Министерство угольной промышленности СССР

Центральный научно-исследовательский институт экономики и научно-технической информации угольной промышленности (ЦНИЗИуголь)

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной механики им. М.М. Федорова

П р оек т

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКИПОВЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ШАХТ

МОСКВА

СОДЕРЖАНИЕ

1.    Общие положения.......................... *

2.    Исходные данные .............»....................... °

3.    Геометрические характеристики сечений изнашиваемых конструктивных элементов

жестких армировок........................... 1^

4.    Допустимая скорость движения подъемных    сосудов......... ^3

4.1.    По состоянию армировки ствола.......... ^3

4.2.    По состоянию подъемной машины.........................

4.3.    Максимально допустимая скорость..... 23

5.    Допустимая грузоподъемность подъемных сосудов ................*    •    23

5.1.    По состоянию армировки ствола................. 23

5.2.    По состоянию подъемной машины................... 24

5.3.    Максимально допустимая грузоподъемность.................*    •    27

6.    Продолжительность пикла подъема...........................2.7

7.    Продолжительность работы подъемной установки...... 29

8.    Производительность шахтного подъема.........................29

8Д. Часовая .......................................29

8.2.    Суточная............... 30

8.3.    Годовая.......................................30

0. Методика определения нормативных соотношении производительности общешахтного

комплекса и системы горных работ................ 30

Ю.Формированне технических мероприятий по увеличению производительности шахтного подъема и определение затрат на их осуществление..............35

10.1.    Мероприятия по увеличению производительности подъемной установки за

счет повышения скорости подъемных сосудов , ...... 35

10.2.    Мероприятия по увеличению производительности подъемной установки за

счет повышения грузоподъемности подъемных сосудов............38

10.3.    Мероприятия по повышению работоспособности системы "сосуд-армировка".. 37

10.4.    Определение затрат на модернизацию шахтного подъема............38

Приложение 1. Методика определения фактических износов конструктивных элементов жестких армировок ............. 47

Приложение 2. Инструкция к программе расчета жестких армировок ........ 56

Приложение 3, Расчет армировки на устойчивость движения подъемных сосудов . . 74

Приложение 4. Таблицы параметров оборудования подъемных установок......Ю4

Приложение 5. Методические указания к расчету тормозного момента и проверочному расчету на нескольжение кагватов в режимах предохранительного торможения подъемных машин со шкивами трения..................

Приложение 6. Проверочный расчет электродвигателя на тепловой режим.....122

Приложение 7, Расчет контрольного примера определения производительности

скипового подъема и затрат на осуществление мероприятий по ее повышению ..133

© ЦНИЭИуголь. 1982

Саано в производство и подписано в печать 19.10,1982 Формат 60x84/16. Уч.-изд.л.13,40. Печ.л.11,25. Изд. № М-5325 Тираж 100 зкз. Заказ № 699

ЦНИЭИуголь, Москва, К“12, пр.Сапунова, д. 13/15, Типография, 1-й Смоленский пер,, д;19/5

4Л.6. Максимально допустимая

разность статических натяжений головных канатов 4Л.7. Максимально допустимый диаметр головного каната

4.1.8. Минимально допустимое передаточное отношение редуктора

4Л. 9. Максимально допустимое число оборотов электродвигателя 4.1.10.Регламентированный объем машинного зала

4.1.П.11аховый момент инерции

вращающихся элементов машины приведенный к коренному валу

4.1.12.Маховый момент а нерпа и всех отклоняющих шкивов, приведенный к собственной , ч оси вращения    ^п    п

4,2. Одноканатная подъемная машина

4*2.1. Тип

4.2.2* Диаметр барабана

4.2.3. Ширина барабана (для подъемной машины с неразрезным барабаном)

