расчеты свойства наружной сети сначала и конце эксплуатации ведем в табличной форме


(4.4)


Q,м3/с

0

107

322

430

645

752

860



0

141,9

1285,6

2292,7

5158,7

7012,2

9171



0

274,7

2488,4

4437,6

9984,6

13572,1

17750,4


По приобретенным табличным значениям на персональной характеристике вентилятора строим кривые h1, h2 (Рис.4.2.).




Рис.4.2.Черта вентилятора ВЦД Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка-47,5У и черта сети


Регулирование режимов работы вентилятора делается конфигурацией угла установки лопастей направляющих аппаратов.

Угол установки лопастей направляющих аппаратов определяется по скрещению перпендикуляра, исходящий из расхода воздуха нужный для проветривания шахты Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка, и кривых черт углов установки лопаток направляющего аппарата на вентиляторе. Определяются статические давления при соответственных углов.

Время, через которое нужно поменять установку угла лопаток


года (4.5)

лет (4.6)

лет (4.7)

лет (4.8)

Резерв производительности вентилятора

- сначала эксплуатации


(4.9)


- в конце эксплуатации


, (4.10)


где ,-необходимый Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка расход воздуха, принимаемый по заданию


4.3 Расчет электропривода вентилятора головного проветривания


Мощность электропривода

- сначала эксплуатации


(4.11)


- в конце эксплуатации


(4.12)


Нужную мощность привода определяем по большей из приобретенных расчетов.

Принимаем электропривод сдсз-2-17-76-12. N=4000кВт, частота вращения. 500 мин-1, КПД 95,5%.

5. Эксплуатационный Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка расчет пневмоснабжения рудника


5.1 Схема пневмосети и потребителей сжатого воздуха


150

50

БЗМ

ЦЦ

480





100

300

350

250

250

200

100








50



УК



Р
ЦКС
ис.5.1. Схема централизованного снабжения подземных горных работ сжатым воздухом

Таблица 5.1.

Технические свойства потребителей сжатого воздуха на каждой стрелке (см. схему)

Потребители сжатого воздуха

Обоз-наче-ние

Кол Кафедра Механизации и электрификации горного производства пояснительная записка-во

qi, м3/мин

pi, бар

kиз

kодн

Перфораторы

БП

5

3,5

5,0

1,15

0,65

Вентиляторы ВМП

ВМ

3

5,0

4,0

1,0

1,0

Погрузочные машины

ПМ

3

22

5,0

1,1

0,4

Углубочный комплекс

УК

1

-

-

-

-

- Перфораторы

БП

4

3,5

5,0

1,15

0,65

- вентиляторы ВМП

ВМ

2

5,0

4,0

1,0

1,0

- грейферный погрузчик

ГП

2

20

5,6

1,15

0,45


kafedra-pedagogiki-i-psihologii-prikaz-30-11-2012-308-g-ulyanovsk-onauchno-metodicheskoj-rabote-s-pedagogicheskimi.html
kafedra-polimernie-stroitelnie-materiali-i-prikladnaya-himiya-metodicheskoe-posobie-dlya-slushatelej-otdeleniya-dovuzovskoj.html
kafedra-pravovih-disciplin.html