Главная » 2014 » Июль » 9 » Скачать Обоснование методов повышения надежности эксплуатации конвейерных систем угольных шахт. Хачатрян, Самвел Амазаспович бесплатно
0:46 AM
Скачать Обоснование методов повышения надежности эксплуатации конвейерных систем угольных шахт. Хачатрян, Самвел Амазаспович бесплатно
Обоснование методов повышения надежности эксплуатации конвейерных систем угольных шахт
Диссертация
Автор: Хачатрян, Самвел Амазаспович
Название: Обоснование методов повышения надежности эксплуатации конвейерных систем угольных шахт
Справка: Хачатрян, Самвел Амазаспович. Обоснование методов повышения надежности эксплуатации конвейерных систем угольных шахт : диссертация доктора технических наук : 05.05.06 Санкт-Петербург, 2004 280 c. : 71 05-5/148
Объем: 280 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 2004
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИСТЕМ КОНВЕЙЕРНОГО ТРАНСПОРТА УГОЛЬНЫХ ШАХТ
11 Современные тенденции развития конвейерных систем
12 Анализ структурных схем и транспортного оборудования конвейерных систем
121 Анализ структурных схем конвейерных систем угольных шахт
122 Анализ структуры транспортного оборудования конвейерных систем
13 Цель, задачи и методы исследования
2 ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ СТРУКТУРНЫХ ЕДИНИЦ КОНВЕЙЕРНЫХ СИСТЕМ
21 Формирование массивов статистических данных и методика их обработки
22 Оценка уровня эксплуатационной надежности конвейеров
23 Определение показателей надежности конвейеров методом моделирования
24 Выводы:
3 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ КОНВЕЙЕРНЫХ СИСТЕМ
31 Постановка задачи по разработке математических моделей надежности конвейерной системы угольной шахты
32 Анализ системных методов обеспечения безотказности ленточных конвейеров
33 Построение математических моделей надежности конвейерных систем на основе теории марковских процессов
331 Использование элементов теории массового обслуживания при решении задач надежности транспортных систем
332 Анализ положений теории марковских процессов, применимых к исследованию надежности конвейерных систем
333 Дифференциально-разностные уравнения решения задачи
334 Модель обслуживания конвейерной системы с неограниченным потоком требований
335 Модель обслуживания конвейерной системы с ожиданием ремонта
336 Модель обслуживания конвейерной системы с ожиданием для неограниченного потока требований
34 Выводы
4 МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СТРУКТУРНЫХ ЕДИНИЦ КОНВЕЙЕРНЫХ СИСТЕМ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ
41 Взаимосвязи качества и надежности структурных единиц в технических системах
42 Повышение ресурса опорных элементов для ленты конвейера путем замены роликоопор на опоры скольжения
421 Обоснование целесообразности использования опор скольжения
422 Конструктивные решения опор скольжения и свойства антифрикционных материалов
423 Оценка надежности опор скольжения
43 Модель физических процессов при взаимодействии ленты с опорой скольжения и изучение закономерностей распределения теплоты при фрикционном контакте
44 Анализ результатов производственных испытаний опор скольжения
45 Исследование новых технических решений по повышению безопасности эксплуатации ленточных конвейеров
451 Ловители конвейерных лент
452 Температурный контроль пробуксовки ленты на приводных барабанах
46 Выводы
5 ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ МНОГОПРИВОДНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ В УСЛОВИЯХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ СИСТЕМ
51 Обоснование критериев технико-экономической оценки применения многоприводных конвейеров
511 Эксплуатационные качества многоприводных конвейеров
512 Критерии и ограничения для технико-экономической оценки применения многоприводных конвейеров
52 Особенности проектирования и расчета многоприводных ленточных конвейеров для угольных шахт
53 Экономическая эффективность применения многоприводных ленточных конвейеров
54 Экономико-математическая модель расчета многоприводных ленточных конвейеров для условий угольных шахт
55 Исследование динамики переходных процессов при пуске и торможении многоприводного конвейера
551 Общие положения
552 Особенности динамики пуска и торможения шахтных многоприводных конвейеров
553 Обоснование математической модели многоприводного конвейера для неустановившихся режимов его работы
56 Требования к проектированию конвейерных систем и их структурных единиц
57 Выводы
Введение:
Значительное повышение нагрузки на транспортные системы угольных шахт в связи с усилившейся концентрацией горных работ и широким применением на очистных работах высокопроизводительных механизированных комплексов требует применения прогрессивных и надежных транспортных систем с высокой пропускной способностью. Наиболее прогрессивным видом транспорта, обеспечивающим внедрение на шахтах поточной и циклично-поточной технологии транспортирования угля, является конвейерный, получающей все большее распространение на угольных шахтах России и зарубежных стран. Общее количество конвейерных установок на угольных шахтах России составляет около 4000. Основными видами конвейерных установок являются скребковые и ленточные конвейеры. Скребковые конвейеры входят в состав механизированных добычных комплексов и используются в качестве передвижных подлавных конвейеров.
