RU2627918C2 - Belt haulage - Google Patents
Belt haulage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2627918C2 RU2627918C2 RU2016102147A RU2016102147A RU2627918C2 RU 2627918 C2 RU2627918 C2 RU 2627918C2 RU 2016102147 A RU2016102147 A RU 2016102147A RU 2016102147 A RU2016102147 A RU 2016102147A RU 2627918 C2 RU2627918 C2 RU 2627918C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conveyor
- traction
- movement
- haulage
- buffer
- Prior art date
Links
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 19
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 12
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 10
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100321304 Bacillus subtilis (strain 168) yxdM gene Proteins 0.000 description 1
- 238000006563 Carroll rearrangement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F13/00—Transport specially adapted to underground conditions
- E21F13/02—Transport of mined mineral in galleries
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F13/00—Transport specially adapted to underground conditions
- E21F13/04—Transport of mined material in gravity inclines; in staple or inclined shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Framework For Endless Conveyors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам, используемым на горных работах в шахтах, рудниках, разрезах и карьерах. Специфика используемых здесь транспортных средств состоит в необходимости поднимать добываемое ископаемое на поверхность из горизонта, где ведется выемка ископаемого по крутонаклонным горным выработкам. Но чем дольше работает горное предприятие, тем на большую глубину уходит рабочий горизонт, тем проблемнее стоит задача выдачи ископаемого на поверхность. Из-за этого возрастает недогрузка очистных забоев по производительности, возникают простои из-за не вывоза уже вынутого ископаемого, ухудшаются технико-экономические показатели работы предприятия. На угольных шахтах остроту проблемы стараются уменьшить путем конвейеризации подземного транспорта. Для этого вскрытие угольных пластов производят наклонными стволами. Тогда создается возможность компенсировать увеличение высоты подъема угля на поверхность увеличением длины конвейерных линий без уменьшения их производительности путем установки промежуточных электроприводов. В прошлом веке «К концу 70-х годов предполагалось завершить конвейеризацию наклонных горных выработок с углом наклона до 16-18 градусов…»[1]. Курс на полную конвейеризацию транспорта на капитальных наклонных горных выработках на шахтах продолжается и сейчас [2].The invention relates to vehicles used in mining in mines, mines, opencasts and quarries. The specificity of the vehicles used here is the need to raise the mined mineral to the surface from the horizon, where the mineral is excavated from steeply inclined mine workings. But the longer the mining enterprise works, the greater the depth of the working horizon, the more problematic is the task of releasing the fossil to the surface. Because of this, the underloading of treatment faces increases in productivity, downtimes occur due to the non-removal of an already excavated mineral, and the technical and economic performance of the enterprise deteriorates. In coal mines, they are trying to reduce the severity of the problem by pipelining underground transport. For this, the opening of coal seams is carried out by inclined trunks. Then it becomes possible to compensate for the increase in the elevation of coal to the surface by increasing the length of the conveyor lines without reducing their productivity by installing intermediate electric drives. In the last century, "By the end of the 70s, it was supposed to complete the conveyorization of inclined mine workings with an angle of inclination of 16-18 degrees ..." [1]. The course for the full conveyorization of transport at major inclined mines in mines continues today [2].
Именно поэтому ленточные конвейера приняты за аналоги заявляемого изобретения «конвейерная откатка». Кроме этого они используют аналогичный принцип создания тягового усилия для перемещения груза. У ленточного конвейера это вращение барабанов с помощью электроприводов. Существенным признаком ленточных конвейеров как аналогов заявляемого изобретения «конвейерная откатка» является сходство в использовании промежуточных электроприводов или приводных станций для распределения по длине транспортного маршрута используемой электрической мощности. Прямо противоположным является способ сосредоточенного использования всей привлекаемой для транспортировки мощности. Это локомотивная откатка, где вся используемая мощность сосредоточена в локомотиве. Это отрицательный фактор, не позволяющий использовать локомотивную откатку в наклонных горных выработках на горных предприятиях.That is why the conveyor belts are taken as analogues of the claimed invention "conveyor haulage". In addition, they use the same principle of creating traction to move the load. In a conveyor belt, this is the rotation of the drums with the help of electric drives. An essential feature of belt conveyors as analogues of the claimed invention “conveyor rollback” is the similarity in the use of intermediate electric drives or drive stations for distribution of the used electric power along the length of the transport route. The exact opposite is the method of concentrated use of all the power attracted for transportation. This is a locomotive haulage, where all the power used is concentrated in the locomotive. This is a negative factor, which does not allow the use of locomotive haulage in inclined mine workings at mining enterprises.
Конвейерная откатка в отличие от локомотивной откатки не имеет этого отрицательного фактора и благодаря этому дает возможность использовать преимущества рельсового железнодорожного транспорта большой производительности в наклонных выработках горных предприятий. В связи с этим ленточные конвейера как аналоги транспортных средств уступают конвейерной откатке по всем позициям: производительности, приемной способности, затрачиваемой мощности на перевозку грузов. Так из отечественных наиболее высокую производительность имеет ленточный конвейер 4Л1600А-2, производимый Александровским заводом ОАО «АМЗ» [2]. Приемная способность конвейера 68,6 куб.м/мин, а производительность равна 3500 т/час. Назначение конвейера - работа в капитальных и наклонных горных выработках угольных шахт. Однако такие показатели сейчас становятся недостаточными. Так российская угольная компания «СУЭК» оснащает свои шахты, расположенные в Кузбассе, угледобывающими комбайнами «EL3000», которые изготавливает немецкая фирма ДВТ (г. Люнен Германия). Комбайн «EL3000» имеет максимальную скорость подачи 60 м/мин при диаметре исполнительного органа по резцам 3000 мм и ширине захвата 1000 мм [3]. При такой характеристике комбайна углепоток, им производимый, в объемном выражении составляет 60 м/мин × 1 м × 3 м = 180 куб. м/мин, что в три раза превышает приемную способность ленточного конвейера 68,6 куб. м/мин. Весьма высокую производительность имеют и другие угледобывающие комбайны, производимые фирмами Айкхофф (г. Бохум, Германия), Джой (г. Уоррендейл, США). Недостаточна также производительность магистральных ленточных конвейеров для транспортировки угля по капитальным наклонным горным выработкам. Очень проблемно стоит задача транспортировки угля по участковым транспортным выработкам из очистных забоев, оборудованных современными угледобывающими комбайнами, производимыми в Германии или США. Производительность ленточных конвейеров отечественного производства, которые можно использовать в участковых горных выработках, еще меньше. Согласно [2] максимальная производительность таких конвейеров 1570 т/час, а приемная способность 31,1 куб. м/мин. Это ленточный конвейер ЗЛЛТ1200П.Conveyor haulage, unlike locomotive haulage, does not have this negative factor and therefore makes it possible to use the advantages of high-capacity rail transport in inclined workings of mining enterprises. In this regard, conveyor belts as analogues of vehicles are inferior to conveyor haulage in all respects: productivity, receiving capacity, and power consumed for transportation of goods. So of domestic production, the 4L1600A-2 conveyor belt produced by the Aleksandrovsky plant of OJSC AMZ has the highest productivity [2]. The receiving capacity of the conveyor is 68.6 cubic meters / min, and the productivity is 3500 t / h. The purpose of the conveyor is to work in the capital and inclined mine workings of coal mines. However, such indicators are now becoming insufficient. So the Russian coal company SUEK equips its mines located in Kuzbass with EL3000 coal miners, which are manufactured by the German DVT company (Lünen, Germany). The harvester “EL3000” has a maximum feed speed of 60 m / min with an actuator diameter of 3000 mm and a working width of 1000 mm [3]. With this characteristic of the combine, the coal flow produced by it in volume terms is 60 m / min × 1 m × 3 m = 180 cubic meters. m / min, which is three times higher than the receiving capacity of the conveyor belt 68.6 cubic meters. m / min Other coal-mining combines produced by Eikhoff (Bochum, Germany), Joy (Warrendale, USA) also have very high productivity. The productivity of the main conveyor belts for transporting coal through inclined inclined mines is also insufficient. Very problematic is the task of transporting coal through local transport workings from mines equipped with modern coal-mining combines produced in Germany or the USA. The productivity of belt conveyors of domestic production, which can be used in local mining, is even less. According to [2], the maximum productivity of such conveyors is 1570 t / h, and the receiving capacity is 31.1 cubic meters. m / min This is a conveyor belt ZLLT1200P.
