3. Механизация подготовительных работ. 3. механизация подготовительных работ 1 Горноподготовительные работы

• Название: 3. механизация подготовительных работ 1 Горноподготовительные работы
• Дата: 25.04.2023
• Размер: 373.08 Kb.
• Имя файла: 3. Механизация подготовительных работ.docx
• Тип: Документы; #1087756

3. МЕХАНИЗАЦИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

3.1 Горно-подготовительные работы

К горно-подготовительным выработкам на руднике «Интернациональный» относятся все выработки, служащие для подготовки к добыче вскрытых запасов, такие как: спиральный съезд, закладочные орты, рудо-и породоспуски с заездами к ним, вентиляционные восстающие, а также камеры различного назначения. Схема подготовки конструктивно простая, что позволило все подготовительные выработки объединить в единую транспортную систему и полностью механизировать все основные и вспомогательные процессы подземных работ.

Спиральный съезд (проходится с уклоном 8⁰) предназначен для доставки материалов и передвижения технологического оборудования между выемочными слоями, подачи свежего воздуха, с него проходятся слоевые заезды (слоевые штреки) и закладочные орты, а также он является основным блоковым запасным выходом.

Слоевые штреки предназначены для заездов в очистные ленты и транспортировки горной массы к рудо-породоспускам. По ним также подается свежий воздух для проветривания очистных лент.

Закладочный орт проходят по вмещающим породам в 10÷15 м от контакта с рудным телом и сбивают с вентиляционным восстающим для проветривания за счет общешахтной депрессии. На первом этапе эксплуатации с него производится засечка на разрезной слой высотой 4 м, с которого начинается развитие фронта очистных работ в вертикальном направлении. В последующем (после отработки разрезного слоя) на закладочный орт выбуривается магистральный закладочный бетоновод, оборудуется участковым закладочным бетоноводом и используют по прямому назначению – подача закладочной смеси в отработанные ленты нижележащих слоев.

Рудо-и породоспуски предназначены для перепуска горной массы на горизонт откатки и выдачи через их верхнюю часть исходящей струи воздуха с очистного слоя.

Вентиляционный восстающий (ВВ) проходится на высоту эксплуатационного блока и сбивается с закладочными ортами. Он предназначен для проветривания за счет общешахтной депрессии закладочных ортов и выдачи, исходящей струи воздуха из эксплуатационного блока.

Камера электроподстанции (РП) располагается непосредственно на спиральном съезде и предназначена для размещения электрооборудoвания и пусковой аппаратуры, необходимых для ведения очистных и подготовительно-нарезных работ.

Выбор способа проходки, а также способы крепления горных выработок определяются горно-геологическими и горнотехническими условиями, а также интенсивностью возможных проявлений газа и нефти.

Закладочный орт проходят через вмещающие породы на расстоянии 10÷15 м от контакта рудного тела и сбивают вентиляционным восстающим для проветривания за счет общешахтной депрессии. На первом этапе эксплуатации с него производится отработка разрезного слоя высотой 4 м, из которого начинается отработка фронта очистных работ в вертикальном направлении. В последующем (после отработки разрезного слоя) на закладочный орт забуривается магистральный закладочный бетоновод (2 скважины), который используется для подачи закладочной смеси в отработанные ленты ниже лежащих слоев.

Для проходки горно-подготовительных и подготовительных работ, там, где вмещающие породы являются карбонатные и глинисто-карбонатовые, по шкале крепости профессора М.М. Протодъяконова более 5 (f˂5), используют комбайновый комплекс, а при крепости породы более 6 (f˃6) – для проходки используют буровзрывной способ.

При проходке комбайновым комплексом на руднике «Интернацтональный» применяются комбайны типа MR620 фирмы «Sandvik» (в предыдущей классификации – АМ-105), для отгрузки горной массы из горных выработок применяются погрузочно-доставочные машины типов LH409E с электрическим приводом и LH410 и LH514 с дизельным приводом фирмы «Sandvik», а также шахтные самосвалы ТН320 фирмы «Sandvik». При проходке буровзрывным комплексом используют буровую каретку "Boomer-Н281SL" фирмы «Atlas Сopсo» и буровую установку DD410 фирмы «Sandvik».

