книги / Скребковые конвейеры
..pdfА .В .Л Е У С Е Н К О
г.авысоцкий
Б .А .Э Й Д Е Р М А Н
СКРЕБКОВЫЕ
КОНВЕЙЕРЫ
СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
МОСКВА "НЕДРА" 1093
ББК 33.16 Л 53
УДК 622.647.1
Федеральная целевая программа книгоиздания России
2502010500048 |
© А.В. Леусенко, Г.В. Высоцкий, Б.А. Эйдерман, |
80 -93 |
|
~ 0 4 3 (0 1 )-9 3 |
1993 |
|
ISBN 5-247-02881-3
1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Шахтные скребковые конвейеры предназначены для доставки угля или других горных пород (например, сланца) из очистных и подготови тельных забоев. Их применяют также в штреках конвейеризированных участков для подачи горной породы на другие средства транспорта.
Комплекс забойных конвейеров используют при разработке пласта: длинными забоями с транспортированием угля вниз по падению
пласта и с выносом разгрузочной секции в штрек и с применением до полнительного короткого перегружателя, чаще всего скребкового или ленточного типа; в штреке при этом оборудуют передвижной погрузоч ный пункт;
длинными забоями с надштрековыми целиками и транспортирова нием угля вниз вдоль лавы и далее —по просеку и печи (при этом погру зочный пункт в штреке —полустационарный);
спаренными длинными лавами, из которых уголь поступает на сбор ный штрек; конвейер верхней лавы транспортирует уголь вниз, а ниж ний —вверх.
Короткие скребковые конвейеры находят применение в коротких лавах, погрузочных машинах, бункерных поездах, перегружателях, штре ковых грузчиках и др.
Забойные скребковые конвейеры изготавливают переносными с разборкой на составные элементы перед установкой на новой дороге (в дальнейшем будем именовать их ’’разборные скребковые конвей еры”) и передвижными, перемещаемыми без разборки по всей длине одновременно (цельнопередвижные) либо по частям (изгибающиеся).
Разборные одно- и двухцепные конвейеры получили широкое рас пространение. Однако они не могут быть использованы в выемочных комплексах механизированных лав. Основным направлением развития добычи угля является широкое применение узкозахватной выемки ком байнами и стругами с использованием в лавах механизированных крепей
ипередвижных конвейеров.
Внастоящее время скребковые конвейеры остаются самым много
численным видом транспортных средств на шахтах, ленточных конвей еров меньше, чем скребковых в 1,6 раза, электровозов - в 2,5 раза.
Наибольшее количество скребковых конвейеров (51,2%) использу ют на подготовительных работах, 21,8 % —для транспортирования угля от очистных забоев (по штрекам, просекам, печам и др.)и лишь около 13,3 % —й очистных забоях. Значительное число конвейеров (до 7,5 %) применяют на вспомогательных подземных работах. На поверхности шахт установлено 6,2 % скребковых конвейеров [14]
Производство передвижных скребковых конвейеров сосредоточено
в основном на двух заводах: харьковском ’’Свет шахтера” и Скопинском машиностроительном. Анжерский машиностроительный завод изготовляет разборные конвейеры. Передвижные конвейеры для стру говых установок выпускает Шахтинский машиностроительный завод [13]
Так, на харьковском заводе ’’Свет шахтера” производят следующие передвижные конвейеры: СП202ВШ, СП202М, СП87ПМ,СП88,СПЗб1М, СПЦ261, СПЦ262, СПЦ271 и разборный конвейер 1СК38М. На Скопинском машиностроительном заводе выпускают передвижные конвейеры: СПМ46, СП48М, СПЦ162 и перегружатели ПТК1, ПТК2, ПТКЗ. На Ан жерском машиностроительном заводе выпускают разборные конвейеры С 50 М, 1СР70М, 2СР70М, СРЦ70.
Кроме того, Скопинский и Шахтинский машиностроительные заводы изготавливают конвейеры УСТК2М, КС075, КСН75, УСВК2 для струго вых установок.
1.2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВНЫМ УЗЛАМ СКРЕБКОВЫХ КОНВЕЙЕРОВ
Требования, предъявляемые к основным узлам конвейера, сводят ся к следующим.
В части привода:
обеспечение конвейера необходимой мощностью для работы в опти мальном режиме;
обеспечение движения грузопотока без накопления груза на переход ных секциях и раме привода;
минимальный габарит по ширине, позволяющий сократить длину портала крепи сопряжения при вынесении привода на штрек и уменьшить зону крепления над приводом в случае расположения последнего в лаве; минимальный габарит привода по высоте, позволяющий сократить глубину подрывки почвы при вынесении плосковерхого привода на
штрек и вписать привод в более тонкий пласт при установке его в лаве; минимальный габарит по длине, позволяющий сокра1итъ ширину
штрека при вынесении привода и уменьшить нишу при расположении конвейера в лаве.
