Таванда Муширия, Милтон Джиривенгвабан, Чарльз Мбовак – Проектирование подъемной системы для шахты малого масштаба

Авторы: Таванда Муширия, Милтон Джиривенгвабан, Чарльз Мбовак

Автор перевода: Фесак А. Д.
Источник: 14th Global Conference on Sustainable Manufacturing, GCSM 3-5 October 2016, Stellenbosch, South Africa

Таванда Муширия, Милтон Джиривенгвабан, Чарльз Мбовак Подъемная система имеет важное значение для транспортировки оборудования, персонала, добытой руды и, следовательно, для производительности шахты. Безопасность и надежность подъемника зависит от его конструкции, поэтому правильная и точная конструкция подъемника очень важна. В этом исследовании дизайн компонентов, составляющих подъем, был сделан посредством обзора литературы. Экономичная подъемная система - это хороший вызов для мелких шахтеров, которые не могут позволить себе импортировать надлежащую подъемную систему.

Вступление

Ввиду того, что добыча полезных ископаемых все больше становится основным вкладом в экономику, возникла необходимость улучшить как получить большую выгоду. Во многих мелкомасштабных шахтах производительность и, следовательно, экономический рост сдерживаются примитивными средствами транспортировки материала в шахту и из шахты, однако эти мелкомасштабные шахты вносят большой вклад процент от годового объема производства слитков в стране [1]. Это отсутствие надлежащего подъемного оборудования ставит много ограничения на мелкие шахты и в целом влияют на экономический рост страны [2]. Самые мелкие шахтеры не имеют достаточного капитала для импорта шахтных подъемников для подъема руды, пустой породы и персонала в шахте [10]. Таким образом, эти шахтеры используют небезопасные и неэкономичные методы транспортировки руды и пустой породы. Большинство шахтеров Для подъема руды и пустой породы используйте систему лебедок с ручным приводом, показанную на рисунке 1 [3]. Подъем персонала вниз по валу, используя ступенчатые отверстия, которые вырыты по бокам вала. Эти методы небезопасны и приводят к травмы или даже смерти. Проектирование и разработка дешевой грузоподъемной системы местного производства поможет майнеры в повышении их производительности и безопасности [9]. Гигиена труда и безопасность - ключ к разработке таких система [11].

Рисунок 1: Вид пробника 5 МВт на кислородном топливе завод используется для экспериментальных попыток.

Метод подъема / подъема с использованием системы лебедки с ручным управлением оказывается очень медленным, и это сокращает производительность шахты. Шахта имеет потенциал для увеличения производства, но в настоящее время производительность составляет ограничено 355 тоннами руды в месяц (0,5 тонны в час) из-за системы ручной лебедки, которая не может превышать скорость перевозки. То, как персонал спускается в шахту с помощью ступенчатых отверстий или лестниц, очень небезопасно, так как приводит к травмам. или смерти в результате падения людей. На данный момент на шахте зарегистрировано 2 смертельных случая и 3 травмы. операция [12].

2. Обзор литературы:

Обзор сопутствующей литературы помогает лучше понять теорию и формулы, которые будут использоваться для выполнения проекта, особенно при разработке и анализе. Это помогает решить проблему путем сравнения того, как другие исследователи сформулировали свои решения в интересующей области. Это поможет в получении методологического понимания проекта.

Три основных типа подъемников, используемых в горнодобывающей промышленности, - это фрикционные подъемники, барабанные подъемники и мульти-канат Blair. тали. Механически эти типы подъемных систем весьма различны, но электрические системы похожи на различные размеры двигателя, определяемые величиной нагрузки, подлежащей перевозке.p>

Канат подъемника хранится на барабане в барабанных подъемниках. Это может быть подъемник с одним барабаном или двойной барабан. Они есть подходит как для наклонных, так и для вертикальных валов. Барабанные подъемники используют барабан так, чтобы кабель груз / транспорт поднимается на поверхность. Количество слоев обычно меньше четырех. В общем, обслуживание каната в барабанных подъемниках встречается реже, чем в фрикционных. Также барабанные подъемники не требуют места под транспортным средством для хвостовых канатов. Они обычно расположены на некотором расстоянии от вала и требуют рамы головки и шкивов к центру подъемные канаты в шахтном отсеке [2].