3.2. Расчет производительности комбайна

Производительность комбайнов зависит от условий эксплуатации машин и определяется конструктивной особенностью и техническими возможностями оборудования. Различают теоретическую эксплуатацию (Q_теор), техническую эксплуатацию (Q_тех) и эксплуатационную эксплуатацию (Q_э) производительности. Данные для расчета эксплуатации проходческого комбайна MR620 приведены в табk/ 3.1.

Таблица 3.1. Данные, необходимые для расчета производительности комбайнаMR620 [5].

Тип комбайна	MR620
Толщина разрушаемого слоя, m, м	0,05
Величина заглубления органа, B, м	1,0
Скорость подачи исполнительного органа, vп, м/с	1,4
Коэффициент надежности комбайна, Кн	0,9
Время простоев комбайна за рабочий цикл затрачиваемое на маневровые операции и замену инструмента, Тпри, мин.	20
Высота проводимой выработки, Hв, м	3,75
Ширина нижнего основания выработки, bн, м	5,0
Ширина верхнего основания выработки, bв, м	5,1
Время простоев по организационно-техническим причинам, Топ, мин.	25
Сечение проводимой выработки, м2	до 47,0
-высота, м	7,2
-ширина,	5,0
Производительность комбайна, м3/ч	30
Шаг разрушения, t, мм	22
Средняя толщина стружки, h, мм	28
Коэффициент, учитывающий геометрию резца, kP	1,1
Проекция площадки затупления резца, SЗ, мм2	20
Число резцов в линии резания, m	6
Общее число линий резания на коронке, p	6
Средний диаметр коронки, Dср, м	0,85
Коэффициент, учитывающий сколько резцов одновременно находится в контакте с рудой, kтр	0,39
Коэффициент ослабления массива, kос	1
Частота вращения исполнительного органа, nио, с-1	0,666
К.П.Д. привода исполнительного органа, η	0,8
Передаточное отношение редуктора, u	37

На рис. 3.1 представлен комбайн MR620 производства фирмы Sandvik.



Рисунок 3.1. Горнопроходческий комбайн типа MR620.

Теоретическая производительность:

Q_теор=3600·m·B·_Vп.mаx (3.1)

где Q_теор – теоретическая производительность, т/ч; m –мощность разрушаемого слоя; B – величина заглубления органа; V_п.max – скорость подачи исполнительного органа; ρ – плотность руды (принимаем равным для рудника «Интернациональный» ρ=2,44 т/м³).

Q_теор =3600·0,05·1·1,4·2,44=615 т/ч.

Техническая производительность:

Q_тех=Q_теор·k_тех.и, т/ч (3.2)

где Q_теор – теоретическая производительность комбайна, т/ч; k_тех.и – коэффициент непрерывной работы комбайна с исполнительным органом избирательного действия;

(3.3)

где Т_при– время простоя комбайна за рабочий цикл, затрачиваемое на маневровые операции и замену инструмента (принимаем равны Т_при=20 мин.); L_ио – путь, пройденный исполнительным органом за рабочий цикл.

, (3.4)

где H_в – высота проводимой выработки, м; b_н и b_к – ширина нижнего и верхнего основания выработки, м;

=382,5 м.

=0,18.

=69 т/ч.

Эксплуатационная производительность:

, т/ч, (

, (3.6)

где Т_оп – время простоев по организационно-техническим причинам, мин.

=0,09,

Q_э=615·0,09=55 /час.

Эксплуатационная производительность, учитывающая все виды простоев, является основной для расчёта сменной производительности, т/см.

Q_см=Q_э·n_см (3.7)

где n_см – продолжительность смены, ч (принимаем равным n_см=8 ч.).

Q_см=55·8=440 т/см.

Годовая производительность

Q_год=Q_см∙Т_кр∙n, т/год, (3.8)

где Т_кр – календарное время работы (принимаем равным Т_кр=300 дней), n – продолжительность смены, ч.

Q_год=440·300·8=1056000 т/год.

Определение мощности привода комбайна.

Определим необходимые силовые и энергетические характеристики и выберем электродвигатели приводов исполнительных агрегатов комбайна MR360.

Усилия резания и подачи, действующие на один острый резец, Н:

Z₀=_к·k_р·(0,25+0,01·t·h), (3.9)

Y₀=Z₀,

где _K – контактная прочность пород, связанная с их крепостью (f=4) зависимостью (принимаем равным _к=44·f^1,5=352 МПа); k_р – интегральный коэффициент, учитывающий геометрию резца; t – шаг разрушения, мм; h – средняя толщина стружки, мм

Z₀=352·1,1·(0,25+0,01·22·28)=2482 Н.