4.2*4. Ширина заклиненной части барабана

4.2.5.    Ширина переставной неза-кллнеаной части барабана

4.2.6.    Шаг нарезки

4.2.7.    Максимально допустимый диаметр головного каната

4.2.8.    Допустимое число слоев навивки каната на барабан

4.2*9. Минимально допустимое передаточное отношение редуктора

4.2.10*Максимально допустимое

число оборотов электродвигателя 4.2*11.Максимально доцустилое значение статического на-тяхеавя головного! каната

4.2.12. Максимально допустимая разность статических натяжений голодных канатов

4.2.13. М&ховнй момент инерции вращающихся элементов намины, приведенный к коренному валу

4.2.14.    Регламентированный объем здания подъемной машины

5.    Параметры электродвигателя

5.1.    Тип

5.2.    Количество

5.3.    Мощность

5.4.    Число оборотов

5.5.    Коэффициент перегрузочной способности электродвигателя

5.6.    Паховый момент инерции ротора электродвигателя

6.    Параметры редуктора

6.1.    Тип

6.2.    Максимально допустимый крутящий момент на тихоходном валу редуктора

6.3.    Максимально допустимое число оборотов моторного вала редуктора £пГ)

6.3.    Минимально допустимое передаточное

число редуктора    ШреЗ

(«П,

4 гк

^ ГК

К_г

Dk

[d]

[ $?шк

ZevJ

10.4. Вес

10.5 Общий. вес скипа с грузом

10.6. Размер попаренного сечения скипа в плоскости, перпендикуляр— ной плоскости проводников

10.7. Размер поперечного сечения скипа в плоскости, параллельной плоскости проводников

10.8.    Высота скипа без прицепного устройства

Ю.Э.Высота скипа с прицепным устройством

IQID.Общая пауза на загрузку разгрузку скипа +

1-П

10.II.Моменты инерции груженого скипа: относительно центральной горизонтальной оси'Перпендикулярной плоскости проводников относительно центральной горизонтальной оси,лежащей в плоскости проводников относительно центральной вертикальной оси 8. Параметры уравновешивающих канатов

8.1* ГОСТ

8.2. Тнпоразмер

3. ГВОМЕГРИЧВСКЙЕ ХАРАКГБГОСТИКИ СЕЧЕНИЙ ИЗНАШИВАЕМЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЕВСТКИХ АШИРОВОК

3,1. Определение геометрических характеристик сечений изнашиваемых расстрельных балок

Момент инерции равномерно изношенного сечения балки двутаврового профиля относительно центральной вертикальной оси 07 (рис.3.1а) определяется по формуле

см⁴    (ЗЛ)

где 7    - момент инерции сечения новой расстрельной балки отно-

^ сительно центральной вертикальной оси 0У₍ см⁴; определяется по табл,3Л в зависимости от номера профиля;

-    фактический износ расстрельной балки на сторону, см; определяется согласно раздела I.I приложения I;

-    коэффициенты геометрии сечения новой расстрельной балки двутаврового профиля; определяются по табл.3.2 в зависимости от номера профиля.

Площадь сечения равномерно изнашиваемой балки двутаврового профиля определяется по формуле

(3.2)

где F. - площадь поперечного селения новой расстрельной балки,

^ ск^; определяется по табл. 3Л в зависимости от номера профиля;

/Vf₃ - коэффициент геометрии сечения новой расстрельной балки двутаврового профиля, ом; определяется по табл.3.2. Момент инерции сечения равномерно изнашиваемой балки полого прэло-угольного профиля относительно центральной вертикальной оси ОУ (рис. ЗЛб) определяется по формуле

^х ^    _f    см*    (з.з)

- соответственно высота и ширина профиля, толщина стенки новой расстрельной балки, см; определяется по табл.3Л;

13

У    ,    (3.5)

у f ¹

где    — коэффициент износа расстрела, характеризующий изме-

Р нение момента инерции сечения относительно централь-ной вертикальной оси ОУ.

Значения коэффициента с£р находятся по одному из графиков рис 3.2а в зависимости от износа    сечения    соответствующей

расстрельной балки.

