CC BY
229
----------------------------------- © В.К. Колояров, В.А. Куцанкин,
2009
УДК 622.001.89:622.68
В.К. Колояров, В.А. Куцанкин
РЕЗ УЛЬ ТА ТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРИВОДОВ НА ШАХТНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРАХ
Проанализированы этапы применения промежуточных приводов на шахтных ленточных конвейерах, указаны оптимальные области их применения на серийных и перспективных конвейерных установках.
Ключевые слова: промежуточный привод, шахтный ленточный конвей-е р .
Очевидным преимуществом применения промежуточных приводов на ленточных конвейерах является снижение максимального натяжения ленты на величину тягового усилия промежуточного привода, что позволяет использовать менее прочную ленту или модернизировать конвейер, соответственно увеличив его длину или производительность. В настоящее время распространение получили два типа промежуточных приводов - барабанный типа «ложный сброс» и типа «лента-лента» в виде приводной ленты, взаимодействующей с грузонесущей ветвью основной ленты (рис.1).
Систематизация и многоцелевое использование промежуточных приводов на ленточных конвейерах началось на шахтах б. АСП «Ленинскуголь» [1]. Этот опыт позволил определить следующие рациональные области применения промежуточных приводов:
а) увеличение длины конвейерной установки, что особенно эффективно на телескопических конвейерах, т.к. позволяет установить конвейер на всю длину выработки и избежать простоев лавы из-за демонтажа одного штрекового конвейера;
б) применение приводов типа «лента-лента» позволяет организовать перевозку людей на всю длину выработки без пересадки;
в) на бремсберговых конвейерах, привод которых установлен в нижней части трассы, позволяет повысить тормозной момент, передаваемый ленте, и снизить время торможения конвейера;
г) на конвейерах, в которых вместо штатной тросовой ленты навешена тканевая, что позволяет помимо передачи этой ленте тягового усилия увеличить ее предварительное натяжение и тем самым повысить тяговое усилие, передаваемое головным приводом.
Накопленный опыт позволил разработать методику расчета и рекомендации по применению промежуточных приводов [2, 3], а также перейти к серийному выпуску шахтных конвейеров с промежуточными приводами. Упомянутая методика расчета была передана ОАО «Александровский машиностроительный завод», который в настоящее время является наиболее представительным производителем конвейеров с промежуточными приводами. Этим предприятием по расчетам автора изготовлен и поставлен ОАО «Шахта «Заречная» конвейер 1ЛП1200А с двумя промежуточными приводами [4], который имеет следующую
техническую характеристику:
1. Производительность, т/час 1200
2. Длина конвейера, м 2200
3. Угол установки конвейера, град. 6
4. Ширина ленты, мм 1200
5. Скорость ленты, м/с 2,5
6. Тип используемой ленты РТЛТВ 2500
7. Суммарная установленная мощность приводов, кВт 250х7
Использование конвейера 1ЛП1200А вместо конвейера традиционной конструкции, имеющего только головной привод, позволило:
1. Вместо использования ленты прочностью 4^5 кН/мм использовать более дешевую ленту прочностью 2500 Н/мм.
2. При требуемой установленной мощности 1700 кВт использовать приводные блоки единичной мощностью только 250 кВт, что существенно сократило габариты надшахтного здания, в котором установлен головной привод мощностью 750 кВт.
При выборе длины промежуточных приводов учитывались возможные колебания погонной загрузки грузонесущей ленты и снижение вследствие этого тягового усилия промежуточных приводов.
Успешная эксплуатация опытного образца конвейера 1ЛП1200А позволила перейти к его серийному выпуску.
Наиболее востребованным конвейером с промежуточным приводом является телескопический конвейер 1ЛТ1200, который ос-
нащается приводными блоками мощностью 250 кВт. Общая установленная мощность этого конвейера может достигать 1250 кВт, конвейер может оснащаться промежуточным приводом типа «ложный сброс» или «лента-лента». Конвейер предназначен для приема грузопотока от лав с часовым грузопотоком 1000^1500 т и транспортирования по штрекам длиной до 3000 м.
Критериями выбора оптимального места установки промпри-вода для телескопического конвейера являются следующие соображения:
а) натяжение ленты, набегающей на промпривод, не должно быть больше натяжения ленты, набегающей на головной привод;
б) для промпривода типа «ложный сброс» отношение натяжений в месте установки промпривода не должно быть
больше его тягового фактора, а у промпривода типа «лента-лента» натяжение участка ленты, сбегающей с промпривода не должно быть меньше допустимого по провесу;
в) при сокращении конвейера головной привод должен обеспечить работу конвейера без промпривода.
С точки зрения снижения натяжений в ленте и создания необходимого предварительного натяжения ленты промпривод целесообразно располагать так, чтобы его тяговое усилие было равно сопротивлению всей нижней ветви и части верхней до промпривода. В этом случае расстояние от концевого барабана конвейера до промпривода будет равно
Ж - Ж
Т пр н
Ь—-------/----, м
w
гр
где Жпр - тяговое усилие промежуточного привода, Н; Жн -сопротивление нижней ветви (при Жн <0 оно не учитывается), Н; wlгр - погонное сопротивление верхней ветви, Н/м.
