Politechnika Wrocławska Wrocław, 28.12.2009 r

Wydział Geoinżynierii,

Górnictwa i Geologii

Kierunek: Górnictwo i Geologia

Specjalizacja: EPiOZ

Rok V

EKSPLOATACJA ODKRYWKOWA III

Projekt eksploatacji Węgla Brunatnego złoża „Legnica Zachód”

Wykonał: Prowadzący:

Daniel Koreń mgr inż. Adam Bajcar

nr albumu: 149326

1. Budowa geologiczna złoża „Legnica Zachód”

Obszar Legnicy znajduje się w obrębie bloku przedsudeckiego, który w podłożu jest zbudowany z epimetamorficznych utworów starszego paleozoiku. Utwory te wykształcone są w postaci łupków chlorytowo-serycytowych i flitów (20-30 m). Na nich miąższą wartwą (20-30 m) zalega rumosz skalny (zwietrzeliny ilaste) paleogenu i utwory neogenu w postaci iłów, mułków, piasków i węgla brunatnego (Łabno, 1981) o (miąższości 20-30 m.) Na obszarze miasta udokumentowane są złoża węgla brunatnego Legnica (Safader i in., 1968; Bielawski i in., 1990). W zachodniocentralnej części miasta znajdują się wychodnie utworów neogenu: miocenu górnego i pliocenu w postaci iłów i mułków ilastych.

Plejstocen reprezentują głównie piaski, żwiry wodnolodowcowe i rzeczne oraz gliny zwałowe związane ze zlodowaceniami południowopolskim i środkowopolskim (głównie ze stadiałem maksymalnym). Wyżej, rozciągając się wzdłuż prawego brzegu Kaczawy, a w centralnej części Legnicy wypełniając obszar międzyrzecza Czarnej Wody i Kaczawy, występują piaski i żwiry tarasów nadzalewowych zlodowacenia północnopolskiego. Utwory holocenu wykształcone są przeważnie w postaci iłów i mułków tarasów zalewowych oraz piasków i żwirów współczesnych koryt Kaczawy i Czarnej Wody (Rys. 1.). Miąższość utworów czwartorzędowych na obszarze miasta przeważnie wynosi od 3 do 20 m.

2. Umiejscowienie Kopalni Odkrywkowej i Technologia Eksploatacji

Złoże węgla brunatnego umiejscowione jest na obszarze górniczym „Legnica”, zlokalizowanym na terenie powiatu legnickiego, gmina Miłkowice (Rys. 2.). Przedsiębiorca uzyskał koncesje na eksploatacje tego złoża na podstawie decyzji Marszałka Województwa Dolnośląskiego. Złoże będzie eksploatowane metoda odkrywkową z wykorzystaniem koparek kołowych wieloczerpakowych. Nadkład zostanie zdjęty dwoma koparkami kołowymi SchRs-1200 i przetransportowany przenośnikami taśmowymi na zwałowisko zewnętrzne, a następnie zostanie on wykorzystany do rekultywacji wyrobiska po zakończonej eksploatacji, z przeznaczeniem na stok narciarski i tor motocrossowy. Prace udostępniające będą prowadzone na dwóch poziomach nadkładowych o wysokości 20 m, natomiast eksploatacja kopaliny będzie odbywała się koparką kołową SchRs-1200 na piętrze o wysokości 21 m. Projektowane wyprzedzenie zdjęcia nadkładu wynosi minimalnie 10 metrów w stosunku do frontu eksploatacyjnego kopaliny. W bezpośrednim sąsiedztwie OG„Legnica” nie znajdują się żadne zbiorniki, rzeki oraz cieki wodne. Złoże w całości znajduje się ponad granica zwierciadła wód podziemnych. Na terenie górniczym nie występują zagrożenia wodne, dlatego też nie przewiduje się budowy złożonej infrastruktury odwadniającej. Przewiduje się kształtowanie poziomów eksploatacyjnych, transportowych i stałych o nachylenie 35 º.