Искомое значение площади сечения равномерно изнашиваемой расстрельной    балки    можно    определять    по    формуле:

I о онпи* полоквния

Iolo Яаотоящая методам содержи^ расчет прояэводателъяооте шкк гокаяатных s одноканатвкх скяповня'аодъеыйых уставов од, ©''лопечяаа-ющвй комплексный подход к определен!© его технически возможностей, а также формврсваяяе » экономическую оценку мвровряятвй ее повышая!

1о2о Мет ода ка позволяет определять скорость ж грузоподъемность ео> оудов о учетом эксплуатационного состояния армирован шхтяого отвода я подъемной мапшяы_Р часовую, суточную в годовую производительно©** подъема»

Прв этом очятаетоя, что параметры подъемной маввнн (допуотвшш разяооть статических натяжений халатов я максимальное статическое аа-тяхевяе канатов) уменьшается оо временем по эхспокеншальаому закону учитывающем фактор "старения* подъемно* машины,

1»Зо Эетодяха регламентирует порядок формирования меропрялтжй т увеличению проивэодатедьноота подъема,

В соответствии с эта* все возможные мероприятия по вовыявиаю яр®-аэводятельяоотв подъема сведена в двум основным направлениям: увеам-чаняю полезного груза ш уменьшению чистого времена подъама_в Хаадое *» направлений охватывает определенные узлы подъемной установка а взувь» чает одно вди несколько мероприятий, обеопечивахших повышена© врою-водвтельностя подъема₀ В ряде случаев реализация одного аж ааоводь-sax мероприятии влечет за о обой яеобходямооть зылолнеакв доаолвятедь-пых работ по замене канатов, усилению копра, реконструкции яла строительству нового здания подъемной матаян.

Для определения необходимости усиления элементов копра в методам яопользуетоя комплекс *Койер"₉ разработашшй институтом 3&рШП?про©к* для расчета элементов укосного копра а программа "Расчет башенного копра", разработанная институтом ДонпромотройШ®проект дня расчете элементов башенного копра_с

Хо4₀ Резания по йодераазациа подъемного комплексе натравлены ШИ т удевевлеявб отроэтвльБО-мовтажяых работ, так & аа сокращен*© остановки работы вахты на вернсд модвршюедиЕ*

При замене дзноазняых адш шмивцяк йедоетаточную вроааа^теяьяост* подъемных маша целесообразно устанавливать новую шшдау о распоясав

жием привода» противоположным отарой машине. Это позволяет работы по установке нового двигателя и редуктора (земляные работы, фундаменты, приотройкл к существующему зданию, монтаж оборудования) производить без остановки работы подъема. Лишь замена коронной чаота и тормозной ояотеми магпиин требует краткосрочной (6-0 дней) остановки шахты.

В тех случаях, когда из-за стесненности эяотроепной промплотад-кй невозможно выполнить приотройку к существующему зданяг подъемной машины, целесообразно заказать новую машину о удлиненной вставкой между волом барабана и валом редуктора. При этом кореяная часть и редуктор новой машины размещаются в проемах фундамента отарой, что пов-•оляот работы по замене машины завершать за Г2-15 дней.

Замена скипов о увеличением грузоподъемности осуществляется в основном за счет удлинения с сохранением их рл™яров в плане. При этом необходима провзрка высоты копра на переподъем скипов, а также глуби-иы эумпфовой части ствола. Таксе решение обычно связано о изменением конструкции бункера для улавливания угля, просыпающегося при загрузке окяпсв, а также о усовершенствованием технологической схемы чиотки зумпфа.

Эдмевя копра производится либо при его изношенности, либо когда отерый копер не соответствует разрывному усилию каната реконструируемой подъемной установил. При замене копра существующий копер обычно станковой оиотемы (т.е, принимающим усилил от подъема без передачи на станок).

При замене станка копра новый станок монтируется рядом со старт, а затем за 1-3 дня надвигается на место старого, предварительно одвя-яутого станка.

