Курсовик Горные машины и оборудование. курсовик из тетрадки. Комплексная механизация горных работ в условиях пласта
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ| Название параметра | Обозначение | Значение | |
| Максимальная мощность пласта, м | m(max) | 2.2 | |
| Минимальная мощность пласта,м | M(min) | 2 | |
| Угол падения пласта, град | | 12 | |
| Сопротивление угля резанию в неотжатой зоне пласта , Н/мм | Ар | 250 | |
| Длина лавы, м | | 120 | |
1.2 Выбор оборудования очистного забоя
1.2.1 Выбор оборудования
От степени соответствия выбранного типа оборудования условиям его применения при отработке выемочного поля зависят безопасность и условия труда шахтеров, технико-экономические показатели работы очистного забоя, надежность и долговечность оборудования.Комплексная механизация очистных работ в забое осуществляется механизированными очистными комплексами или агрегатами.
В состав очистного механизированного комплекса входят: выемочная машина – очистной комбайн; доставочная машина – забойный скребковый конвейер; механизированная крепь, крепи сопряжения забоя с конвейерным и вентиляционным штреками; насосные станции; оросительная система; энергопоезд; кабелеукладчик; перегружатель.
Очистной комплекс производит выемку полезного ископаемого, крепление забоя, погрузку, полезного ископаемого на конвейер и его транспортирование.
При выборе средств механизации необходимо учитывать горно-геологические, горнотехнические и природные факторы.
1.2.2 Выбор механизированной крепиСтепень соответствия выбранного типа оборудования горно-геологическим
условиям его применения при отработке выемочного поля влияет на безопасность
и условия труда шахтеров, технико-экономические показатели работы очистного
забоя, надежность и долговечность оборудования.
При выборе средств механизации необходимо учитывать горно-
геологические, горнотехнические и природные факторы.
Наилучшие технико-экономические показатели работы очистных забоев
получены на пологих и наклонных пластах мощностью 1,5–5,0 м при комплексно-
механизированных схемах выемки с применением очистных механизированных
комплексов и агрегатов.
Согласно условию залегания пласта для отработки лавы принимаем
Крепь 3М 137
Технические характеристики данной крепи приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Технические характеристики крепи 3М 137.
| Параметры крепей типа | 3М 137 |
| Минимальная высота, мм | 1300 |
| Максимальная высота, мм | 2600 |
| Коэффициент раздвижности | 2.2 |
| Шаг передвижки, мм | 800 |
| Шаг установки, мм | 1500 |
| Количество гидростоек, шт | 2 |
| Рабочее давление в стойке, МПа | 32-46 |
| Усилие передвижки секции крепи, кН | 300 |
| Масса секции, т | 30 |
| Скорость крепления м/с | 4 |
| Сопротивление секции, кН | 450 |
| Угол по падению пласта, град | 35 |
1.2.3. Выбор механизированной крепи сопряжения
В соответствии с требованиями действующих Правил безопасности в
угольных шахтах сопряжения очистных выработок с конвейерным и
вентиляционным штреками должны быть закреплены механизированной
передвижной крепью.
Для крепления и защиты сопряжений лавы с конвейерным и
вентиляционным штреками, служат механизированные крепи. Выбор крепей
сопряжения осуществляется с учетом следующего:
1. Тип механизированной крепи сопряжения лавы с вентиляционным или
конвейерным штреками принимать с учетом рекомендаций завода-изготовителя.
2. Сопротивление крепи сопряжения должно быть не менее 150–200 кН/м
для пластов со средней по нагрузочным свойствам кровлей и не менее 200–300 кН/м – для тяжелой кровли. Для пластов большей мощности принимаются большие значения сопротивления. Горные машины и комплексы
3. Шаг передвижки должен соответствовать шагу передвижки лавной крепи.
4. Давление оснований крепи сопряжения на почву выработок не должно
превышать сопротивления почвы вдавливанию.
5. Диапазон раздвижности крепи сопряжения должен соответствовать
высоте выработки в свету
Технические характеристики крепь сопряжения КСПЮ.| Параметры крепей типа | КСПЮ |
| Минимальная высота, мм | 2000 |
| Максимальная высота, мм | 3200 |
| Шаг передвижки, мм | 820 |
 Количество гидростоек, шт | 4 |
| Рабочее давление в стойке, МПа | 32 |
| Масса секции, т | 9 |
| Сопротивление секции, кН | 1000 |
| Угол по падению пласта, град | 0-300 |
1.2.2.1 Определение сопротивления механизированной крепи
При выборе механизированной крепи, прежде всего, необходимо обеспечить соответствие ее силовых характеристик типу кровли пласта. Для легких кровель сопротивление крепи для поддержания кровли должно быть не менее Pкр
где m – мощность пласта.
