CC BY
19ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ НА РАЗРЕЗЕ АНГРЕНСКИЙ
Г. М. Мирсаидов Т. Ж. Аннакулов Ф. О. Отажонов Б. О. Отажонов
Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова
АННОТАЦИЯ
В статье рассматриваются вопросы эксплуатации ленточных конвейеров в условиях разреза Ангренский. Приведены результаты расчетов и основные технические параметры ленточных конвейеров по заводским характеристикам.
Ключевые слово: циклично-поточная технология, экскаватор, ленточный конвейер, основные параметры, коэффициент сопротивления производительность конвейера, длина установки.
DEFINITION BASIC PARAMETERS OF BELT CONVEYORS AT THE
ANGRENSKIY SECTION
G. M. Mirsaidov T. J. Annnakulov F. O. Otajonov B. O. Otajonov
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov
ABSTRACT
The article deals with the operation of belt conveyors in the conditions of the Angrensky open pit. The results of calculations and the main technical parameters of belt conveyors according to factory characteristics are given.
Keywords: cyclical flow technology, excavator, belt conveyor, main parameters, drag coefficient, conveyor performance, installation length.
ВВЕДЕНИЕ
Ангренское буроугольное месторождение находится на территории Среднечирчикского района Ташкентской области Республики Узбекистан и расположено в долине р. Ахангаран между Чаткальским и Кураминским хребтами. Месторождение протянулось с юго-запада на северо-восток на 9 км и с юго-востока на северо-запад на 15 км. Общая площадь месторождения составляет около 70 км2.
МЕТОДОЛОГИЯ
Программой развития, реконструкции и технического перевооружения разреза «Ангренский» предусмотрено внедрение циклично-поточной технологии (ЦПТ) на добычных и вскрышных работ [1,2,3].
Вскрышные породы вынимаются экскаваторами ЭКГ-16,5 и вывозятся при помощи конвейерно-отвального комплекса. Вывоз породы производится с трех
забоев на отм. + 900,0; +920,0 и +960,0 и далее транспортируется на один общий отвальный конвейер с дальнейшей транспортировкой на пункт отвалообразования.
Отвалообразование производится одним комплексом, ленточным отвальным конвейером с
отвалообразователем (Рис-1)[1,2].
На работах по вскрыше применяются экскаваторы типа ЭКГ с емкостью ковша 4,6; 8; 12,5 и 15, 16,5 куб. м. Высота уступов - 10-15 м, ширина уступов 35-100 м. В настоящее время на разрезе ведется отработка вскрышных пород тремя ярусами:
S Ярус на отм. +960,0; S Ярус на отм. +920,0 S Ярус на отм. +900,0. Комплекс ЦПТ на вскрышу введен в эксплуатацию в 2013 году. Комплексная поставка была осуществлена немецкой компанией FAM. Рис.1. Схема расположения вскрышных конвейеровна линии ЦПТ в разрезе
Ангренский [3]
В рамках поставки были установлены три мобильных приемно-дробильных пункта, оснащенные транспортными мостами, конвейерные линии и комплекс отвалообразователя с приемной тележкой, транспортным мостом и отвалообразователем. Каждый ярус оборудован экскаватором, мобильной дробилкой, мостовым перегружателем и ленточным конвейером. Основная транспортировка породы ведется отвальными конвейерами. Ярус на отм. +960,0.
Экскаватор №1 ЭКГ-16,5 изымает породу из забоя и перегружает в мобильную дробилку №1. Мобильная дробилка позволяет получить крупность породы не более 300 мм. После дробления порода попадает на мостовой перегружатель №1 и далее на цепочку ленточных конвейеров №3.1, 3.7, 3.7А [3]. Ленточные конвейеры №3.1, 3.7, 3.7А имеют ширину ленточного полотна 1200 мм, скорость движения ленты составляет 2,5 м/с, максимальная
3.10
-—3F—
производительность не более 1260 т/час. Таким образом порода транспортируется на пункт перегрузки на ленточный конвейер № 3.8 Общая протяженность транспортирования от забоя до пункта перегрузки составляет 1956 м. Основное оборудование яруса предоставлено в таблице-1.
Таблица-1.
