Курсовик Горные машины и оборудование. курсовик из тетрадки. Комплексная механизация горных работ в условиях пласта

• Название: Комплексная механизация горных работ в условиях пласта
• Анкор: Курсовик Горные машины и оборудование
• Дата: 08.06.2022
• Размер: 0.7 Mb.
• Имя файла: курсовик из тетрадки.docx
• Тип: Пояснительная записка; #578578
• страница: 4 из 5

1.4 Расчёт основных параметров выемки угля
1.4.1 Определение скорости подачи комбайна по мощности

двигателя привода исполнительного органа
Скорость подачи комбайна по мощности двигателя привода исполнительного органа определяется по формуле:



где N_уст – суммарная устойчивая мощность привода исполнительных органов комбайна, кВт; – угол падения пласта, град; m_max – максимальная вынимаемая мощность пласта, м; В – ширина захвата исполнительного органа комбайна, м; Н_w – удельные энергозатраты по выемке угля, кВт ч/т;

γ – объемный вес угля, т/м³.


1.4.2 Определение скорости подачи комбайна по вылету резца
Тип режущего инструмента выбирается в соответствии с технической характеристикой выемочной машины и типоразмерным рядом резцов. Скорость подачи комбайна в зависимости от вылета резца определяется по формуле:



где l_р – радиальный вылет резца, см; k₁ – коэффициент вылета резца,

k₁=1,3-1,6 для радиальных резцов и k₁ = 1,2–1,4 для тангенциальных резцов шнековых исполнительных органов; n – частота вращения исполнительного органа, об/мин. Выбирается по технической характеристике комбайна;

z – число резцов в линии резания.

Частота вращения исполнительного:



где V_р – скорость резания, м/с; D – диаметр шнека, м.

Радиальный вылет резца:



где l_р – радиальный вылет резца, см; l_к – конструктивный вылет резца, см;

 – угол установки резца к поверхности резания, град. Для тангенциальных резцов угол установки резца к поверхности резания θ = 45–53°.



Скорость подачи комбайна по вылету резца:


1.4.3 Определение скорости подачи комбайна по газовому фактору
Скорость подачи комбайна по газовому фактору:



где S_ф – фактическая площадь поперечного сечения для прохода воздуха в забое S = S_ф = 6,3 м²; с = 1% – допустимая концентрация метана в исходящей струе; V_в = 4 м/с – максимально допустимая скорость движения воздуха; k – коэффициент дегазации пласта; g – относительная метанообильность пласта, м³/т; m_max – максимальная вынимаемая мощность пласта, м; В – ширина захвата, м; γ – объемный вес угля, т/м³.


1.4.4 Влияние производительности конвейера на скорость подачи комбайна

Скорость подачи комбайна связана с производительностью конвейера:



где Q_к – максимальная производительность конвейера, т/мин; m_max – максимальная вынимаемая мощность пласта, м; В – ширина захвата комбайна, м; γ – объемный вес угля, т/м³.



Для дальнейших расчётов принимается , ограниченная подачи комбайна по газовому фактору.

.

2 Расчет производительности очистного комбайна
2.1 Теоретическая производительность
Теоретическая производительность – это количество полезного ископаемого, добываемого за единицу времени при непрерывной работе выемочной машины с рабочими параметрами, максимально возможными в заданных условиях эксплуатации.

Теоретическая производительность очистного комбайна, т/мин:



где m_ср – средняя мощность пласта, м; В – ширина захвата комбайна, м;
V_п – скорость подачи комбайна, м/мин; – объемный вес угля, т/м³.


2.2 Техническая производительность
Техническая производительность – максимально возможная среднечасовая производительность при работе в конкретных условиях эксплуатации. Она определяется с учетом простоев, присущих конструкции комплекса (затраты времени на маневровые операции, концевые операции, на устранение отказов), т/мин:



где Q_тех – техническая производительность, т/ч; Q_т – теоретическая произво­дительность, т/ч; k_тех – коэффициент технической производительности

(k_тех = 0,8 – для очистных комплексов с челноковой схемой работы комбайна). Схему работы очистного комбайна рекомендуется принимать в зависимости от мощности отрабатываемого пласта m <2,5 м – челноковая схема, m >2,5 м – односторонняя схема.

Принимается челноковая схема.


2.3. Эксплуатационная производительность
Эксплуатационная производительность – это производительность с учетом простоев по организационным причинам и простоев, связанных с устранением технических неполадок, не зависящих от конструкции комплекса.