В качестве прототипа в изобретении принят пластинчатый конвейер патент РФ №2421388 [4], зарегистрированный в Госреестре изобретений РФ 20 июня 2011 г., опубликован 20.06.2011 г., Бюллетень №17 класс B65G 17/06 (2006.01) как наиболее близкий к изобретению. Это объясняется следующим:As a prototype, the invention adopted a plate conveyor RF patent No. 2421388 [4], registered in the State registry of inventions of the Russian Federation on June 20, 2011, published on 06/20/2011, Bulletin No. 17 class B65G 17/06 (2006.01) as the closest to the invention . This is explained by the following:
1. пластинчатый конвейер в этом изобретении является техническим прообразом конвейерной откатки, поскольку он сам является конвейером, а груз в нем перемещается на катках, находясь в маленьких кузовках, называемых пластинами; поэтому сама техническая идея конструктивного устройства конвейера в этом изобретении возникла на основе впервые появившегося в этом изобретении отделения грузонесущей и холостой ветвей конвейера от тяговых цепей, благодаря чему стало возможным осуществить два важных новшества:1. the plate conveyor in this invention is a technical prototype of the conveyor belt, since it is itself a conveyor, and the load in it moves on the rollers, being in small bodies called plates; therefore, the technical idea of the constructive device of the conveyor in this invention arose on the basis of the separation of the load-bearing and idle conveyor branches from the traction chains that first appeared in this invention, which made it possible to implement two important innovations:
- при работе пластинчатого конвейера производить натяжение и оборот движения в обратном направлении только тяговых цепей, а движение грузонесущей и ее холостой ветвей производить без изменения их направления перемещения, обходя промежуточные барабаны с их приводами верхней грузонесущей ветвью поверху, а нижней холостой грузонесущей ветвью понизу (см. пункт 3 формулы изобретения №2421388 пластинчатого конвейера - прототипа и Фиг. 8);- during the operation of the plate conveyor, only pull chains are tensioned and reversed, and the load-bearing and its idle branches move without changing their direction of movement, bypassing the intermediate drums with their drives with the upper load-bearing branch on top and the lower load-bearing branch down (
- передавать усилия для движения грузонесущей ветви пластинчатого конвейера путем зацепления ее элементов с тяговыми звеньями пластинчатого конвейера (см. Фиг. 4 изобретения - прототипа).- transmit forces for the movement of the load-bearing branch of the plate conveyor by meshing its elements with the traction links of the plate conveyor (see Fig. 4 of the invention, the prototype).
2. изобретение конвейерной откатки является по существу дальнейшим развитием этой технической идеи в направлении:2. The invention of conveyor haulage is essentially a further development of this technical idea in the direction of:
- отказа от устройства холостой ветви для обратного движения грузонесущей ветви;- rejection of the device idle branches for the reverse movement of the load-bearing branches;
- значительного увеличения размеров кузовов для перемещения грузов с целью увеличения производительности и приемной способности подземного транспорта;- a significant increase in the size of bodies for moving goods in order to increase the productivity and receiving capacity of underground transport;
- переход на использование в подземных горных выработок применения для угля железнодорожной колеи шириной 1520 мм и грузовых железнодорожных вагонов с диаметром колес 950 мм;- the transition to the use in underground mines of application for coal with a railway gauge with a width of 1520 mm and freight rail cars with a wheel diameter of 950 mm;
3. в конструкции конвейерной откатки непосредственно используется сам пластинчатый конвейер как тяговое устройство вместе с его основными составляющими звеньями: линейными и переходными направляющими, тяговыми цепями, катками, зубчатыми колесами ведущих и обводных барабанов, концевыми и промежуточными электроприводами и др.;3. in the design of the conveyor haulage, the plate conveyor itself is directly used as a traction device together with its main components: linear and transitional guides, traction chains, rollers, gear wheels of driving and bypass drums, end and intermediate electric drives, etc .;
4. пластинчатый конвейер, принятый за прототип, согласно расчетов имеет наиболее высокую производительность 90 т/мин × 60=5400 т/час среди всех видов транспортных средств, используемых в настоящее время для транспортировки угля в горных выработках.4. the plate conveyor adopted for the prototype, according to calculations, has the highest productivity of 90 t / min × 60 = 5400 t / h among all types of vehicles currently used for transporting coal in mine workings.
Недостатками пластинчатого конвейера как прототипа являются те же недостатки как и у других конвейеров: недостаточная производительность и приемная способность. Так производительность 5400 т/час тоже недостаточна, чтобы обеспечивать техническую возможность транспортировки угля на горизонтальных участках. При углах наклона горных выработок 16-18 градусов производительность пластинчатого конвейера резко уменьшается. Так уже при длине транспортировки на подъем 500 м при суммарной мощности приводов в 1000 кВт его производительность составляет всего 2400 т/час, что недостаточно.The disadvantages of the plate conveyor as a prototype are the same disadvantages as other conveyors: insufficient productivity and receiving capacity. So, the productivity of 5400 t / h is also insufficient to provide the technical possibility of transporting coal in horizontal sections. At inclination angles of mine workings of 16-18 degrees, the productivity of the plate conveyor decreases sharply. So even with a transport length of 500 m for a lift with a total drive power of 1000 kW, its capacity is only 2,400 t / h, which is not enough.
Целью изобретения является создание транспортного средства, позволяющего в условиях горного предприятия (шахты, рудника, разреза, карьера) производить транспорт добываемого ископаемого грузовыми вагонами по рельсовой колее шириной 1520 мм на колесах диаметром 950 мм с использованием в качестве тягового устройства пластинчатого конвейера. По расчетам производительность такого транспортного средства составит до 10 тысяч т в час по транспортировке ископаемого на горизонтальных участках, а в наклонных с выдачей ископаемого на поверхность 5 тыс. т/час.The aim of the invention is the creation of a vehicle that allows in the conditions of a mining enterprise (mine, mine, opencast, quarry) to transport the mined material by freight wagons along rail track 1520 mm wide on wheels with a diameter of 950 mm using a plate conveyor as a traction device. According to calculations, the productivity of such a vehicle will be up to 10 thousand tons per hour for transportation of minerals in horizontal sections, and in inclined ones with the delivery of minerals to the
Сущность изобретения и его отличительные признаки. Сущность изобретения состоит в транспортировке ископаемого в грузовых железнодорожных вагонах, перемещающихся на колесных тележках по рельсовой колее шириной 1520 мм, которая укладывается на шпалы, ранее уложенные на балластный слой. Передвижение вагонов по горизонтальному и наклонному рельсовому пути производится с помощью пластинчатого конвейера, полотно которого укладывается также на шпалы между рельсами. Оси колес при этом перемещаются сверху над полотном пластинчатого конвейера. Движение вагонов производится путем зацепления буферными толкателями конвейера тяговых лопаток кузова вагона. Тяговые лопатки жестко крепятся к буферам кузова вагона, но сохраняют управляемость перемещения при необходимости по вертикали.The invention and its distinguishing features. The essence of the invention consists in the transportation of fossil in freight railway cars moving on wheeled trolleys along a rail track 1520 mm wide, which is laid on sleepers previously laid on the ballast layer. The movement of cars on a horizontal and inclined rail track is carried out using a plate conveyor, the canvas of which is also laid on the sleepers between the rails. The axles of the wheels while moving above the canvas of the plate conveyor. The movement of wagons is carried out by engaging with buffer pushers of the conveyor of the traction vanes of the wagon body. Traction vanes are rigidly attached to the buffers of the car body, but retain controllability of movement if necessary vertically.