Наименование оборудования Количество ед/ основные показатели
Основное оборудование
Экскаватор №1 ЭКГ-16.5, емкость ковша 16,5 м3 1
Мобильная дробилка №1 1
Мостовой перегружатель №1 1
Конвейер ленточный №3.1, В=1200 мм, У=5 м/с. 0=4000 т/ч 1011 м
Конвейер ленточный №3.7, В=1200 мм, У= 5 м/с. 0=4000 т/ч 650 м
Конвейер ленточный №3.7А, В=1200 мм, У=5 м/с, 0=4000 т/ч 295 м
Экскаватор №3 ЭКГ-16,5 изымает породу из забоя и перегружает в мобильную дробилку №3. После дробления порода попадает на мостовой перегружатель №3 и далее на цепочку ленточных конвейеров №3.3, 3.4, 3.5. Ленточные конвейеры №3.3, 3.4, 3.5 имеют ширину ленточного полотна 1200 мм, скорость движения ленты составляет 2,5 м/с, максимальная производительность не более 1260 т/час. Таким образом порода транспортируется на пункт перегрузки на ленточный конвейер № 3.8. Общая протяженность транспортирования от забоя до пункта перегрузки составляет 1115 м. Основное оборудование яруса предоставлено в таблице-2.
Таблица -2
Наименование оборудования Количество ед/ основные показатели
Основное оборудование
Экскаватор №3 ЭКГ-16,5, емкость ковша 16,5 м3 1
Мобильная дробилка №3 1
Мостовой перегружатель №3 1
Конвейер ленточный №3.3, В=1200 мм, У=5 м/с. 0=4000 т/ч 315м+100м
Конвейер ленточный №3.4, В=1200 мм, У=5 м/с. 0=4000 т/ч 575 м
Конвейер ленточный №3.5. В=1200 мм, У=5 м/с. 0=4000 т/ч 125 м
Ярус на отм. +920,0
Экскаватор №2 ЭКГ-16,5 изымает породу из забоя и перегружает в мобильную дробилку №2. После дробления порода попадает на мостовой перегружатель №2 и далее на цепочку ленточных конвейеров №3.2, 3.6. Ленточные конвейеры №3.2, 3.6 имеют ширину ленточного полотна 1200 мм, скорость движения ленты составляет 2,5 м/с, максимальная производительность не более 1260 т/час. Таким образом, порода транспортируется на пункт перегрузки на ленточный конвейер № 3.8. Общая протяженность транспортирования от забоя до пункта перегрузки составляет 902 м. Основное оборудование яруса предоставлено в таблице-3.
Таблица -3
Наименование оборудования Количество ед/ основные показатели
Основное оборудование
Экскаватор №2 ЭКГ-16,5, емкость ковша 16,5 м3 1
Мобильная дробилка №2 1
Мостовой перегружатель №2 1
Конвейер ленточный №3.2, В=1200 мм, У=5 м/с. 0=4000 т/ч 390 м
Конвейер ленточный №3.6. В=1200 мм, У=5 м/с. 0=4000 т/ч 512 м
Отвалообразование
Вскрышная порода с ленточных конвейеров № 3.7А, 3.5, 3.6 поступает на пункт перегрузки на отвальную конвейерную линию транспортировки породы. Транспортировка вскрышной породы ведется ленточным конвейером №3.8. Ленточный конвейер №3.8 имеет ширину ленточного полотна 2000 мм, скорость движения ленты составляет 3,15 м/с, длину 726 м, максимальную
производительность не более 4000 т/час. Конвейер № 3.8 транспортирует породу на отвальный ленточный конвейер № 3.9.
Отвальная транспортировка вскрышной породы ведется ленточным конвейером №3.9. Ленточный конвейер №3.9 имеет ширину ленточного полотна 2000 мм, скорость движения ленты составляет 3,15 м/с, длину 900 м, максимальную производительность не более 4000 т/час. Вдоль става отвального ленточного конвейера № 3.9, слева и справа, расположены рельсы, по которым передвигается сбрасывающая тележка, ссыпающая транспортируемый материал на приемную консоль отвалообразователя. По мере продвижения отсыпки площадки отвальным комплексом, производится ее планировка и уплотнение бульдозерами и окончательное уплотнение виброкатком. Основное оборудование комплекса отвалообразования предоставлено в таблице-4.
Таблица -4
Наименование оборудования Количество ед/ основные показатели
Основное оборудование
Конвейер ленточный №3.8. В=2000 мм, У=5 726 м
м/с, 0=12000 т/ч
Конвейер ленточный №3.9, В=2000мм. У=5 900 м
м/с. 0=12000 т/ч
Отвалообразователь 0=12000 т/ч 1
В данной работе рассматривается вопросы определение основных параметров и установление мощности ленточных конвейеров для условий разреза Ангренский.