Как и копер, армировка стволов заменяется либо при изношенности, либо при несоответствии новым параметрам подтем. Проектами предусматривается применение новой геометрической схемы р-* ’.сложения расстрелов о односторонним расположением проводников. Так г    позволяет    в    ре

монтную смену устанавливать элементы новой apv/:< vn, н* преплтотвух>-шле нормальной работе подъема на старой арм:ч <    *.    расстрелы    распола

гаются строго в вертикальной плоскости, даже е;.г/ суи;еотвупцая армировка имеет от нее отклонения.

Проверяется также возможность установки нового загрузочного устройства, рассчитанного на стапы большей емкости г. су’зествуггях камерах,которые при необходимоета расширяются.

При невозможности этого в стволе сооружается новая камера с привязкой к ней технологической цепи горных выработок околоствольного двора

Т.5. Методика позволяет произвести оценку ресурса подъемных установок действующих шахт по фактору "армироркя" с гтелис ппрчшривя про-пуокной опоообпооти стволов. Определение эксплуатационных ип^чокностей apuapoDOK конкретных стволов производится с у^етпм |пктг адского износа 2

расстрелов в регламентированного действующими .правилами безопасности иэнооа рабочих поверхностей проводников.

Расчет защищается в определении геометрических характеристик сечений изнашиваемых рлоотрельных балок в проводников допустимых в фок-твчеоких запаоов уотойчивооти оиотемы "оосуд-ормировка". Это позволяет определить возможности интенсификации дойотвупцей подъемной установки я дать нормы допустимого иэнооа расстрелов,

1.6.    Продолжительность остановок шахтных подъемных уотановок на выполнение работ по техническому обслуживанию и ремонту в методике определяется из уоловий соблюдения требований ПС, ПТЭ и инструктивных материалов заводов-изготовитвлвй оборудования, входящего в ооотав шахтных подъемных уотановок и других директивных материалов.Перечень и содержание этих работ помешай в утвержденном МУЛ СССР "Руководстве по техническому обслуживанию в ремонту шахтных подъемных установок".

1.7.    При формировании мероприятий по увеличению производительности подъемных установок, оборудованных машинами со шкивами трения,за очет повышения \ руэоподъемнооти подъемных оооудов для их безопаоной окоп-луатяппв в методике производится определение правильности яаотройк* тормозной системы. Правил!нооть такой настройки характеризуется прежде воего значением расчетного в фактического тормозного момента,обне-печивпппего своевременную остановку манены при отсутствии окольжевкя

в режимах предохранительного торможения,

1.7. T. Нижняя граница допустимых значений тормозного момента предохранительного тормоза определяется минимально допустимым замедлением машины ] при спуске расчетного груза или спуска противовеса

о порожним оооудом. Ветчина    принимается для грузолгдоких подъ

емных установок не менее 1,5 м/о^ я для грузовых - не менее 1,2 лри условии оборудования последних устройством, ох^рапу.чньающим спуск груза или противовеса о порожним оосудом.

1.⁷.2,    Верхняя граница допустимых значения тормозного мемевта прт-дохранвтельного тормоза определяется условиями отсутствия скольженвл канатов о заданна запасом ьвокольжвция.

1.7.3.    Оценка запасов нескольвенгя канатов производятся ио критерию отдаленности фактвчеокого состояния сестрин при предохранит ель я ом торможении от ее критического состояния, приводящего к скольжению канатов. Отдаленность системы от критического состояния додана гаранта-роватьоя расчетом для всех эксплуатационных режимов дпажепжн подъемных оооудов, при которых возможно предохранительнов торможение, включая режимы; опуок и подъем сосудов о иоыяп&льпы# расчетным грузом ж перегон порожних оооудов (опуок я подъем противовеса при порожне» со-оуде).

1,7.4, Различаются три пржяшгоаальво различна* кретяч«зшх состав нлмй системы по признакам:    з

« 8ps<?s4&eaoe етаояваяе яатяйввв! э обегаацоА q аебегетвЯ a* maa »©rael кадетов;

~ арвтяч$с*.о« звовбддв&яб «адааы;

- йретвчесзьд резвость шякш! алдатоа.