Она определяется с учетом коэффициента эксплуатационной производительности, учитывающего время простоев по эксплуатационным, организационным и техническим причинам (отсутствие порожняка, электроэнергии, рабочего инструмента, остановка оборудования транспортного комплекса и т. д.), т/мин:



где Q_э – эксплуатационная производительность, т/ч; Q_т – теоретическая производительность, т/ч; k_э – коэффициент эксплуатационной производительности:



где k_с – коэффициент совершенства схемы работы комплекса:



где Т – машинное время работы комбайна по добыче, мин; Т_мо, Т_ко – соответственно время маневровых и концевых операций, мин:



где L – длина лавы, м; – маневровая скорость подачи комбайна, м/мин;



где – Скорость подачи комбайна м/мин по технического характеристике.







где L_кз – длина косого заезда, м (L_кз = 10–18 м); V_пз – скорость подачи комбайна при косом заезде, м/мин (V_пз= 1,5–2,0); t_мо – время вертикальных перемещений исполнительного органа при косом заезде и доработке концевых участков лавы, мин (t_мо = 1–2); В – шаг передвижки, м;

V_фк – скорость фланговой передвижки концевого участка конвейера по зарубке, м/мин (V_фк = 1); k_у – коэффициент организации и условий труда

(k_у = 1,0–1,3); k_г – коэффициент готовности системы машин комплексов;

k – коэффициент непрерывности работы комплекса, определяемый простоями по организационно-эксплуатационным причинам. Коэффициенты k_г и k_эо определяются по таблице 9

Таблица 9 – Значения коэффициентов k_г и k_эо.

Мощность пласта, м	Угол падения, град	Коэффициент kг	Коэффициент kэо
0,7–1,0	0–15	0,80–0,85	0,78
	15–30	0,75–0,8	0,75
	60–90	0,70–0,75	0,73
	0–15	0,90–0,93	0,80
1,1–1,5	15–30	0,87–0,90	0,77
	60–90	0,80–0,85	0,75
	0–15	0,90–0,95	0,82
1,6 и более	15–30	0,87–0,92	0,80

k_с – коэффициент совершенства схемы работы комплекса:

T ;

T = = 44



Подставим значения в формулу коэффициента совершенства схемы работы комплекса


Эксплуатационная производительность:



3. Организация работ в очистном забое
Основным производственным процессом добычи угля на шахтах является очистная выемка, которая характеризуется работой очистного забоя по определенному графику. При поточной организации производства все процессы и операции выполняют согласно графику организации работ. Он включает в себя планограмму работ, график выходов рабочих и таблицу технико-экономических показателей. При составлении графика организации работ необходимо установить режим и форму организации труда в забое. Обычно в комплексно-механизированных забоях применяют координатные графики, на которых наглядно изображены протекающие во времени и пространстве все основные процессы и операции.

При комплексно-механизированной выемке необходимо руководствоваться следующими принципами:

- выемка угля должна осуществляться узкозахватными самозарубающимися очистными комбайнами;

- передвижка секций механизированной крепи должна производиться вслед за выемкой угля;

- конструкция забойного конвейера должна обеспечивать при его передвижке погрузку оставшегося на почве угля пассивными лемехами.


3.1. Построение планограммы работ в забое
Режим работы обычно четырехсменный, по 6 часов каждая смена, из которых три добычные и одна ремонтноподготовительная. Все виды работ в лаве выполняет комплексная бригада рабочих, состоящая из сменных звеньев. Рабочий цикл по выемке полосы угля включает в себя следующие основные виды работ в лаве: выемка угля комбайном, зачистка почвы комбайном (при односторонней схеме работ), передвижка конвейера, передвижка секций крепи. Все виды работ приводятся на планограмме, отражающей рабочие операции во времени и пространстве.

Для построения планограммы работ в лаве необходимо определить количество рабочих циклов в сутках и время одного цикла:



где n_ц – количество рабочих циклов, за сутки; Q_сут – производительность комплекса за сутки, т/сут; Q_стр – производительность комбайна при выемке одной стружки, т/стр.



где Q_э – эксплуатационная производительность комплекса, т/ч; Т – время работы выемочного комбайна, ч/сут.



Производительность комбайна при выемке одной стружки определится из выражения:



где L – длина лавы, м; m – мощность пласта, м; В – ширина захвата комбайна, м; – объемный вес угля, т/ .



Определим количество циклов в сутках:


Принимаем 12 рабочих циклов в сутки.

Время одного цикла:



где t_ц – время цикла, мин; n_ц – количество рабочих циклов за сутки:
Найдем время одного цикла:





где t_ц – время на зачистку, = (смотри 2.3. Эксплуатационная производительность).

= 14,1 мин