Горно-технические условия

Курсовая работа

по дисциплине: «Шахтный транспорт»

Выполнил ст. гр. ГИ-06-3у

Рассказов С.А.

Проверил

Доброногова Е.Ю.

Алчевск 2009

 

содержание

введение.. 4

реферат.. 6

1 горно-технические условия.. 7

1.1 Исходные данные. 7

1.2 Плановое количество грузов. 7

2 транспорт угля.. 10

2.1 Транспорт угля вдоль очистных забоев. 10

2.2 Транспорт по ярусному вентиляционному и конвейерному штрекам. 13

2.3 Транспорт по панельному конвейерному бремсбергу. 14

3 откатка по горизонтальным горным выработкам... 21

3.1 Транспорт по главным горизонтальным выработкам. 22

4 определение цены на уголь.. 29

5 экономическая оценка эффективности мероприятий по улучшению качества угля.. 30

выводы... 31

перечень ссылок.. 32

Введение

Огромные масштабы горного производства, его высокая трудоемкость и капиталоемкость, ухудшение условий разработки месторождений полезных ископаемых оказывают существенно возрастающее влияние на экономику народного хозяйства.

Улучшение технико-экономических показателей работы горной промышленности может быть достигнуто за счет применения прогрессивных способов добычи полезных ископаемых, ускорения темпов внедрения достижений научно-технического прогресса, повышения уровня организации производства, совершенствования системы управления технологическими процессами и отраслью в целом.

Прогрессивные технологии добычи полезных ископаемых предусматривают концентрацию горных работ, механизацию и автоматизацию всех производственных процессов.

Концентрация горных работ и широкое применение на угольных шахтах высокопроизводительных механизированных очистных и проходческих комплексов ведет к значительному повышению нагрузок на транспортные звенья.

Значительные грузопотоки, ухудшение условий разработки угольных месторождений и сложность развития отрасли приводят к непрерывному повышению трудоемкости горных работ, в том числе и на подземном транспорте. В среднем по Украине трудоемкость на подземном транспорте составляет 176 человек на 1000 т суточной добычи. В Донбассе на некоторых шахтах этот показатель достигает 450... 550 человек на 1000 т добытого полезного ископаемого [1].

Высокий уровень трудоемкости на подземном транспорте шахт Донбасса есть результат некомплексного подхода к решению механизации технологических процессов горного производства.

Опыт механизации шахтного транспорта последнего времени показывает, что совершенствование его осуществляется главным образом за счет лишь количественного роста числа используемых транспортных машин и механизмов.

Среди причин, препятствующих достижению высоких технико-экономических показателей, следует также указать: нерациональное использование имеющихся технических средств; приверженность технического персонала, осуществляющего руководство горными работами, к устоявшимся, устарелым, однако привычным решениям.

В связи с этим важным элементом в общей подготовке менеджеров и работников экономических служб угольных шахт является не только изучение современной технологии и техники шахтного транспорта, но и его организации и управления.

Эффективная, высокопроизводительная работа шахтного транспорта будет обеспечена, если для конкретных горно-геологических и производственных условий инженеры-менеджеры умело выберут оборудование и правильно определяют наиболее целесообразные технико-экономические его параметры, будут умело управлять сложным технологическим процессом перемещения всех грузов.

Необходимые навыки обоснования и выбора транспортных средств, а также управления производственным процессом призван дать курс "Шахтный транспорт". Он также позволит выработать твердые взгляды на необходимость дальнейшего технического и организационного совершенствования транспорта, повышения уровня механизации и автоматизации, производительности труда и безопасности его эксплуатации.

Цель выполнения курсовой работы - научить студентов увязывать теорию с задачами прикладного характера, устанавливать влияние различных факторов на выбор транспортных средств, работать на вычислительной технике, использовать техническую литературу, таблицы, графики и номограммы. В отчете приводятся структурные схемы оборудования с указанием основных узлов, описывается обоснование выбора типа и числа машин, требующихся для осуществления технологического процесса по перемещению грузов.

Реферат

Курсовая работа включает 35 страниц, 3 рисунка, 3 таблицы, список использованных источников из 5 наименований.

Проект подземного транспорта

Курсовая работа по дисциплине "Шахтный транспорт" представляет собой проектирование транспорта угольной шахты применительно к заданным горнотехническим условиям.

Содержание данной курсовой работы - выбор и расчет отдельных транспортных звеньев общей технологической цепочки транспорта горной массы, материалов, людей и оборудования по подземным горным выработкам.

Расчетный грузопоток, Производительность транспорта, конвейерный траспорт, электровозная откатка, Поезд секционный, одноконцевая канатная откатка.

горно-технические условия

1.1 Исходные данные

Количество одновременно разрабатываемых шахтой пластов – 1. Мощность пласта м, угол залегания пласта - 12º. Пласт выдержаны по мощности и углу падения. Марка угля – А. Объемный вес угля – 1,6 т/м³. Разрабатываемый угольный пласт не является опасным по газу и пыли.