Техническая производительность конвейера устанавливается в соответствии с такими конструктивными параметрами, как мощность и тяговая способность привода и прочность ленты. Для каждого типа конвейера она является переменной величиной, зависящей от длины и угла наклона конвейера. Выбор конвейеров по технической производительности заключается в установлении допустимой (по мощности привода, прочности ленты и другим конструктивным параметрам) длины конвейера для конкретных
горнотехнических условий работы.
В связи с тем, что в заводских характеристиках конвейеров приводится допустимая их длина в зависимости от угла установки и величина равномерного часового грузопотока, а фактический грузопоток неравномерен, необходимо сначала установить расчетным путем величину условного равномерного грузопотока (эксплуатационную производительность),
эквивалентную по нагрузке на конвейер фактическому максимальному грузопотоку. После этого по заводской характеристике можно определить
допустимую длину конвейера Lk доп для данных условий, а затем (.
Определяем основные параметры конвейеров установленные на разреза Ангренскийпо по методике Л.Г.Шахмейстера [5]. По данному методику определяем коэффициента сопротивления движению ленты конвейеров по заводским характеристикам.
Установим условные обозначениядля расчета по таблице-5, расчетная схема конвейера по рисунку 2 (для конвейера 3.7.) и результаты расчета сводим и
таблицу-6. 7
Рис. 2. Расчетная схема обхода ленты конвейера 3.7.
Таблице 5
Условные обозначения для расчета конвейеров
Основные рабочие параметры Обозначени е Ед. измерение
Часовая техническая производительность Q т/час
Погонная масса груза Чг кг/м
Погонная масса ленты q л кг/м
Погонная масса врашающихсячастей роликоопор (верхный) кг/м
Погонная масса врашающихся частей роликоопор (нижный) q'P кг/м
Общий коэффициент сопротивления движению ленты d н/Кн
Угол наклона конвейера Р градус
Длина конвейера L м
Расстояние между линейными роликоопорами груженой ветви l ' м
Расстояние между линейнымироликоопорами порожняковой ветви l " м
Суммарная погонная нагрузка груженой ветви конвейера q кг/м
Суммарная погонная нагрузка порожняковой ветви конвейера q кг/м
Ширина ленты В(лента) м
Скорость перемещения ленты м/сек
Установленная мощность NycT кВт
Силысопротивления груженной ветви Wr Н
Силы сопротивления порожняковой ветви Wn Н
Силы сопротивления загрузочный устройств W3ar Н
Силы натяжения 1-ой точки ленты Si Н
Общая сила тяги Wo Н
Потребляемая мощность NnoTp кВт
Таблица 6.
Расчетные результаты конвейеров
Показатели Номера конвейеров
3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9.
Q,т/час 3167 3167 3167 3167 3167 3167 3167 9501 9501
Яг, кг 176 176 176 176 176 176 176 471 471
т(в.ролик), кг 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5
т(н.ролик), кг 44,7 44,7 44,7 44,7 44,7 44,7 44,7 44,7 44,7
q(лента), кг 32,6 32,6 32,6 32,6 32,6 32,6 32,6 32,6 32,6
В(лента),м 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 2
1(в.ролик),м 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
1(н.ролик),м 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
q(г.сторон),к г/м 248,1 248,1 248,1 248,1 248,1 248,1 248,1 543,4 556,3
q(п.сторон), кг/м 54,0 54,0 54,0 54,0 54,0 54,0 54,0 54,0 80,1
L, м 1226 451 311 570 120 476 562 718 980
П 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
к 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
Кт 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
