ШС ч.2 уггу. ШС2 Аня. Курсовой проект по дисциплине Шахтное и подземное строительство

• Название: Курсовой проект по дисциплине Шахтное и подземное строительство
• Анкор: ШС ч.2 уггу
• Дата: 06.09.2022
• Размер: 358.41 Kb.
• Имя файла: ШС2 Аня.docx
• Тип: Курсовой проект; #664977
• страница: 5 из 8

Выбор проходческого оборудования для оснащения проходки ствола

1. Расчет производительности бадьевого подъема

В зависимости от заданных темпов и сечения ствола требуемая часовая производительность подъемных установок по выдаче из забоя определяется по формуле:



Где – коэффициент снижения скорости проходки при специальном способе

– техническая скорость проходки ствола буровзрывным способом, м/мес., согласно СНиП 3.02;

– сечение ствола в проходке, м²





Где - диаметр ствола в проходке, м.

– коэффициент разрыхления породы, ;

– коэффициент неравномерности погрузки породы, ;

– число часов работы подъемной установки по выдаче породы в сутки,

- число дней в месяце, в течение которых ведется проходка ствола, .

Подставляем значения в формулу 5.1, тогда требуемая часовая производительность подъемных установок по выдаче из забоя составит:



Ориентировочная емкость бадьи определяется по формуле:



– коэффициент, определяемый в зависимости от типа диаграммы скорости подъема и скорости проходки ствола;

– потребная производительность подъемной установки при нормативном темпе проходки;

– глубина ствола, м;

Подставляя значения, получим:



По рассчитанным данным емкости бадьи выбираем проходческую бадью БПСМ – 3 и прицепное устройство для подвески бадьи УПП-8. Принимаем погрузочную машину КС-2у/40.

Технические характеристики бадьи представлены в табл. 5.1, прицепного устройства в табл. 5.2, погрузочной машины в табл. 5.3.

Таблица 5.6

Технические характеристики бадьи БПС-3

Основная характеристика		БПС - 3
Вместимость,		3,0
Грузоподъемность, т		6,0
Основные размеры, мм:
	Диметр корпуса, D	1600
	Высота корпуса, Н	1600
	Высота габаритная, Н1	2730
Диаметр душки, d		70
Толщина стенки корпуса, δ		8
Вес, кг		940

Таблица 5.2

Технические характеристики УПЗ-11-36

Марка	УПП-8
Грузоподъёмность, т	7,85
Диаметр головного каната, мм	34-38
Длина, мм	1120
Масса, кг	165

Таблица 5.3

Технические характеристики КС-2у/40

Параметры	КС – 2у/40
Вместимость грейфера, м3	0,65
Эксплутационная производительность, м3/час	60-80
Рекомендуемая вместимость бадьи, м3	2,5 – 4
Рекомендуемые условия применения: Глубина ствола, м Диаметр ствола вчерне, м	200–800 5,5 – 6,5
Масса, т	10

2. Расчет и выбор подъемного каната

Для бадьевых подъемов концевую нагрузку рассчитывают по формуле:



Где – концевая нагрузка, кН;

- вес бадьи с прицепным устройством и направляющей рамкой, кН;

– общий вес груза в бадье (породы и воды, заполняющей пустоты), кН;

Вес породы с водой определяют по формуле:



Где – емкость бадьи, ;

– плотность породы в массиве ;

– коэффициент заполнения бадьи породой;

– плотность воды;

– коэффициент заполнения пустот водой, равный 0,45–0,5 при породах средней крепости и крепких;

Подставляя значения, получим:



Тогда концевая нагрузка, по формуле 5.4 составит:



Подъемные канаты рассчитывают на максимальную статическую нагрузку с учетом проектной глубины ствола, увеличенной на 10 м.

Расчетный вес 1 м каната:



где – временное сопротивление каната разрыву;

– фиктивная плотность каната;

– проектная величина ствола, м;

– высота копра, м;

m – запас прочности для бадьевых проходческих и грузолюдских установок устанавливается «Правилами безопасности». Для канатов грузолюдских установок с машинами барабанного типа, канатов подвески грейферов и проходческих люлек – 7,5.

Подставляя значения, получаем:



Найденный вес 1 м каната округляем до ближайшего большого значения по ГОСТу (ГОСТ 16828-81) и принимаем канат диаметром 36 мм. Характеристики многопрядных малокрутящихся канатов представлены в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Характеристики многопрядных малокрутящихся канатов



Действительный запас прочности принятого каната должен быть равен или больше допустимого ПБ.



Где – суммарное разрывное усилие всех проволок каната, кН;

– вес 1 м принятого каната, кН;

– расчетное максимальное статическое натяжение каната;

Подставляя значения, получим:

3. Выбор типа подъемной машины

Диаметр направляющих шкивов и барабанов подъемных машин должен соответствовать требованиям технических условий и ПБ:



Где диаметр принятого каната, мм; .