Przewiduje się likwidacje zakładu górniczego po wyeksploatowaniu zasobów operatywnych kopaliny. Po zakończeniu eksploatacji w danym polu złoża, przewiduje się kształtowanie zboczy stałych o generalnym nachyleniu 21 º z wykorzystaniem nadkładu zdjętego przy udostępnianiu złoża, oraz jego biologiczna rekultywacje polegającą na wprowadzaniu roślinności pionierskiej trawiastej w celu ulepszenie fizyko-chemicznych i biologicznych właściwości gruntów oraz zabezpieczającej przed erozją powierzchniową. Po likwacji całego zakładu górniczego i wprowadzeniu pionierskiej roślinności trawiastej na zboczach obszaru górniczego przewiduje się dalszą rekultywacje w kierunku zagospodarowania wodnego. Natomiast zwałowisko zewnętrzne (o nachyleniu zboczy 20°) zostanie zrekultywowane w kierunku leśnym, z przeznaczeniem na utworzenie stoku narciarskiego i tor motocrossowy.

Rys. 1. Przekrój geologiczny A-B przez złoże „Legnica Zachód”

TU MA BYĆ MAPA LOKALIZACJI ZŁOŻA

3. Harmonogram Prac

2010-2015- Przetargi dotyczące zakupu terenu pod budowę kopalni, przesiedlenie i wykup gruntów i nieruchomości od mieszkańców wsi: Siedliska i Biała

2015-2017- budowa wkopu udostępniającego

2017-2029- docelowa eksploatacja złoża ”Legnica Zachód”

2029-2035- rekultywacja obszaru górniczego

4. Szczegółowy projekt eksploatacji węgla brunatnego ze złoża „Legnica Zachód”

1. Dobór zgarniarki do warunków pracy na Obszarze Górniczym „Legnica Zachód”. Zadanie zgarniarki polega na zebraniu humusu na przedpolu pracy koparek kołowych.

Do wykonania tej pracy zastosowano:

Zgarniarkę Caterpillar 657G:

Parametry:

- Moc użyteczna - ciągnik/zgarniarka

421 kW (564 KM) / 306 kW (410 KM),

- pojemność komory zgarniarki 33,6 m³,

- głębokość wybierania- 425 mm,

- szerokość wybierania- 3846 mm,

- prędkość maksymalna- 55,7 km/h,

1. Czas trwania cyklu pracy zgarniarki:

Gdzie:

-długość drogi:

l1- napełniania: 20 m,

l2- transportu: 1650 m,

l3- opróżniania: 15 m,

l4- powrotu zgarniarki: 80 m.

- prędkość:

v1- napełniania: 26 km/h,

v2- transportu: 36 km/h,

v3- opróżniania: 15 km/h,

v4- powrotu zgarniarki: 50 km/h,

t₁- czas zmiany biegów: 0,17 min.,

t₂- czas zawracania : 0,33 min.

2. Obliczenie wydajności zgarniarki

gdzie:

Q_e- wydajność zgarniarki, m³/h,

J- pojemność geometryczna skrzyni,33,6 m³,

k_n- współczynnik napełnienia skrzyni, dla gruntów plastycznych z domieszką gruboziarnistego piasku o wilgotności 28%, k_n=0,8,

k_c- współczynnik efektywnego wykorzystania czasu pracy, 0,9,

T_c- czas trwania cyklu pracy, 3,45 min.

3. Obliczenie objętości humusu ze złoża „Legnica Zachód”

gdzie:

Q_zl- całkowita objętość humusu ze złoża „ Legnica Zachód”, m³,

P_pow- powierzchnia złoża „Legnica Zachód”, m²,

g- miąższość zdejmowanej wartwy humusu, g=0,5 m,

P_pow=

gdzie: x= 1600 m,

P_pow= 7 129 600 m²

4. Obliczenie całkowitego czasu pracy zgarniarki

t_cpzgk=

t_cpzgk- całkowity czas pracy zgarniarki

t_zgk- czas pracy zgarniarki, h,

t_rp- roczny czas pracy zgarniarki, h,

gdzie:

Q_zl- całkowita objętość humusu ze złoża „ Legnica Zachód”, m³,

Q_e- wydajność zgarniarki, m³/h,

t_rp=i_dp∙i_gp

i_dp- ilość dni pracy w roku, 260 dni,

i_gp- ilość godzin pracy na dobę, 10 h,

t_rp=260∙10=2 600 h

t_cpzgk=

t_cpzgk=

Sprawdzenie warunku

t_cpzgk<t_e

gdzie:

t_cpzgk- całkowity czas pracy zgarniarki

t_e- czas eksploatacji złoża, 7 lat,

3 lata, 69 dni< 7 lat

Warunek spełniony

2. Ustalenie minimalnej odległości zebranego humusu wymaganej do rozpoczęcia pracy koparki kołowej

Ustalono, że należy odsłonić front pola eksploatowanego na odległość minimum 300 m, aby można było rozpocząć wykonanie wkopu udostępniającego.

