43714

Повышение технического уровня подземного горношахтного оборудования

Дипломная

География, геология и геодезия

Запасы угля Вскрытие шахтного поля. Основной базой каменного угля Украины по-прежнему остаётся Донбасс. Обогащение угля не осуществляется. Основными потребителями угля являются ТЭЦ.

Русский

2013-11-06

91.49 KB

9 чел.

Оглавление

  1.  Вступление ……………………………………………………………...2
  2.  Общая часть
  3.  Месторасположение шахты…………………………………………………………………3
  4.  Историческая справка…………………………………………………………………………..4
  5.  Запасы угля……………………………………………………………………………………………5
  6.  Вскрытие шахтного поля………………………………………………………………….…..6
  7.  Границы шахтного поля………………………………………………………………………..7
  8.  Геологическая характеристика пластов……………………………………………....8
  9.  Поверхностный комплекс……………………………………………………………………..9
  10.  Водоотлив………………………………………………………………………………………………10-11
  11.  Вентиляция……………………………………………………………………………………………12
  12.  Подземный транспорт………………………………………………………..…………..13
  13.  Механизация очистных и подготовительных работ…………………….14-15
  14.  Электроснабжение шахты и участка………………………………………………16
  15.  Техника безопасности при обслуживании эл. оборудования……..17-18

  1.  Специальная часть
  2.  Назначение…………………………………………………………………………………………...19
  3.  Строение………………………………………………………………………………………………..20
  4.  Принцип действия…………………………………………………………………………………21
  5.  Техническая характеристика………………………………………………………………..22
  6.  Правила эксплуатации, монтаж……………………………………………………………23-24
  7.   Основные неисправности и их удаление …………………………………………..25
  8.   Техника безопасности при обслуживании………………………………………….26

  1.  Графическая часть

У

Вступление

голь — один из основных источников энергии в топливно-энергетическом балансе страны и важнейшее сырье для металлургической и химической промышленности.

Угольная промышленность Украины представлена главным образом предприятиями Донецкого, Львовско-Волынского каменноугольных и Днепровского буроугольного бассейна. Основной базой каменного угля Украины по-прежнему остаётся Донбасс.

Современные угольные шахты представляют собой крупные комплексно-механизированные и автоматизированные предприятия, которые оснащены разнообразными машинами, облегчающими труд шахтеров и создающими необходимые условия для безопасного ведения работ в подземных выработках. Подземное горное оборудование насчитывает многие десятки различных типов машин и автоматизированных систем управления и связи. В новых горных машинах широко используются гидравлические механизмы, электрические датчики, реле, а также электронные приборы и аппаратура телемеханики, что требует серьезной подготовки квалифицированных рабочих, обслуживающих эти машины.

Повышение технического уровня подземного горношахтного оборудования, интенсификация его использования и увеличение нагрузки на забой возможны только при хорошем знании устройства оборудования, правильной эксплуатации машин и своевременном их грамотном техническом обслуживании с соблюдением необходимых правил безопасности. Обслуживающий персонал обязан знать основные неисправности машин, уметь на месте производить измерения быстроизнашивающихся элементов и узлов машин, выполнять необходимый монтаж и демонтаж элементов машин, знать правила эксплуатации взрывобезопасного оборудования и правила ремонта машин.

Общая часть

2.1 Месторасположение шахты

Шахта им. Х I Х съезда КПСС находится на территории Лутугинского района, Луганской области в поселке Белое. В промышленном отношении недра шахты подчиненные ГП «Луганскуголь». Сдана в эксплуатацию в 1937г. для отработки круто падающих пластов. Введена после восстановления в 1953. Соседними являются шахты «Белореченская», «Луганская».

К шахте подведена железнодорожная ветка, соединяющая ее со станцией «Сборная» Донецкой железной МПС. Рядом с шахтой пролегает асфальтированная автомагистраль Луганск-Перевальск-Дебальцево.

Поле шахты им. Х I Х съезда КПСС представляет собой холмистую равнину, расчлененную поперечными оврагами и балками.

По балкам и оврагам наблюдаются естественные обнажения пород, среди которых нередко прослеживается выхода угольных пластов. Гидрографическая сеть участка развита очень слабо. Основной водной артерией и постоянным водотоком является р.Белая, которая протекает в северо-западном направлении, впадает в Лугань за пределами участка. Меженный расход воды в реке достигает 30 м3/час. Климат континентальный с господством сильных ветров восточного направления. Обогащение угля не осуществляется. Основными потребителями угля являются ТЭЦ.

2.2 Историческая справка

Шахта имени XIX съезда КПСС («Сутоган») — угледобывающее предприятие в пгт. Белое (Лутугинский район, Луганская область, Украина). Входит в ГП «Луганскуголь».

В мае 1930 года комиссией Наркомата было принято решение о закладке в 20 км западнее г. Луганска новой шахты. Решили назвать её по имени станции «Сутоган». В 1934 году были подготовлены 2 лавы крутого падения на пластах К-5 и К-6. В 1937 году государственная комиссия приняла шахту с производственной мощностью 910 тыс. т в год в эксплуатацию и передала её в подчинение треста «Ворошиловуголь». За успешное выполнение плановых заданий по добыче угля, благоустройству поселка, создание нормальных социально-бытовых условий для шахтеров, развитие стахановского движения в августе 1939 года Указом Президиума Верховного Совета СССР шахта «Сутоган» была награждена медалью «За трудовое отличие». К концу 1939 года при плане 315 тонн сутоганцы ежесуточно выдавали на-гора по 400—410 тонн угля.