"оответствеаво отводам* хрвтачесхяд злечешА ухавсяш вервиет-^ea a os Яактячесхша зедачаяав в овши враАохрмяятеяьвог© то рею л*-зад оаравеядв? делав авешшшя кадетов т кратврши ft ₉ & & S * 2.7_в5е ?аоче? аа яесаодь&еаае кадетов подъем адд уставомв дожав дроавдедатм* вс к«*ра?вр*ш с з«д«со* явокедьявявя се авжз 1,2. Jbeyc-3iww в отдельных случаях во согласован» о ВОДЛД Bttoi.iLЗадором вроваводать расчет so fit ш £ -зратераяи о запасся аесходьаеаяв ввЯЗТОВ ВО ВШ2в 2,25,

Хо7о6о ВшеЁаш перестрой* опредьдяшшв верхе» граввцу допуо-

?ш etaiotaJ тормозяогэ коиватв, являете* aoaWausea? тренд* зежду ^алатаав в ftyrapoanofi жаяатоведуаего а£вва₀ раечатяов аяачеяае so го роге {/») веобходвмо орвш .-гв раваыа О₀25 ддд Серовой эсех ввдов as аскусс»»яид матараадов, допущенных в зкеидуатацяя, в равным 0₀20 -мд дерем нас $ Аутеровхв, В отдельных случаях во согласованна о ВВОДЯ ивоИ;М.Здорова «а ооаоэаавв результатов опюаоВ проверке Фахтвчесжо-го аначеяш вог№ваввв?а тремя в расчет допускается праавмать J* * 0,3»

2о7о7о Задевав* параметров масоезаоств отдельных елемватов водъ-эшоЗ установке (двагатед*, раду*гора, подъеяноВ дедены,, отклоншпгое ада копровых гадов, годов я их а ураановевяваоажх ханетов, сосудов} додюш врнмвмать^* а расчет строго в соответствен с паспортным» яда каталок яма данным да кашдвД щ оОорудовааждо

1₉?ово ?аочетам* воз верввоаиюге в cxrnmu грузя определял во двамв аастроМя весового дозирующего устройства. Ире объемное довл-роВояаа расчетл.. ооо грува определять» всходя is рабочее емкость до-заторы о прв атом объев якЖ вао гордоН пассы праа^мать раваьи 1,4 агсЛ^в а объемш2 вас породи - 1,8 жгс/м^э. Ьо всех случаях аее гру-so аа додана правша?* вямчвдея, предгемотрелаого проектов дд* домов зодъамао* уетн аваля.

Хе8« JU* ввоаомачеоко! оценка вроводвных иеропряягвВ разработка аайордецвоалад безо в* основе жатадоаянх доаяых ctoimoctb рзвдвчанх тывов подъемных аашвн» здежтродвагатедЛ, редукторов, гавотов» под%~ зеииг сосудов, эдоня* подъемных девав, буккеров, ад акт ро аппарату ре, армярэвкя отвода.

Х,9_в Оояоваяяем ддя разработай «отодвха является темтвчеокв! вм&ш вд стягу го в ЦВИЗИутодь s БВНИШ вв.М.М. Федорова.

1Л0, Цель шатоджхв оооговт в повьшвйяа обосяововаоств расчетов проваводвтадьаоств шахтного подъема.

loll. Иатодвка создааа за основа результатов яаучао-вссдвдова-

тедьсхвх рабо¥ я я от ату?* гсраой мвхеддкх su.И.Н.Федорова. Hosm**®-задав* таив работе ваотатутоа *Цва?рег‘«проаах?^в9 "УарШИяроаи ^а„ 'ДоапроаотровИЛИпро**?¹”, проаатаие шатервалн хвотатутов “loaruje вахт”, •Дашроравровах»⁰, “SlMraapoeaxT®, ‘•ВороввдовградгамрввФв*¹’» "Гвароввхт*, * Росте вгварсввхт^ь3 Доааров вро«втаов воете ре» мривтев-а« в ваотрунтвваив якуматк. Qpa рввработвя зетодша бва удтва а rexeraafi ввит охоадуатаоав двАотцгвнх водъеааах уотваоам, опт вь-ишва уврамви! треста ’Дмавупикматш*, оввт цгепрон-su в оо з да век мдъемамх мвавв Дааепавго маааюстроатехваога взвеяв шв.Деаааевего комсомоле Тврааак.