Выбираем подъемную машину МПП – 17,5, технические характеристики которой представлены в табл. 5.5

Необходимая ширина барабана подъемной машины при одноконцевой навивке:



где – запасная длина каната, предназначенная для его испытания, м;

a – постоянное число запасных витков каната на барабане (для барабанов с металлической футеровкой a = 3);

2 – два витка неиспользуемой ширины барабана;

– зазор между витками каната, мм:

Подставляя значения, получаем:



При проходке вертикальных выработок допускается трехслойная навивка подъемного каната на барабан проходческих машин. Тогда необходимая ширина барабана составит

Таблица 5.5

Характеристики МПП-17.5

Параметр	МПП – 17,5
Барабан:
Диаметр, мм	2850
Ширина, мм	1550
Статическое натяжение каната, кН	171,5
Скорость подъема, м/с	8
Высота подъема	1170

4. Правила расположения проходческих подъемных машин

Расстояние между осью подъемной машины и осью каната в стволе b принимается в пределах 20 – 40 м.

Угол наклона струны каната должен быть .

Углы отклонения (девиации) каната на барабанах и шкивах подъемных машин не должны превышать .

Чтобы уменьшить колебания и износ каната, длина его струны L_стр ограничивается 65 м.

1. 
   Определение расстояния между осью подъемной машины и осью каната в стволе
   

Расстояние между осью подъемной машины и осью каната в стволе определяют по формуле:



где угол наклона струны каната;



Подставляя значения, получим:

1. Определение длины струны каната

Длина струны каната определяется по формуле:



Подставляя значения, получаем:

2. Проверка углов отклонения (девиации) каната

Углы отклонения (девиации) каната для однобарабанной машины проверяются по формуле:



Где ширина барабана, принимаемая по табл. 5.5;

Подставляя значения, получаем:





Рис. 5.1 Схема расположения подъемной машины относительно ствола

5. Расчет канатов и выбор лебедки для подвески проходческого полка

Подвесной проходческий полок подвешивается на двух лебедках по полиспастной системе, т.е. неподвижная ветвь крепится с помощью коушей на подшкивной площадке копра, и опускается в ствол, затем в стволе канат проходит через шкивы полка и подвижная ветвь каната выходит на поверхность и наматывается на барабан лебедки.

1. Выбор каната

Расчетная нагрузка на одну ветвь каната подвески полка определяется по формуле:



Где максимальная статическая нагрузка на одну ветвь каната подвески полка, Н

вес полка с погрузочным комплексом, пневмо- и гидросистемами, и неучтенными нагрузками, Н

число ветвей каната, на которых подвешен полок;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки на лебедки; = 1,25;

Ориентировочные нагрузки на проходческие полки при креплении монолитным бетоном и погрузке породы погрузочной машиной КС-2у/40 представлены в табл. 5.6

Таблица 5.6

Нагрузка	Величина нагрузки (кг) при диаметре ствола 6 м
Собственный вес полка	16500
Разводка бетона или оборудование для тампонажных работ	3200
Рабочие на полке	500
Погрузочная машина 2КС-1МА	10000
Монорельс для КС-1МА	3000
Гидрораспор	3500
Шланги, кабели, люстры, инструмент и др.	1200
Прочие нагрузки	2000
Итого	39900

Тогда расчетная нагрузка на одну ветвь каната составит:



Расчетный вес 1 м каната определяется по формуле:



Где временное сопротивление разрыву проволок каната, МПа. Рекомендуется принимать = 1400 МПа

расчетный запас прочности каната для подвески полка; m = 6 (по ПБ);

приведенная фиктивный вес каната, МН/м³; рекомендуется принимать γ_ф = 0,094 МН/м³

глубина ствола, м;

высота копра, м;

Подставляя значения в формулу, получаем:



Найденный вес 1 м каната округляем до ближайшего большого значения по ГОСТу (ГОСТ 7668 80) и принимаем канат диаметром 50 мм.

Фактический запас прочности каната должен быть:



Где разрывное усилие всех проволок каната, Н; .

принятый вес 1 м каната подвески полка;

глубина ствола, м;

высота копра, м;

Подставляя значения в формулу, получаем:

2. Выбор лебёдок для подвески полка по грузоподъемности

Поскольку лебедки выбираются без коэффициентов запаса по грузоподъемности, то при их выборе необходимо учитывать все нагрузки, которые могут возникнуть в период эксплуатации. К этим нагрузкам относятся как масса подвесного оборудования, так и силы трения, возникающие в подшипниках шкивов при перемещении этого оборудования.

1. Нагрузка от сил трения

Силы трения, возникающие в подшипниках отклоняющих шкивов направляющих канатов (для одной ветви каната подвески полка), определяются по формуле:



где дополнительная нагрузка на полок от сил трения, возникающих в подшипниках, отклоняющих шкивов направляющих канатов, Н

коэффициент трения скольжения подшипников шкивов, f_ск = 0,15;

– средневзвешенное значение угла отклонения направляющего каната на полке от вертикальной оси. Для ствола .