Отличительные признаки изобретения от прототипа:Distinctive features of the invention from the prototype:
1. расположение конвейера на рельсовой колее между рельсами;1. the location of the conveyor on the rail track between the rails;
2. отсутствие в транспортном процессе локомотива и использование в качестве тягового устройства конвейера;2. the absence of a locomotive in the transport process and the use of a conveyor as a traction device;
3. использование для перевозки грузов вагонов, перемещающихся на колесах по рельсовому пути.3. use for the carriage of goods wagons moving on wheels along the rail.
Изобретение поясняется посредством чертежей, на каждом из которых показано следующее:The invention is illustrated by means of drawings, each of which shows the following:
Фигура 1. Положение линейной секции конвейера относительно вагона по поперечному сечению транспортного пути; 1 - буферные толкатели конвейера; 2 - верхняя ветвь тяговой цепи; 3 - нижняя ветвь тяговой цепи; 4 - катки; 5 - швеллерные направляющие верхней ветви; 6 - швеллерные направляющие нижней ветви; 7 - опорные блоки; 8 - рельсы; 9 - шпалы; 10 - балластный слой; 11 - колесная пара; 12 - ось; 13 - кузов; 14 - буферная пара; 15 - тяговая лопатка кузова.Figure 1. The position of the linear section of the conveyor relative to the car along the cross section of the transport path; 1 - buffer pushers of the conveyor; 2 - the upper branch of the traction chain; 3 - lower branch of the traction chain; 4 - rollers; 5 - channel guides of the upper branch; 6 - channel guides of the lower branch; 7 - supporting blocks; 8 - rails; 9 - sleepers; 10 - ballast layer; 11 - wheelset; 12 - axis; 13 - body; 14 - buffer pair; 15 - traction blade of the body.
Фигура 2. Грузовой вагон, модель полувагон 12-533, вид по фронту и в профиль; 4 - швеллерные направляющие верхней ветви; 15 - тяговые лопатки кузова.Figure 2. Freight car, gondola car model 12-533, front view and in profile; 4 - channel guides of the upper branch; 15 - traction vanes of the body.
Фигура 3. Приводная головка конвейера, разрез по линии швеллерных направляющих; 1 - буферные толкатели конвейера; 2 - верхняя ветвь тяговой цепи; 3 - нижняя ветвь тяговой цепи; 4 - катки; 5 - швеллерные направляющие верхней ветви; 6 - швеллерные направляющие нижней ветви; 16 - зубчатое колесо ведущего барабана; 17 - зубчатое колесо обводного барабана верхней ветви; 18 - зубчатое колесо обводного барабана нижней ветви; 19 - опорный стол.Figure 3. The drive head of the conveyor, a cut along the line of channel guides; 1 - buffer pushers of the conveyor; 2 - the upper branch of the traction chain; 3 - lower branch of the traction chain; 4 - rollers; 5 - channel guides of the upper branch; 6 - channel guides of the lower branch; 16 - a gear wheel of a driving drum; 17 - a gear wheel of a bypass drum of the upper branch; 18 - a gear wheel of a bypass drum of the lower branch; 19 - supporting table.
Фигура 4. Приводная головка конвейера, вид в плане; 1 - буферный толкатель конвейера; 2 - верхняя ветвь тяговой цепи; 3 - нижняя ветвь тяговой цепи; 4 - катки; 5- швеллерные направляющие верхней ветви; 6 - швеллерные направляющие нижней ветви; 8 - рельсы; 9 - шпалы; 17 - зубчатое колесо обводного барабана верхней ветви; 20 - электропривод ведущего барабана приводной головки; 20 - редуктор.Figure 4. Drive head conveyor, plan view; 1 - buffer pusher conveyor; 2 - the upper branch of the traction chain; 3 - lower branch of the traction chain; 4 - rollers; 5- channel guides of the upper branch; 6 - channel guides of the lower branch; 8 - rails; 9 - sleepers; 17 - a gear wheel of a bypass drum of the upper branch; 20 - electric drive of the driving drum of the drive head; 20 - gearbox.
Фигура 5. Промежуточная приводная станция, вид в плане; 22 - начальная приводная головка переднего конвейера с двумя электроприводами; 23 - выдачная приводная головка заднего конвейера с двумя электроприводами.Figure 5. Intermediate drive station, plan view; 22 - initial drive head of the front conveyor with two electric drives; 23 - dispensing drive head of the rear conveyor with two electric drives.
Фигура 6. Расположение промежуточных приводных станций под рельсовой колеей при конвейерной откатке грузовых вагонов в горизонтальных и наклонных горных выработках, вид в плане; 5 - швеллерные направляющие верхней ветви; 8 - рельсы; 9 - шпалы; 16 - зубчатое колесо ведущего барабана; 20 - электропривод ведущего барабана приводной головки; 21 - редуктор.Figure 6. The location of the intermediate drive stations under the rail track during conveyor haulage of freight cars in horizontal and inclined mine workings, plan view; 5 - channel guides of the upper branch; 8 - rails; 9 - sleepers; 16 - a gear wheel of a driving drum; 20 - electric drive of the driving drum of the drive head; 21 - gearbox.
Идея изобретения «конвейерной откатки» состоит в применении железнодорожного транспорта на наклонных участках пути путем замены локомотивной тяги конвейерной с использованием промежуточных приводных станций, располагающихся ниже уровня рельсовой колеи. Использование рельсовой колеи шириной 1520 мм позволяет значительно увеличить приемную способность транспортных сосудов для перевозки грузов. Так максимальная ширина конвейерной ленты у ленточных конвейеров, используемых в угольных шахтах России [2], составляет 1600 мм. Это ленточный конвейер 4Л1600А-2. Ширина грузового вагона Фиг. 2 модель полувагон 12-533, который полностью подходит для перевозки угля от очистного забоя с выходом на поверхность, равна 2878 мм. Как видно увеличение приемной способности очень значительное. Как показывают последующие расчеты применение конвейерной откатки позволяет значительно увеличить производительность подземного транспорта горных предприятий и существенно удешевить подземные транспортные перевозки. Удешевление перевозок происходит в связи с уменьшением расхода электроэнергии на горизонтальных участках пути. Дело в том, что на горизонтальных участках пути расход электроэнергии на перевозки определяется затратами на преодоление сил сопротивления движению из-за трения катания у ленточных конвейеров конвейерной ленты о конвейерный ролик, имеющий диаметр 159 мм [2], а на железной дороге колесом вагона, имеющего диаметр 950 мм, о рельс. Диаметр колеса вагона в 6 раз больше, чем диаметр конвейерного ролика. Поэтому сила сопротивления движению из-за трения катания согласно формулы Кулона у колеса вагона будет в шесть раз меньше, чем сила сопротивления движению конвейерной ленты из-за трения катания ленты о ролик. В связи с этим при конвейерной откатке грузов вагонами по рельсам в шесть раз сократится расход электроэнергии по сравнению с ее расходом при транспортировке угля ленточными конвейерами. Аналогичное преимущество имеет конвейерная откатка при ее сравнении с перевозкой грузов пластинчатыми конвейерами.The idea of “conveyor haulage” invention is the use of rail transport on inclined sections of the track by replacing the locomotive traction conveyor using intermediate drive stations located below the rail track. The use of a rail gauge with a width of 1520 mm can significantly increase the receiving capacity of transport vessels for transporting goods. Thus, the maximum width of a conveyor belt for belt conveyors used in coal mines of Russia [2] is 1600 mm. This is a conveyor belt 4L1600A-2. Freight Wagon Width FIG. 2 model gondola car 12-533, which is fully suitable for transporting coal from the face with access to the surface, is 2878 mm. As you can see the increase in receiving capacity is very significant. As subsequent calculations show, the use of conveyor haulage can significantly increase the productivity of underground transport of mining enterprises and significantly reduce the cost of underground transportation. Cheaper transportation is due to a decrease in energy consumption in horizontal sections of the track. The fact is that, on horizontal sections of the track, the energy consumption for transportation is determined by the costs of overcoming the resistance to movement due to the friction of skating on the conveyor belts of the conveyor belt on a conveyor roller having a diameter of 159 mm [2], and on the railway by the wheel of a car having diameter 950 mm, about rail. The diameter of the wagon wheel is 6 times larger than the diameter of the conveyor roller. Therefore, the force of resistance to movement due to rolling friction according to the Coulomb formula at the wagon wheel will be six times less than the force of resistance to movement of a conveyor belt due to friction of rolling the belt on a roller. In this regard, during conveyor haulage of goods by wagons on rails, the energy consumption will be reduced by a factor of six compared to its consumption during the transportation of coal by belt conveyors. A similar advantage is conveyor haulage when compared with the transportation of goods by plate conveyors.