Значения сил резания и подачи на одном затупленном резце, (Н):

Z=Z₀+0,25·μ_р·ρ_к·S_з, (3.10)

Y=Y₀+0,25·ρ_к·S_з, (3.11)

где μ_р – коэффициент сопротивления резанию (принимаем равным μ_р=0,4); S_З – проекция площадки затупления резца по задней грани на плоскость резания, мм²

Z=2482+0,25·0,4·352ּ·20=3186 Н,

Y=2482+0,25·352·20=4242 Н.

Потребное значение крутящего момента для исполнительных органов избирательного действия в виде коронок:

М=Z_ср·m·p·(D_ср/2)·k_тр·k_ос, (3.12)

где m – число резцов в линии резания; p – общее число линий резания на коронке; D_СР – средний диаметр коронки, м; K_ТР – коэффициент, учитывающий сколько резцов одновременно находится в контакте с рудой; K_ОС – коэффициент ослабления массива; Zср –среднее значение сил нулевого усилия резания на один резец, Н, и значение сил резания на одном затупленном резце, Н

М=2834·6·6·(0,85/2)·0,39·1=16910 Н.

Потребное значение мощности приводного двигателя исполнительного агрегатов, кВт:

N= (3.13)

где n_ио – частота вращения исполнительного органа, с^-1; М – потребное значение крутящего момента, Н м; η – К.П.Д. привода исполнительного органа комбайна MR620 (принимаем

N= =88 кВт.

Приводной двигатель проходческого комбайна с исполнительным органом избирательного действия выбирается на основании следующих соотношений:

М_уст≥М или N_т≥N,

где М_уст –устойчивый момент электродвигателя, Н∙м; N_т – тепловая мощность двигателя при фактическом режиме его работы, кВт.

Под устойчивым моментом электродвигателя понимают наибольшее среднее значение крутящего момента, который может развивать данный электродвигатель с заданной вероятностью работы без опрокидывания при данной конструкции исполнительного органа, условиях питания электроэнергией и горно-геологических условиях. Выражение для устойчивого момента на исполнительном органе избирательного действия имеет вид:

М_уст= …………………………………(3.14)

где М_мах – значение максимального (опрокидывающего) момента приводного электродвигателя, приведенное к валу исполнительного органа, Н∙м; k_у – коэффициент, учитывающий качество управления комбайном; k_н – коэффициент, учитывающий падение напряжения шахтной сети; k_в – коэффициент выравнивания высокочастотной составляющей нагрузки; a_н, a_в – коэффициенты, являющиеся отношением амплитуд составляющих нагрузок низкочастотных среднему значению и высокочастотной к низкочастотной. Значение k_у принимаем равным: при ручном управлении – 0,75, при автоматическом – 0,9. Т.к. фактические значения остальных коэффициентов неизвестны, принимаем: k_н=0,9; a_н=a_в=0,4; k_в=0,1. Необходимый устойчивый момент электродвигателя:

М_уст= =571,3 Н·м.

Необходимый максимальный момент электродвигателя

М_мах= = =1027 Н·м.

По полученным параметрам выбираем электродвигатель ЭДКО4-2М с водяным охлаждением с номинальной мощностью N_н=105 кВт, максимальный момент которого М_мах=1300 Н·м, начальный пусковой вращательный момент 1250 Н·м, начальный пусковой ток 485 А, К.П.Д. η=92%, сos φ=0,846, ток статора I=143 А, напряжение U=380/660 В) [6].

Тепловая мощность двигателя при фактическом режиме его работы:

_{Nт=kпк·Nн·(100/ПВ)1/2 (3.15)}

где k_пк – коэффициент режима работы двигателя, кВт (из данных принимаем k_пк=75 кВт); N_н – номинальная мощность электродвигателя в длительном режиме его работы, кВт (из общих данных принимаем N_н=105 кВт) ; ПВ – относительная продолжительность включения электродвигателя (для продолжительного режима в условиях рудника принимаем ПВ=100%).

_{Nт=75·105·(100/ПВ)1/2=7875 кВт.}

Таким образом, т.к. N_T>N и 7875 кВт˃88 кВт, следовательно электродвигатель выбран правильно[6].

