IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Введение. Канатные подъемные установки предназначены для подъема и спуска груза или людей. Скиповые подъемные установки поднимают на поверхность или на выше лежащие горизонты руду и полезные ископаемые. В подземных разработках и в открытых горных работах могут использоваться при возведения больших сооружений где необходима постоянная доставка груза, могут использоваться для подъема людей в экстренных ситуациях.

Общие сведения. Скиповые подъемные установки, используются в горной промышленности (и не только) уже не один десяток лет, и усовершенствовались на протяжении всего времени его использования, так как необходимость в модернизации требовала не только производительность, так и безопасность эксплуатации для жизни человека. В промышленных масштабах, чаще всего используют полностью автоматизированные скиповые подъемные установки, которые не нуждаются в постоянном контроле рабочего персонала (оператора).

На рисунке 1 представлены следующие элементы скиповой подъемной установки:

I – двигатель подъема;

II – редуктор;

III – барабан;

IV – копровые блоки;

V – подземный бункер для полезного ископаемого;

VI – весовой дозатор подземного бункера;

VII – разгрузочные кривые;

VIII – процесс разгрузки скипа;

IХ – поверхностный бункер для полезного ископаемого.

Рис. 1. Схема работы скиповой подъемной установки.

Для обеспечения автоматического режима работы шахтной скиповой подъемной установки она оснащается следующими основными видами датчиков (рис. 1):

1 – тахогенератор двигателя подъема;

2 – тахогенератор барабана;

3 – датчик предельного износа колодок тормоза;

4 – датчик контроля напуска каната;

5 – датчик контроля переподъема скипа;

6 – датчик входа скипа в разгрузочные кривые;

7 – датчик уровня полезного ископаемого в поземном бункере;

8 – датчик уровня полезного ископаемого в поверхностном бункере;

9 – датчик весовой загрузки дозатора;

10 – датчик положения скипа при загрузке.

На рисунке 2, показан сам скип, служащий для подъема на поверхность руды, угля и других сыпучих полезных ископаемых, размеры и объем загрузки могут быть разными, так как каждое предприятие может заказать габариты у производителей. Скип, который показан на рисунке 2, более распространен во всех шахтных предприятиях из-за простоты его элементов, ремонтопригодности и прочности конструкции, и эти факторы весьма немаловажны для оборудования особенно для опасных шахтных выработок. Канатные скиповые подъемные установки в промышленных масштабах используют двух скиповую схему подъема, так как на двух концах соединены скипы, тем самым экономя электроэнергию, из-за принципа противовеса и как бы постоянного рабочего цикла (один разгружается - второй загружается). Не опрокидной двухскиповой подъемник, выигрывает из-за его простоты, поднимаясь на нужную высоту открывает нижнюю часть тем самым высыпая груз.

Рис. 2. Внешний вид скипа.

Подъёмная машина с бицилиндроконическим барабаном. В настоящее время на шахтах средней глубины и глубоких шахтах применяют бицилиндроконические барабаны для скиповых подъемных установок. Бицилиндроконические барабаны состоят из трёх секций: малого цилиндра, конуса, большого цилиндра, с внешней стороны малого цилиндра прикрепляется тормозной обод. В начале подъёма канат поднимающегося подъёмного сосуда навивается на малый цилиндр, далее на конус и на большой цилиндр. Большой цилиндр обслуживает две ветви каната. Для удобства регулирования каната барабаны изготавливают разрезными у большого основания конуса. Витки трения располагаются на малых цилиндрах, а канат испытания – обычно внутри малых цилиндров на бобинах (рис. 3).

Рис. 3. Внешний вид бицилиндроконического барабана.

БЦК-8/5x2,7 – бицилиндроконический барабан, 8-диаметр большого барабана, 5-диаметр малого барабана, 2,7-ширина большого барабана. Ширина конической части составляет 1000 мм.

Пульт управления шахтного подъёма. Пульт шахтного подъёма (ПШП) предназначен для местного и дистанционного управления подъёмными установками. Функциями пульта являются: операции управления разгоном и замедлением подъёмного двигателя и дистанционное управление тормозов при помощи команд-аппаратов; визуальный контроль положения подъёмных сосудов при помощи сельсинных датчиков; визуальный контроль и запись диаграммы скорости подъёма; контроль нагрузки на подъёмный двигатель; отключение подъёмной машины кнопкой в аварийных случаях; сигнализация о наличии напряжения в главных и оперативных цепях; о давлении в тормозной системе; управление вспомогательными приводами. На пульте имеются рукоятки: правая - для управления двигателем подъёмной машины, левая – для управления тормозом. Под ногами машиниста расположены посты аварийной остановки и включения динамического торможения. В центральной части пульта расположены 2 сельсинных указателя глубины, на правой и левой тумбах – измерительные приборы.

Требования к системам автоматизации шахтного подъема. Требования к системам автоматизации шахтных подъемных установок делятся на три группы:

1) Обеспечение точного расчетного движения подъемных сосудов в соответствии с тахограммой их движения в шахтном стволе.

2) Защита подъемной машины включением предохранительного торможения.

3) Блокировка пуска подъемной машины.

В рамках обеспечения точного расчетного движения подъемного сосуда в шахтном стволе должны выполняться следующие требования:

1) Скорость подхода клети к приемной площадке и скорость выхода скипа из разгрузочных кривых не должна превышать 1 м/сек.

2) Скорость перемещения груженого скипа в разгрузочных кривых не должна превышать 0,6 м/сек.