Способ подготовки шахтного поля – панельный. Система разработки – столбовая, обратный ход. Длина лавы – 180 м. Приток воды в лаву составляет 15 м³/час.

Уклоны рельсового пути:

– средневзвешенный ;

– руководящий .

Режим работы шахты и подземного транспорта:

– число рабочих дней в году – 300;

– число рабочих смен в сутки – 4, из них одна ремонтная;

– продолжительность рабочей смены – 6 часов.

1.2 Плановое количество грузов

Определим суточную производительность очистного забоя по формуле
[1, с.6]

, т/сут,

где - мощность пласта, м;

- длина лавы, м;

- ширина захвата исполнительного органа выемочной машины, м;

- число циклов в сутки;

- плотность угля в целике, т/м³;

- коэффициент извлечения ( ).

т/сут

Определим сменную производительность лавы пласта

, т/см,

т/см

Определим сменную производительность конвейерного бремсберга пласта

, т/см,

где число лав, примыкающих к бремсбергу пласта .

т/см

Определим производительность грузового (вспомогательного) бремсберга пласта по породе

, т/см

т/см

Определим число людей, спускающихся по людскому бремсбергу в смену по пласту

, чел.,

где - производительность на одного подземного рабочего на выход - 8÷10 т/см.

чел.

Определим суточную производительность шахты по углю

, т/сут,

где - суммарная производительность лав пласта , т/см

т/сут

Определим суточную производительность шахты по породе:

, т/сут

т/сут

Определим сменную производительность электровозной откатки шахты

, т/см,

где - число лав пласта , транспортирующих уголь электровозной откаткой;

- количество породы, транспортируемое электровозной откаткой в смену.

При транспортировке породы в смешанных составах

, т/см,

т/см

т/см

 

Транспорт угля

2.1 Транспорт угля вдоль очистных забоев

Выбор скребкового конвейера производится из условия

,

где - техническая производительность скребкового конвейера, т/ч;

- расчетный грузопоток, т/ч.

Расчетный грузопоток определим по формуле

, т/ч,

где - сменная производительность, т/см;

- продолжительность смены, ч;

- коэффициент неравномерности грузопотока, ;

- коэффициент машинного времени, ( при т/см, при т/см)

т/ч

Техническая производительность скребкового конвейера СП202М, применяющегося в составе комплекса КМК97М составляет 600 т/ч [3].

,

выбранный конвейер подходит для данных условий.

Техническая характеристика скребкового конвейера СП202М приведена в табл. 2.1.

Расчетная схема скребкового конвейера СП202М для сосредоточенного привода показана на рис. 2.1.

 

Таблица 2.1 - Техническая характеристика скребкового конвейера СП202М

Параметры	Характеристика
Скорость движения цепи, м/с	1,0
Тяговый орган: - тип - количество - калибр	цепь круглозвенная 18´64С
Электродвигатель: - тип - мощность, кВт - число	2ЭДКОФ2504У2,5
Гидромуфта: - тип - коэффициент перегрузки	ГПЭ400У 2,6

 

Рисунок 2.1 - Расчетная схема скребкового конвейера СП202М для сосредоточенного привода

 

Масса груза, приходящаяся на 1 м желоба (линейная плотность груза)

, кг/м,

где - относительная скорость рабочего органа, м/с.

, м/с,

где - скорость рабочего органа конвейера, м/с;

- скорость добычной машины, м/с.

м/с

кг/м

Сила тяги на перемещение порожней и груженной ветвей скребкового конвейера

, Н,

, Н,

где - погонная масса рабочего органа, кг/м [2, табл. П.2.3];

- длина конвейера, м;

- угол наклона конвейера, град. (принимаются значения угла: положительное при транспортировании вверх, отрицательное при транспортировании вниз);

, - коэффициенты сопротивления движению соответственно рабочего органа и груза по рештакам [2, табл. П.2.1].

Н

Н

Сила тяги на перемещение обоих ветвей конвейера

, Н

Н

Мощность привода

, кВт,

где - скорость движения рабочего органа конвейера, м/с;

- коэффициент режима [2, табл. П.2.2];

- полный к.п.д. приводной станции [2, табл. П.2.2].

кВт

Определим необходимое количество электродвигателей

,

где - паспортная мощность одного двигателя, кВт.

К установке принимается два электродвигателя мощностью 55 кВт каждый.

Проверку прочности цепей рабочего органа скребкового конвейера производят по предельным пиковым нагрузкам.

Запас прочности цепи для сосредоточенного привода

,

где - коэффициент, учитывающий количество цепей и неравномерность распределения усилия между ними, для двухцепного рабочего органа ;

- номинальная мощность привода, кВт;

- кратность момента предохранительной муфты;

- разрывное усилие цепи (прочность цепи), Н;

- допустимый запас прочности, .

.

2.2 Транспорт по ярусному вентиляционному и конвейерному штрекам

Транспорт материалов и оборудования по ярусному вентиляционному штреку осуществляется при помощи одноконцевой откатки в вагонетках на или специальных платформах, имеющих ширину колеи 900 мм.

