Горные машины и оборудование подземных горных работ

 

м/мин

                                  (5.1)

 

где: = 2x460 – устойчивая мощность привода исполнительного органа двигателя комбайна;

= 0,6 –  удельные энергозатраты по выемке угля;

= 0,8 – ширина захвата;

= 1,28 - объемный вес угля.

 

5.1.2 Определение  скорости подачи комбайна по вылету резца

 

Тип режущего инструмента выбираем в соответствии с технической характеристикой выемочной машины или типоразмерным рядом резцов (резец РО80).

 

м/мин

                                          (5.2)

 

где: = 8  – радиальный вылет резца ;

= 1,4 – коэффициент вылета резца ;

= 34 – частота вращения исполнительного органа ;

= 3 – число резцов линии резания .

 

 5.1.3 Определение скорости подачи комбайна по газовому  фактору

 

, м/мин

                                         (5.3)

где: = 13,25 – проходное сечение под крепью для воздуха, м2;

 – допустимая концентрация метана в исходящей струе (1%);

– максимально допустимая скорость движения воздуха (4м/с);

– коэффициент дегазации пласта (0,7);

 

= 4 – относительная метанообильность пласта;

= 0,8 – ширина захвата м;

  = 1,28 - объемный вес угля,  т/м³;

= 2,8 - максимальная мощность пласта,м.

 

  5.1.4 Определение скорости подачи комбайна по  производительности конвейера

 

м/мин.

                                                (5,4)

 

где: = 25 – максимальная производительность конвейера, т/мин;

= 2,8 - максимальная мощность пласта м;  

= 0,8 – ширина захвата ,м;

  = 1,28 - объемный вес угля, т/м³;

Из произведенных расчетов, с учетом технической характеристики очистного комбайна, принимаем рабочую скорость перемещения комбайна 4 м/мин.

 

5.2 Расчет производительности  очистного комбайна

 

Производительность очистного комбайна определяется количеством угля, добытого в единицу времени.

Определяем теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность комбайна.  

 Теоретическая производительность определяется количеством угля, добытого комбайном за единицу времени при непрерывной работе:

 

=60×m×B×Vn×g, т/мин или т/час

 

                       (5.5),

 

где: m= 2,65 – средняя мощность пласта м;

Vn = 4 – рабочая скорость перемещения комбайна, м/мин;

g = 1,28 - объемный вес угля, т/м³;

В = 0,8 – ширина захвата ,м.

Техническая производительность комбайна определяется  с учётом затрат времени на выполнение операций, связанных с конструкцией комбайна и схемы его работ.

 

 

                                      (5.6),

где: Ктех — коэффициент технически возможной непрерывной работы выемочной машины:

 

                                   (5,7)

 

где: Тмо = 15 – время на маневренные операции ;

Тко = 20 – время на концевые операции, мин;

 

 

Тзи = 47,5– время на замену режущего инструмента,мин;

Тзи=m×g×Lл×Zу×tз,мин                                                   (5.8),

где: Zу – удельный расход резцов, (0,1шт/т);

tзр – время на замену или перестановку 1 резца (0,5 мин);

Lл = 280 – длина лавы, м;

где: Кг – коэффициент готовности комбайна (0,9).

 

Эксплуатационная производительность определяется с учётом затрат времени на организационные простои как связанные, так и не связанные с конструкцией комбайна.      

 

                                          (5.8)

где: Км – коэффициент машинного времени.

 

 

                       (5.9)

где: Тэо – время устранения эксплуатационных неполадок комбайна, не связанных непосредственно с работой комбайна (20мин).

  

5.3 Определение суточной нагрузки на забой

 

 

                                      (5.10),

где: nсм = 3 – число смен ;

Тсм = 6 – число часов в смену .

 

 5.4 Проверка производительности комбайна по скорости  крепления

 

Процесс крепления может сдерживать комбайн, уменьшая его производительность.

Производительность комбайна по процессу крепления определяем:

                            (5.11)

 

где: = 2,8 - мощность пласта;  

      = 0,8 – ширина захвата;

       = 1,28- объемный вес угля;

      Ккр - коэффициент, учитывающий прочность и обводненность пород почвы (0,8).

 

Vкр = 7 — скорость передвижки секций крепи ,м/мин.

 

 

 

6 Выбор забойного конвейера

 

Конвейер скребковый AFC38

 

 6.1 Определение числа двигателей, установленных на  конвейер

 

Производительность забойного конвейера определяется:

 

                                          (6.1)

 

где: m = 2.65 – средняя вынимаемая мощность пласта;

В = 0.8 – ширина захвата комбайна;

g = 1.28 – плотность угля в массиве;  

Up = 4 – рабочая скорость перемещения комбайна.

