Основные технические предпосылки автоматизации шахтных конвейеров с регулируемой скорстью.

Г. И. Солод, Р. Л. Папоян

Грузопотоки из очистных забоев, как правило, непостоянны и могут колебаться в значительных пределах в течение отдельных периодов смены и между сменами.

На производительность добычных комбайнов оказывает влияние совокупность факторов технического, технологического, организационного и геологического порядка. В частности, в зависимости от работы подземного транспорта неравномерность грузопотока может быть либо усугублена, либо, наоборот, частично или полностью сглажена. В свою очередь, конвейеры, рассчитанные по максимальной производительности выемочных машин, в силу перечисленных факторов в большинстве случаев работают или с неполной загрузкой, или вхолостую. Это подтверждено многочисленными хронометражными наблюдениями, проведенными МИРГЭМом, ДонУГИ, ИГД им. А. А. Скочинского, Карагандагипрошахтом и КНИУИ.

Неполное использование конвейеров по производительности приводит к тому, что большая часть энергии расходуется на холостой ход, т. е. на износ их деталей.

Доля энергии, расходуемой на транспортирование груза, зави сит от полноты загрузки грузонесущего полотна, т. е. от соотношения погонного веса транспортируемого груза и грузонесущего полотна.

Пренебрегая сопротивлением на концевых поворотных устройствах и разностью коэффициентов сопротивления движению грузовой и порожняковой ветвей для прямолинейного горизонтального конвейера, определяем долю энергии, затрачиваемой на транспортирование груза.

Для достижения возможно полной загрузки конвейеров при неравномерных грузопотоках необходимо снабжать их приводом, позволяющим регулировать скорость движения грузонесущего полотна в зависимости от фактического поступления груза. При бесступенчатом регулировании скорости возможно получить наиболее низкий коэффициент расхода энергии на холостой ход, и он практически может быть равным проектному.

Таким образом, основным параметром для автоматического регулирования производительности конвейеров на транспортных линиях с неравномерными грузопотоками является скорость движения грузонесущего полотна при постоянной равномерной загрузке.

Так как регулированием скорости обеспечивается равномерная загрузка грузонесущего полотна, то сопротивления на конвейере практически постоянны по величине. Следовательно, приводы автоматических конвейеров должны обеспечивать регулирование ско» рости движения грузонесущего полотна при постоянном моменте яа приводном валу, т. е. при постоянном натяжении тягового «органа, независимо от диапазона регулирования скорости. Поэтому датчиками для автоматического регулирования скорости могут быть устройства или приборы, контролирующие величину грузопотока, а также устройства и машины, обеспечивающие его образование и изменение.

Скорость движения грузонесущего полотна каждого последующего конвейера можно регулировать в зависимости от скорости движения грузонесущего полотна предыдущего конвейера, так как при постоянной погонной нагрузке скорость движения грузонесущего полотна прямо пропорциональна его фактической производительности. В случае разветвленной транспортной линии регулирование скорости сборного конвейера должно осуществляться в зависимости от суммарного значения скоростей несущего полотна подающих груз конвейеров.

Система, состоящая из многих конвейеров, не может обладать высокой степенью надежности в силу недостаточной надежности современных средств механизации и автоматизации. Поэтому, наряду с усовершенствованием средств механизации и автоматизации, необходимо значительно упростить существующие схемы разветвления транспорта и концентрировать грузопотоки. Сложные транспортные схемы при невозможности упрощения должны быть разделены на отдельные транспортные (конвейерные) комплексы с устройством компенсирующих емкостей (бункеров) на их стыках.

Компенсирующие бункера будут постепенно заполняться или опорожняться в зависимости от соотношения фактической производительности подающих груз конвейеров и производительности конвейера, транспортирующего груз от бункера. Емкость их должна обеспечивать осреднение грузопотоков, которое исключает необходимость регулирования скорости конвейеров, транспортирующих груз от бункера, и, обеспечивает высокую степень использования их по производительности.

Изложенные выше соображения позволяют определить основные технические и технологические предпосылки для автоматизации конвейерных линий на горнодобывающих предприятиях.

1. Основным параметром при автоматическом регулировании производительности конвейеров является скорость движения несу- щего полотна, обеспечивающая постоянную равномерную его загрузку.
2. Все конвейеры автоматизированного конвейерного комплекса должны быть снабжены приводами с регулируемой скоростью при постоянном моменте на приводном валу.
3. Диапазон регулирования скорости движения несущего по лотна конвейеров автоматизированного комплекса должен обеспе чивать автоматический выбор оптимальных параметров их произ водительности при заданном изменении грузопотока.
4. Для автоматического управления работой любой разветвлен ной конвейерной линией все ее конвейеры должны быть снабжены датчиками скорости движения грузонесущего полотна и датчиками наличия на нем груза.
5. Конструкция конвейеров и средств автоматизации должна обладать надежностью в эксплуатации на несколько порядков выше ожидаемой надежности автоматизированного конвейерного комп лекса и иметь хорошую ремонтоспособность.
6. Необходимо значительно упростить существующие схемы кон вейерного транспорта и концентрировать грузопотоки на горно добывающих предприятиях, так как степень надежности резко по нижается по мере усложнения схемы, а стоимость транспортирова ния груза возрастет. Сложные транспортные схемы при невоз можности их упрощения должны быть разделены на отдельные транспортные (конвейерные) комплексы.
7. В местах сочленения транспортных (конвейерных) комплексов необходимо предусматривать компенсирующие ёмкости '(осредняю- щие бункера), которые должны обеспечивать работу с номиналь ной производительностью конвейеров, транспортирующих груз от бункеров.
8. Блокировка конвейеров с компенсирующей емкостью должна предусматривать подачу сигнала и команды об отключении подаю щих конвейеров при ее заполнении и отключении отводящих груз конвейеров — при ее опорожнении. Сигнал и команда о включении конвейеров должны подаваться промежуточным датчиком, сраба тывающим при определенном промежуточном количестве груза в емкости.
9. Отключение конвейеров после подачи команды от датчиков компенсирующей емкости или с пункта первичной погрузки должно осуществляться автоматически и последовательно по мере осво бождения каждого из них от транспортируемого груза. В случае вынужденной остановки одного из конвейеров линии все конвейеры, подающие на него груз, должны немедленно остановиться.
10. При нормальной работе разветвленной транспортной линии должен осуществляться автоматический выбор маршрута и после довательности включения конвейеров по мере продвижения груза на линии с подачей упреждающего сигнала о подготовке последующего конвейера к запуску. В случае запуска после вынужденной остановки одного из конвейеров линии подающие на него груз конвейеры должны включаться в обратной последовательности с определенной выдержкой времени.