.Сопротивление крепи для управления кровлей
3м137 – 450 кН.1.2.2.2 Определение типоразмера крепи
Типоразмер механизированной крепи определяем из условия:
где Нmin и Нmax – минимальная и максимальная конструктивная высота
крепи, м; mmin – минимальная мощность пласта, м. mmах – максимальная мощность пласта, м; - коэффициент сближения боковых пород, который для условий Кузбасса составляет 0,05 м-1; – запас раздвижности гидростоек на разгрузку, который для m 1 м должен быть не менее 0,05 м.
Типоразмер механизированной крепи определяем из условия:
lз =a+d+B,
где lз – наибольше расстояние от забоя до задней гидростойки, м
Расстояние от забоя до передней кромки козырька, м
d=0,3+0,04 (m-1),
d=0,3+0,04 (6-1)=0,54 м
lп= с+d,
где lп – наименьшее расстояние от забоя до передней гидростойки,м
м,где с = 2,7 м – расстояние от передней гидростойки до передней кромки козырька, м; а = 2,7м - расстояние от задней гидростойки до передней кромки козырька;
lз =2,7+0,3+0,8=3.8 м.
Площадь сечения для прохода воздуха для двурядной крепи, м2:
. 
.
Рисунок 1 – Схема однорядной механизированной крепи
1.2.3 Выбор выемочной машины
Выбор очистного комбайна необходимо производить с учетом ограничивающих факторов (углы падения пласта вдоль лавы α, по падению и по восстанию пласта, сопротивляемость угля резанию 
, мощность пласта и сопротивляемость резанию породных прослойков 
и т. д.). Выбранная выемочная машина должна обеспечивать высокопроизводительную работу всего комплекса. Под сопротивляемостью резанию понимают способность углей и угольных пластов противостоять механическим воздействиям при их резании рабочим инструментом. Различают сопротивляемость угля резанию в неотжатой зоне массива пласта (Н/мм), сопротивляемость угля резанию на поверхности угольного пласта 
(Н/мм) и сопротивляемость пласта резанию с учетом породных прослойков пласта (Н/мм).На нашем пласте породных прослойков нет, поэтому
Н/мм = 
,
фактический показатель сопротивляемости пласта резанию на поверхности забоя; 
– коэффициент отжима, учитывающий снижение сопротивляемости угля резанию по сравнению с неотжатой зоной(
= 0,2 –1,0).Коэффициент
, учитывающий влияние отжима угля в зоне работы исполнительного органа, определяется: = 
+
где
– значение коэффициента отжима на кромке забоя; В – ширина захвата, м; с и d – коэффициенты, зависящие от свойств пласта: для вязких углей = 0,48; c = 0,1 и d = 1,0; = 0,48 + 
=0,83
250=207,5 Н/мм.В каждом механизированном комплексе одного наименования могут применяться несколько типов узкозахватных комбайнов, поэтому задача выбора выемочной машины сводится к анализу соответствия конструкции и параметров этих машин условиям применения на данном угольном пласте.
Ширина захвата комбайна должна соответствовать шагу передвижки крепи, равна 0,8.
Диаметр шнекового исполнительного органа очистного комбайна D выбирается по формуле:
где mmax – максимальная мощность пласта, м.
Выбирается ближайший больший типоразмер равный 1,1 метра.
В качестве выемочной машины применяем узкозахватный комбайн 4LS5 с шириной захвата 0,8 м и диаметром исполнительного органа 1,4 м.Технические характеристики очистного комбайна 4LS5 приведены в таблице 3
Таблица 3 – Технические характеристики очистного комбайна 4LS5.
| Комбайн | 4LS5 |
| Мощность пласта, м | до 2,2м |
| Мощность электродвигателя привода исполнительного органа, кВт | 2x335 |
 Максимальное тяговое усилие, кН | 535 |
| Скорость подачи, м/мин | 10 |
| Тип исполнительного органа | шнек |
| Диаметр шнека, м | 1,83 |
| Ширина захвата шкека, м | 0,68–1,02 |