Основную роль в осуществлении поточной технологии транспортирования угля по горным выработкам играют ленточные конвейеры. В настоящее время практически завершена конвейеризация участковых транспортных выработок. Примерно, 50-60% магистральных выработок шахт оснащены высокопроизводительными ленточными конвейерами. Наблюдается устойчивая тенденция к замене цикличного транспортирования угля по вертикальным стволам на его поточное транспортирование по наклонным стволам с помощью ленточных конвейеров. Уже имеются примеры использования ленточных конвейеров специальной конструкции и для транспортирования угля по вертикальным стволам шахт [138]. В наиболее развитых угольных бассейнах страны растет количество шахт с полной конвейеризацией транспорта угля от очистных забоев до поверхности. В некоторых угольных бассейнах, например, в Печорском, близка к завершению полная конвейеризация всех шахт. Общая протяженность выработок, оснащенных ленточными конвейерами, составляет на угольных шахтах России около 3000 км.
Производительность отечественных шахтных ленточных конвейеров достигает 1500 т/ч при длине става до 1900 м. Ленточные конвейеры используются не только для транспортирования угля, но и для доставки людей.
К достоинствам ленточных конвейеров следует отнести: высокую производительность и значительную длину става; относительно низкую энергоемкость транспортирования, так как только 20% всей энергии расходуется на перемещение его собственных масс; высокую надежность в сравнении с другими транспортными установками.
К числу основных недостатков ленточных конвейеров следует отнести: высокие капитальные затраты при их использовании, высокую стоимость конвейерной ленты, достигающую 70% от стоимости конвейера при сроке службы от 3 до 5 лет[106,124].
Как уже указывалось, ленточные конвейеры обладают достаточно высокой надежностью. Нормативный коэффициент готовности (интегральный показатель надежности) при проектировании магистральных конвейерных систем принимается равным 0,95-5-0,96, а для участковых -несколько ниже.
Однако коэффициент готовности конвейерной линии, состоящей из п-последовательно установленных конвейеров и (п-1) перегрузочных узлов, с увеличением числа конвейеров падает. В протяженных конвейерных линиях угольных шахт, длина которых нередко достигает 8-ИО км, последовательно устанавливается до 10 ленточных конвейеров.
Коэффициент готовности конвейерной линии (Кгл) может быть определен по формуле [13]: г.л=П*глсПЧ.л (1)
J=1 1=1 где Кг к - коэффициент готовности конвейера, Кг,п - коэффициент готовности перегрузочных пунктов; п — число конвейеров в линии.
При нормативных значениях Ктк=0,9б и Кгп=0,996, принимаемых при проектировании конвейерных линий, снижение надежности конвейерной линии (Кг п) в зависимости от числа установленных в ней конвейеров иллюстрируется графической зависимостью Kr s[=f[n) на рис.5.4. Приведенная зависимость показывает, что уже при семи конвейерах в линии коэффициент ее готовности равен всего лишь 0,73.
С увеличением времени эксплуатации конвейерной линии происходит снижение ее надежности в сравнении с проектной вследствие амортизации узлов и деталей конвейеров и перегрузочных пунктов. Это обстоятельство не учитывается при проектировании конвейерных линий. Вследствие этого с увеличением времени эксплуатации конвейерной линии растет число ее отказов, возрастают расходы на их ликвидацию, увеличиваются простои конвейерных линий и связанные с этим потери добычи угля.
Подтверждением динамики снижения надежности конвейерных систем служат показатели функционирования их в ОАО «Воркутауголь».
Показатели
1997 1998 1999 2000 2001
Простои конвейерных
340 360 1380 1940 2261 линий шахт, ч
Потери добычи угля, т 35900 48000 147000 270000 343272
Как следует из приведенной таблицы простои конвейерных линий и связанные с ними потери добычи угля имеют устойчивую тенденцию к их нарастанию, что может быть объяснено только естественным снижением их надежности вследствие амортизации основных узлов конвейеров.
Такое же положение с эксплуатацией подземных конвейерных систем наблюдается и на других шахтах России. Поэтому повышение надежности конвейерных систем угольных шахт с учетом динамики ее снижения во временных рамках их эксплуатации является актуальной проблемой. Одним из основных способов повышения надежности транспортных систем является резервирование либо всей системы, либо отдельных ее элементов. Резервирование позволяет создавать системы, надежность которых выше надежности входящих в них элементов. Для подземных конвейерных систем повышение их надежности путем резервирования всей системы является неприемлемым вследствие неоправданно высоких капитальных затрат на дополнительные горные работы по проведению транспортных выработок и сооружение резервной конвейерной линии.
Поэтому повышение надежности подземных конвейерных систем может быть осуществлено либо за счет резервирования отдельных элементов системы, либо повышения их надежности, за счет мероприятий конструктивного, производственного и эксплуатационного характера. Подземную конвейерную систему следует рассматривать как сложную вероятностную систему, функционирование которой описывается математическими моделями. Повышение надежности конвейерных систем требует научно обоснованных решений на базе теории надежности.