Прямолинейности стационарного конвейера

Стационарные ленточные конвейеры устанавливают в наклонных стволах, штольнях, капитальных и участковых уклонах и бремсбергах. Маркшейдерская проверка мощных конвейеров вызвана значительными износами ленты и стоек роликоопор при отклонениях геометрических элементов конвейера, превышающих установленные допуски.

Рассмотрим геометрические элементы распространенного мощного конвейера типа 2ЛУ120, производительность которого 1200 т/ч; скорость движения ленты 3,15 м/с; ширина ленты 120 см, длина ленты 2300 м. Основными геометрическими элементами ленточного конвейера (рис.16) являются: центр выносного барабана 1; ось транспортирования 2; ось 3 и центр 4 приводного барабана; ось 5 и центр 6 роликоопоры рабочей ветви; ось 7 и центр 8 роликоопоры холостой ветви; ось 9 и центр 10 хвостового барабана.

Главным геометрическим элементом конвейера является ось транспортирования 2, под которой понимают линию, соединяющую центры выносного 1 и хвостового 9 барабанов.

При монтаже конвейера, а также вследствие деформаций и износов отдельных его узлов в процессе эксплуатации геометрические элементы конвейера отклоняются от заданных значений. Определение этих отклонений и зазоров безопасности является задачей маркшейдерской проверки прямолинейности конвейера.

Маркшейдерские работы выполняют в условной системе координат (рис.17), центр которой совпадает с центром выносного барабана конвейера (точка А); ось абсцисс Х общая с осью транспортирования и направлена к хвостовому барабану; ось Y совпадает с осью выносного барабана конвейера.

Непрямолинейность конвейерного става в горизонтальной плоскости характеризуется отклонениями центров роликоопор от оси транспортирования или в принятой условной системе ординатами центров роликооопор у_i (i – порядковый номер роликоопоры). Местные искривления определяются относительными смещениями соседних роликоопор, т.е. приращениями ординат между соседними роликоопорами: D у_i= D у_{i + 1} – у_i.

Маркшейдерская проверка соотношений геометрических элементов ленточного конвейера включает следующие работы: рекогносцировка; проложение полигонометрического хода вдоль конвейерного става; ординатная съемка секций роликоопор конвейера; измерение зазоров безопасности; обработка результатов измерений и составление чертежей [2].

В результате рекогносцировки восстанавливают или заново подписывают номера стоек роликоопор, намечают и закрепляют пункты полигонометрического хода. Расстояние между пунктами составляет 100-150 м.

Углы в полигонометрическом ходе измеряют теодолитами Т2 или Т5 двумя приемами, длину сторон – рулеткой по почве или по конвейерному ставу. Допустима угловая невязка дважды проложенного хода , где n – число углов, а линейная невязка – 1:1000.

Съемка конвейерного става выполняется в следующем порядке. Устанавливают теодолит на точке 2 и измеряют угол 1-2-3 (рис.17). Закрепляют трубу теодолита по направлению 2-1 и приступают к съемке участка конвейерного става. Берут отсчеты по нивелирной рейке, установленной горизонтально к торцу выносного барабана (точка А ¢) и далее последовательно к кронштейнам роликоопор холостой ветви. Затем закрепляют трубу теодолита по направлению 2-3 и снимают роликооопоры, прилегающие к этой стороне хода.

Зазоры безопасности контролируют по расстояниям между верхом конвейера и стенкой выработки. Расстояния измеряют рулеткой или рейкой от каждой четвертой секции роликоопор до стенки выработки.

Математическая обработка измерений включает вычисления: координат пунктов полигонометрического хода в условной системе координат; отклонений центров роликоопор холостой ветви ленты от оси транспортирования; относительных смещений центров соседних роликоопор конвейера [1].

Вычисления выполняют в следующей последовательности.

1. Выбирают условную систему координат, за начало которой принимают центр выносного барабана А, а за ось абсцисс – ось транспортирования АВ (рис.17). В условной системе координаты точек А и В

x_А = 0; y_А = 0;             (42)

x_В = [ l ]; y_В = 0,

где [ l ] – суммарная длина вытянутого полигонометрического хода от точки А до точки В.