Защита подъемной машины включением предохранительного торможения должна выполняться в следующих случаях:

1) При переподъеме сосуда на 0,5 м. выше уровня приемной площадки.

2) При превышении на 15%. номинальной скорости подъема.

3) При подходе сосуда к приемной площадке со скоростью выше чем 1,5 м/сек при спуске-подъеме груза и более 1 м/сек при спуске-подъеме людей.

4) При провисании или напуске струны каната.

5) При зависании сосуда в любом месте ствола.

6) При недопустимом износе тормозных колодок.

7) При снижении давления в цилиндрах предохранительного тормоза и сети питания тормозной системы.

8) При исчезновении напряжения в цепях управления.

9) При повреждении электронных ограничителей скорости.

Различают рабочее и предохранительное торможение. Рабочим торможением обеспечивается выполнение заданного режима движения подъёмных сосудов и остановка их в нужном положении. Предохранительное торможение необходимо для предотвращения аварий. Исполнительный орган тормоза является общим для рабочего и предохранительного торможения и представляет собой тормозные балки с закреплёнными на них пресс-массовыми колодками, действующими на стальные тормозные ободы органа навивки. Подъёмная машина имеет два тормозных обода и на каждый из них действует индивидуальный исполнительный орган. Тормоза бывают с угловым и поступательным перемещением колодок. Привод тормоза бывает: пружинный гидравлический безгрузовой, пневматический грузовой, пружинный пневматический грузовой и безгрузовой, пневматический грузовой. В привод гидравлического тормоза поступает масло под давлением 0,5-0,8 МПа. В привод пневматического тормоза поступает сжатый воздух от компрессора. Пружинные гидравлические безгрузовые приводы применяют на малых подъёмных машинах. Пневматические грузовые тормоза применяют на крупных подъёмных машинах, причём установка имеет два привода, каждый из которых действует на свой исполнительный орган.

Указатели глубины и скоростемеры. Указатели глубины, указывающие местонахождение подъемных сосудов в стволе в любой момент подъемной операции, бывают механические и электрические. Механические указатели глубины непосредственно связаны с валом подъемной машины. Через приводной вал и систему зубчатых передач указателя глубины вращение пере­дается от коренного вала двум вертикальным винтам с установленными на них гайками. При этом стрелки, укрепленные на гайках, указывают на шкале место нахождения сосудов в стволе. Механические указатели глубины не обеспечивают точных показаний и потому в настоящее время они не изготавливаются. Электрические указатели глубины не имеют механической связи с коренным валом. Они обеспечивают высокую точность определения места нахождения сосуда в стволе. Применение получили сельсинные указатели глубины, устанавливаемые на пульте управления.

Скоростемеры бывают механические, имеющие непосредственную связь с коренным валом подъемной машины, и электрические, не имеющие такой связи. Механические ртутно-поплавковые скоростемеры СШ-1. От коренного вала подъемной машины через ременную передачу приводится во вращение система трех сообщающихся между собой трубок, в которых помещена ртуть. Центробежными силами ртуть вытесняется из средней трубки в крайние. При этом поплавок, находящийся в средней трубке, через систему рычагов приводит в движение стрелку прибора и перо записывающего устройства. Последнее вычерчивает на бумаге диаграмму скорости подъема. Скоростемеры СШ-1 недостаточно чувствительны к малым скоростям, имеют ненадежную ременную передачу. На пультах управления современных подъемных машин устанавливают электрические скоростемеры, в качестве которых применяют самопишущие вольтметры.

Эксплуатация подъёмных машин. Здание одноканатных подъёмных машин имеет зал и подвал. Машинный зал многоканатных установок располагают на копре. В машинном зале располагаются органы навивки, редуктор, двигатель, пульт шахтного подъёма, реверсор, в подвале – роторную магнитную станцию, ящики сопротивления, аккумуляторные батареи аварийного освещения. В здании должно быть рабочее и аварийное освещения. Подъёмная установка находится в ведении главного механика шахты. Планово-предупредительные осмотры и ремонты представляют собой систему периодически повторяющихся мероприятий по проведению запланированных по времени профилактических работ по осмотру, уходу, надзору с устранением неисправностей, а также ревизий и ремонтов, восстанавливающих работоспособность оборудования установки. Для подъёмных установок приняты следующие виды осмотров: ежесменный, ежесуточный осмотры. Текущий ремонт производят еженедельно бригадой по осмотру и ремонту подъёмной установки под руководством механика подъёма. Капитальный ремонт из-за сложности работ предусматривает остановку подъёма на длительное время по графику, составленному главным механиком.

Список литературы:

1. Гольдберг О.Д., Свериденко И.С. Проектирование электрических машин. – 2006.

2. Гришко А.П. Стационарные машины. Том 1 – Рудничные подъемные машины. – 2006.

3. Гришко А.П., Шелоганов В.И. Стационарные машины и установки. – 2007.

4. Канатович Л.И., Хазанович Г.Ш., Волков В.В., Воронова Э.Ю., Отроков А.В., Черных В.Г. Машины и оборудования для горностроительных работ. – 2013.

5. Клорикьян С.Х., Старичнев В.В., Сребный М.А. и др. Справочник «Машины и оборудования для шахт и рудников. – 2002.

6. http://gornoedelo.narod.ru/ - библиотека горного дела.

7. http://vunivere.ru - учебные материалы.

8. http://www.elticon.ru/ - официальный сайт компании ЭЛИТКОН.

9. http://www.twirpx.com - международный архив знаний.

Код для цитирования: Скопировать