4.9 Расположение шахтных подъемных установок относительно ствола шахты

Одноканатные и барабанные двухканатные подъемные машины располагаются в здании на уровне земли, а многоканатные — в машинном зале на копре. Чтобы здание машины не мешало разгрузочным операциям на поверхности, оно должно находиться в стороне, противоположной направлению движения нагруженных вагонеток в случае применения клетей, а при скипах и опрокидных клетях - направлению их разгрузки.

В одноканатных установках направляющие шкивы на копре в зависимости от способа размещения подъемных сосудов в стволе, места расположения здания машины и типа органа навивки канатов могут быть установлены или на одной геометрической горизонтальной оси, или в одной вертикальной плоскости (рис. 39).

Становимся на элементах схемы расположения одноканатных установок относительно ствола шахты.

Рис.39 - Схема расположения одноканатных подъемных установок относительно ствола шахты

1 Высота копра h_к, под которой понимается расстояние по вертикали от отметки устья ствола шахты до оси верхнего направляющего шкива, складывается из:

высоты h_в от устья шахты до верхней приемной площадки; для клетевого подъем h_в = 6 ... 12 м, для скипового h_в = 11 … 25 м и более;

высоты h_с от уровня верхней приемной площадки до верхнего зажима каната или верхнего элемента подвесного устройства, когда подъемный сосуд находится в положении разгрузки; для неопрокидных клетей указанное расстояние принимается от основания клети; для скипов и опрокидных клетей — от верхней кромки бункера;

высоты переподъема h_п, на которую может свободно подняться подъемный сосуд от нормального положения при разгрузке на верхней приемной площадке до соприкосновения верхнего зажима каната или верхнего элемента подвесного устройства с ободом направляющего шкива или отдельных частей сосуда с элементом копра, при опрокидных клетях, кроме указанного, должна быть учтена высота переподъёма при спуске и подъеме людей — расстояние, на которое может подниматься клеть от положения при посадке людей на уровне земли до начала поворота платформы клети. По ПТЭ значение h_п для вновь проектируемых установок должно быть: при клетевых — не менее 6 м, для грузовых установок со скипами и опрокидными клетями — не менее 3 м;

добавочного расстояния, равного 0,75 радиуса R_н.ш направляющего шкива, которое принимается в предположении, что соприкосновение верхнего зажима каната или верхнего элемента подвесного устройства со шкивом произойдет на расстоянии 0,75 R_н.ш от центра последнего.

Высота копра (м) при расположении направляющих шкивов на одной геометрической горизонтальной оси (рис. 39, а)

(31)

При расположении направляющих шкивов в одной вертикальной плоскости (рис. 39, б) для определения h_k в правую часть выражения (31) прибавляется D_н.ш. и расстояние по вертикали между ободами направляющих шкивов (ориентировочно 1 м).

2 Расстояние между осью ствола и осью вала барабана

(32)

где с = 1 ... 2 — расстояние от уровня земли до оси вала барабана, м; β — угол между струной каната и ее проекцией на горизонтальную плоскость (см. ниже).

3 Максимальная длина L_c струны, т.е. отрезка каната от направляющего шкива до барабана согласно ПТЭ не должна превышать 65 м во избежание вибрации каната, которая может повлечь за собой выскакивание каната из реборд направляющих шкивов; допускается увеличение L_c до 75 м, если β > 45°.

При расположении направляющих шкивов на одной геометрической горизонтальной оси (см. рис. 165,а)

(33)

Аналогично определяется L_c при расположении направляющих шкивов в одной вертикальной плоскости.

4 Угол β между струной каната и ее проекцией на горизонтальную плоскость, согласно ПТЭ должен быть не менее 30 (из соображений, указанных в п.3). Наименьшее значение угла β лимитируется и размерами фундаментной рамы машины: уменьшение этого угла может вызвать удлинение рамы, так как иначе за нее будет задевать канат. Исходя из этого β ≥ 30 . Высший предел угла β связан с копром: при чрезмерном увеличении β увеличивается равнодействующая натяжения канатов и возникает затруднение в устройстве фундамента укосины копра, которая может вклиниться в фундамент машины, что недопустимо.

Учитывая это, β ≤ 50.

5 Углы отклонения (девиации) струны каната. Следует различать углы отклонения струны каната на направляющем шкиве и на барабане.

Углом отклонения на направляющем шкиве называется угол, образованный струной и ее проекцией на плоскость вращения шкива. Угол отклонения на барабане образуется струной и ее проекцией на вертикальную плоскость, проходящую перпендикулярно к оси барабана через точку соприкосновения с ним струны. Эти углы будут максимальными при крайних положениях струн. Если плоскость вращения шкива перпендикулярная к оси барабана, углы отклонения на направляющем шкиве и на барабане имеют одинаковые значения.

Во избежание выскакивания каната из реборд направляющего шкива, чрезмерного его износа, а также набегания витков каната друг на друга, углы отклонения на направляющих шкивах и на барабанах согласно ПТЭ не должны превышать 1°30'. На бицилиндроконических барабанах допускается увеличение этого угла до 2 со стороны малого цилиндра барабана при выполнении его с желобчатой поверхностью.

Углы отклонения α на направляющем шкиве определяются по их тангенсам, представляющим собой отношения расстояний по оси барабана от крайних положений струны до плоскости вращения шкива, к проекциям струны на указанную плоскость. Из-за незначительной величины угла эту проекцию принимают равной длине струны.

Угол отклонения струны на направляющем шкиве при закреплении каната у реборды одинарного неразрезного барабана (рис. 40, а) равняется

(34)

Угол отклонения этого каната при переходе струны в крайнее положение в противоположную сторону будет меньшее и потому не проверяется.

При двухбарабанных машинах различают внешний и внутренний углы отклонения канатов на направляющем шкиве (рис. 40, б).

При закреплении канатов у внешних реборд барабанов эти углы в зависимости от строительной ширины В барабана и ширины В_к, занятой канатом, составляют:

Рис. 40 - Углы отклонения каната на барабанах подъемных машин

, (36)

где В_р — расстояние между внутренними ребордами барабанов, которое для машин с диаметром барабана 3,5 м составляет 220 мм; для машин с диаметрами барабанов 4; 5; 6 м — 60 мм; - расстояние между направляющими шкивами; n_в.т.(d_k+b_з) - ширина барабана, занятая витками трения.

При одинарном разрезном барабане и расположении направляющих шкивов на одной геометрической горизонтальной оси (рис. 40,в)

(37)

(38)

В установках с одноканатным ведущим шкивом трения для устранения углов отклонения каната шкив трения и направляющие шкивы располагают в одной вертикальной плоскости.

При размещении в одном стволе подъемных сосудов двух подъемных установок последние относительно ствола могут располагаться одна за другой (рис. 41, а), против друг друга (рис. 41, б), под углом 90° (рис. 41, в) и веерообразно (рис. 41, г).

В многоканатных подъемных установках высота копра h_k складывается из следующих элементов (рис. 42); h_в = 25 ... 30 м — высоты от уровня земли до кромки бункера при

Рис. 41 - Схемы расположения двух одноканатных подъемных установок, обслуживающих один ствол

Рис. 42 - Схема к определению

копра многоканатной подъемной установки