3. Obliczenie czasu niezbędnego na odsłonięcie frontu pola na 300m

t₃₀₀- czas niezbędny na odsłonięcie frontu pola na 300 m, h,

Q₃₀₀- objętość frontu pola na 300m, m³,

Q_e- wydajność zgarniarki, 420 m³/h,

P₃₀₀=l_w∙l_f∙g

gdzie:

l_w- długość wybiegu pola, 1600m,

l_f- długość frontu pola, 300 m,

g- miąższość zdejmowanej wartwy humusu, g=0,5 m,

P₃₀₀= 1600∙300∙0,5=240 000 m³

t₃₀₀=

Czas wyprzedzenia prac zgarniarki w stosunku do rozpoczęcia prac koparek kołowych wynosi 58 dni roboczych.

Rys.3 Schemat pracy zgarniarki

4. Dobór spycharki i usuwaniee zwałów humusu

1. Usuwanie zwałów humusu

Do usuwania zgarniętego humusu zastosowano specjalną rampę załadowczą. Humus będzie ładowany na rampę przy pomocy spycharki. Na rampie zastosowano specjalny wózek zrzutowy, który będzie ograniczał ilość urobku spadającego na taśmę przenośnika

2. Dobór spycharki

Należy dobrać taką spycharkę, której czas załadowania rampy będzie krótszy, niż czas dostawy kolejnej pryzmy humusu.

Obliczenia dla spycharki Caterpillar

lemiesz 8,34 m³

1. obliczenie czynności stałych T_st

-czas zmiany biegu -5 s

-czas zmiany kierunku jazdy 10s

- czas podnoszenia lemiesza 5 s

- czas opuszczania lemiesza- 5s

T_st=0,5 min

2. obliczenie czasu trwania czynności zmiennych-T_zm

-l₁ długość1. odcinka przesuwania 18,8m

- v₁- prędkość jazdy do przodu, 10,5 km/h,

- l₂- długość odcinka powrotu 22,6

- v₂- prędkość jazdy do tyłu, 13,5 km/h,

-l₃- długość2. odcinka przesuwania 22,6 m,

- v₃- prędkość jazdy do przodu, 10,5 km/h,

-l₄- długość odcinka powrotu, 26,4 m,

-v₄- prędkość jazdy do tyłu, 13,5 km/h,

-l₅- długość2. odcinka przesuwania 26,4 m,

-v₅- prędkość jazdy do przodu, 10,5 km/h,

-l₆- długość2. odcinka powrotu 30,2 m

-v₆- prędkość jazdy do tyłu, 13,5 km/h,

-l₇- długość odcinka przesuwania 30,2 m,

-v₇- prędkośc jazdy do przodu , 10,5 km/h,

-l₈- długość1. odcinka powrotu 18,8m

-v₈- prędkość jazdy do tyłu, 13,5 km/h,

T_zm=0,06∙(l₁/v₁+l₂/v₂+l₃/v₃+l₄/v₄+l₅/v₅+l₆/v₆+l₇/v₇+l₈/v₈)

T_zm=0,06∙(18,8/10,5+22,6/13,5+22,6/10,5+26,4/13,5+26,4/10,5+30,2/13,5+30,2/10,5+18,8/13,5)=1,00 min

3. Czas trwania jednego cyklu T_c

T_cspych=T_st+T_zm

T_c=0,5+1,0=1,5 min.

Przyjęta spycharka gąsienicowa Caterpillar D7R-Seria 2 spełnia warunek na czas pracy.

T_cspych<T_c

1,5< 3,45

1. Dobór przenośnika taśmowego dla zwałowanego humusu

1. Dobór dwóch przenośników dla współpracy ze spycharką

DANE :

L =4800 m.