Во время войны шахта разрушена и затоплена. Первые тонны послевоенного угля были выданы на-гора осенью 1952 года. В 1952 году шахту «Сутоган» переименовали в шахту имени XIX съезда КПСС. С 1952 года шахта наращивала темпы угледобычи и уже в 1955 году она составляла 1000 тонн угля в сутки. Одним из инициаторов скоростного прохождения горных выработок стал Виктор Андреевич Коваленко. По итогам работы за 7-ю пятилетку он был удостоен звания Героя Социалистического труда. В конце 1971 года начале 1972 года в лавах появились угольные комбайны.

2.3 Запасы угля

Для подсчета балансовых запасов принимаем способ среднего арифметического и подсчитываем по формуле:

Qср.ар

где Sг - горизонтальная проекция пласта, м2;

         mср.н. - нормальная мощность пласта, м;

          γ - среднее значение объемной массы угля, т/м3;

         α - угол падения пласта, град.

Результаты подсчета приводятся в таблице 1.3.1

         

Таблица 1.3.1 Подсчет геологических запасов

Індекс пласта      

        S,

        м

 m,

 м

 ,

т/м

 Q ,

тис.т

Заметки

                                              Балансовые запасы

  

1.0

1.46

17754

  

1.6

1.4

17920

35674

Забалансовые запасы

  

762585

0,55

1,46

612,36

  

272814

0,53

1,4

202,4

814,8

Геологические запасы

34859,2

2.4 Вскрытие шахтного поля

Шахтное поле шахты вскрыто двумя центрально-сдвоенными вертикальными стволами (главный и вспомогательный) и вентиляционной скважиной. В настоящее время в шахте функционируют горизонты 365, 490, 590 и 610 м по пластам ℓ1 и ℓ6

Главный (скиповой) ствол диаметром 5,0 м пройден до горизонта 490 м. Ствол закреплен бетоном и ж/б тюбингами, служит для выдачи исходящей струи воздуха и угля с горизонта 490 м в скипах.

Вспомогательный (клетевой) ствол диаметром 5,0 м пройден до горизонта 490 м. Ствол закреплен бетоном, кирпичом и ж/б тюбингами, служит для спуска-подъема людей, оборудования, материалов, выдачи породы. По стволу подается в шахту свежий воздух.

Вентиляционная скважина пройдена с поверхности на горизонт 490 м пласта ℓ6. Скважина служит для выдачи исходящей струи воздуха из выработок по пласту ℓ6.

2.5 Границы шахтного поля

По простиранию: на севере и на северо-западе - условная линия, отстоящая от ствола на 2000 м, и проходящая через Алмазное надвигающейся.

на востоке – условная линия, проходящая в 100 м восточнее скважины Г2063 через устье скважины Г1634, в 70 м западнее скважины № 150, в 150 м западнее скважины Г1757.

По падению: для пласта ℓ 6 - Изогипс "-500 м", для пласта ℓ 1 - Изогипс "-700 м".

По восстанию: выход пластов под наносы.

Размеры разрабатываемого участка, пласт: по падению - 3200 м, по простиранию - 3800 г., пласт: по падению - 2000 м, по простиранию - 4000 г.

Шахтное поле разведано вышеупомянутыми скважинами.

По категории разведанности запасы относятся: А + Б = 62%, С = 38%.

Расчет запасов угля по пластам и. Толщина пласта - 1.0 м,

  - 1.6 м, и угол наклона пластов 3.

2.6 Геологическая характеристика пластов

Поле шахта им. Х1Х съезда КПСС присвоено к центральной части южного крыла Луганской котловины асимметричной синклинали.

Простирание пород на участке шахтного поля прямолинейно с азимутом 310 ° и северо-восточным падением.

Ось котловины простирается с юго-запада на северо-восток. Характерной особенностью шахтного поля является резкий переход крутого падения

70-90 в пологое 10-5.

В северо-восточной части шахтного поля в районе реки Белая наблюдается переброшена складка с обратным падением пород. Прослеживаются дизъюнктивные нарушения, наиболее крупными являются: Алмазный Сутаганское и Белореченское диагональные надвижения.

Алмазное надвижение служит естественной северо-западной технической границей шахты и простираются почти в широтном направлении. Элементы залегания Алмазного надвижения на участке шахтного поля изучен достаточно определенно и составляет: 50 ° падение на юго-восток, стратиграфическая амплитуда 180 - 300 г. Сопровождалась Алмазное надвижение зоной смятых пород мощностью 70 - 189 м. Вблизи надвижения прослеживаются апофиза, с амплитудами 2.5 - 10 м.

Сутаганские надвижения прослеживаются параллельно простиранию открытого карбона. Падение плоскости смещения надвига северо-восточное с углом 80 - 87 °. Стратиграфическая амплитуда надвижения колеблется от 50 до 450 м.