3.3. Расчет производительности буровзрывной машины

При крепости породы f>6 по шкале профессора М.М. Протодьяконова принимается решение о ведении проходки при помощи БВР. Для бурения шпуров на горно-подготовительных работах принимается буровая каретка типа Boomer-Н281SL (рис. 3.2).

Таблица 3.2. Техническая характеристика буровой каретки Boomer-H281SL [7].

1	Габаритные размеры:
	ширина	мм	1990
	высота	мм	2300
	длина	мм	9500
2	Радиус поворота:
	внутренний	мм	2800
	внешний	мм	5700
3	Привод	ДВС (дизель)
4	Тип перфоратора	СОР 1838 (гидравлический)
5	Диаметр шпура	мм	42
6	Глубина бурения	м	4,5
7	Количество буровых стрел	шт.	1
8	Масса	т	9,3

Исходные данные для расчета:

- длина установки в максимально развернутом положении – 12 м;

- ширина буровой установки– 1,99 м;

- высота буровой установки вместе с кабиной – 3,0 м;

- вес буровой установки– 12,5 т.



Рисунок 3.2.Буровая установка типа Boomer-Н281SL.
Число шпуров на забой

(3.16)

где q – удельный расход ВВ; – площадь поперечного сечения выработки в проходке (принимаем равным S_пр=19,7 м²); ∆ – плотность ВВ в патроне (1000…1200 кг/м³); d – диаметр патрона (принимаем равным d=0,036 м); К_з – коэффициент заполнения шпуров (принимаем равным К_з=0,6…0,85).

Расход ВВ определяем по формуле Н.М. Покровского

q=q₁·ј·v·е, кг/м³(3.17)

где q₁ – удельный расход ВВ, зависящий от прочностных свойств породы; q₁=0,1·f=0,1·8=0,8 (f – коэффициент крепости пород по Протодьяконову); ј – коэффициент структуры породы (принимаем равным для вязких упругих пород ј=2,0, для пород с мелкой трещиноватостью ј =1,4, для массивных плотных пород ј=1,0); е – коэффициент работоспособности ВВ (принимаем равным для аммонита АП-5ЖВ е=1-1,15 при плотности патрона _п=1-1,15 г/см³); v – коэффициент, учитывающий сопротивление породы при ее отделении от массива при одной обнаженной плоскости

v=6,5/√S (3.18)

где S – сечение выработки (принимаем равным S=19,7 м²);

v=6,5/√19,7=1,46,

q=0,8 1,4 1,46 1=1,64 кг/м³,

=39,5 штук.

Принимаем к расчету количество шурпов на забой равное 40 штукам.

Согласно найденного количества шпуров на забой проведем расчет количества врубовых n_в, отбойных n_о и оконтуривающих n_ок шурпов, пользуясь соотношением 1;0,5;1,5.

(3.19)

где r – соотношение шпуров

=13 шт.

=7 шт.

=20 шт.

Находим среднее расстояние между зарядами во врубовых шпурах, которые сходятся на клин, и отбойных шпурах

(3.20)

где m – коэффициент сближения зарядов (принимаем равным m=0,7); p – вместимость 1 м шпура, кг/м; d – диаметр патрона ВВ.

p=π ∆ d²/4=3,14 1000 0,036²/4=1,02 кг/м (3.21)

=0,55 м

Расстояние между устьями врубовых шпуров, которые сходятся на клин

а_в=2 (а–b)/К_з=2 (0,55-0,25)/0,8=0,75 м (3.22)

где b – расстояние между забоями шпуров, которые сходятся на клин (принимаем равным b=0,2…0,3 м).

Определяем угол наклона врубовых шпуров к плоскости забоя

=12,5 (3.23)

α=85^о

где (l_ш+0,2) – глубина врубовых шпуров.

Определяем расстояние между устьями оконтуривающих шпуров

, м (3.24)

где m – коэффициент сближения зарядов (принимаем равным m=0,7).

=0,94 м.

Определяем длину врубовых шпуров

= =4,7 м. (3.25)

Определяем длину оконтуривающих шпуров

=4,5 м. (3.26)

Определяем отход забоя за взрыв

=4,5·0,9=4,05 м. (3.27)

Определяем суммарную длину всех шпуров

, м (3.28)

L_ш=13·4,7+7·4,5+20·4,5=182,6 м.