ё 9,81 9,81 9,81 9,81 9,81 9,81 9,81 9,81 9,81
в, град 0 1 1 5 1 1 1 0 0
M/ceK 5 5 5 5 5 5 5 5,6 5,6
NycT, kBT 1120 1120 560 1120 560 560 560 1680 1120
Wr 89499 ,6 32923 ,6 22703 ,4 41610 ,7 8760, 15 34748 ,6 41026 ,7 21170 ,4 11482 1
Wn 19491 ,1 7170, 04 4944, 3 9061, 91 1907, 77 7567, 49 8934, 72 4610, 44 11414 ,8
W3ar 2073, 18 2073, 18 2073, 18 2073, 18 2073, 18 2073, 18 2073, 18 2073, 18 5292, 34
S1 16109 4178, 46 2943, 91 5227, 83 1259, 63 4398, 91 5157, 28 2758, 73 12909 ,5
S2 16592 ,3 4387, 38 3091, 1 5489, 22 1322, 61 4618, 86 5415, 14 2896, 66 14200 ,5
S3 36083 ,3 11557 ,4 8035, 41 14551 ,1 3230, 38 12186 ,3 14349 ,9 7507, 11 25615 ,3
S4 37165 ,8 12135 ,3 8437, 18 15278 ,7 3391, 9 12795 ,7 15067 ,4 7882, 46 26896
S5 39024 ,1 12984 ,8 9027, 78 16348 ,2 3629, 33 13691 ,4 16122 ,1 8434, 23 28778 ,8
S6 41097 ,3 15057 ,9 11101 18421 ,4 5702, 52 15764 ,5 18195 ,3 10507 ,4 34071 ,1
S7 13059 7 47981 ,5 33804 ,4 60032 ,1 14462 ,7 50513 ,2 59222 31677 ,8 14889 3
S8 13712 7 51340 ,2 36170 ,7 64234 ,4 15475 ,1 54049 ,1 63367 ,5 33895 ,2 15931 5
S9 14124 1 52880 ,4 37255 ,8 66161 ,4 15939 ,3 55670 ,5 65268 ,5 34912 ,1 16409 4
S10 14830 3 55524 ,5 39118 ,6 69469 ,5 16736 ,3 58454 ,1 68532 36657 ,7 17229 9
S11 15275 2 57190 ,2 40292 ,1 71553 ,5 17238 ,4 60207 ,7 70587 ,9 37757 ,4 17746 8
S12 16038 9 60049 ,7 42306 ,7 75131 ,2 18100 ,3 63218 ,1 74117 ,3 39645 ,3 18634 2
W0 10899 1 40093 ,6 27647 ,7 50672 ,6 10667 ,9 42316 ,1 49961 ,4 25780 ,8 12623 6
m' 0,042 0,104 0,073 0,040 0,205 0,044 0,036 0,079 0,049
NnoTpeö. 678,7 23 257,6 86 181,6 28 322,3 36 77,86 23 271,2 68 317,9 89 170,2 19 900,2 4
ОБСУЖДЕНИЕ
Из приведенных расчетов видно, что на эксплуатационные показатели работы ленточных конвейеров оказывают влияния такие параметры, как натяжение и тяговое усилия ленты погонная нагрузка от ленты и транспортируемого груза расстояние между роликоопорами; скорость движения ленты угол наклона боковых роликов от которых зависят коэффициенты и силы сопротивления движению [6]. Изменения общего коэффициента сопротивления движению ленты конвейеров для различных условий показан на рис-3.
Рис. 3. Графическая диаграмма показателей коэффициента сопротивления движению соответствующих конвейеров
Таким образом, по данному расчету можно определить общий коэффициент сопротивления движению ленты по фактическим параметрам конвейера (установленная мощность двигателя, вес груза и ленты, масса вращающихся частей роликоопор, угол установки конвейера, скорость ленты и т.д) и можно сравнивать с допустимыми пределами общих коэффициентов сопротивлений.
Например, по расчету для конвейера 3.4 коэффициент сопротивления составляет ш' = 0,205 при установленном мощности N=560 кВт. Это означает, что у конвейера установлены двигатели с большими запасами мощности. Для этого конвейера по расчету можно рекомендовать N=322,3 кВт.
Потребная эксплуатационная производительность конвейера устанавливается по максимальной производительности выемочно - погрузочной машины (экскаватора) [4].
Максимальная техническая производительность экскаватора составляет
дтэ = 3167 т/ч.
Фактическая производительность конвейера зависить от эксплуатационных показателей экскаватора [7]. Поэтому для различных условий определяем основные фактические параметры конвейеров по таблице-7.
Таблица 7.
Определение производительности конвейера при различных углах
установки и длины
Показатели 3.1. 3.1. 3.1. 3.1. 3.1. 3.1. 3.1.