B =1400 mm= 1,4 m

υ =5,24 m/s

L=4800 m

Transportowany urobek: węgiel brunatny,

Do obliczeń dobieram taśmę o wytrzymałości 1600 kN/m,

Przyjęto do projektu:

Rodzaj taśmy St 1600 z linkami stalowymi

Masa jednostkowa taśmy mt = 33,4 [kg/m²]

Grubość bieżnika górnego S₂= 10 [mm]

Grubość bieżnika dolnegoj S₃= 6 [mm]

4.5.2. WYDAJNOŚĆ .

a) nominalna.

Q_z = k_n·F_n·υ

k_n=1,0-współczynnik korekcyjny zależny od nachylenia taśmy.

F_n - przekrój nominalny nosiwa F_n=0,2528 m²

Q_z=1,0·0,2528·5,24=1,3247 m³/s

b) objętościowa

Q_v=k_z·Q_z

k_z= 0,6-współczynnik nierównomierności załadowania przenośnika.

Q_v=0,6·1,3247=0,7948 m³/s

3. masowa

Q_m=Q_v·ρ

ρ=1300 kg/m³

Q_m=0,7948·1300= 1 033,2 kg/s

1. OPORY RUCHU.

1. cięgno górne

W_g=C·f·g·(m_T+m_K+m_N)·cosδ

gdzie :

C=1,01-współczynnik uwzględniający skupione opory ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu

dla L= 4800 m

f =0,019 - współczynnik oporów ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu - dla przenośników przesuwnych w kopalniach odkrywkowych

m_T - masa taśmy w jednym cięgnie

m_K - masa części obrotowych krążników w cięgnie górnym

m_N - masa nosiwa na taśmie

W

m_T=L·B·m_t

m_t - masa jednostkowa taśmy m_t=33,4 kg/m

m_T=4 800·1,4·33,4 = 160 320 kg

m_K=n_g·z_g·m_g+n_e·z_e·m_e

z_g - liczba krążników w zestawie górnym z_g=3

z_e - liczba krążników w zestawie nadawowym z_e=5

m_g - masa części obrotowych krążnika nośnego m_g=14,3kg

m_e - masa części obrotowych krążnika nadawowego m_e=33,3kg

n_e - liczba zestawów krążników nadawowych n_e=8

n_g - liczba zestawów krążników nośnych n_g =3 997

l_e - rozstaw zestawów krążników nadawowych l_e=0,5 m

l_g - rozstaw zestawów krążników górnych l_g=1,2 m

m_K=3997·3·14,3+8·5·33,3=172 803,3 kg

kg

W_g=1,1·0,019·9,81·(160 320+172 803,3+ 946 442,7)·1=262 348,1 N

b)cięgno dolne

- odcinek

W_d=C·f·g·(m_T+m_K)·cosδ

C=1,1-współczynnik uwzględniający skupione opory ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu

dla L= 4800 m

f =0,019 - współczynnik oporów ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu - dla przenośników przesuwnych w kopalniach odkrywkowych

m_T - masa taśmy w jednym cięgnie

m_K - masa części obrotowych krążników w cięgnie dolnym

m_K=n_d·z_d·m_d

z_d - liczba krążników w zestawie dolnym z_d = 2

m_d - masa części obrotowych krążnika dolnego m_d = 23,0 kg

n_d - liczba zestawów krążników dolnych n_d = 960

l_d - rozstaw zestawów krążników górnych l_d=5,0 m

m_K=960·2·23,0 = 44 160 kg

n_d=

m_T=160 320 kg

W_d=1,1·0,019·9,81·(160 320+44 160)·1=41 924,3 N

3. opory całkowite

W_n=W_g+W_d

W_n= 262 348,1 +41 924,3 =304 272,4 N

1. Siła obwodowa w ruchu ustalonym.

P_o=W_n

P_o=304 272,4

2. MOC NAPĘDU.

N_c=

η_m. - sprawność silnika

N_c=
kW

Do obliczeń przyjmuję silnik o mocy większej o 5% niż moc obliczona

N_crz=1733,1·1,05=1 819,8 kW

Z obliczeń wynika, że należy przyjąć 4 silniki o mocy 500 kW każdy

Warunek: 4∙500>1 946,9- spełnia założenia projektowe.

Przyjęta technologia eksploatacji wymaga zastosowania 2 przenośników o parametrach jak w punkcie 4.5.