Наиболее эффективно использование телескопических конвейеров с промежуточными приводами при т.н. постоянных схемах транспорта, когда при проходке телескопический конвейер удлиняется до конечной расчетной длины и в дальнейшем используется при очистных работах. При проходке, когда транспортируется небольшой грузопоток, конвейер может работать без промприводов или с промприводами, которые оснащены неполным количеством
приводных блоков, а при очистных работах устанавливаются все промприводы с расчетной установленной мощностью. Это позволяет использовать при этих двух режимах работы конвейера одну и ту же ленту.
Эффективно также использование промежуточных приводов при конвейеризации протяженных капитальных выработок. Их применение позволяет отказаться от использования конвейеров, уникальных по установленной мощности и навешиваемой прочности ленты, заменив их серийными конвейерами, стоимость и обслуживание которых существенно дешевле. Поясним сказанное двумя примерами.
В настоящее время прорабатывается ТЭО на освоение участка «Садкинская-Восточная», который вскрывается наклонными стволами. Среди конвейеризируемых выработок западный конвейерный ствол со следующими параметрами:
1. Длина выработки, м 4300
2. Средний угол наклона 4о10/
3. Часовая производительность, т/час 1500
При установке одного конвейера с головным приводом на всю длину выработки при скорости ленты 3,15 м/с потребуется установленная мощность привода 3300 кВт и прочность ленты 6000 Н/мм. Таким образом, для оснащения ствола потребуется освоение отечественного конвейера с приводными блоками мощностью 1000 кВт или закупка импортного, на который надо навешивать высокопрочную ленту. Для стыковки и навески этой ленты требуется специальное оборудование. При разработке этого конвейер может возникнуть ряд сложных конструкторских задач, одна из которых, например, разработка натяжного устройства, обеспечивающего создание требуемого предварительного натяжения ленты при пуске.
Альтернативой вышеописанному варианту может служить конвейер, оснащенный двумя промежуточными приводами со сле-
дующими параметрами:
Ширина ленты, мм 1200
Скорость ленты, м/с 3,15
Общая установленная мощность, кВт 3390
в т.ч. головной 3х500
Кинематические схемы и диаграммы натяжения ленты конвейера с промежуточными приводами двух типов
каждый промежуточный
3х315
требуемая прочность ленты, Н/мм 3150
В качестве базовой модели используется серийный конвейер типа 3Л120, имеющий достаточный опыт применения. Промежуточные приводы оснащаются компактными приводными блоками с приводными барабанами диаметром 800 мм, используемыми в конвейере 1ЛТ1200. Помимо существенного снижения капитальных и эксплуатационных затрат использование этой конструкции обеспечивает значительное сокращение времени его монтажа, так как он может производиться еще при проходке ствола.
В [5] описаны результаты проектирования подземной конвейерной установки длиной 5400 м, со средним углом наклона 6°187 и производительностью 2400 т/час. При выбранной ширине ленты 1400 мм по условию приема максимальных минутных грузопотоков для данного конвейера достаточно скорости ленты - 3,15 м/с. Однако при использовании только головного привода на данный конвейер необходимо навешивать ленту прочностью не менее 10000 Н/мм, что по горнотехническим условиям неосуществимо. Поэтому скорость ленты была увеличена до 5 м/с. При этой скорости потребовалась лента прочностью 6000 Н/мм. Применение такой скорости вызвало использование регулируемого привода, т.к. эта установка является грузопассажирской и необходимо еще возить людей при скорости ленты 3,2 м/с. Альтернативой этому дорогостоящему решению может быть использование конвейера с промежуточными приводами, что позволяет при прочности ленты 6000 Н/мм применить односкоростной конвейер со скоростью ленты 3,2 м/с. Использование одной пониженной скорости позволяет не только отказаться от регулируемого привода, а также уменьшить
а) типа «лента-лета»
4. У
£Г~ вь ГГ Г)
установленную мощность привода, потребляемую энергию, снизить динамику и вследствие этого увеличить срок службы ленты и роликов.
Приведенный анализ показывает, что при выборе кинематической схемы конвейера, прежде всего устанавливаемого в выработках с углами наклона до ±10о, необходимо в качестве альтернативного варианта рассматривать конвейеры с промежуточными приводами.
------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Колояров В.К. и др. «Применение промежуточных приводов на ленточных конвейерах» «Уголь» №9, 1992 г., М., «Недра».
2. «Руководство по эксплуатации подземных ленточных конвейеров в угольных и сланцевых шахтах», РГУК «Росуголь», М., 1995.
3. «Руководство по выбору и эксплуатации конвейерных лент», ЗАО «Кур-скрезинотехника», М., 2002 г.
4. Зубарев В.П. и др. «Знакомьтесь, ОАО «Шахта Заречная», «Горная промышленность» №1, 200 г.
5. Келлер К. и др. «Проектирование и реализация транспортного соединения 40.10.». Глюкауф (на русском языке) №2 (3), 2004 г. Н5ГД=Д
V.K. Kolojarov, V.A. Kucankin
RESULTS AND PERSPECTIVES OF USING THE BOOSTER DRIVE ON MINING BELT CONVEYORS
Stages of application of intermediate drives on mine tape conveyors are analysed, their optimum areas primene-nija on serial and perspective conveyor installations are specified.
Key words: Intermediate drive, the mine tape conveyor.
— Коротко об авторах ---------------------------------------------------
Колояров В.К. - кандидат технических наук, старший научный сотрудник,
Куцанкин В.А. - инженер
ГОУ ДПО «Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов», [email protected]