На приведенных чертежах представлено конструктивное устройство конвейерной откатки.The drawings show a structural device conveyor haulage.
На Фиг. 1 представлен способ передачи тягового усилия от буферного толкателя 1 конвейера тяговой лопатке кузова вагона 15. Буферный толкатель 15 конвейера перемещается на катках 4 по швеллерным направляющим верхней ветви 5, которая располагается сверху над швеллерной направляющей нижней ветви 6. По швеллерным направляющим нижней ветви производится обратное холостое перемещение катков буферных толкателей. Перемещение буферных толкателей в прямом (рабочем) направлении и в обратном (холостом) направлении производится с помощью тяговых цепей соответственно верхней 2 и нижней 3 ветвей. При перемещении буферные толкатели 1 вступают в зацепление с тяговыми лопатками 15 кузова 13 вагона, в котором размещен транспортируемый груз. Под действием зацепления кузову, заполненному грузом, передается приобретенное тяговое усилие. Это усилие расходуется при движении вагона на преодоление всех сил сопротивления движению. Передача тягового усилия, приобретаемого тяговой лопаткой 15 к кузову 13 вагона, происходит посредством буферной пары 14, на которой устанавливается тяговая лопатка 15.In FIG. 1 shows a method of transmitting traction from the buffer pusher 1 of the conveyor to the traction blade of the
На Фиг. 2 представлен грузовой вагон, типовой при использовании конвейерной откатки на горных предприятиях. Тяговая лопатка устанавливается на буферной паре со стороны вагона, противоположной в направлении движения с тем, чтобы при передаче усилия от буферного толкателя к лопатке, она прижималась к вагону. При установке тяговой лопатки на буферную пару обеспечивается техническая возможность перемещения при необходимости тяговой лопатки вверх для недопущения возможности ее зацепления с буферными толкателями. Последнее необходимо в случае, когда отсутствует потребность в конвейерной откатке вагона. Например вагон находится на поверхности и для его передвижения используется локомотивная откатка или необходимо обеспечить неподвижность вагона при его загрузке или находящегося в отстое, при этом под ним пластинчатый конвейер находится в работе. Получаемое тяговой лопаткой усилие от ее зацепления с буферным толкателем конвейера посредством буферной пары 14 приобретается всей массой кузова 13 и находящегося в нем груза. Кузов опирается своими пятниками на подпятники двух ходовых тележек, каждая из которых имеет две оси 12 и две колесные пары 11. Колеса грузового вагона катятся по рельсам 8, которые установлены на шпалы 9. Шпалы в свою очередь укладываются на балластный слой.In FIG. Figure 2 shows a freight car typical of using conveyor haulage at mining enterprises. The traction blade is mounted on the buffer pair from the side of the car, opposite in the direction of movement, so that when the force is transferred from the buffer pusher to the blade, it is pressed against the car. When installing the traction vane on the buffer pair, it is technically possible to move the traction vane up if necessary to prevent it from engaging with the buffer pushers. The latter is necessary when there is no need for conveyor haulage of the car. For example, the car is on the surface and locomotive haulage is used to move it, or it is necessary to ensure the car is stationary when it is loaded or in sludge, while underneath the plate conveyor is in operation. The force obtained by the traction blade from its engagement with the conveyor buffer pusher by means of the
Рельсовый путь состоит из нижнего и верхнего строений. Нижним строением служит почва выработки, верхним - балластный слой 10, шпалы 9, рельсы 8 и рельсовые скрепления.The rail track consists of lower and upper structures. The bottom structure is the working soil, the top is the ballast layer 10,
На Фиг. 3 представлена приводная головка конвейера, приводящая в движение буферные толкатели 1. Буферные толкатели перемещаются с помощью тяговых цепей верхней ветви 2 и нижней ветви 3. Тяговых цепей на горизонтальном участке используется две, на наклонном участке в конвейере может быть установлено три тяговых цепи при проектировании конвейерной откатки большой производительности. Буферные толкатели перемещаются на катках 4, которые катятся по швеллерным направляющим верхней ветви 5 и нижней ветви 6. Движение тяговым цепям в обоих ветвях 5 и 6 задается зубчатыми колесами ведущего барабана 16.In FIG. 3 shows the drive head of the conveyor, which drives the buffer pushers 1. The buffer pushers are moved with the help of traction chains of the
Устойчивость вращения ведущего барабана и его зубчатых колес обеспечивается опорным столом 19. Необходимая траектория движения тяговых цепей в обоих ветвях обеспечивается расположением зубчатых колес обводных барабанов.The stability of rotation of the driving drum and its gears is provided by the support table 19. The necessary trajectory of the traction chains in both branches is provided by the arrangement of the gear wheels of the bypass drums.