3. Dodatkowy przenośnik, niezbędny dla zbiorczego zwałowania humusu

DANE :

L =1700 m.

B =1400 mm= 1,4 m

υ =5,24 m/s

L=1700 m

Transportowany urobek: węgiel brunatny,

Do obliczeń dobieram taśmę o wytrzymałości 1600 kN/m,

Przyjęto do projektu:

Rodzaj taśmy St 1600 z linkami stalowymi

Masa jednostkowa taśmy mt = 33,4 [kg/m²]

Grubość bieżnika górnego S₂= 10 [mm]

Grubość bieżnika dolnegoj S₃= 6 [mm]

4.5.2. WYDAJNOŚĆ .

a) nominalna.

Q_z = k_n·F_n·υ

k_n=1,0-współczynnik korekcyjny zależny od nachylenia taśmy.

F_n - przekrój nominalny nosiwa F_n=0,2528 m²

Q_z=1,0·0,2528·5,24=1,3247 m³/s

b) objętościowa

Q_v=k_z·Q_z

k_z= 0,6-współczynnik nierównomierności załadowania przenośnika.

Q_v=0,6·1,3247=0,7948 m³/s

4. masowa

Q_m=Q_v·ρ

ρ=1300 kg/m³

Q_m=0,7948·1300= 1 033,2 kg/s

1. OPORY RUCHU.

2. cięgno górne

W_g=C·f·g·(m_T+m_K+m_N)·cosδ

gdzie :

C=1,01-współczynnik uwzględniający skupione opory ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu

dla L= 1700 m

f =0,019 - współczynnik oporów ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu - dla przenośników przesuwnych w kopalniach odkrywkowych

m_T - masa taśmy w jednym cięgnie

m_K - masa części obrotowych krążników w cięgnie górnym

m_N - masa nosiwa na taśmie

W

m_T=L·B·m_t

m_t - masa jednostkowa taśmy m_t=33,4 kg/m

m_T=1 700·1,4·33,4 = 79 492 kg

m_K=n_g·z_g·m_g+n_e·z_e·m_e

z_g - liczba krążników w zestawie górnym z_g=3

z_e - liczba krążników w zestawie nadawowym z_e=5

m_g - masa części obrotowych krążnika nośnego m_g=14,3kg

m_e - masa części obrotowych krążnika nadawowego m_e=33,3kg

n_e - liczba zestawów krążników nadawowych n_e=8

n_g - liczba zestawów krążników nośnych n_g =1 412

l_e - rozstaw zestawów krążników nadawowych l_e=0,5 m

l_g - rozstaw zestawów krążników górnych l_g=1,2 m

m_K=1 412·3·14,3+8·5·33,3=61 907 kg

kg

W_g=1,1·0,019·9,81·(79 492 +61 907 +
)·1=97716,31 N

b)cięgno dolne

- odcinek

W_d=C·f·g·(m_T+m_K)·cosδ

C=1,1-współczynnik uwzględniający skupione opory ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu

dla L= 1700 m

f =0,019 - współczynnik oporów ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu - dla przenośników przesuwnych w kopalniach odkrywkowych

m_T - masa taśmy w jednym cięgnie

m_K - masa części obrotowych krążników w cięgnie dolnym

m_K=n_d·z_d·m_d

z_d - liczba krążników w zestawie dolnym z_d = 2

m_d - masa części obrotowych krążnika dolnego m_d = 23,0 kg

n_d - liczba zestawów krążników dolnych n_d = 340

l_d - rozstaw zestawów krążników górnych l_d=5,0 m

m_K=340·2·23,0 = 15 640 kg

n_d=

m_T=79 492 kg

W_d=1,1·0,019·9,81·(79 492+15 640)·1=19 504,8N

4. opory całkowite

W_n=W_g+W_d

W_n= 97 716,31 +19 504,8 =117 221,1 N

1. Siła obwodowa w ruchu ustalonym.

P_o=W_n

P_o=117 221,1 N

2. MOC NAPĘDU.

N_c=

η_m. - sprawność silnika

N_c=
kW

Do obliczeń przyjmuję silnik o mocy większej o 5% niż moc obliczona

N_crz=667,7·1,05=701,0 kW

Z obliczeń wynika, że należy przyjąć 2 silniki o mocy 350 kW każdy

Warunek: 2∙350>701,0- spełnia założenia projektowe.