Сопротивление груженой и порожней тяговой цепи конвейера определяется по формулам:

 

 

               (6.2)

 

                                  (6.3)

где: – коэффициент сопротивления движению груза (0,8);

= 25 – масса тягового органа,кг;

= 1 – коэффициент сопротивления движению тягового органа

= 0,8 - угол наклона конвейера,град;

= 280 – длина конвейера, м;

– масса угля на 1м длины конвейера:

                                                     (6.4)

где: U = 1,35 – скорость движения тяговой цепи конвейера ,м/с;

= 651,2 - производительность забойного конвейера,т/час.

 

Общее сопротивление движению тяговой цепи конвейера определяется:

 

   

                                        (6.5)

где: = 1,1 – коэффициент сопротивления конвейера .

 

Определение суммарной мощности двигателей скребкового конвейера:

 

  

                                           (6.6)

 

где: = 0,9 - к.п.д. привода конвейера .

 

Определение числа двигателей, устанавливаемых на конвейер

 

                                                     (6.7)

 

где: = 500 – мощность электродвигателя конвейера, кВт.

На скребковом лавном конвейере установлено 2 двигателя мощностью 500, кВт.

 

7 Проверка комплекса  по газовому  фактору

 

Газоносность пласта предъявляет особые требования к механизированной крепи по фактору проветривания лавы, так как конструктивными размерами крепи определяется свободное сечение для прохода воздуха по лаве.

Сечение призабойного пространства для прохода воздуха должно удовлетворять условию:

 

                                      (7.1)        

 

где: – фактическое свободное сечение рабочего пространства м2;

– эксплуатационная производительность, т/мин;

– коэффициент естественной дегазации пласта ;

– относительная метанообильность разрабатываемого пласта м3/т;

– максимально допустимая скорость движения воздуха в лаве м/с;

– допустимая концентрация метана в исходящей струе ;

– коэффициент, учитывающий движение воздуха по прилегающему к лаве выработанному пространству .

 

8 Увязка конструктивных  и режимных  параметров функциональных машин

 

Целью увязки параметров функциональных машин является согласование теоретической производительности комбайна с учетом его возможной скорости для конкретно горно-геологических условий, а также скорости крепления забоя и производительности конвейера. Скорость подачи очистного комбайна должна быть согласована со скоростью крепления забоя.

 

 Vnm ≤ Vкр

3,7≤ 8.7

где: Vnm – теоретически возможная скорость подачи комбайна, м/мин;

Vкр – скорость крепления забоя, м/мин.

 

м/мин.

м/мин

где: Qт – теоретическая производительность комбайна, т/мин.

 

м/мин.

м/мин

 

Проверяем производительность забойного конвейера

Qk >1,3×Qэ          

10.8 >5.3          

 

где: Qэ – эксплуатационная производительность, т/мин;

Qк – производительность забойного конвейера, м/мин.

 

9 Обоснование выбора  вспомогательного  оборудования

 

Насосная станция  PPS-12 (рабочая и резервная), предназначенная для подачи рабочей жидкости к секциям механизированной крепи и для создания давления… (конструктивные особенности насосной станции)

 

Таблица 9.1                        Техническая характеристика насосной станции

Параметры	Насосная станция
Номинальная подача, л/мин	180
Номинальное давление, МПа	31
Количество насосов, шт.	2
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	90
Тип двигателя насоса
Емкость бака, л	2000
Масса, кг	6.2

 

Перегружатель JOU предназначен для транспортирования и перегрузки угля с забойного конвейера через загрузочную станцию на ленточный конвейер (конструктивные особенности перегружателя)

 

Таблица 9.2            Техническая характеристика перегружателя

Параметры	Перегружатель
Производительность, т/ч	2000
Ресурс рештачного става, млн.т
Длина в поставке, м
Величина наезда, мм	34x126
Мощность электродвигателя, кВт	400
Количество электродвигателей, шт	1
Габариты, мм:
Ширина
Высота

 

Дробилка ДУ-910 предназначена для дробления негабаритных кусков угля и породных включений, транспортируемых из очистного забоя. Встраивается в напочвенную часть перегружателя (конструктивные особенности дробилки)

 

Таблица 9.3                               Техническая характеристика дробилки

Параметры	Дробилка
Производительность, т/ч	1500
Максимальный размер:
негабарита по высоте, мм
дробленной массы, мм
Исполнительный орган (барабан):
диаметр, мм
частота вращения, об/мин
окружная скорость, м/с
Мощность электродвигателя, кВт	160
Габариты, мм:
ширина
высота	1,53
длина	4,5

 

 

10 Организация работ  в очистном забое

 

Все процессы и операции в очистном забое выполняются согласно графику организации работ.

При составлении графика организации работ руководствуемся следующими основными принципами: выемка угля осуществляется узкозахватным комбайном, передвижка мех.крепи производится в след за выемкой угля, конструкция забойного конвейера обеспечивает при его передвижки погрузку оставшегося на почве угля.