Кроме того, привода должны иметь повышенные надежность и ре сурс.
В части эксплуатационной пригодности к приводу предъявляются следующие требования:
безынерционности (малой инерционности) при стопорении цепи, заключающейся в том, что при заклинивании цепи связь между приводом и цепью мгновенно разрывается;
наличия предохраняющих двигатель устройств; наличия быстродействующих предохранительных устройств, при
обрыве цепи;
4
возможности изменения частоты вращения звездочки.
К тяговому органу по назначению предъявляются требование обспечения необходимой транспортирующей способности в оптимальном режиме.
По надежности к тяговому органу предъявляют требования: повышенной разрушающей нагрузки; высокого ресурса до предельного состояния;
высокой прочности скребков и элементов их крепления к тяговым цепям;
достаточной устойчивости скребков при движении; пониженного сопротивления при перемещении по ставу.
В части эксплуатационной пригодности к тяговому органу (ком поновочному исполнению его на конвейере) предъявляются требования:
возможности вывода аварийного участка (двухцепного конвейера) при обрыве одной из цепей с порожней (нижней) ветви на груженую (верхнюю) ветвь;
возможности изменения шага скребков либо стабилизирующих элементов;
наличия расштыбовочных устройств.
Анализ вариантов выявил, что условия эксплуатации во многом оп ределяют рациональность и перспективность компоновки тягового ор гана. Так, при повышении производительности конвейера и неустойчи вой кровле целесообразно применение конвейеров с центральным одно цепным тяговым органом либо двухцепным со сближенными в центре цепями.
Во всех исполнениях одноцепные либо двухцепные (со сближенны ми в центре цепями) конвейеры позволяют устанавливать шаг скреб ков, необходимый для обеспечения надежной работы в оптимальном ре жиме.
При сближении цепей в центре става увеличивается по сравнению с одноцепным органом устойчивость скребка и, кроме того, создается возможность вывода тягового органа с порожней ветви при обрыве од ной из цепей.
При наличии одной-двух цепей в центре става и наклоне выработки тормозные свойства тягового органа снижаются, так как куски могут скользить вниз по цепи, не задерживаясь у скребка. Поэтому на нак лонных пластах целесообразно применять компоновки тягового орга на с использованием всей фронтальной поверхности скребка для тормо жения грузопотока. Тяговые усилия здесь ниже, чем при транспортировке на пологих пластах, а калибр цепи может быть меньше. Наибольшее распространение в нашей стране пока имеют двухцепные тя говые органы, хотя они и обладают рядом недостатков (неравномер ность нагружения цепейограниченная изгибаемость в горизонтальной плоскости и др.).
Трехцепной тяговый орган применять не рекомендуется, так как кроме недостатков тягового органа с двумя цепями в направляющих
5
прибавляется склонность к заштыбовке нижней ветви конвейера. Не рекомендуется также тяговый орган с двумя цепями, вынесенными из направляющих, но расположенными по краям става. В этом случае уве личиваются сопротивления движению тягового органа и груза за счет расклинивания кусков угля между цепью и направляющей; отсутствия свободного выхода кусков из зоны направляющих. Кроме того, сохра няется неравномерное распределение усилий на изогнутом участке става.
Основным требованием к тяговым органам переносных конвейе ров является быстроразъемность тягового органа на отрезки с неболь шой массой.
Рештачный став конвейера помимо транспортных функций обеспе чивает кинематические и присоединительные связи с выемочным комбай ном и механизированной крепью и подвергается действию нагрузок от тягового органа механизированной крепи непосредственно либо через навесное оборудование, а также от опор и узлов механизма подачи вые мочного комбайна.
Поэтому для повышения надежности ренггачного става должны быть учтены все нагрузки, действующие на него, а также реализованы пред ложения, касающиеся выбора наиболее рациональных конструкций бо кового профиля и станков.
Плавность сопряжения стыков обеспечивается конструкцией замко вого соединения. В зависимости от технологии ведения работ нагрузки на замковые соединения могут быть различными. Наибольшие нагрузки возникают в замках при фронтальной передвижке, когда одна из сек ций встречается с препятствием, и усилия домкратов, действующих на расположенные рядом секции, начинают суммироваться. К ним добав ляются еще и усилия, вызванные сползанием конвейера.
Важным является снижение сопротивлений движению груза и цепи по рештакам. С этой целью используют треугольную форму направляю щих, закрытие нижней ветви, переходные планки на стыках секций позволяют снизить сопротивления движению тягового органа и груза.