На Фиг. 4 приведена в плане конструкция приводной головки, представлена также в плане конструкция буферного толкателя 1. Как видно из чертежа буферный толкатель 1 перемещается по швеллерным направляющим 5 на 4-х катках 4 по два с каждой стороны. Этим достигается его повышенная устойчивость от заваливания вперед или назад и от опрокидывания набок. Буферный толкатель перемещается с помощью тяговой цепи верхней ветви 2 по швеллерным направляющим верхней ветви 5 и с помощью тяговой цепи нижней ветви 3 по швеллерным направляющим нижней ветви 6. Рельсы 8 устанавливаются на шпалы 9, которые в свою очередь укладываются на предварительно насыпанный на почву балластный слой. При нахождении на пути рельсовой колеи, утопленной в почве промежуточной приводной головки конвейера, рельсовая колея прокладывается по железобетонному перекрытию камеры, в которой размещается приводная головка; в камере в составе приводной головки размещаются два электропривода 20 с редукторами 21 для ведущего барабана.In FIG. 4 shows the design of the drive head in the plan, the design of the buffer pusher 1 is also presented in the plan. As can be seen from the drawing, the buffer pusher 1 moves along the channel guides 5 on 4
На Фиг. 5 представлена промежуточная приводная станция конвейера. Приводная станция представляет собой камеру, сооруженную в почве выработки, в которой размещены две приводные промежуточные головки: одна из них является выдачной по отношению к конвейерному ставу, по которому поступает груз в направлении промежуточной приводной станции, вторая головка является начальной по отношению к следующему конвейерному ставу. Между обоими приводными головками имеется расстояние, необходимое для прохода оператора, обслуживающего обе приводные головки. Такое же расстояние предусматривается между стенками камеры и электроприводами обоих головок, которое необходимо для обслуживания оператором обоих приводов. Камера промежуточной приводной станции должна иметь прочное железобетонное перекрытие, по которому сверху прокладывается рельсовая колея. В перекрытии предусматривается создание трех проемов, через которые происходит движение тяговых цепей и буферных толкателей: один проем находится в средней части камеры и два проема в начале и конце камеры, Через проем в средней части происходит вертикальное перемещение тяговых цепей и толкателей: в первой (выдачной) головке (см. Фиг. 3) тяговые цепи после оборота вокруг верхнего обводного барабана движутся вертикально вниз к ведущему барабану, во второй (начальной) головке тяговые цепи после оборота вокруг ведущего барабана движутся снизу вверх к верхнему обводному барабану. В первом проеме (см. Фиг. 3) тяговые цепи после обхода ведущего барабана движутся по диагонали вверх к обводному барабану нижней ветви. Во втором проеме тяговые цепи после обхода обводного барабана нижней ветви движутся по диагонали вниз к ведущему барабану, оставаясь в вертикальной плоскости.In FIG. 5 shows an intermediate conveyor drive station. The drive station is a chamber built in the excavation soil, in which two drive intermediate heads are placed: one of them is dispensing with respect to the conveyor stand, through which cargo flows in the direction of the intermediate drive station, the second head is initial with respect to the next conveyor stand . Between both drive heads there is a distance necessary for the passage of the operator serving both drive heads. The same distance is provided between the walls of the chamber and the electric drives of both heads, which is necessary for the operator to service both drives. The chamber of the intermediate drive station must have a strong reinforced concrete overlap, along which a rail track is laid from above. In the overlap, it is planned to create three openings through which the traction chains and buffer pushers move: one opening is located in the middle part of the chamber and two openings at the beginning and end of the chamber. Through the opening in the middle part, the traction chains and pushers are vertically moved: in the first (dispensing ) to the head (see Fig. 3) the traction chains after turning around the upper bypass drum move vertically downward to the drive drum, in the second (initial) head, the traction chains after turning around the drive drum decrease up to the upper deflecting drum. In the first opening (see Fig. 3), the traction chains, after going around the driving drum, move diagonally upward to the bypass drum of the lower branch. In the second opening, the traction chains, after bypassing the bypass drum of the lower branch, move diagonally down to the driving drum, remaining in a vertical plane.
На Фиг. 6 представлено расположение промежуточных приводных станций по длине рельсового пути, проложенного по горизонтальным или наклонным горным выработкам. Приводные станции находятся ниже уровня рельсовой колеи. Линия швеллерных направляющих верхней ветви 5 в общем транспортном пути движения вагонов имеет разрывы только в средних проемах каждой промежуточной приводной станции. Между средними проемами промежуточных приводных станций конвейерные ставы непрерывны. Линия рельсовой колеи 8 непрерывна по всему транспортному маршруту. Поэтому по всему транспортному маршруту осуществляется сквозное движение порожних и груженых вагонов с использованием буферных толкателей пластинчатых конвейеров. Отдельные вагоны или партии сцепленных между собой вагонов осуществляют организованное движение в одном направлении по рельсовой колее по эстафетному принципу, двигаясь от одного конвейерного става к следующему. Каждый конвейер на своем участке, выводит вагоны на следующий конвейерный участок, где эстафету перемещения вагонов принимает следующий по расположению конвейерный участок.In FIG. 6 shows the location of the intermediate drive stations along the length of the rail track laid along horizontal or inclined mine workings. Drive stations are below the rail gauge. The line of channel guides of the
По всему транспортному маршруту рельсы и швеллерные направляющие укладываются на шпалы 9. Зубчатые колеса ведущих барабанов 16 и электроприводы 20 к ним размещаются в камерах промежуточных приводных станций.Along the entire transport route, rails and channel guides are stacked on the
Определим возможную техническую производительность конвейерной откатки на горизонтальном участке пути при движении по рельсовой колее типового железнодорожного грузового вагона, представленного на Фиг. 2: полувагон модели 12-533. Это типовой полувагон (т.е. не имеющий крыши), движущийся по рельсовой колее шириной 1520 мм, имеющий диаметр колеса 950 мм, массу тары 24 т, грузоподъемность 70 т, объем кузова 88 куб. м. При загрузке вагона на уровне его грузоподъемности 70 т общий вес груженого вагона равен 70 т + 24 т = 94. При движении в партии n связанных между вагонов их общий вес равен n94 т.Let us determine the possible technical productivity of conveyor haulage on a horizontal section of the track when moving along a rail track of a typical railway freight car, shown in FIG. 2: model 12-533 gondola. This is a typical gondola car (i.e., without a roof), moving along a rail track with a width of 1520 mm, having a wheel diameter of 950 mm, a tare weight of 24 t, a carrying capacity of 70 t, a body volume of 88 cubic meters. m. When loading a wagon at the level of its carrying capacity of 70 tons, the total weight of the loaded wagon is 70 tons + 24 tons = 94. When moving in a lot of n connected between cars, their total weight is n94 tons.
1. При движении вагонов возникает сила сопротивления движению из-за трения катания колес о рельсы и трение в осях. Общее сопротивление движению вагонов по железнодорожным рельсам равно 0,003-0,005 от веса вагонов [5]. Поэтому сила сопротивления движению партии из n вагонов равна в среднем n94 т × 0,004=n378 кг.1. When cars move, resistance to movement arises due to friction of the wheels rolling on the rails and friction in the axles. The total resistance to the movement of cars on railway rails is 0.003-0.005 of the weight of the cars [5]. Therefore, the resistance to movement of a batch of n cars is on average n94 t × 0.004 = n378 kg.
2. Из-за сопротивления движению из-за трения катания на катках тяговых цепей и буферных толкателей возникает сила сопротивления движению, определяемая трением катанием стальных катков по стальной поверхности швеллерных направляющих в верхних и нижних ветвях. Для вычисления этой силы необходимо определить вес всех движущихся тяговых цепей и буферных толкателей в обоих ветвях, для чего необходимо исходить из определенного расстояния между двумя последовательно расположенными промежуточными приводными подстанциями. Примем величину этого расстояния в 1000 м, по аналогии с расстоянием, принимаемым между ленточными приводами.2. Because of the resistance to movement due to rolling friction on the rollers of the traction chains and buffer pushers, a resistance force to movement arises, determined by the friction of the steel rollers rolling along the steel surface of the channel guides in the upper and lower branches. To calculate this force, it is necessary to determine the weight of all moving traction chains and buffer pushers in both branches, for which it is necessary to proceed from a certain distance between two sequentially located intermediate drive substations. We take the value of this distance to 1000 m, by analogy with the distance taken between the tape drives.
Для принятия в расчетах величины веса одного погонного метра тяговых цепей будем ориентироваться на использование в качестве тяговых цепей хорошо известной круглозвенной цепи калибра 18 мм весом 1 п.м 6,9 кг/м и разрушающей нагрузкой 35 т. При расстоянии между промежуточными приводными станциями 1000 м общая длина двух тяговых цепей, которыми оснащается конвейер при конвейерной откатке, равна 4000 м. Тогда общий вес тяговых цепей одного конвейерного става равен 6,9 кг/м × 4000 м = 27,6 т.In order to take into account the value of the weight of one linear meter of traction chains, we will focus on the use of a well-known 18 mm round link chain weighing 1 lm 6.9 kg / m and a breaking load of 35 tons as traction chains. With a distance between the intermediate drive stations of 1000 m, the total length of the two traction chains that the conveyor is equipped with during conveyor haulage is 4000 m. Then the total weight of the traction chains of one conveyor stand is 6.9 kg / m × 4000 m = 27.6 t.
Определим общий вес буферных толкателей. Размеры буферного толкателя конвейера в соответствии с его конструкцией, приведенной на Фиг. 1, составляютDetermine the total weight of the buffer pushers. The dimensions of the conveyor buffer follower in accordance with its construction shown in FIG. 1, make up
0,8 м × 0,25 м × 0,02 м × 7800 кг/куб.м = 31,2 кг.0.8 m × 0.25 m × 0.02 m × 7800 kg / cubic meter = 31.2 kg.