Определяем необходимый расход ВВ на цикл

=1,64·19,7·4,5=145 кг (3.29)

Определяем среднюю массу заряда на шпур

=3,6 кг. (3.30)

Определяем массу заряда в каждом шпуре

- во врубовом шпуре q_в=1,2 q_с=1,2 3,6=4,3 кг;

- в отбойном шпуре q_о=q_с=3,6 кг;

- в оконтуривающих шпурах:

а) по кровле и бокам: q_кб=0,9 q_с=0,9 3,6=3,2 кг,

б) по подошве: q_п=1,1 q_с=1,1·3,6=4 кг.

Фактический расход ВВ

(3.31)

Q_ф=13·4,3+7·3,6+12·3,2+8·4=151,5 кг.

3.4. Расчет производительности погрузочно-доставочной машины LH410

Сменная техническая производительность добычного комплекса, в составе добычного комбайна и погрузочно-доставочной машины (далее по тексту – ПДМ) (рис. 3.3), должна приниматься по меньшей производительности единицы технологического оборудования. Техническая характеристика ПДМ приведена в табл. 3.3.



Рисунок 3.3. Погрузочно-доставочная машина LH410.

Таблица 3.3. Характеристика ПДМ LH410 [5].

№	Погрузочно-доставочная машина LH410
1	Грузоподъемность	кг	10000
2	Емкость ковша	м3	4,5
3	Габаритные размеры:
	- длина	мм	9680
	- ширина	мм	2550
	- высота	мм	22395
4	Радиус поворота:
	- внутренний	мм	3280
	- внешний	мм	6510
5	Привод	Mercedes OM 926LA (дизель)
6	Мощность привода	кВт	220
7	Масса	т	22,6
8	Производитель	Sandvik
9	Скорость движения
	- 1-я передача	км/час	5,5
	- 2-я передача	км/час	10,2
	- 3-я передача	км/час	17,5

Сменная производительность ПДМ LH410 определяем по формуле [6]:

(3.32)

где – продолжительность смены (принимаем равным Т=480 мин); – продолжительность подготовительно-заключительных операций, зависящих от типа машины и равная 30-70 мин. на смену (принимаем равным t_пз=40 мин.); – личное время рабочего (принимаем равным t_л=10 мин.); v – объем ковша (из технических характеристик ПДМ v=4,5 м³); – время вспомогательных операций, связанных с маневрами машины, штабелевкой горной массы, ее разрыхлением и разбивкой негабаритов, равное 0,8-3 мин/рейс; – время основных операций на рейс:

(3.33)

где – расстояние транспортирования (принимаем равным L=400 м); – средняя скорость транспортирования, равная 100-120 м/мин; – время разгрузки (в среднем равное 0,5 мин); – время погрузки, равное для накопления ковша ПДМ (принимаем равным t_п=2 мин.); – коэффициент разрыхления горной массы (принимаем равным К_р=1,6); – коэффициент отдыха, равный 1,05; – коэффициент заполнения ковша ПДМ (принимаем равным К_з=0,8):

=9,2 мин.

=201 т/смену.

Годовая производительность ПДМ LН410:

(3.35)

где m – количество дней в году (m=365 дней); n – количество смен (принимаем равным n=3)

=220095 т/год.

В табл. 3.4. приведена годовая производительность ПДМ LH410 и на рис. 3.4. изображена графическая производительность ПДМ LH410.

Таблица 3.4. Годовая производительность ПДМ LH410.

Расстояние доставки горной массы, м	Расчетная годовая производительность ПДМ LH410, тыс.т/год
	по породе
100	400
200	315
300	260
400	200

Рисунок 3.4. График производительности ПДМ LH410 зависимости от длины транспортирования

Тяговый расчет

Скорость движения машины:

а) по квершлагу, дорога неукатанная:

- с грузом:

F_гpk=(G+G_o)·ω_к (3.36)

где F_гpk – тяговое усилие при движении груженой машины по квершлагу, Н; G – вес груза в ковше, кН (из технических характеристик G=98,1 кН); G_o – собственный вес погрузочно-доставочной машины, кН (из технических характеристик G_о=279,3 кН); ω_к – удельное ходовое сопротивление машины при движении по квершлагу, Н/кН (принимаем равным ω_к=120 Н/кН).