При закрытой листом порожней ветви для доступа к цепи требуют ся люки, при наличии съемного желоба люки не нужны. Функцию
конвейера по зачистке почвы выполняет лемех. В ряде случаев горизон тальная полка лемеха выполняет функцию опоры для лыжи комбайна. Существуют различные конструкции лемехов, однако вследствие обра зования уплотненного ядра недодвижка лемеха до забоя составляет до 0,2 м. Отсюда одно из основных требований к лемеху —создание такой конструкции, которая позволяла бы максимально придвинуть лемех к забою.
Основными требованиями к рештакам переносных конвейеров яв ляются наличие быстроразъемных замковых соединений и небольшая масса рештака.
В настоящее время действует ГОСТ 28598—90, распространяющий ся на шахтные скребковые передвижные конвейеры, оснащенные тяго вым органом с круглозвенными цепями, расположенными в рештаке с боковинами из специального проката, предназначенные для транспор тирования угля из очистных забоев пластов мощностью не менее 0,55 м, подвигающихся по простиранию с углом падения до 35° при отсутствии
скатывания |
кусков угля (для конвейеров с цепями, расположенными |
|
в центре - |
до 30°) и до 10° по падению и |
восстанию при работе с |
узкозахватными комбайнами и стругами. |
|
|
Указанный стандарт не распространяется |
на специальные скребко |
вые передвижные конвейеры, в том числе конвейеры с горизонтально замкнутым тяговым органом, угловые и тормозные, а также на кон вейеры, изготовляемые по разовому или индивидуальному заказу.
Конвейеры следует изготавливать приведенных ниже исполнений:
содной центрально расположенной цепью;
сдвумя центрально-расположенными цепями;
сдвумя цепями, расположенными в направляющих рештачного ста
ва.
Основные параметры и размеры конвейеров должны соответство вать показателям стандарта, указанным в табл. 1.1.
Скорость движения тягового органа должна быть не более 1,0 м/с.
В нормативно-технических документах (НТД) на конвейеры ука зывают 80 %-ные ресурсы до замены основных сборочных единиц.
Номенклатуру сборочных единиц и сроки введения показателя уста навливают по согласованию разработчика (изготовителя) и заказчика (потребителя).
Показатели Сдельная масса” и ’Удельный расход электроэнергии” должны быть указаны в отраслевой НТД на конвейеры.
Корректированный уровень звуковой мощности, определяемый по ГОСТ 12.1.003— 3 и ГОСТ 12.1.028— 0, должны устанавливаться в отралевой НТД на конвейеры.
Конвейеры должны соответствовать требованиям безопасности по ГОСТу и Нормативам по безопасности забойных машин и комплексов, утвержденных бывш. Госгортехнадзором СССР.
Скребковый передвижной конвейер для механизированных комп лексов должен иметь конструкцию, помимо высоких производительнос ти и надежности, обеспечивающую возможность проведения операций, связанных с технологией ведения работы, максимальную применяе мость в различных комплексах.
Конструкция узлов конвейера, их высокая надежность и простота
обслуживание должны обеспечивать работу |
конвейера в автоматизиро |
ванном режиме. |
|
Скребковый передвижной конвейер, являясь базой механизирован |
|
ного комплекса, призван взаимоувязывать |
выемочную машину, меха- |
Размер рештака по |
Размер цепи |
Число |
Рассто |
Номинальная мощ Произ |
80 %-ный полный ресурс рештачного |
|||||
боковинам,^ мм |
(диаметр х |
цепей |
яние |
ность одного элек |
води става, тыс. т, не менее при нагрузке |
|||||
|
|
|
х шаг), мм |
|
|
между |
тродвигателя, кВт |
тель- |
на забой, т/сут, для конвейеров |
|
высота ширина |
длина |
|
|
|
осями |
|
ность, |
серийно |
вновь разраба |
|
|
|
|
|
|
|
цепей- |
|
т/мин- |
||
|
|
|
|
|
|
мм |
|
не ме |
выпускаемых |
тываемых |
|
|
|
|
|
|
|
|
нее |
|
|
170 |
4 Т - |
L350 |
20*80 |
1 |
|
. |
55* 90, 110 |
4 |
180/510 |
|
|
632 |
1500 |
20x80 |
1; |
2 |
90 |
|
6 |
270/800 |
500/1000 |
|
|
|
24x86 |
|
|
100 |
55,90*, 110, |
4 |
180/510 |
|
190 |
542* |
1500 |
18x64 |
2 |
|
400 |
|
|||
|
(498) |
1350 |
|
|
|
350 |
160, 200 |
7 |
290/920 |
|
|
642 |
1500 |
18x64 |
2 |
|
500 |
|
|
||
|
|
1900 |
24x86 |
1; 2 |
480 |
|
|
J |
1500/3000 |
|
225 |
632 |
1500 |
26x92 |
1; |
2 |
120 |
55*, 110, 160, |
8 |
650/1500 |
|
|
|
1900 |