При расстоянии между толкателями 2 м по длине пути их общее число в обоих ветвях равно 2 × 1000 м : 2 м = 1000 шт. Общий вес толкателей 31,2 кг × 1000 = 31,2 т.When the distance between the pushers is 2 m along the path, their total number in both branches is 2 × 1000 m: 2 m = 1000 pcs. The total weight of the pushers is 31.2 kg × 1000 = 31.2 tons.
Общий вес толкателей и тяговых цепей равен 27,6 т + 31,2 т = 58,8 т.The total weight of the pushers and traction chains is 27.6 t + 31.2 t = 58.8 t.
При радиусе катков 5 см, на которых перемещаются тяговые цепи и буферные толкатели, сила сопротивления движению согласно формулы Кулона из-за катания стального катка по стальной поверхности швеллерных направляющих равна [5]When the radius of the rollers is 5 cm, on which the traction chains and buffer pushers are moving, the force of resistance to movement according to the Coulomb formula due to the rolling of the steel roller on the steel surface of the channel guides is [5]
0,05 см × 58,8 т : 5 см = 0,59 т.0.05 cm × 58.8 t: 5 cm = 0.59 t.
3. При трогании партии вагонов с места возникает сила сопротивления движению из-за инерции партии вагонов с грузом, величина которой определяется 2-м законом Ньютона. Общий вес вагонов с грузом и движущихся деталей конвейера равен n94 т + 58,8 т, где n - число вагонов в партии.3. When starting off a batch of wagons, a force of resistance to movement arises due to the inertia of the batch of wagons with cargo, the value of which is determined by Newton’s 2nd law. The total weight of wagons with freight and moving parts of the conveyor is n94 t + 58.8 t, where n is the number of wagons in a batch.
Для того чтобы учесть затраты энергии в расчетах производительности конвейерной откатки вагонов, необходимо заранее предполагать рабочую скорость движения груженых вагонов и за какое время, отсчитываемое от начала движения, партия вагонов должна набирать рабочую скорость движения. Обычная практика рудничного подземного транспорта дает рабочую скорость движения составов вагонеток с грузом на уровне 15 км в час. Время, за которое состав вагонеток вместе с электровозом набирает рабочую скорость, составляет в среднем 1 минуту. Учитывая, что технические возможности железнодорожного транспорта, имеющего колею шириной 1520 мм и колеса вагонов диаметром 950 мм, должны быть значительно больше, по сравнению с производительностью подземного локомотивного транспорта, имеющего ширину рельсовой колеи 950 мм и диаметр колес 350 мм, будем ориентироваться на в два раза большую рабочую скорость 29 км/час или 8 м/сек, а величину ускорения при трогании с места 0,05 м/кв.с. Это ускорение обеспечивает набор рабочей скорости вагонами в 8 м/с за время 8 м/с : 0,05 м/с = 160 с.In order to take into account energy costs in calculating the productivity of conveyor haulage of cars, it is necessary to assume in advance the working speed of the loaded cars and for how long, counted from the start of the movement, the batch of cars must gain working speed. The usual practice of mine underground transport gives the working speed of the movement of the composition of trolleys with cargo at the level of 15 km per hour. The time during which the composition of the trolleys together with the electric locomotive is gaining operating speed is an average of 1 minute. Considering that the technical capabilities of railway transport having a gauge of 1520 mm wide and wagon wheels with a diameter of 950 mm should be significantly greater than the performance of underground locomotive transport having a rail gauge of 950 mm and a wheel diameter of 350 mm, we will focus on two times greater operating speed of 29 km / h or 8 m / s, and the magnitude of the acceleration when starting from 0.05 m / sq. This acceleration provides a set of operating speed by cars in 8 m / s for a time of 8 m / s: 0.05 m / s = 160 s.
Для обеспечения такого ускоренного движения партии вагонов необходимо преодолевать силу сопротивления движению из-за инерции массы, равнуюTo ensure such accelerated movement of a batch of cars, it is necessary to overcome the force of resistance to movement due to mass inertia equal to
(n94 т + 58,8 т) × 0,05 м/с : 9,81 м/кв.с = n0,48 т + 0,3 т.(n94 t + 58.8 t) × 0.05 m / s: 9.81 m / sq.s = n0.48 t + 0.3 t.
Сложив вместе все три силы сопротивления, получим общую силу сопротивления движения n0,38 т + 0,59 т + n0,48 т + 0,3 т = n0,86 т + 0,89 т.Putting together all three resistance forces, we obtain the total strength of the movement resistance n0.38 t + 0.59 t + n0.48 t + 0.3 t = n0.86 t + 0.89 t.
Для обеспечения рабочей скорости движения партии из n вагонов с грузом 8 м/с при силе противодействия n 0,86 т + 0,89 т необходимо затрачивать мощность, равнуюTo ensure the working speed of a batch of n wagons with a load of 8 m / s with a reaction force of n 0.86 t + 0.89 t, it is necessary to expend power equal to
(n0,86 т + 0,89 т)8 м/с = n6900 кгм/с + 7700 кгм/с.(n0.86 t + 0.89 t) 8 m / s = n6900 kgm / s + 7700 kgm / s.
Исходя из необходимости сооружения минимальных размеров камер для размещения электроприводов ведущих барабанов конвейеров и учитывая возможность использования цилиндроконические редукторы для максимального уменьшения размеров камер принимаем для установки на обе головки каждого конвейера по два электропривода по 110 кВт. Тогда каждый конвейер будет оснащен 4-мя электроприводами по 110 кВт каждый, всего мощностью 440 кВт. Приравнивая установленную мощность для обеспечения движения энергозатратам при реализации этого движения, получим равенствоBased on the need to build the minimum size of the chambers to accommodate the electric drives of the conveyor drive drums and taking into account the possibility of using cylindrical gearboxes to minimize the size of the chambers, we accept two 110 kW electric drives for installation on both heads of each conveyor. Then each conveyor will be equipped with 4 electric drives of 110 kW each, with a total capacity of 440 kW. Equating the installed capacity to ensure the movement of energy costs during the implementation of this movement, we obtain the equality
n6900 кгм/с + 7700 кгм/с = 440 кВт × 102 кгм/с кВт = 45000 кгм/с.n6900 kgm / s + 7700 kgm / s = 440 kW × 102 kgm / s kW = 45000 kgm / s.
Из данного равенства выявляется возможное количество груженых вагонов, которые могут одновременно сцепленными между собой в виде партии перемещаться по рельсовой колееFrom this equality, the possible number of loaded wagons is revealed, which can simultaneously be interlinked in the form of a batch to move along a rail track
n=(45000 кгм/с - 7700 кгм/с) :6900 кгм/c=5,4.n = (45000 kgm / s - 7700 kgm / s): 6900 kgm / s = 5.4.
Итак расчетами установлено, что при установке в промежуточных приводных станциях по 4 электропривода мощностью по 110 кВт каждый общей мощности достаточно, чтобы по рельсовой колее могла перемещаться партия из пяти груженых вагонов по 70 т груза в каждом со скоростью 8 м/с. Вес груза во всех пяти вагонах составит 70 т × 5 = 350 т. Время, за которое партия из 5-ти загонов пройдет через весь участок от одной приводной станции до следующей, равен 1000 м : 8 м/с = 125 с. После окончания этого прохода этот участок свободен для движения следующей партии из пяти вагонов. Поэтому за один час через этот участок пропущено 3600 с : 125 с = 28,8 партий. Поэтому производительность конвейерной откатки при таких параметрах составит 350 т × 28,8=10 тыс. т/час.Thus, the calculations established that when four electric drives with a power of 110 kW each are installed in intermediate drive stations, each total power is enough for a batch of five loaded wagons with 70 tons of cargo each to travel at a speed of 8 m / s. The weight of the cargo in all five cars will be 70 t × 5 = 350 t. The time for which a batch of 5 pens will pass through the entire section from one drive station to the next is 1000 m: 8 m / s = 125 s. After the end of this passage, this section is free for the movement of the next batch of five cars. Therefore, in one hour, 3600 s were passed through this section: 125 s = 28.8 batches. Therefore, the performance of conveyor haulage with such parameters will be 350 tons × 28.8 = 10 thousand tons / hour.