F_гpk=(98,1+279,3)·120=45288 Н=45,3 кН.

По динамической характеристике находим v_гpk=5,5 км/ч – движение на 1 передаче:

- порожняком

F_поp.k=G_o·ω_к (3.37)

где F_пop._k – тяговое усилие при движении порожней машины по квершлагу, Н; G_o – собственный вес погрузочно-доставочной машины, кН; ω_к – удельное ходовое сопротивление машины при движении по квершлагу, Н/кН.

F_поp.k=279,3·120=33516 Н=33,5 кН.

б) по штреку, дорога укатанная:

- c грузом:

F_гp.ш=(G+G_o)·(ω_ш-i_ш) (3.38)

где F_гp.ш – тяговое усилие при движении груженой машины по штреку, Н; G – вес груза в ковше, кН; G_o – собственный вес погрузочно-доставочной машины, кН; ω _ш – удельное ходовое сопротивление машины при движении по штреку, Н/кН (принимаем равным ω_ш=80 Н/кН); i_ш – уклон штрека, ‰ (принимаем равным i_ш=6 ‰)

F_гp.ш=(98,1+279,3)·(80-6)=25160 Н

По динамической характеристике находим v_гр.ш.=10,2 км/ч – движение на 2 передаче.

По динамической характеристике находим v_гp.ш.=17,5 км/ч – движение на 3 передаче;

- порожняком:

F_поp.ш=G_o·(ω_ш+i_ш) (3.39)

где F_поp.ш – тяговое усилие при движении порожней машины по штреку, Н; Go – собственный вес погрузочно-доставочной машины, кН; ω _ш – удельное ходовое сопротивление машины при движении по штреку, Н/кН; i_ш – уклон штрека, ‰.

F_поp.ш=279,3·(80+6)=24020 Н=24 кН.

По динамической характеристике находим v_пop.ш=10,2 км/ч – движение на 2 передаче.

3.5. Расчет производительности шахтного автосамосвала ТН320

Шахтный самосвал TH320 – это автосамосвал с шарнирным сочленением полурам, который предназначен для работы в горных выработках с ориентировочными размерами сечения 3*3 м. Расположение рабочего кресла оператора в стандартной комплектации – по ходу движения машины вперед. В стандартном исполнении поставляется с отсеком оператора с защитным навесом; опционально доступна кабина закрытого типа с воздушным кондиционером. Ходовая часть включает дизельный двигатель, гидротрансформатор, коробку передач и мосты с дифференциалами (рис. 3.5).



Рисунок 3.5. Шахтный автосамосвал ТН320.

Транспортное средство состоит из двух основных секций: грузовой рамы (задняя секция) и силовой рамы (передняя секция). Эти две секции соединены шарнирным сочленением с углом поворота 44°. Силовая рама включает двигатель, гидротрансформатор, трансмиссию, кабину оператора и передний ведущий мост.Рабочая рама состоит из опрокидывающегося кузова и заднего ведущего моста. Технические данные приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5. Технические характеристики автосамосвала ТН320 [7].

Габариты выработки (ширина и высота), м2	3,0х3,0
Грузоподъемность, кг	20 000
Емкость кузова, м3	10,3
Вес машины, кг	46500
Длина, мм	9093
Высота по козырьку/кабине, мм	2438
Высота кузова в поднятом положении, мм	4547
Ширина машины по колесам, мм	2210
Двигатель	дизельный
Мощность двигателя, кВт	240
Макс. крутизна подъема для безопасной езды	14°
Макс. поперечный наклон для безопасной езды	10°
Скорость движения, км/ч:
- 1-ая передача	6,6
- 2-ая передача	11,9
- 3-я передача	20,6
- 4-ая передача	36,5

Расчетная сменная производительность

А_см=(V_куз k_з/k_р) n_ц, м³/см (3.40)

где V_куз – объем кузова; k_з=0,9 – коэффициент заполнения кузова; k_р=1,6 – коэффициент разрыхления; n_ц – количество циклов за смену.