Транспорт угля, породы по ярусному конвейерному штреку производится по скребковым и ленточным конвейерам, выбор которых производится исходя из расчетного грузопотока и длины транспортирования горной массы по [2, табл. П.2.8, П.3.3] с учетом увеличения производительности конвейера на 20 %, по сравнению с производительностью конвейера скребкового лавы для исключения возможности заштыбовки нижней ветви конвейера.

Для транспортировки угля и породы принят скребковый конвейер 2СР70М и ленточный конвейер 1Л80У.

Для доставки материалов и оборудования по ярусному конвейерному штреку служит подвесная монорельсовая дорога 6ДМКУ [3].

2.3 Транспорт по панельному конвейерному бремсбергу

Выбор ленточного конвейера при проектировании конвейерных комплексов производится по двум параметрам: максимальному грузопотоку и допустимой длине конвейера. Суммарный расчетный грузопоток должен быть не более максимальной производительности конвейера, которая указывается в его технической характеристике:

, кг/м,

где – расчетный грузопоток -го пункта загрузки, т/ч

– максимальная производительность конвейера, т/ч;

, т/ч,

где – сменная производительность -го пункта загрузки, т/см;

– коэффициент неравномерности -го грузопотока; ;

– сменное время работы, ч; часов;

– коэффициент машинного времени работы конвейера;

т/ч

Для транспортировки горной массы по конвейерному бремсбергу, исходя из расчетного грузопотока т/ч, длины транспортирования м и угла транспортирования , предварительно принимаем ленточный конвейер 2Л100У.

Далее производится расчет выбранного конвейера. Расчетная схема приведена на рис. 2.2.

 

Рисунок 2.2 – Расчетная схема ленточного конвейера

 

Рассчитаем погонную массу груза:

, кг/м,

где – скорость движения ленты конвейера, м/с.

кг/м

Линейная плотность ленты

, кг/м,

где – масса 1 м² ленты для соответствующего числа прокладок [2, табл. П3.9], кг/м².

– ширина ленты, м.

кг/м

Массу вращающихся частей роликоопор определим по эмпирическим формуле

, кг/м,

где – соответственно масса вращающихся частей верхних и нижних роликоопор, кг.

кг/м

Линейная плотность верхних и нижних роликоопор

, кг/м,

, кг/м,

где – расстояние между верхними роликоопорами, м; , для стационарных ленточных конвейеров ( м) м;

– расстояние между нижними роликоопорами, м; , для стационарных ленточных конвейеров ( м) м.

кг/м

кг/м

Определяем силу тяги для перемещения нижней и верхней (груженой) ветвей конвейера (рабочий ход):

, Н,

, Н,

где – коэффициент сопротивления движению ленты (для угольных шахт ;

– коэффициент, учитывающий местные сопротивления (при м ; при м ; при м ).

Н

Н

Определяем силу тяги для перемещения верхней порожней ветви конвейера (холостой ход):

, Н,

Н

Статическое тяговое усилие привода при рабочем и холостом ходе конвейера

, Н,

, Н

Н

Н

Расчетная мощность привода

, кВт,

, кВт,

где – коэффициент режима [2, табл. П2.2];

– полный к.п.д. приводной станции [2, табл. П2.2].

кВт

кВт

К дальнейшему расчету принимаем кВт.

Расчетное количество двигателей

,

где – мощность двигателя привода конвейера, кВт.

.

Число приводных блоков по характеристике – 2, что соответствует расчетному значению.

Определим минимальное натяжение ленты по сцеплению для рабочего и холостого хода конвейера:

Минимальное натяжение ленты по сцеплению для двухбарабаного привода с независимым приводом каждого барабана:

, Н,

, Н,

где – коэффициент запаса тяговой способности привода. При наличии устройств плавного запуска ; без таковых с использованием тканевых лент ;

– доля тягового усилия второго по ходу ленты приводного барабана;

– коэффициент сцепления ленты с барабаном (табл. П.3.1);

– угол обхвата лентой 2-го приводного барабана (принимается ).

Н

Н

Усилие повсеместного растяжения:

, кН,

где – ширина ленты, м.

кН

По полученным данным строим диаграмму натяжения ленты и определяем (рисунок 2.3).

 

Рисунок 2.3 – Диаграмма натяжения ленты

 

Запас прочности ленты

,

где – прочность 1 мм ширины прокладки ленты;

– число прокладок (для резинотросовых лент );

– ширина ленты, м.

Проверяем условие [4]

,

где – нормативный запас прочности [2, табл. П.3.2].

, условие соблюдено.

Определим основные параметры для выбора редуктора:

– момент на выходном валу

, Н×м,

– передаточное отношение редуктора

,

где – число оборотов двигателя, об/мин;

– радиус приводного барабана, м.

Н×м

Ленточный конвейер 2Л100У может использоваться в заданных условиях для транспортировки горной массы и оборудоваться для транспорта людей.