Белореченское диагональное надвижение - проходит в юго-восточной части шахтного поля и простирается с северо-запада на юго-восток и является естественной технической границей по угольным пластам Каменской свиты, за исключением пласта. Стратиграфическая амплитуда надвижения колеблется от 90 до 100 м. Азимут простирания надвижения 300 - 310 °, падает смеситель на северо-восток под углом 65 - 85 °.

Таким образом, пологая часть шахтного поля, запасы которой намечаются к первоочередной отработке, характеризуется относительно благоприятными тектоническими условиями.

2.7 Поверхностный комплекс шахты

Для выдачи из шахты угля и первичной его переработки, погрузки его в железнодорожные вагоны на территории промплощадки шахты оборудован поверхностный технологический комплекс.

В состав комплекса входят:

  1. Здание разгрузки угольных скипов
  2. Приёмные бункера
  3. Здание сортировки
  4. Комплекс галерей с конвейерами для транспортировки угля и породы
  5. Бункера погрузки в ж.д. вагоны
  6. Аварийный склад
  7. Породный комплекс
  8. Конвейера породной цепочки
  9. Породные бункера

2.8 Шахтный водоотлив

Из слагающих пород наиболее водоносными являются песчаники, меньшей водоносностью отличаются песчанистые сланцы. Приток воды по шахте составляет 263 м³/ч; в том числе по горизонту 365 м – 85 м³/ч, по горизонту 490 м – 133 м³/ч, суммарный по горизонтам 590 м пласта l1 и 610 м – 45 м³/ч.

В настоящее время на шахте в работе по откачке воды находятся две главные водоотливные установки, расположенные на горизонтах 365 и 490 м.

Схемы водоотлива - одноступенчатые.

Водоотливная установка горизонта 365 м имеет водосборник объемом 3300 м³. Центральная насосная камера (ЦНК) водоотливной установки располагается в ОКД скипового и клетевого стволов шахты на горизонте 365 м. ЦНК оборудована одним насосом типа ЦНС 300/480. На поверхность вода выдается по специальному водоотливному трубопроводу Ø230 мм, проложенному по клетевому стволу.

Водоотливная установка горизонта 490 м имеет водосборник объемом 2240 м³. Насосная камера (НК) водоотливной установки располагается в ОКД скипового и клетевого стволов шахты на горизонте 490 м. НК оборудована тремя насосами ЦНС 300/600. На поверхность вода выдается по специальным водоотливным скважинам Ø200 и 150 мм, пробуренным с поверхности на горизонт 490 м. На поверхности промплощадки шахтная вода подается в пруды-осветлители (отстойники шахтной воды). После осветления (механическая очистка) вода хлорируется и сбрасывается по самотечному коллектору в балки.

Очистка шахтной воды производится до уровня технической, отвечающей требованиям "Санитарных правил для предприятий угольной промышленности".

Перекачка воды с горизонта 590 м пл.ℓ1 на горизонт 490 м осуществляется участковой водоотливной установкой, состоящей из двух насосов – ЦНС 180/297 и ЦНС 180/340. Вода на горизонт 490 м перекачивается по трубопроводу Ø150 мм, проложенному по вспомогательному уклону пл. ℓ4-ℓ1.

Для откачки воды с горизонта 590 м пласта ℓ6 на горизонт 490 м на 20бис панельном уклоне пласта ℓ6 установлен насос ЦНС 180/170. Откачка воды производится по трубопроводу Ø100 мм, проложенному по 19бис панельному уклону пласта ℓ6 до горизонта 490 м.

На горизонте 590 м размещены водосборники:

  1.  в выработках пл.ℓ1 – объемом 1390 м³;
  2.  в выработках пл.ℓ6 – объемом 1600 м³.

На горизонте 610 м оборудованы две водоотливные установки:

  1.  по пласту ℓ1 с водосборником объемом 210 м³;
  2.  на вспомогательном уклоне пл. ℓ4-ℓ1 с водосборником объемом 150 м³.

Водоотливная установка укомплектована двумя насосами: ЦНС 60/105 и ЦНС 60/132. Перекачка воды на горизонт 490 м осуществляется по трубопроводу Ø100 мм, проложенному по вспомогательному полевому уклону пл. ℓ4-ℓ1.

2.9 Шахтная вентиляция

Способ проветривания шахты - всасывающий.

Шахта в данное время проветривается двумя вентиляционными установками главного проветривания (ВГП), установленными на скиповом стволе и вентиляционной скважине (п. Белое), что составляют с горными выработками шахты единую вентиляционную систему. Каждая действующая вентиляторная установка оборудована двумя однотипными вентиляторами: рабочим и резервным. Контроль за их работой производится диспетчером дистанционно.

Схема проветривания - комбинированная (центрально-фланговая) при работе вентиляторных установок скипового ствола (в центре шахтного поля) и вентиляционной скважины (на фланге шахтного поля). Свежая струя воздуха подается в шахту по клетевому стволу шахты. Отработанный воздух выдается по скиповому стволу и вентиляционной скважине.

Вентиляция шахты ведется с помощью вентиляционных установок: главной и фланговой

Главная вентиляционная установка состоит из двух вентиляторов ВЦ-32, фланговая - с двух вентиляторов ВЦ-25.