Подставляя значения, получаем:



Силы трения, возникающие в подшипниках шкивов, подвеске полка (для

одной ветви каната), определяются по формуле:



Где дополнительная нагрузка на полковые лебедки от сил трения, возникающих в подшипниках шкивов подвески полка, Н;

коэффициент трения качения подшипников шкивов, = 0,008

Подставляя значения, получаем:



Силы трения, возникающие в подшипниках копровых шкивов, служащих для подвески полка при угле наклона струны полкового каната к горизонту в пределах 25-50°, определяются по формуле:



Где дополнительная нагрузка на полковые лебедки от сил трения, возникающих в подшипниках копровых шкивов, на которых подвешен полок, Н

Подставляя значения в формулу, получаем:

2. Расчетная грузоподъемность лебедки

Расчетная грузоподъемность лебедки определяется по формуле:



Где необходимая грузоподъемность лебедки для подвески полка, Н.

Подставляя значения, получаем:



По ГОСТ 7828–80 принимаем лебедку ЛПЭП-25статическое напряжение каната 245,3 кН. Характеристики лебедок приведены в табл. 5.7.

Таблица 5.7

3. Расчетная длина канатов

Расчетная длина канатов определяется по формуле:



Где H – глубина ствола с зумпфом, м;

h_к – высота копра, м;

l₁ – длина струны каната, м;

l₂ – длина каната на коуше и под жимками, (5 м);

l₃ – длина витков трения, (15 м);

l₄ – длина каната под жимками на барабане, (5 м);

l₅ – запасная длина каната, (30 м).

Подставляя значения, получаем:

6. Расчет канатов и выбор лебедки для подвески стволовой передвижной опалубки

В процессе проходки применяем самоотрывную секционную опалубку ОСД-6,0. Ее характеристики приведены в табл. 5.8.

Таблица 5.8

Диаметр ствола в свету, м	6,0
Наружный диаметр оболочки, мм – внизу – вверху	6115 6070
Строительная высота оболочки, мм	4200
Число секций в оболочке	15
Вес, кг – каркаса – оболочки Общий	7064 14330 23300

1. Расчет каната

Расчетная нагрузка на 1 м каната определяется по формуле:



где вес опалубки, Н;

число канатов, на которых подвешена опалубка;

– коэффициент неравномерности распределения нагрузки на канаты, при

Подставляя значения, получаем:



Расчетный вес 1 м каната определяется по формуле:



где – временное сопротивление разрыву проволок каната, МПа;

запас прочности каната по ПБ, ;

приведенная фиктивная плотность каната, МН/м³;  МН/м³;

– глубина ствола с учетом высоты копра, м;

Подставляя значения, получаем:



Найденный вес 1 м каната округляем до ближайшего большого значения по ГОСТу (ГОСТ 7668 80) и принимаем канат диаметром 32 мм и разрывным усилием

Канат выбирается таким образом, чтобы выполнялось условие:



где разрывное усилие всех проволок каната, Н

Подставляя значения, получаем:

2. Расчет грузоподъемности и выбор лебедок

Равнодействующая сил трения, действующих на подшипники отклоняющего шкива, определяется по формуле:



где – максимальный угол отклонения оси каната подвески опалубки на полке от вертикальной оси. Для ствола .

Подставляя значения, получаем:



Ввиду того, что каждый канат отклоняется двумя шкивами, то дополнительная нагрузка на лебедку от сил трения в их подшипниках (при перемещении опалубки) будет:



Подставляя значения, получим:



Равнодействующая сил трения, действующих на подшипники шкива, определяется по формуле:



Подставляя значения, получаем:



Сила трения, возникающая в подшипниках копровых шкивов, определяется по формуле:



Подставляя значения, получаем:



Потребная грузоподъемность лебедки определяется по формуле:





По ГОСТ 7828–80 принимаем лебедку ЛПЭП-16статическое напряжение каната 157 кН. Характеристики лебедки приведены в табл. 5.7.

Лебедки для подвески остального оборудования принимаем по данным практики. К использованию принимаем следующие лебедки:

Таблица 5.9.

Принятые лебедки к использованию

Наименование, назначение	Тип лебедки	Количество, шт.
Лебедка для подвески полка	ЛПЭП-25/1500	4
Лебедка для опалубки и направляющих канатов бадьи	ЛПЭП-16/1500	4
Лебедка для подвески спасательной лестницы	ЛПЭ-10/800	1
Лебедка каната кабеля освещения	ЛПЭ-10/800	1
Лебедка для телескопа бетонопровода	ЛПЭП-10/800	1
Лебедка для телескопа вентиляции	ЛПЭ-10/800	1
Лебедка для каната взрывного кабеля	ЛПЭ-10/800	1
Лебедка каната кабеля сигнализации	ЛПЭ-10/800	1