3. Dobór przenośnika

DANE :

L =1000 m.

B =2600 mm= 2,6m

υ =5,24 m/s

L_AB=1000 m

Transportowany urobek: węgiel brunatny,

Do obliczeń dobieram taśmę o wytrzymałości 1600 kN/m,

Przyjęto do projektu:

Rodzaj taśmy St 1600 z linkami stalowymi

Masa jednostkowa taśmy mt = 33,4 [kg/m²]

Grubość bieżnika górnego S₂= 10 [mm]

Grubość bieżnika dolnego S₃= 6 [mm]

4.5.2. WYDAJNOŚĆ .

a) nominalna.

Q_z = k_n·F_n·υ

k_n=1,0-współczynnik korekcyjny zależny od nachylenia taśmy.

F_n - przekrój nominalny nosiwa F_n= 1,094028 m²

Q_z=1,0·1,094028·5,24=5,7327 m³/s

b) objętościowa

Q_v=k_z·Q_z

k_z= 0,6-współczynnik nierównomierności załadowania przenośnika.

Q_v=0,6·5,7327 =3,4396 m³/s

5. masowa

Q_m=Q_v·ρ

ρ=1300 kg/m³

Q_m=3,4396·1300= 4 471,5kg/s

1. OPORY RUCHU.

3. cięgno górne

W_g=C·f·g·(m_T+m_K+m_N)·cosδ

gdzie :

C=1,01-współczynnik uwzględniający skupione opory ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu

dla L= 1000 m

f =0,019 - współczynnik oporów ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu - dla przenośników przesuwnych w kopalniach odkrywkowych

m_T - masa taśmy w jednym cięgnie

m_K - masa części obrotowych krążników w cięgnie górnym

m_N - masa nosiwa na taśmie

m_T=L·B·m_t

m_t - masa jednostkowa taśmy m_t=33,4 kg/m

m_T=1000·1,4·33,4 = 46 760 kg

m_K=n_g·z_g·m_g+n_e·z_e·m_e

z_g - liczba krążników w zestawie górnym z_g=3

z_e - liczba krążników w zestawie nadawowym z_e=5

m_g - masa części obrotowych krążnika nośnego m_g=14,3kg

m_e - masa części obrotowych krążnika nadawowego m_e=33,3kg

n_e - liczba zestawów krążników nadawowych n_e=8

n_g - liczba zestawów krążników nośnych n_g =997

l_e - rozstaw zestawów krążników nadawowych l_e=0,5 m

l_g - rozstaw zestawów krążników górnych l_g=1,2 m

m_K=997·3·14,3+8·5·33,3=15 589,1 kg

kg

W_g=1,1·0,019·9,81·(46 760+15 589+ 197175,6)·1=51 979,9 N

b)cięgno dolne

- odcinek

W_d=C·f·g·(m_T+m_K)·cosδ

C=1,1-współczynnik uwzględniający skupione opory ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu

dla L= 1000 m

f =0,019 - współczynnik oporów ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu - dla przenośników przesuwnych w kopalniach odkrywkowych

m_T - masa taśmy w jednym cięgnie

m_K - masa części obrotowych krążników w cięgnie dolnym

m_K=n_d·z_d·m_d

z_d - liczba krążników w zestawie dolnym z_d = 2

m_d - masa części obrotowych krążnika dolnego m_d = 23,0 kg

n_d - liczba zestawów krążników dolnych n_d = 200

l_d - rozstaw zestawów krążników górnych l_d=5,0 m

m_K=200·2·23,0 = 9 200 kg

n_d=

m_T=46 760 kg

W_d=1,1·0,019·9,81·(46 760+9 200)·1=11 473,4 N

5. opory całkowite

W_n=W_g+W_d

W_n= 51 979,9 +11 473,4 =63 453,3 N

1. Siła obwodowa w ruchu ustalonym.

P_o=W_n

P_o=63 453,3 N

2. MOC NAPĘDU.

N_c=

η_m. - sprawność silnika

N_c=
kW

Do obliczeń przyjmuję silnik o mocy większej o 5% niż moc obliczona

N_crz=361,41·1,05=379,48 kW

Z obliczeń wynika, że należy przyjąć silnik o mocy 400 kW

1. Dobór przenośnika odstawy głównej dla humusu

DANE :

L =400 m.

