Высота копра определяется высотой размещения направляющих шкивов над устьем ствола. Последняя зависит от технологической схемы транспорта полезного ископаемого от ствола, типа подъемного сосуда и схемы размещения шкивов.
Для барабанных подъемных установок высота копра Нк принимается при расположении шкивов:
на одной геометрической оси (рис. 7.4, а)
Нк = h0 + hс + hпер + 0,75Rш (7.18)
|
Рис. 7.4. Расположение барабанных подъемных машин |
в одной вертикальной плоскости (рис. 7.4, б)
Нк ' = Нк + 2Rш + 1 (7.19)
где h0 – высота приемной площадки над уровнем поверхности устья ствола, м; hс – полная высота подъемного сосуда с учетом прицепного устройства, м; hпер – высота переподъема, принимаемого из условия возможности аварийного торможения (устанавливается нормами ПБ), м; Rш – радиус шкива, м; 0,75Rш – запас высоты во избежание соприкосновения коуша прицепного устройства с ободом шкива, м.
Аналогично определяется высота копра многоканатной подъемной машины (рис. 7.5) [1, 17].
Высота подъема (см. рис. 7.4):
Рис. 7.5. Расположение многоканатной подъемной машины на копре:
1 – канатоведущий шкив;
2 – отклоняющий шкив;
3 – подъемный сосуд
для клетевых установок
Н = Нш + h0 (7.20)
для скиповых установок
Н = Нш + h0 + hзаг (7.21)
где Нш – глубина ствола от поверхности до уровня околоствольного двора, м; hзаг – глубина опускания скипа ниже уровня околоствольного двора, в среднем hзаг = 10-22 м.
Длина и угол наклона струны. Длина струны Lc каната определяется как расстояние между осями направляющего шкива и барабана подъемной машины. Она равна:
(7.22)
где С ~ 1 м – расстояние от нулевой отметки до оси барабана; Lм – расстояние между отвесами канатов и осью органов навивки.
При расположении шкивов в одной вертикальной плоскости необходимо учесть расстояние между канатами bк (см. рис. 7.4, б), которое зависит от ширины подъемных сосудов bс и расстояния между ними, принимаемого 0,2 м, bк=bс+0,2.
Расстояние Lм зависит от угла наклона струны β, который рекомендуется принимать в пределах, град
30 °≤ β ≤45 °.
При больших значениях угла β чрезмерно увеличивается давление копра и его укосины на фундамент, что затрудняет устройство фундамента под укосину. Практически считают, что углы наклона верхней βв и нижней βн струн равны β.
При принятых значениях р расстояние находится в пределах
Нк < Lм < 1,5Нк.
Во избежание больших провесов и колебаний максимальная длина стрелы Lc без поддерживающих роликов не должна превышать 65 м. В тех случаях, когда длина струны достигает 70-120 м, устанавливаются поддерживающие ролики.
Углы отклонения канатов. Отклонение канатов от вертикальной плоскости, проходящей через плоскость направляющего шкива, может быть в двух направлениях: к наружной реборде барабана (месту закрепления каната) и к внутренней его реборде (концу навивки). В связи с этим различают внутренний αв и наружный αн углы отклонения (девиации) канатов (см. рис. 7.4). Чтобы избежать износа канатов от трения витка о виток, трения о реборду, а также выскакивания каната из желобков и его навивки на барабан с переменным шагом, ограничивают углы девиации канатов. Согласно ПБ, эти углы не должны превышать 1о 30’ (0,026 рад) для цилиндрических барабанов и 2° (0,035 рад) со стороны малого цилиндра для бицилиндроконического.
Значения углов отклонения канатов в плоскости их струны проверяют по формулам (см. рис. 7.4, а):
(7.23)
где bн и bв – соответственно наружное и внутреннее линейное отклонение каната на барабане, м.
При размещении шкивов в одной вертикальной плоскости (см. рис. 7.4, б) в формулу (7.22) вместо Lс подставляют Lс1 и Lс2.
Значения отклонений bн и bв легко определяются из треугольников и геометрических размеров органов навивки. В частности, для двухбарабанного органа навивки
bн = В – b’0 – bв – b0 (7.24)
где bш – расстояние между шкивами; В – ширина барабана; bр – расстояние между внутренними ребордами барабанов; b’0 – не использованная для навивки длина барабанов; b0 – длина барабана под витками трения, b0 = nтр·(dк + bз); dк – диаметр каната; bз – зазор между канатами; nтр – число витков трения (принимается при футеровке nтр = 3 и без нее nтр = 5).
При получении значений углов девиации больше допустимых следует или увеличить расстояние Lм до подъемной машины, или развернуть направляющие шкивы относительно подъемных сосудов, или выбрать подъемную машину с барабанами меньшей ширины, но большего диаметра.
В подъемных установках с ведущим шкивом трения для устранения углов девиации копровый шкив устанавливают в одной вертикальной плоскости с ведущим шкивом.
Канатоемкость органов навивки подъемных машин.
Максимальная глубина подъема, которую может обеспечить подъемная машина, определяется канатоемкостью ее органа навивки. Канатоемкость зависит от параметров последнего (диаметра D и ширины В), допустимого числа слоев навивки, шага желобков на поверхности барабанов, числа витков трения и резервных витков, используемых при испытаниях каната.
Для людских и грузолюдских подъемов вертикальных и наклонных (до 60°) стволов навивка канатов на барабан должна быть однослойной. При углах 30 – 60° и грузовых вертикальных подъемах допускается двухслойная навивка канатов на барабаны. Для грузовых наклонных подъемов на поверхности и всех грузовых подъемных установок, установленных под землей, допускается трехслойная навивка [1, 7].
Длина рабочей части каната (максимальная высота подъема) может быть определена из выражений:
для одно – и двухбарабанных машин
(7.25)
для машин с разрезным барабаном
(7.26)
для машин с бицилиндроконическим барабаном (БЦК)
(7.27)
где В – ширина барабана (для БЦК индекс м – малый барабан; индекс б – большой барабан); z – число слоев навивки; nтр – число витков трения; Lк – длина каната на конусной части органа навивки БЦК; 1 и 2 – число резервных витков на барабане.
Шаг нарезки t желобков под канат рассчитывают по диаметру каната и добавляют 2 – 3 мм для машин малых диаметров, а для машин большого диаметра он регламентирован ГОСТ 18115–72.