Депрессия составляет от 290 до 340 даПа. Количество воздуха, необходимый для проветривания шахты составляет 6096 м3/мин. Категория шахты по газу и пыли - сверхкатегорная.

2.10 Подземный транспорт

Транспорт угля по шахте осуществляется:

  1. по лаве – скребковыми конвейерами;
  2. по горизонтальным участковым и магистральным выработкам и уклонам к скиповому стволу – ленточными конвейерами.

Подготовительные выработки проводятся комбайном ГПКС с погрузкой горной массы на ленточные конвейеры.

Доставка материалов, оборудования и выдача породы от проходки и ремонта горных выработок производится:

  1. по горизонтальным магистральным горным выработкам - аккумуляторными электровозами в вагонетках или на площадках;
  2. по горизонтальным участковым выработкам с невыдержанным профилем пути и по наклонным применяется одноконцевая канатная доставка с помощью лебедок.

Конвейерный транспорт

На шахте для доставки горной массы принята полная конвейеризация от забоя до погрузки в скип. Конвейерные линии состоят из 11 магистральных и 9 участковых конвейеров.

Для обеспечения равномерности грузопотока и возможности регулирования грузопотоков пройдены 3 аккумулирующие бункера общей ёмкостью 600 м3.

Производительность существующих и проектируемых конвейерных линий достаточна для обеспечения плановых нагрузок по добыче и проведению горных выработок.

Локомотивный транспорт

По горизонтальным выработкам производится транспортировка материалов в грузовых вагонетках типа ВГ-1,4 (в наличии 50шт.) с помощью аккумуляторных электровозов типа АМ-8Д (в наличии 3 шт); доставка людей в пассажирских вагонетках типа ВЛ-12  (2 шт).

По наклонным выработкам материалы доставляются с помощью одноконцевой откатки в вагонетках ВГ-1.4 или площадках.

Для доставки материалов по г 610м пласта ℓ1 монтируется ДКНЛ-1

2.11 Механизация очистных работ

Механизацию очистных работ рассмотрим на примере 7-й западной уклонной лавы пл.ℓ1 

Для производительной работы механизированного комплекса предусматривается работа лавы в 4-х сменном режиме: 3 смены по добыче угля и одна смена ремонтно-подготовительная (первая смена).

Продолжительность смены – 6 часов.

Для обслуживания комплекса организовывается бригада, состоящая из 51 чел., из расчета выемки 2,5-х полосок угля в сутки шириной 0,8м. Комбайн работает по челноковой схеме. Суточное подвигание забоя лавы составит 0,8×2,5=2,0 (м).

Проектная нагрузка на лаву составит 821т/сут.

Согласно графика организации работ в каждую добычную смену выходит звено из 12 человек и выполняет процессы, связанные с добычей угля:

  1. Выемка угля комбайном УКД-200 с погрузкой отбитого угля на конвейер СП251 (СП202МС-80) (на операции задолжено 4чел.)
  2. Крепление лавы секциями мех.крепи вслед за выемкой угля комбайном (на операции задолжено 2 чел.)
  3. После выемки угля на всю длину лавы производят зарубку комбайна способом « косой заезд» и передвижку привода конвейера лавы.
  4. Выемка угля в нишах и их крепление (верхняя ниша – 4 чел., нижняя ниша – 4 чел.)
  5. Крепление сопряжений лавы с выработками (2 чел.)

В ремонтно-подготовительную смену входит бригада в составе 15 человек:

  1. Машинист комбайна
  2. Помощник машиниста комбайна
  3. Электрослесари
  4. ГРОЗ

2.11 Механизация подготовительных работ

Механизацию подготовительных работ рассмотрим на примере проведения вентиляционного «бис» уклона пл. ℓ1 

Для проведения вентиляционного «бис» уклона пл. ℓ1 предусматривается использование проходческого комбайна ГПКС, укомплектованного ленточным перегружателем. Транспортирование отбитой горной массы предусматривается при помощи скребкового конвейера СП - 202 с дальнейшей перегрузкой на ленточный конвейер и далее по существующей шахтной цепочке.

Для доставки крепежных материалов, оборудования и механизмов в забой предусматривается применение вспомогательных лебедок ЛВ-25.

Материалы и оборудование предусматривается доставлять в существующих на шахте вагонетках УВГ-1.4 и платформах по рельсовому пути Р-24 с колеей 600мм. Рельсовый путь настилается на деревянных шпалах.

Свежий воздух в подготовительный забой будет нагнетаться вентилятором местного проветривания ВМ-6 по гибким вентиляционным трубам диаметром 800мм.

В качестве забойного водоотливного насоса предусматривается применение насосного агрегата 1В20-10.

Выработка будет проводиться комбайном ГПКС с плотностью установки крепи 1,25 рам/м

Проходческий цикл устанавливается с величиной заходки равной шагу установки постоянной крепи, т.е. 800мм. График производства работ предусматривает выполнение 2 проходческих циклов за смену и 6 циклов в сутки. Подвигание забоя составляет 4,8 м в сутки.

Перечень основного оборудования и механизмов

Проходческий комбайн ГПКС                  1 шт.

Ленточный перегружатель      1 шт.

Лебедка вспомогательная ЛВ-25     2 шт.

Скребковый конвейер СП-202                 1 шт.