26x92 |
|
|
120 |
220, 250, 315 |
12 |
|
|
228 |
731 |
1500 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
28x100 |
|
|
130 |
|
|
|
|
|
|
|
30X108 |
|
|
140 |
|
12 |
480/1130 |
|
245* |
754* |
1500 |
24x86 |
2 |
|
600 |
|
3000/5000 |
||
250 |
800 |
|
30x108 |
|
|
140 |
|
18 |
- |
|
и |
и |
|
30X108 |
|
|
и |
|
|
|
|
более |
более |
|
32X114 |
|
|
более |
|
|
|
|
*Допускается для серийно выпускаемых конвейеров. |
|
|
|
|
||||||
П р и м е ч а н и я : |
1. Значения, приведенные в скобках, менее предпочтительны. 2. Производительность и 80 %-й ресурс реш- |
тачного става приведены для скорости движения тягового органа 1 м/с. 3. 80%-й ресурс рештачного става соответствует среднесу точной нагрузке на забой, приведенной в знаменателе. При изменении среднесуточной нагрузки ресурс меняется пропорциональ но. 4. Для конвейеров струговых установок 80 %-й ресурс рештачного става составляет 80 % указанных значений. 5. При транспор
тировании антрацита, а также при работе с наличием агрессивных вод 80 %-й полный ресурс рештачного става составляет 50 % указанного в табл. 1.1.
низированную крепь сопряжения и штрековый перегружатель в одну систему.
Скребковый передвижной котаейер должен сочетать транспортные функции со вспомогательными операциями по ликвидации ручного тру да, связанного с зачисткой почвы, подтягиванием кабеля за комбайном, подготовкой ниш, креплением пространства над приводом и др.
Скребковый передвижной конвейер должен обеспечивать унифика цию узлов кинематической связи с механизированной крепью, сочетая ее с зачисткой почвы перед крепью, организацией надежного направле ния и перемещения комбайна, взаимным управлением в забое комбай на, конвейера и механизированной крепи.
Производительность забойного конвейера должна быть увязана с производительностью выемочного комбайна в данных горно-геологи ческих условиях, проверена по приемной способности конвейера и по скорости передвижки крепи.
При этом производительность конвейера должна выбираться с уче том досыпки горной массы при зачистке почвы и проведении вспомога тельных операций на концах лавы.
По конструктивной увязке с выемочным комбайном забойный кон вейер должен иметь направляющие для устойчивого перемещения опор комбайна.
Навесное оборудование конвейера должно допускать установку оборудования (реек) для бесцепного механзма подачи.
Компоновка привода конвейера должна допускать работу комбай- н при соответствующей его конструкции с минимальной длиной ниши либо с полной ее ликвидацией.
Зачистной лемех должен при необходимости выполнять функцию направляющей для забойной лыжи опоры качения комбайна.
Навесное оборудование конвейера должно обеспечивать расположе ние желоба кабелеукладчика.
Став конвейера должен допускать возможность как волновой так и фронтальной передвижки.
Устройства для раскрепления приводов должны быть увязаны с приштрековой крепью при расположении привода в лаве либо с крепью сопряжения при выносе привода на штрек.
Замковые соединения секций конвейера должны обеспечивать взаимный изгиб рештаков на углы, допускающие проход комбай на с необходимым зазором под верхняками механизированной крепи.
Компоновочное исполнение конвейера (прямолинейное, угловое, с выносом привода на штрек либо с расположением привода в лаве) должно обеспечивать наиболее производительную работу комплекса в конкретных условиях эксплуатации.
Ресурс забойного конвейера должен соответствовать времени не ме нее выемки столба.
Надежность узлов конвейера должна обеспечивать работу без нали чия обслуживающего персонала в забое.
Тис. 1.1. Классификационная схема передвижных скребковых конвейеров
Конструкция конвейера должна предусматривать диагностику в период работы и возможность профилактических ремонтов. При этом конвейер должен работать с минимальным удельным расходом электро энергии и иметь минимальную удельную массу.
Классификационная схема забойных передвижных скребковых кон вейеров приведена на рис. 1.1.
По числу цепей в тяговом органе скребковые передвижные кон вейеры разделяют на одно-, двух- и трехцепные. По расположению става в плоскости пласта скребковые передвижные конвейеры разделяются на