Количество циклов за смену определяется по формуле:

n_ц=426/Т_ц (3.41)

где 426 – время работы машины в течение смены без подготовительно-заключительных операций и обслуживание рабочего места; Т_ц - продолжительность одного полного цикла, мин;

Продолжительность цикла определяем по формуле:

Т_ц=t_пор+t_загр+t_гр+t_разгр, мин, (3.42)

где t_пор – время движения порожнего автосамосвала, мин; t_загр – время загрузки автосамосвала (принимаем равным t_загр=3 мин.); t_гр – время движения груженого автосамосвала, мин; t_разгр – время разгрузки автосамосвала (по техническим характеристикам t_разгр=2 мин.).

t_пор=(L/v_пор) 60, мин, (3.43)

где L – расстояние откатки (принимаем равным L=0,6 км); v_пор – скорость движения порожнего автосамосвала, (принимаем равным v_пор=11,9 км/час).

t_гр=(L/v_гр) 60, мин, (3.44)

где v_гр – скорость движения груженого автосамосвала по характеристике завода-изготовителя, (принимаем равным v_гр=6,6 км/час).

t_гр=(0,6/6,6) 60=5,5 мин

t_пор=(0,6/11,9) 60=3 мин

Т_ц=3+3+5,5+2=13,5 мин

n_ц=426/13,5=32 цикла

А_см=(10,3 0,9/1,6) 32=186 м³/час.
Годовая производительность

А_год=А_см n_см n_сут=186 8 300=446400 т/год (3.45)

где А_см – расчетная сменная производительность автосамосвала, т/см; n_см – продолжительность рабочих смен, ч; n_сут=300 дней – количество рабочих дней в году.

Тяговый расчет

Сила тяги самосвала TH320 в квершлаг.

- с грузом:

F_гр.к.=(G+G₀) w=(200+210)·200 = 82000 Н. (3.46)

По динамической характеристике

v_гр.к.=4 км/ч – 1-ая передача.

- порожняком:

F_пор.к.=G₀·w_к=210200= 42000 Н. (3.47)

v_пор.к.=7,5 км/ч

Сила тяги самосвала TH320 по штреку.

- с грузом:

F_гр.ш.=(G+G₀) (w_ш-i_ш) (3.48)

F_гр.ш.=(200+210)·(80-6)=26 650 Н

v_гр.ш.=12км/ч.

- порожняком:

F_пор.ш.=G₀(w_ш+i_ш)= 210 (80+6) =15 750 Н (3.49)

v_пор.ш.=25км/ч

Проверка мощности двигателей

Сила тяги на окружности колес при движении с грузом

F_к= =125 887 Н. (3.50)

где ȵ=0,9 к.п.д.

Наибольшее сопротивление движению с грузом при установившейся скорости

W_гр.к.=(G+G₀) (w_к+i_к)=(200+210) · (200+0) = 82 000 Н. (3.51)

Т.к. F_к>W_гр, следовательно, мощность двигателя самосвала достаточна.

Наибольшая сила тяги самосвала МТ 2010

F_max=1 000 ΨP_сц = 1 000 0,4410 = 164 000 Н. (3.52)

где Ψ=0,4 – коэффициент сцепления колес с мокрым полотном дороги

P_сц=G+G₀= 200+210 = 410 кН. (3.53)

Т.к. F_max>W_гр, следовательно, буксования не будет.

Тормозной путь груженой машины при движении по штреку

L_т = (3.54)

где: k_и=1 – коэффициент учитывающий вращающую массу колес, v_п=7,5 км/ч – скорость порожняком в камере, t_р=0,5.

3.6. Определение комплексов проходческого и добычного оборудования

В табл. 3.6 приведена годовая производительность оборудования и применяемая количество оборудований.

Таблица 3.6. Годовая производительность оборудования задействованного в добыче руды и его необходимое количество.

Проходческие комплексы	Расчетная годовая производительность комплекса (Qрасч), т/год	Принятая среднегодовая производительность машины с Крез=1,3(Qприн), т/год	Расчетное (явочное) количество оборудования (Nфакт)
- комбайн MR620 - ПДМ LH410 - самосвал TH320	350000	1056000 220095 446400	1 шт. 2 шт. 1 шт.

Вывод:

Расчётная годовая производительность входящего в комплекс добычного оборудования, состоящего из горнопроходческого комбайна MR620, погрузочно-доставочной машины LH410 и шахтного автосамосвала TH320, превышает плановый годовой объём добычи с части подкарьерных запасов рудника «Интернациональный» на его нижних горизонтах, в следствии чего для обеспечения необходимого уровня добычи достаточно одного комплекса горных машин.