B =2600 mm= 2,6m

υ =5,24 m/s

L_AB=400 m

Transportowany urobek: węgiel brunatny,

Do obliczeń dobieram taśmę o wytrzymałości 1600 kN/m,

Przyjęto do projektu:

Rodzaj taśmy St 1600 z linkami stalowymi

Masa jednostkowa taśmy mt = 33,4 [kg/m²]

Grubość bieżnika górnego S₂= 10 [mm]

Grubość bieżnika dolnego S₃= 6 [mm]

4.5.2. WYDAJNOŚĆ .

a) nominalna.

Q_z = k_n·F_n·υ

k_n=1,0-współczynnik korekcyjny zależny od nachylenia taśmy.

F_n - przekrój nominalny nosiwa F_n= 1,094028 m²

Q_z=1,0·1,094028·5,24=5,7327 m³/s

b) objętościowa

Q_v=k_z·Q_z

k_z= 0,6-współczynnik nierównomierności załadowania przenośnika.

Q_v=0,6·5,7327 =3,4396 m³/s

6. masowa

Q_m=Q_v·ρ

ρ=1300 kg/m³

Q_m=3,4396·1300= 4 471,5kg/s

1. OPORY RUCHU.

4. cięgno górne

W_g=C·f·g·(m_T+m_K+m_N)·cosδ

gdzie :

C=1,01-współczynnik uwzględniający skupione opory ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu

dla L= 400 m

f =0,019 - współczynnik oporów ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu - dla przenośników przesuwnych w kopalniach odkrywkowych

m_T - masa taśmy w jednym cięgnie

m_K - masa części obrotowych krążników w cięgnie górnym

m_N - masa nosiwa na taśmie

m_T=L·B·m_t

m_t - masa jednostkowa taśmy m_t=33,4 kg/m

m_T=400·1,4·33,4 = 18 704 kg

m_K=n_g·z_g·m_g+n_e·z_e·m_e

z_g - liczba krążników w zestawie górnym z_g=3

z_e - liczba krążników w zestawie nadawowym z_e=5

m_g - masa części obrotowych krążnika nośnego m_g=14,3kg

m_e - masa części obrotowych krążnika nadawowego m_e=33,3kg

n_e - liczba zestawów krążników nadawowych n_e=8

n_g - liczba zestawów krążników nośnych n_g =329

l_e - rozstaw zestawów krążników nadawowych l_e=0,5 m

l_g - rozstaw zestawów krążników górnych l_g=1,2 m

m_K=329·3·14,3+8·5·33,3=15 446,1 kg

kg

W_g=1,1·0,019·9,81·(18 704 +15 446,1+ 78 870,2)·1=23 172,5 N

b)cięgno dolne

- odcinek

W_d=C·f·g·(m_T+m_K)·cosδ

C=1,1-współczynnik uwzględniający skupione opory ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu

dla L= 400 m

f =0,019 - współczynnik oporów ruchu przenośnika przy nominalnym obciążeniu - dla przenośników przesuwnych w kopalniach odkrywkowych

m_T - masa taśmy w jednym cięgnie

m_K - masa części obrotowych krążników w cięgnie dolnym

m_K=n_d·z_d·m_d

z_d - liczba krążników w zestawie dolnym z_d = 2

m_d - masa części obrotowych krążnika dolnego m_d = 23,0 kg

n_d - liczba zestawów krążników dolnych n_d = 80

l_d - rozstaw zestawów krążników górnych l_d=5,0 m

m_K=80·2·23,0 = 3 680 kg

n_d=

m_T=18 704 kg

W_d=1,1·0,019·9,81·(18 704 +3 680)·1=4 589 N

6. opory całkowite

W_n=W_g+W_d

W_n= 23 172,5 +4 589=27 761,9 N

1. Siła obwodowa w ruchu ustalonym.

P_o=W_n

P_o=27 761,9 N

2. MOC NAPĘDU.

N_c=

η_m. - sprawność silnika

N_c=
kW

Do obliczeń przyjmuję silnik o mocy większej o 5% niż moc obliczona

N_crz=158,12·1,05=166,0 kW

Z obliczeń wynika, że należy przyjąć silnik o mocy 200 kW

Warunek: 200>166,0

---