Х₀12. Нага даже монет бит* аоволхвевввд как вое рудам,    врс

кмвваом одето, два чего она равработваа а ахгэрвтювдвввofi форма_: удобеов дав врограмавроваааа вт ЭМ»

I.I3. Нетадвхс преяжаввачеаа дш вроввэодетаеашх оФ%едмеш£, ■в^одаяпях рмсдеты во опредедааш вровваодатвлмоотв сване во го *^д*~ вам девствугввх вахт, с таив два вроектои оргааваацвв, шводедиавх про окт пае гчДботн ао модернизации вод*ева в вреехвдует цех* свнвш мех срамвааввш: в веотоааоо врош метода» в руководств.

_____     I__

2.6.    Допустимое удиu>ace давлеене' канатов aa футеровку канатоведу-sero вквва подъемно! мадшаы со швом Тренев

2.6.    Допустимое еяачеякв отнсшешая два-Метра мнатоьвдущего шкива подъем-юI машины к диаметру головного канете для подъемных установок

оо охввок трепел

3.6.1,    Дал уотааовок о отклоняю-

БВМ ШКИВОМ

2.6.2,    Для установок в случав отсутствия отклоняодих шгхвов

2.6.3,    Для установок о одноканатным акиаом трения

2.7.    Допустимое значение отношения двамвтрв барабана подъемной мазаны к дивметру головного каната для барабанных подъемных машин 2,7 Л. Дра крутлопрядяых к а ватах

2,7,2, Дрв канате накрытой конструкция

2.3, Предельно допустимое временное

совротимевае проводок каната

ка разрыв 2,9, Ко&^-ацвгнт сдоидеымл каната с

Футеровкой канатов едущего шкива подъемное машины со шкавоы трения

2,Ю.Доауотамы! еапао аескслькзния канатов

ЗДЫйКемвтвческае параметры

2.11,1. Основное ускорение скипа зае разгрузочных кривых 2Д1,2, Основное замедление окапа 2Д1.3, Ускорение в начале дь$-«ша

2.11,4, Замеддгеге прп стопорении

?Д1,5, Скорость ВЫХОД* СКИПОВ 28

разгрузочных КрйБЫХ

- * ¹ 8,1,11,Раостоявве найду вврхдкм друзой отводных бруоьаэ до *ю« а«8 точке звтлв уразяояавя asanas к*вегos 3Л, 22, Го развитадьао» раоотояааа аеа-а? отвасаыа головные канатов ЗЛЛ8,Выоо?в stoops (раестоава*} о» ответа» увтьа огьола до вон жаавтовздущете акав*

3=3, Одвоканатвый подьем

3,3Л, Рвссуояяяб оо вертяхааз о? нулевой отметка до эержява кромка права еогз буккере

3,3,3, Расстояаае so вертакалв о? отметка откаточного го раздета до анжаей хромая ааг-ру вечного бункера 8,2,3»йравьшеаие уроваа равгру-вочвого легка скала над зврзгвв! кройкой праемаого буакере

ЗЛЛ.Превыаеаа* уровня яваней spowxa яагруя^чяог® ey®te-s® над яегругоцдык окном вкапа

3,2,5, Paccsosaae мявду вергиш друоом отбойных брусьев до аяхвей тонка иатдз у passes зазвала его каната 4. Sapssiespei шдьемйой машн

4Л, Рчоюжамтадв    аиааав

4ЛЛ. Тзе