Лебедка ручная ЛР-1м предохранительного барьера   2 шт.

Ленточный конвейер 1Л-80      1 шт.

Вентилятор местного проветривания ВМ-6               2 шт.

Забойный водоотливной насос 1В20-10    4 шт

2.12 Электроснабжение шахты и участка

Электроснабжение поверхностных потребителей и подземных работ осуществляется от главной поверхностной подстанции (ГПП), расположенной на промплощадке шахты.

Питание подземных работ осуществляется по кабелям, проложенным по клетевому стволу с поверхности и уклонам до горизонтов 365 и 490 м.

Центральные подземные подстанции (ЦПП) расположены в околоствольных дворах горизонтов 365 и 490 м. От ЦПП по кабелям, проложенным по уклонам и ходкам, производится распределение электроэнергии по участковым подстанциям (УП), размещенным на рабочих пластах горизонтов 490, 590 и 610 м.

Поверхностные потребители промплощадки питаются от своей поверхностной подстанции.

Электроснабжение шахты осуществляется от п./ст. “Иллирия” 35/6 кВ по 4 воздушным вводам ЛЭП 6кВ с кабельными вставками.

Параметры линий электропередач:

ЛЭП 6кВ “Сутоган-1”, провод АС-120 L=3,830 км. кабельная вставка СБ 3*120 L=170м.

ЛЭП 6кВ “Сутоган-2”, провод АС-120 L=3,900 км. кабельная вставка СБ 3*120 L=100м.

ЛЭП 6кВ “Сутоган-3”, провод АС-120 L=3,570 км. кабельная вставка №1 СБ 3*120 L=100м. кабельная вставка №2 САХЕТ 3*180 L=330м.

ЛЭП 6кВ “Сутоган-4”, провод АС-185 L=3,570 км. кабельная вставка №1

ААШВУ-180 L=330м. кабельная вставка №2 СБ 3*120 L=100м.

РУ-6кВ поверхностная подстанция состоит из двух секций шин, имеет секционный масляный выключатель. Нормальный режим работы предусматривает отключённое состояние СВМ-6, устройство АВР отсутствует.

В соответствии с параграфами 1,2,17 ПУЭ и параграфом 422 “ПТЭ угольных и сланцевых шахт” и инструкций по определению категорий потребителей к 1-й категории относятся электроприёмники шахты:

- клетевой подъём,

- вентилятор главного проветривания,

- ЦПП и главный водоотлив.

Схема электроснабжения этих потребителей 1-й категории не соответствует указанным требованиям из-за отсутствия АВР.

Для обеспечения надёжности электроснабжения подземных электроприёмников в ЦПП, как и в ГПП применяется секционированная система шин.

2.13 Техника безопасности при обслуживании эл. оборудования

Для обеспечения безопасных условий применения электроэнергии в подземных выработках угольных шахт к обслуживанию электроустановок шахт допускаются только лица, имеющие соответствующую квалификацию и сдавшие экзамен по технике безопасности.

Установлено пять квалификационных групп (IV) для персонала, обслуживающего электроустановки. Персонал, обслуживающий электроустановки напряжением 1140 В, должен пройти дополнительное обучение по специальной программе.

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации электрооборудования и сетей необходимо:

  1. хорошо знать технические характеристики и конструкцию электрооборудования, эксплуатируемого на участке угольной шахты, и строго выполнять графики осмотров и текущих ремонтов;
  2. не допускать работу оборудования в режимах, на которые оно не рассчитано (чрезмерные перегрузки, нарушение вентиляции и т. п.);
  3. систематически осматривать оборудование и выявлять повреждения его узлов и деталей, обеспечивающих взрывобезопасность конструкции и работоспособность изделия;
  4. строго следить за исправностью заземления стационарных и передвижных машин и механизмов;
  5. обязательно перед началом смены проверять исправность действия реле утечки;
  6. правильно выбирать уставки токовых реле магнитных пускателей и фидерных автоматов, плавкие вставки предохранителей защитных аппаратов;
  7. строго следить за правильностью прокладки и правильной эксплуатацией гибких и бронированных кабелей, не допуская их чрезмерной перегрузки, своевременно устранять обнаруженные повреждения;
  8. не допускать к обслуживанию электрооборудования и кабелей лиц, не имеющих соответствующей подготовки и не сдавших экзамены по технике безопасности;
  9. систематически инструктировать рабочих всех категорий, занятых на участке угольной шахты, по правилам обращения с кабелями, проложенными в лаве или в штреке;
  10. не допускать работу горной машины или механизма с неисправным электрооборудованием или с нарушенными схемами цепей управления.

Специальная часть

3.1 Назначение

Углесосы—аппараты, предназначенные для подачи воды в трубопроводы при гидроподъеме угля на гидрошахтах. С помощью углесосов можно транспортировать угольную гидросмесь (пульпу) при отношении массы угля крупностью до 100 мм к массе воды не более чем 1:5. На гидрошахтах, где осуществляется гидроподъем добытого угля, вода из подземных выработок поступает в приемный пульповодосборник, размещаемый в околоствольном дворе. Кроме приемного пульповодосборника, куда поступает и транспортируемый уголь, на гидрошахтах сооружают аварийные пульповодосборники вместимостью, рассчитанной на восьмичасовой нормальный приток шахтных вод и максимальное количество воды и пульпы, которые могут содержаться во всех пульпопроводах шахты.