Q,т/час 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
qг, кг/м 56 56 56 56 56 56 56
Q,т/час 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
qг, кг/м 111 111 111 111 111 111 111
Q,т/час 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000
qг, кг/м 167 167 167 167 167 167 167
Q,т/час 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000
qг, кг/м 222 222 222 222 222 222 222
т(в.ролик),
кг 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5
т(н.ролик),
кг 44,7 44,7 44,7 44,7 44,7 44,7 44,7
qp', кг/м 39,6 39,6 39,6 39,6 39,6 39,6 39,6
qpп, кг/м 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9
qл, кг/м 32,6 32,6 32,6 32,6 32,6 32,6 32,6
qл, кг/м 39,12 39,12 39,12 39,12 39,12 39,12 39,12
В(лента),м 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
1(в.ролик) 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
1(н.ролик) 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
L,м 1226 1226 1226 1226 1226 1226 1226
П 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
k 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
Km 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
g 9,81 9,81 9,81 9,81 9,81 9,81 9,81
в, град 2 4 6 8 10 12 14
0, м/сек 5 5 5 5 5 5 5
Nуст, кВт 1120 1120 1120 1120 1120 1120 1120
186532, 225692, 264577, 303140,
Wг, Н 107579 147146 9 9 9 6 341334
Wп, Н 43716, 60066, 76343,4 92527,5 108598, 124537, 140325,
1 4 6 3 9 9 2
0,0420 0,0420 0,04203 0,04203 0,04203 0,04203 0,04203
ш' 4 4 9 9 9 9 9
Lдоп 1634,3 1224,81 1090,14 983,233 896,413 824,605
(Q=1000) 4 1399,4 6 5 5 8 7
Lдоп 1155,3 933,11 783,405 675,802 594,825 531,756 481,309
(Q=2000) 1 7 9 1 4 5 9
Lдоп 893,43 699,90 489,683 426,388 377,991 339,832
(Q=3000) 7 8 575,869 2 5 2 5
Lдоп 728,34 455,262 383,943 293,206 262,633
(Q=4000) 5 559,96 6 5 332,293 3 4
РЕЗУЛЬТАТ
По таблице-5.3. для конвейера 3.1. находим кривую с технической производительностью, равной эксплуатационной производительности
Qк.э = 3000т / час и Qкэ = 4000т / час . По этой кривой в соответстие с величиной угла наклона конвейера р определяем максимальную допустимую длину конвейера соответственно Ьк доп = 1237м и Lk доп = 1043м .
L, м
2000
1500
1000
500
График зависимости допустимой длины конвейера 3.1 в от угла наклона и производительности
Щоп (Q=1000) Щоп (Q=2000) Щоп (Q=3000) Щоп (Q=4000)
10
12
14
16
18 в, град
0
0
2
4
6
8
Рис. 4. Графическая зависимость допустимой длины конвейера 3.1. от угла
наклона и производительности | ^ 887 |
Допустимая длина конвейера Lkдоп определяется для каждого типа конвейера по своим характеристикам.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для этого на графике с характеристиками для конкретного типа конвейера находится кривая с технической производительностью, равной эксплуатационной производительности QK,э. По этой кривой в соответствии с величиной угла наклона конвейера ß определяется максимально допустимая длина конвейера Lk доп.
REFERENCES
[1] Насиров У.Ф., Заиров Ш.Ш., Аннакулов Т.Ж. Применение схем циклично-поточной технологии с передвижными и мобильными дробильно -перегрузочными комплексами на открытых горных работах // Научно-технический и производственный журнал «Горный Вестник Узбекистана». -Навои, 2019. - № 2. -C.36-40.
[2] Аннакулов, Т. Ж. (2015). Совершенствование циклично-поточной технологии разработки вскрышных пород разреза Ангренский с применением мобильных комплексов. Europaische Fachhochschule, (6), 58-60.
[3] Annakulov T.J. Development of technological schemes for open-pit mining of deposits using «Mobile crushing-reloading-conveyor complexes». E3S Web of Conferences 201, 01010 (2020). Ukrainian School of Mining Engineering - 2020. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020101010.
[4] Мирсаидов Г.М., Аннакулов Т.Ж., Раимбердиев С.У., Абдуллаев А.А. «Определение оптимальной ширины заходки экскаватора при применении мобильных комплексов в условиях разработки вскрышных уступов разреза Ангренский». Материалы международной научно-практической конференции «LXI международные научные чтения (памяти А.Н. Колмогорова)» ": Сборник статъи. - Москва: 16 декабря 2019 г. -С.67-73
[5] Шахиейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. «Теория и расчет ленточных конвейеров».-2-е изд., перераб. И доп.-М.: Машиностроение, 1987. 336 с.:
[6] Галкин В.И., Дмитриев В.Г., Дьяченко В.П. и др. Современная теория ленточных конвейеров: Учебное пособие для вузов. - М.:МГГУ, 2005.-543 с.
[7] Toshov, J., Annaqulov, T., Quvondiqov, O., & Eshonqulov, K. (2021). Calculation of the service life and assessment of the reliability of conveyor rollers under the conditions of the angren coal mine. Asian Journal of Multidimensional Research (AJMR), 10(3), 365-370.