Они включают в себя один приводной намоточный барабан, шкив, установленный в головном уборе, проволочный трос и транспортное средство. Кабель проходит от барабана через шкив, образуя горизонтальную или наклонную контактную сетку, к ограниченной транспортировке двигаться в вертикальной шахте и образует вертикальную веревку, висящую под головкой шкива [4]. Это самый простой дизайн по сравнению с двухбарабанным или фрикционным подъемником. В этой системе обычно используется одна веревка, чтобы поднять одну транспортировка (клетка или пропуск) без противовеса. Из-за несбалансированной нагрузки однобарабанные подъемники обычно работают медленнее. Они обычно используются в неглубоких шахтах и там, где обязанности требуют малой мощности. Они предпочтительны для мелководья шахты с глубиной менее 250 метров. Обычно используется один транспорт, что позволяет уменьшить диаметр вала. Распространенными применениями являются оборудование и транспорт для персонала. Одиночный барабан Blair Multi-Rope (BMR) можно использовать подъемники, где используются две веревки с одним транспортным средством [2].

Эти системы образованы в основном двумя механически соединенными однобарабанными системами. Он приводится в движение двумя электрическими двигатели, которые позволяют вращать сдвоенные барабаны подъемников с двумя барабанами независимо друг от друга. Эта система работать на больших глубинах. Двухбарабанные подъемники могут использоваться для всех глубин шахты, от около 100 метров до сверхглубоких до 3000 метров. Благодаря независимому вращению двойные барабанные подъемники хорошо подходят для многоуровневых шахты, где растягивание веревки может стать проблемой [4]. Чтобы уменьшить необходимый крутящий момент двигателя в двухбарабанных системах, Несбалансированная сила уменьшается за счет переноса двух клеток в равновесие [2].

Фридриху Кёпе приписывают изобретение барабанов фрикционных подъемников в конце 19 века. Имеет два транспортные средства, каждый из которых опирается на трос с головкой, проходящий через фрикционное колесо, приводимое в движение электродвигателем. Хвост Канат, прикрепленный к транспортным средствам, улучшает баланс системы [3]. Подъемники трения могут быть установлены на земле или они могут быть установлены на башне. Эти системы могут иметь одну клетку / скип и балансирующий груз или две клетки таким образом они сбалансированы. Благодаря сбалансированным системам для работы фрикционных подъемников требуется меньше лошадиных сил. Используемые веревки с фрикционными подъемниками страдают от усталости, а коэффициенты безопасности, применяемые в фрикционных подъемных канатах, выше [1].

3. Материалы и методы.

Рудник является хорошо известным небольшим зимбабвийским золотым рудником. Шахта была основана в 2010 году и была эксплуатационный с тех пор. В нем занято более тридцати работников. Текущий производственный потенциал шахты составляет примерно 5 килограммов золота в месяц. Его вал глубиной 86 метров. Как и в большинстве мелких шахт, шахта не имеет надлежащее оборудование для перевозки персонала и руды в шахте.

3.1 Выбранное решение: однобарабанная лебедка

Выбор лучшей концепции сильно зависит от размера шахты и целей проекта. Сингл Концепция барабана - самый простой дизайн. Эти системы, как правило, подходят для небольших нагрузок в мелких шахтах. Они предпочтительны для неглубоких стволов с глубиной менее 250 метров. Подъем с двумя барабанами дороже, чем с одним барабаном. Двойные барабанные подъемники подходят для сверхглубоких шахт до 3000 метров. Из-за их независимой Поворотные двухбарабанные подъемники хорошо подходят для многоуровневых шахт.

Рисунок 2. Возможное решение: однобарабанная лебедка

5. Выводы и рекомендации

Внедрение подъемной системы напрямую влияет на прибыльность шахты за счет увеличения производительности и безопасности, таким образом, затраты, на лечение травм, снижаются. Цели проекта были достигнуты, так как есть возможность увеличить производительность на 3,5 тонны в час. Конструктивные параметры и материалы были тщательно отобраны, чтобы снизить затраты и продлить срок службы компонентов.

Исследователи предложили сделать подъемную систему мобильной. Обычно небольшие шахтные хозяйства имеют много шахт разбросаных на небольшой площади. Система, которая может использоваться на одном валу и может перемещаться и собираться на другом валу может быть очень полезным для мелких шахтных хозяйств.

Проектирование подъемной системы для шахты малого масштаба

Вступление

2. Обзор литературы:

3. Материалы и методы.

5. Выводы и рекомендации

Список использованной литературы