3.2 Строение

Углесосы, представляют собой горизонтальный центробежный насос консольного типа, с осевым подводом пульпы. Основное конструктивное отличие углесоса от центробежных насосов для чистой воды состоит в том, что все пульпопроводящие каналы в нём рассчитываются на пропуск кусков угля крупностью до 100 мм. Кроме того, в углесосе предусматривается ряд специальных конструктивных особенностей, направленных на максимальное снижение износа деталей, т.к. частицы угля и породы, находящиеся в пульпе, сильно изнашивают рабочие органы углесоса. Поэтому поверхности рабочих органов его изготовляют из износостойких материалов. Кпд углесоса естественно ниже, чем у насосов для чистой воды. Теория углесоса в основном идентична теории центробежных насосов для чистой воды, но замена её двухфазной жидкостью (пульпой) вносит изменения в рабочие характеристики. Учитываются они приближённым, полуэмпирическим методом. 

Углесосы, применяемые на шахтах при подземной добыче угля гидравлическим способом, разделяются на 2 группы; одноколёсные и двухколёсные. Одноколёсные углесосы по своим конструктивным схемам могут быть выполнены как консольными, так и с концевыми опорами вала. Преимущество второй схемы по сравнению с консольной — более равномерное распределение радиальных нагрузок между обоими опорными подшипниками, а также вынос упорных подшипников в отдельный легко снимаемый узел. В гидравлическом отношении вторая схема менее выгодна, чем консольная, из-за прохода вала через вход в рабочее колесо. Использование такой схемы наиболее целесообразно в конструкции углесосов с очень большой величиной напора на колесо (до 2 МПа). В этом случае некоторое понижение кпд оправдано уменьшением нагрузок на подшипники. 

3.3 Принцип действия

Внутри корпуса насоса, который имеет, как правило, спиральную форму, на валу жестко закреплено рабочее колесо. Оно, как правило, состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти. Они отогнуты от радиального направления в противоположную сторону, направления вращения рабочего колеса. С помощью патрубков корпус насоса соединяется с всасывающим и напорным трубопроводами.

Если корпус насоса полностью наполнен жидкостью из всасывающего трубопровода, то при придании вращения рабочему колесу (например, при помощи электродвигателя) жидкость, которая находится в каналах рабочего колеса (между его лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. Это приведёт к тому, что в центральной части колеса создастся разрежение, а на периферии повысится давление. А если повышается давление, то жидкость из насоса начнёт поступать в напорный трубопровод. Вследствие этого внутри корпуса насоса образуется разрежение, под действием которого жидкость одновременно начнёт поступать в насос из всасывающего трубопровода. Таким образом, происходит непрерывная подача жидкости центробежным насосом из всасывающего в напорный трубопровод.

3.4 Техническая характеристика

Технические характеристики центробежных углесосов типа У

Наименование

показателя

Норма для типа

У150-50

У150-70

У250-30

У250-50

У250-70

Подача, м3

150

150

250

250

250

Напор, м

50

70

30

50

70

Крупность твердых частиц, мм, не более

30

20

40

40

40

Тип э/двигателя насоса, кВт

ВРП 200L4

ВРП 225М4

ВРП 225М4

ВРП 250S4

ВРП 280S4

Мощность э/двигателя насоса, кВт

45

55

55

75

110

Частота вращения, об/мин

1485

1485

1485

1485

1485

Допустимый подпор на входе, м, не более

10

10

30

10

10

Коэффициент полезного действия насоса, %

65

65

65

65

65

Допускаемый кавитационный запас при номинальной подаче, м, не более

6

6

6

6

6

Масса насоса, кг

340

350

390

400

415

Габаритные размеры

Длина

1004

1004

1004

1004

1004

Ширина

500

500

720

720

720

Высота

585

585

660

660

660

Технические характеристики центробежных углесосов типа У (продолжение)

Наименование

показателя

Норма для типа

У450-60

У450-80

У450-120

(10У4)*

У450-160

У900-90

(10У12)*

У900-120

У900-160

Подача, м3

450

450

450

450

900

900

900

Напор, м

60

80

120

160

90

120

160

Крупность твердых частиц, мм, не более

100

100

70

70

100

100

50

Тип э/двигателя насоса, кВт

ВАО7 450М4

ВАО7 450LA4

ВАО7 450LB4

ВАО7 560M4

ВАО7 450LB4

ВАО7 560M4

ВАО7 560LA4

Мощность э/двигателя насоса, кВт

250

315

400

630

400

630

800

Частота вращения, об/мин

1485

1485

1485

1485

1485

1485

1485

Допустимый подпор на входе, м, не более

180

160

120

80

90

60

20

Коэффициент полезного действия насоса, %

60

60

60

60

68

65

60

Допускаемый кавитационный запас при номинальной подаче, м, не более

7

7

7

7

5,5

5,5

5,5

Масса насоса, кг

1610

1630

1655

1690

1820

1860

1880

Габаритные размеры

Длина

2040

2040

2040

2040

1890

1890

1890

Ширина

975

975

975

975

975

975

975

Высота

1035

1035

1035

1035

1018

1018

1018

3.5 Правила эксплуатации, монтаж

Эксплуатация углесосов

Углесос и электродвигатель устанавливаются на общей фундаментной раме (по уровню)- так, чтобы между полумуфтами оставался промежуток 6—10 мм. Затем укрепляют углесос и электродвигатель болтами и приступают к проверке совпадения их осей.