Как видно из расчета производительность конвейерной откатки может быть увеличена в два раза до 20 тыс. т/час, если расстояние между промежуточными подстанциями сократить в два раза до 500 м. Но тогда необходимо на всем транспортном маршруте в два раза увеличить число промежуточных приводных станций и тем самым в два раза увеличить установленную мощность.As can be seen from the calculation, the productivity of conveyor haulage can be doubled to 20 thousand tons / hour, if the distance between intermediate substations is halved to 500 m. But then it is necessary to double the number of intermediate drive stations on the entire transport route and thereby double the installed capacity.
Из существующего транспорта наилучшие показатели имеет ленточный конвейерный транспорт с шириной ленты 1600 мм. Это ленточный конвейер 4Л1600А-2, производимый Александровским заводом ОАО «АМЗ». При длине транспортировке на горизонтальном участке 1000 м и установленной мощности 1000 кВт его производительность равна 3500 т/час [2], что в три раза меньше производительности конвейерной откатки при тех же величинах расстояния транспортировки и установленной мощности приводов 440 кВт.Of the existing transport, the best performance is conveyor belt transport with a belt width of 1600 mm. This is a conveyor belt 4L1600A-2, manufactured by the Aleksandrovsky plant of OJSC "AMZ". With a transportation length of 1000 m on a horizontal section and an installed capacity of 1000 kW, its productivity is 3500 t / h [2], which is three times less than the conveyor haulage performance with the same transportation distance and installed drive power of 440 kW.
Рассмотрим теперь работу конвейерной откатки по подъему добываемого ископаемого на поверхность. Примем типичные условия для угольных шахт Кузбасса, когда наклонный ствол пройден под углом 14,5 градусов до глубины 500 м. Наклонная длина ствола шахты, по которому производится выдача на поверхность угля, равна 500 м : Sin 14,5 гр = 2000 м. Показатели используемого для транспортировки вагона такие же, как и раньше.Let us now consider the operation of conveyor haulage to raise the extracted fossil to the surface. We will take the typical conditions for the coal mines of Kuzbass, when the inclined shaft is passed at an angle of 14.5 degrees to a depth of 500 m. The inclined length of the shaft of the mine, which is used to issue coal to the surface, is 500 m: Sin 14.5 g = 2000 m. used to transport the wagon are the same as before.
При движении на подъем по наклонному стволу вступает в противодействие наклонная составляющая от веса груженых вагонов. Ее величина равнаWhen moving uphill on an inclined shaft, the inclined component of the weight of loaded wagons comes into opposition. Its value is equal to
94 т × Sin 14,5 гр = 94 т × 0,25 = 23,5 т.94 t × Sin 14.5 g = 94 t × 0.25 = 23.5 t.
С учетом общей силы сопротивления движению, действующей на наклонном участке так же, как и на горизонтальном n 0,86 т+0,89 т при одном поднимающемся вагоне в партии, общая сила сопротивления движению равна 0,86 т + 0,89 т + 23,5 т = 25,25 т.Taking into account the total force of resistance to movement, acting on an inclined section in the same way as on the horizontal n 0.86 t + 0.89 tons with one carriage rising in a batch, the total force of resistance to movement is 0.86 t + 0.89 t + 23.5 t = 25.25 t.
Значительный вес груженых вагонов при их подъеме в наклонном стволе приводит к большим тяговым усилиям в тяговых цепях конвейера, что резко ограничивает число вагонов в поднимаемой партии. Используемые в изобретении круглозвенные тяговые цепи для подъема вагонов методом конвейерной откатки в наклонных стволах имеют калибр 22 мм, класс прочности С («80») или Д («100»), изготавливаются из высоколегированной стали 25ХГНМА, имеют разрушающую нагрузку 61-72 т. В изобретении «конвейерная откатка» в наклонных выработках может использоваться 2 или 3 тяговых цепи. Поэтому общая разрушающая нагрузка не может равняться менее 150 т. Таким образом при подъеме в партии в наклонном стволе по одному груженому вагону в изобретении предусматривается 10-кратный запас прочности тяговых цепей по отношению к испытываемым нагрузкам.The significant weight of loaded wagons when they are lifted in an inclined shaft leads to large traction forces in the traction chains of the conveyor, which sharply limits the number of cars in the batch being lifted. The round link traction chains used in the invention for lifting cars by conveyor haulage in inclined shafts have a caliber of 22 mm, strength class C (“80”) or D (“100”), are made of high-alloy steel 25KHGNMA, and have a breaking load of 61-72 tons. In the invention of "conveyor haulage" in inclined workings, 2 or 3 traction chains can be used. Therefore, the total breaking load cannot be less than 150 tons. Thus, when lifting in a batch in an inclined shaft along one loaded wagon, the invention provides a 10-fold safety margin of the traction chains with respect to the tested loads.
Для преодоления значительно увеличившегося сопротивления движению на подъеме в наклонном стволе примем для использования на промежуточных приводных станциях по 4 электропривода по 250 кВт: по два в каждой головке. Тогда общая мощность электроприводов у каждого конвейера будет равна 1000 кВт. Для определения возможной скорости движения груженого вагона в наклонном стволе приравняем энергозатраты при подъеме одного вагона, движущегося со скоростью v (м/с), мощности 1000 кВт, переведенной в кгм/с:To overcome the significantly increased resistance to movement on the rise in an inclined shaft, we will use 4 electric drives of 250 kW each for use at intermediate drive stations: two in each head. Then the total power of the electric drives for each conveyor will be equal to 1000 kW. To determine the possible speed of a loaded wagon in an inclined shaft, we equate the energy consumption when lifting one wagon moving at a speed of v (m / s), power 1000 kW, converted to kgm / s:
25,25 т v = 1000 кВт × 102 кгм/с кВт = 102 тм/с,25.25 t v = 1000 kW × 102 kgm / s kW = 102 tm / s,
откуда определяем скорость движения груженого вагона в наклонном стволе:from where we determine the speed of movement of a loaded wagon in an inclined shaft:
v = 102 тм/с : 25,25 т = 4 м/с.v = 102 tm / s: 25.25 t = 4 m / s.
В связи с повышенными энергозатратами при работе на подъеме в наклонном стволе уменьшим расстояние между промежуточными приводными станциями при конвейерной откатке вагонов до 200 м. Тогда время движения груженого вагона между двумя последовательно расположенными приводными станциями равно 200 м : 4 м/с = 50 с. Работа в наклонном стволе по выдаче на поверхность угля организуется путем последовательного движения вверх одного за одним по одному грузовых вагонов через каждые 50 с. При этом в каждый момент времени между последовательно расположенными приводными станциями находится только один вагон. При таком движении за один час на поверхность выйдет 3600с : 50с = 72 вагона с углем по 70 т в каждом, всего будет выдано на поверхность 72×70 т = 5000 т/час.Due to the increased energy consumption when working on the rise in an inclined shaft, we will reduce the distance between the intermediate drive stations during conveyor haulage of cars to 200 m.Then, the travel time of a loaded car between two successively located drive stations is 200 m: 4 m / s = 50 s. Work in an inclined shaft to issue coal to the surface is organized by successive upward movement of freight wagons one by one, every 50 s. Moreover, at each moment of time between successively located drive stations there is only one car. With this movement in one hour 3600s will come to the surface: 50s = 72 cars with coal of 70 tons each, a total of 72 × 70 tons = 5000 tons / hour will be issued to the surface.