2. Для перехода в условную систему вводят вспомогательную ось Х ¢, проходящую через первую сторону А ¢- 2полигонометрического хода. Координаты точек А и В во вспомогательной системе:

= 0; = 0,5 b + а_А;     (43)

= [ l ]; = [D y ¢] + a_B + 0,5 b,

где b – ширина выносного и хвостового барабанов; а_А и а_В – отсчеты по рейке при съемке соответственно выносного и хвостового барабанов (b, а_А и а_В – положительны, если ход проложен слева от оси Х,и отрицательны, если ход проложен справа от оси Х); [D y ¢] – сумма приращений ординат между точками А и В.

3. Вычисляют дирекционный угол  во вспомогательной системе:

                                                         (44)

и угол поворота q вспомогательной системы относительно условной системы координат:

q = a _АВ – = 360°– .                                                  (45)

4. Перевычисляют координаты точек полигонометрического хода в условной системе координат:

; ; ;                                (46)

x ₂ = x_А' + l_{А' –2}cosa_1–2; y ₂ = y_А' + l_{А' –2}sina_1–2 и т.д.

Контроль: x_{В ¢} = [ l ]; y_{В ¢} = 0,5 b + a_B.

Допуски полученных невязок

; .

5. Определяют непрямолинейность става конвейера или, что то же самое, отклонения центров роликоопор холостой ветви y _i от оси транспортирования:

,                                        (47)

где а _i – отсчет по рейке при съемке i -й роликоопоры; b_р – ширина роликоопоры (a_i и b_р – положительны при ходе съемки слева и отрицательны при ходе справа от оси Х); х _k, х _{k + 1}и у _k, у _{k + 1} – координаты точек хода k и k + 1в условной системе координат; l_pi – расстояние между соседними i- ми роликоопорами холостой ветви ленты.

Допустима непрямолинейность конвейерного става, не превышающая 1:10000 его длины, но не более 100 мм.

6. Вычисляют относительные смещения соседних роликоопор конвейера:

D у _i = у _{i + 1} – у _i.                                                           (48)

Относительное отклонение центров соседних роликоопор не должно превышать 15 мм.

Пример 4. По результатам маркшейдерской проверки положения стационарного конвейера требуется определить непрямолинейность участка става конвейера для стороны 2-3 полигонометрического хода и относительные смещения соседних роликоопор холостой ветви.

В капитальном бремсберге с углом наклона 16° установлен стационарный ленточный конвейер типа 2ЛБ120 производительностью 1290 т/ч и скоростью движения ленты 3,15 м/с. Ширина выносного и хвостового барабанов b = 1600 мм; ширина роликоопор b_р = 1450 мм; расстояние между роликоопорами холостой ветви ленты l_p = 2400 мм; длина конвейерного става 410 м. Результаты проложения полигонометрического хода: b₂ = 179°56¢06²; b₃ = 180°02¢18²; b₄ = 180°03¢32²; l _2–3 = 105,609 м; l _3–4 = 103,215 м; l _1–2 = 100,812 м, l _{4 – 5} = 100,821 м. Данные частичной ординатной съемки става конвейера (сторона 2-3 хода) следующие, мм:

 

аА	аВ	а 1	а 2	а 3	а 4	а 5	а 6	а 7	а 8	а 9	а 10
435	564	492	498	496	499	490	502	500	499	496	504
а 11	а 12	а 13	а 14	а 15	а 16	а 17	а 18	а 19	а 20	а 21	а 22
501	503	504	500	497	495	498	499	503	505	502	500

 

Решение. 1. В условной системе координат вычисляем координаты точек А и В (рис.17) по формуле (42):

x_А = 0; y_А = 0;

x_В = [ l ] = 410,457; y_В = 0.

2. Вводим вспомогательную ось Х ¢, проходящую через первую сторону А ¢ -2 полигонометрического хода и вычисляем координаты точек А и В во вспомогательной системе по формулам (43) и записываем в табл.12:

x ¢_А = 0; y ¢_А = 0,5×1,600 – 0,435 = –1,235 м;

x ¢_В = 410,457 м; y ¢_В = –0,111 – 0,564 – 0,800 = –1,475 м.

Таблица 12