Центровка полумуфт достигается тонкими металлическими прокладками, подкладываемыми под лапы углесоса или электродвигателя и легким сдвигом угле- coca или электродвигателя (при слегка отпущенных болтах) в горизонтальной плоскости.

Несоосность соединяемых муфтой валов допускается не более 0,3 мм, при этом болты, крепящие углесос и электродвигатель к раме, должны быть прочно затянуты.

Непараллельность торцовых поверхностей полумуфт должна быть не более 0,2 мм.

Для безопасности обслуживающего персонала муфта защищается кожухом. После того как углесос и электродвигатель окончательно смонтированы, приступают к подготовке агрегата к пуску. Для этого необходимо:

а) обеспечить сброс жидкости в атмосферу посредством гибкого шланга через отверстие М20Х1,5 корпуса сальника из камеры между торцовым уплотнением и сальником, если углесос работает без подпора (давление на входном патрубке до 1 кПсм2).

Вентиль трубопровода 1/2" должен быть закрыт.

При работе углесоса с подпором, для обеспечения работы торцового уплотнения и строенного радиальноупорного подшипника, вентиль трубопровода обязательно должен быть открыт и камера между торцовым уплотнением и сальником должна сообщаться со всасом, в противном случае радиально-упорный подшипник выйдет из строя.

Отверстие соединения гибкого шланга заглушить пробкой;

б) проверить наличие жидкой смазки в корпусе подшипников по маслоуказателю;

в) проверить легкость вращения ротора углесоса;

г) проверить правильность направления вращения электродвигателя, которое должно быть против часовой стрелки, если смотреть на электродвигатель со стороны муфты.

Пальцы вставляют в муфту только после проверки направления вращения электродвигателя. Запрещается запуск углесоса при неправильном вращении вала;

д) подвести осветленную воду к станине подачей 10—20 м/1час, напором 2—5 кГ1/см2 для охлаждения подшипников.

Установить демпфирующее устройство во фланец нагнетательного патрубка, залить его водой и ввернуть манометр';

е) проверить сальниковую набивку, которая должна быть набита не туго, чтобы перекачиваемая жидкость могла просачиваться наружу между 'валом и набивкой, сальника.

Затягивание сальника вызывает нагрев подсальниковой втулки, а также и подшипников;

ж) проверить затяжку болтов фундаментной рамы, затяжку шпилек крепления электродвигателя и углесоса, затяжку пальцев муфты, крышки станины;

з) закрыть задвижку на нагнетательном трубопроводе;

и) после проверки исправности агрегата и готовности его к действию приступают к заливке углесоса и всасывающего трубопровода водой. Заливают до тех пор пока через воздушный краник будет бить струйка воды без воздушных пузырьков. Одновременно проверяют герметичность всасывающего трубопровода и устраняют места течи. После заливки, при исправности всего агрегата, углесос готов к пуску.

После того как электродвигатель включен и достиг полного числа оборотов, надо постепенно открывать регулирующую задвижку, чтобы избежать перегрузки электродвигателя при пуске.

Регулируя поток пульпы задвижкой, получают необходимый напор и подачу.

После каждой остановки необходимо промывать углесос и приемный трубопровод водой.

Смазка подшипников углесоса жидкая, тугоплавкая. Масло индустриальное 30 или 45, которое заливается через верхнее отверстие, в корпусе подшипников до оси маслоуказателя. Добавляют смазку по мере надобности, но не реже одного раза в неделю. Один раз в месяц масло заменяют полностью. Заливаемое масло не должно содержать твердых включений, поэтому фильтрация его обязательна.

Примечание. Для смазки могут использоваться следующие сорта масел зарубежных фирм: Shell Vitrea oil 29. Shell Tellus oil 29, Shell Vitrea' oil 31, Shell Turbo oil 39, Shell Tonna oil 29.

Помимо приведенных сортов из ассортимента фирмы Шелл могут быть использованы взаимозаменяемые сорта масел фирм Эссо, Мобил Ойл, Бритиш Петролеум (ВР), Вакуум Ойл, Калтекс и др.

3.6 Основные неисправности и их удаление

I. Углесос не подает пульпу

 

Углесос и всасывающий трубопровод не были залиты водой перед пуском

Всасывающий трубопровод не герметичен

Трубопровод зашламован

Углесос и всасывающий трубопровод залить водой

Устранить места подсасывания воздуха

Очистить трубопровод

                                   II. Углесос имеет малую подачу

Остановить углесос до накопления жидкости в приемном резервуаре

Уровень перекачиваемой жидкости падает ниже предусмотренного

                                    

                                    III. Углесос не развивает напор

Износились торцовые уплотнения.