Таким образом производительность конвейерной откатки вагонов при принятых условиях равна 5000 т/час. При этом будет задействовано 2000 м : 200 м = 10 десять приводных станций, в каждой по 4 электропривода по 250 кВт. Общая задействованная мощность 250 кВт × 4 × 10=10 тыс. кВт.Thus, the productivity of conveyor haulage of cars under the accepted conditions is equal to 5000 t / h. In this case, 2,000 m will be involved: 200 m = 10 ten drive stations, each with 4 electric drives of 250 kW each. The total involved power is 250 kW × 4 × 10 = 10 thousand kW.
Сравним полученные результаты с возможными показателями при работе ленточного конвейера. Наилучшие показатели из существующих серийных ленточных конвейеров, предназначенных для работы в капитальных горных выработках с углом наклона до 18 гр, имеет конвейер ЗЛ100У, производимый Краснолучским машзаводом (разработчик Донгипроуглемаш). Производительность конвейера 850 т/час, конвейер имеет два электропривода по 250 кВт с общей мощностью 500 кВт, скорость движения ленты 2,5 м/с, ширина ленты 1000 мм, приемная способность 16,5 куб.м/мин [6].Compare the results with possible indicators when the belt conveyor. The best performance from existing serial belt conveyors designed to work in capital mine workings with an angle of inclination of up to 18 grams has the ZL100U conveyor manufactured by the Krasnoluchsky Machine-Building Plant (developed by Dongiprouglemash). The conveyor productivity is 850 t / h, the conveyor has two electric drives of 250 kW each with a total capacity of 500 kW, belt speed 2.5 m / s, belt width 1000 mm, receiving capacity 16.5 cubic m / min [6].
Из сравнения конвейерной откатки с аналогом с ленточным конвейером по работе в наклонном стволе, имеющем угол наклона 14,5 градусов, преимущества конвейерной откатки еще более очевидны: производительность конвейерной откатки - 5000 т/час, ленточного конвейера - 850 т/час, производительность транспорта в наклонном подъеме шахты возрастает в шесть раз.From a comparison of conveyor haulage with an analogue with a conveyor belt for working in an inclined shaft with an inclination angle of 14.5 degrees, the advantages of conveyor haulage are even more obvious: productivity of a conveyor haulage - 5000 t / h, belt conveyor - 850 t / h, transport productivity in the slope of the shaft increases six times.
ЛитератураLiterature
1. Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ. Под общей редакцией Б.Ф. Братченко. М.: Недра. 1978 г. 423 с.1. Mine transport and mechanization of auxiliary works. Under the general editorship of B.F. Bratchenko. M .: Subsoil. 1978 423 p.
2. Козлов С.В., Юрицин В.А. Технические средства, применяемые на подземном транспорте. Каталог - справочник. М., 2007 г.2. Kozlov S.V., Yuritsin V.A. Technical means used in underground transport. The catalog is a reference. M., 2007
3. Морозов В.И. и др. Очистные комбайны. Справочник. М.: Издательство МГГУ. 2006 г.3. Morozov V.I. and other Shearers. Directory. M.: Publishing House of Moscow State University. 2006 year
4. Патент на изобретение №2421388 Пластинчатый конвейер. Кариман С.А. Бюллетень №22 от 10 августа 2010 г.4. Patent for invention No. 2421388 Plate conveyor. Kariman S.A. Bulletin No. 22 of August 10, 2010
5. Путилов К.А. Курс физики. Физматгиз. М., 1962 г.5. Putilov K.A. Physics course. Fizmatgiz. M., 1962
6. Клорикьян С.Х., Старичнев В.В., Сребный М.А. и др. Машины и оборудование для шахт и рудников. Справочник. Издательство МГГУ. М., 2002 г.6. Klorikyan S.Kh., Starichnev V.V., Srebny M.A. and others. Machines and equipment for mines and mines. Directory. Publishing House of Moscow State University. M., 2002
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016102147A RU2627918C2 (en) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | Belt haulage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016102147A RU2627918C2 (en) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | Belt haulage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016102147A RU2016102147A (en) | 2017-07-28 |
| RU2627918C2 true RU2627918C2 (en) | 2017-08-14 |
Family
ID=59632158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016102147A RU2627918C2 (en) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | Belt haulage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2627918C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773391C1 (en) * | 2021-02-25 | 2022-06-03 | Станислав Александрович Кариман | Deep underground petroleum production with directional shafts |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU582410A1 (en) * | 1976-05-10 | 1977-11-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского | Equipment-transporting device |
| RU2376476C2 (en) * | 2005-07-13 | 2009-12-20 | Сандвик Майнинг Энд Констракшн Матириалз Хэндлинг Гмбх Энд Ко Кг | Hauling device for continuous hauling of material got under ground |
| RU2013105502A (en) * | 2010-07-09 | 2014-08-20 | ДЖОЙ ЭмЭм ДЕЛАВЭР, ИНК. | MINING SYSTEM WITH CONTINUOUS EXTRACTION |
-
2016
- 2016-01-25 RU RU2016102147A patent/RU2627918C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU582410A1 (en) * | 1976-05-10 | 1977-11-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского | Equipment-transporting device |
| RU2376476C2 (en) * | 2005-07-13 | 2009-12-20 | Сандвик Майнинг Энд Констракшн Матириалз Хэндлинг Гмбх Энд Ко Кг | Hauling device for continuous hauling of material got under ground |
| RU2013105502A (en) * | 2010-07-09 | 2014-08-20 | ДЖОЙ ЭмЭм ДЕЛАВЭР, ИНК. | MINING SYSTEM WITH CONTINUOUS EXTRACTION |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773391C1 (en) * | 2021-02-25 | 2022-06-03 | Станислав Александрович Кариман | Deep underground petroleum production with directional shafts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016102147A (en) | 2017-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101598018B (en) | Alpine bolter miner back affiliating travel type breaking and transhipping continuous transporting device | |
| CN201376791Y (en) | Homogenization distributing machine | |
| AU2014202712B2 (en) | Ore removal production line, twin ramps and ground support installation method | |
| CN101418690A (en) | Flat coal deposit large open pit mine end-slope transport technological process | |
| CN203497761U (en) | Bridge-type stacker | |
| CN107268630A (en) | A kind of side slope protection construction material transport system and method | |
| CN106761808A (en) | A kind of track traffic bored tunnel electric railcar transports corollary system | |
| CN201439717U (en) | Back-up traveling type crushing and transfer continuous transportation device of tunneling and bolting machine | |
| CN102602398B (en) | Quick-transporting method and quick-transport device for foldable temporary cableways | |
| CN208857605U (en) | A kind of mine rail multi-function switch and its railway points system | |
| US3752334A (en) | Industrial bulk material transportation | |
| RU2627918C2 (en) | Belt haulage | |
| CN104609105A (en) | Skip elevator | |
| CN201712625U (en) | Transportation system used for underground coal mine | |
| CN202595586U (en) | Movable turnout platform used for shield tunnel | |
| CN103670416A (en) | Method for rapidly and stably arranging equipment on fully mechanized coal mining face | |
| CN215326647U (en) | Endless rope continuous traction winch multi-roadway transportation system | |
| CN201941770U (en) | Curve transport cableway system | |
| CN105888722A (en) | Construction method for slag discharging and carrying of L-shaped slag discharging table of rail transportation inclined shaft of long and large tunnel | |
| RU2459078C1 (en) | Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks | |
| CN113573967B (en) | YUNITSKIY load transport system with circulation | |
| CN103043077B (en) | Quick shunting system for tunneling slag discharge mining cars in underground roadway of mine | |
| CN201401185Y (en) | Mechanized conveying device for four-corner channel | |
| Pozynich et al. | Sandwich belt high-angle conveyors in solving the transportation problems of deep open pits | |
| CN201390257Y (en) | Laying of railway embankment to rescue stone dump train |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180126 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190205 |