Уплотнительные кольца торцового уплотнения не поджаты рабочей жидкостью

Износилось рабочее колесо

Электродвигатель не дает полного числа оборотов вследствие. понижения напряжения

Уровень воды падает настолько, что возможен подсос воздуха

Допустимый суммарный износ торцового уплотнения — 15 мм. При большем износе заменить новыми

Отрегулировать поджимными болтами зазоры между рабочим колесом и уплотнительными кольцами, вывернув затем поджимные болты на 1—2 оборота

Заменить рабочее колесо новым

Проверить напряжение электросети

Остановить углесос до накопления воды в приемном резервуаре

                                                                                   

IV. Углесос вибрирует во время работы

Отцентрировать углесос

Уменьшить сопротивление всасывающей сети или обеспечить работу углесоса с подпором

Открыть люки, прочистить

Остановить углесос до наполнения резервуара необходимым количеством пульпы.

Недопустимая несоосность с сей валов углесоса и электродвигателя

Сопротивление всасывающего трубопровода больше допустимой высоты всасывания углесоса

Во входном отверстии рабочего колеса или в подводящем патрубке застряли твердые предметы

Недостаточное количество пульпы в приемном резервуаре

                                     V. Большая потребляемая мощность

Электродвигатель греется,

велика подача углесоса

Регулировкой задвижки на нагнетательном трубопроводе уменьшить подачу углесоса,  остановить  электродвигатель и дать ему остыть

3.7 Техника безопасности при обслуживании

При нормальной эксплуатации углесос должен работать без толчков, ударов, вибрации.

Во время работы углесосов машинист обязан:

  1. следить за температурой подшипников, которая не должна превышать 75°С. Нагрев подшипников может произойти от их загрязнения или при отсутствии (избытке) смазки, употреблении смазки, не соответствующей паспорту.

Вода из системы охлаждения должна идти непрерывно;

  1. периодически проверять показания манометра, который устанавливается на нагнетательном трубопроводе и мановакуумметра, устанавливаемого на всасывающем трубопроводе.

Следить за нормальной работой сальников и работой торцового уплотнения;

  1. следить за обязательным сбросом перекачиваемой пульпы из корпуса уплотнения через сливную трубку и. муфтовый кран;
  2. перед началом смены проверить затяжку гаек пальцев эластичной муфты, болтов фундаментной плиты, углесоса и электродвигателя, гаек ротора, крепление крышек подшипников и лабиринтных уплотнений на валу;
  3. ежесуточно по контрольной пробке контролировать уровень смазки подшипников;
  4. особое внимание обращать на полную герметичность всасывающей линии.

Внутренний диаметр всасывающего трубопровода должен быть больше или равен диаметру всасывающего патрубка. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы должны иметь самостоятельные опоры, исключающие передачу на углесос дополнительных усилий от веса трубопровода;

  1. все замечания о работе углесоса, показания манометра и время работы углесоса в часах заносить в дежурный журнал.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3525. Коррозия металлов 48 KB
  Коррозия металлов. Цели. 1.Познакомиться с процессом коррозии с водородной деполяризацией. 2. Познакомиться с процессом коррозии с кислородной деполяризацией. 3. Рассчитать термодинамическую вероятность процессов коррозии с водородной и с кислородно...
3526. Типы сварочных работ. Типы сварок 71.5 KB
  Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур – непрерывной структурной связью. Это технологический процесс, с помощью которого изготавливаются все основные конс...
3527. История экономических учений 86 KB
  Введение Своего высшего развития классическая буржуазная политическая экономия достигла в трудах британских ученых Адама Смита и Давида Рикардо, поскольку Великобритания была в тот период самой передовой в экономическом отношении страной. Она облада...
3528. Исследование движения тел в диссипативой средде 57.5 KB
  Исследование движения тел в диссипативой средде Цель работы Исследование процессов рассеяния энергии в диссипативной системе на примере измерения скорости движения тела в жидкой среде, определение основных характеристик диссипативной системы. ПРИБОР...
3529. Исследование свободных колебаний пружинного маятника 36 KB
  Исследование свободных колебаний пружинного маятника Цель работы: исследование свободных колебаний пружинного маятника. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ: прямые измерения числа колебаний за определенный промежуток времени, а также измерение амплитуды колебания позво...
3530. Права граждан Европейского Союза 116 KB
  Первые договоры о создании Европейских Сообществ, подписанные в 1951 и 1957 гг., означали старт интеграции в экономической сфере шести стран Европы – Франции, Германии, Италии, Нидерландов, Бельгии и Люксембурга. Данные договоры содержали и часть вопросов социальной защиты, однако они в большей степени носили декларативный характер. Явный приоритет среди социальных прав отдавался праву на труд.
3531. Математический маятник 52.48 KB
  Математический маятник. Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на нерастяжимой невесомой нити, совершающая колебательное движение в одной вертикальной плоскости под действием силы тяжести. Составляющая веса, перпендикуля...
3532. Определение постоянной Планка 57 KB
  Определение постоянной Планка. Задача: проградуировать монохроматор по излучению ртутной лампы, построить график, из которого найти длину волны, соответствующую границе спектра поглощения. Приборы и принадлежности: универсальный монохроматор, ртутна...
3533. Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе 49 KB
  Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе. 1.Цель работы. Экспериментальная проверка основных законов внешнего фотоэффекта, определения постоянной Планка. 1. Указания по организации самостоятельной работы. Внешний фотоэффект принадлежит ...