КП Лучинин Сергей. Выбор и расчет средств комплексной механизации очистного забоя курсовой проект
 Скачать 455.07 Kb.
|
Полученное значения удовлетворяет данному требованию формулы (4).2.1.2 Проверка крепи на возможность ее работы в условияхопускания кровлиПри выборе, механизированной крепи прежде всего, необходимо обеспечить соответствие ее номинального рабочего сопротивления типу основной кровли по нагрузочным свойствам, что требует рассмотрения единой классификации кровель угольных пластов. Мощность пласта не является величиной постоянной. Она изменяется в пределах очистного забоя и по длине выемочного поля. Проверяем крепь на возможность ее работы в условиях опускания кровли над передним и задним рядами гидростоек:   где m min - минимальная мощность пласта, м; (согласно задания) m mах - максимальная мощность пласта, м; (согласно задания) ℓп - наименьшее расстояние от забоя до передней стойки, м; (ф.9) ℓЗ - наибольшее расстояние от забоя до задней стойки, м; (ф.8) α' - коэффициент учитывающий класс кровли: [1,c.11] III класс – весьма устойчивые породы α' = 0,015; θ - запас раздвижности гидростоек на разгрузку, м: для мощности пласта > 1,2 м θ = 0,08 м; Предпочтение следует отдавать типоразмеру с высотой меньшей Н min и большей Н mах.[1,c.27] Для двухрядных крепей:   где ℓп - наименьшее расстояние от забоя до передней стойки, м; (ф.8) ℓз - наибольшее расстояние от забоя до задней стойки, м; (ф.7) а – расстояние от задней гидростойки до передней кромки козырька, м; [1,c.27] d – расстояние от забоя до передней кромки козырька, м; [1,c.27] В – ширина захвата комбайна, м; [1,c.28] с – расстояние от передней гидростойки до передней кромки козырька, м. Подставляем все значения в формулу (8) и (9) определим наименьшее расстояние от забоя да передней и задней стенки для двухрядной крепй. [1,c.27]   Для однорядных крепей:   где ℓЗ- наибольшее расстояние от забоя до гидростойки, м; (ф.7) ℓп - наименьшее расстояние от забоя до гидростойки, м. (ф.8) а – расстояние от передней кромки козырька до шарнирного соединения козырька с ограждением, м; [1,c.27] d – расстояние от забоя до передней кромки козырька, м; [1,c.27] В – ширина захвата комбайна, м; [1,c.27] Подставим все значения в формулы (10) и (11) определим наименьшее расчетное от забоя да передней и задней стенки для определения однорядных крепей.   Площадь сечения для прохода воздуха для всех типов крепи, если она не приведена в технической характеристике, приблизительно определяется произведением значения (а + b) и средней мощности вынимаемого пласта. Для этого необходимо сопоставить фактическую площадь сечения рабочего пространства данной крепи Sфc полученными расчетами путем Sp при этом должно соблюдаться следующие условие: Sp≤ Sф  где а – расстояние от передней кромки козырька до шарнирного соединения козырька с ограждением, м; (1,c.26) с – расстояние от передней гидростойки до передней кромки козырька, м. d – расстояние от забоя до передней кромки козырька, м; [1,с.27] m – средняя мощность вынимаемого пласта, м (п.1,2) S- площадь проходного сечения воздуха,м2[1,c.27]  Из технической характеристики крепи 4м138/4 - площадь проходного сечения для воздуха Sфсоставляет 12,6 м2, что соответствует выполненному расчету.  Высота секций в положении сдвинутом Нminи раздвинутом Нmax приведены в технической характеристике механизированных крепей . Подставим все значения в формулу (6) и (7), проверим крепь марки 4м138/4 на возможность ее работы в условии опускания кровли над передним и задним рядом гидростоек:     На основании выполненнойпроверки крепи на возможность ее работы в условиях опускания кровли применяемой для установки в лаве механизированной крепи марки 4м138/4, условие выполняется. 2.1.3 Расчет количества секций в лаве Число установленных в лаве секций определяется по формуле:  +n,шт;где L – длина лавы по падению, м; (согласно задания) rУ - шаг установки секций, м; [1,c.27] n – количество крепей сопряжения, устанавливаемых на конвейерном и вентиляционном штреках, 2 шт. Условия применения механизированных комплексов и характеристики механизированных крепей приведены в технической характеристике [1,c27]  На основании выполненного расчета количества секций в лаве применяемое число установленных секций в количестве 115 штук. 2.2 Выбор выемочной машины 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. Диаметр шнекового исполнительного органа очистного комбайна D выбирается по формуле:  где m mах - максимальная мощность пласта, м.(согласно задания)  Выбранный комбайн должен обеспечивать высокопроизводительную работу всего комплекса КМ138. В качестве выемочной машины принимаем узкозахватный комбайн К500[1,c.24;28] - мощность пласта вынимаемая комбайном - 1,5-4 метра[1,c.28] - диаметр шнека - 1,6 метра [1,c.28] - ширина - 0,63 метра[1,c.28] 2.3 Выбор забойного конвейера В каждом конкретном случае следует произвести проверку соответствия параметров забойного конвейера условиям эксплуатации и параметрам остального оборудования комплекса. Необходимая производительность забойного конвейера должна быть не ниже теоретической производительности комбайна. Длина конвейера должна соответствовать длине механизированного комплекса с учетом выхода на вентиляционный и конвейерный штреки. Потехнической характеристики забойного конвейера принимаем забойный конвейер СП301 с максимальной производительностью 16,4 м/мин. [1,c29] 2.4 Увязка конструктивных и режимных параметров функциональных машин Правильный выбор конструктивных и режимных параметров функциональных машин комплекса в полной мере не обеспечивает их эффективной работы. Необходимо обеспечить увязку этих параметров. Только в этом случае работа функциональных машин будет полностью согласована во времени и пространстве. Целью увязки параметров функциональных машин является согласование теоретической производительности комбайна с учетом его возможной скорости подачи для конкретных горно-геологических условий, а также скорости крепления и производительности конвейера. Теоретическая производительность главной функциональной машины – выемочной, является основным критерием для увязки параметров функциональных машин. Исходя из сопротивляемости угля резанию и удельныхэнергозатрат на выемку угля определяют теоретически возможную производительность очистного комбайна.  где Qт - теоретически возможная производительность комбайна, т/час; (ф.15) Nуст - устойчивая мощность электродвигателей комбайна, кВт; (ф.17) Нw - удельные энергозатраты на выемку полезного ископаемого, кВт∙ч/т. Удельные энергозатраты зависят от сопротивляемости угля резанию. Для шнековых исполнительных органов можно принимать:  H/ммПри заданном значении сопротивляемости угля резанью Ар = 160 кН/м, принимаем удельные электро затраты на выемку полученного ископаемого Нw= 0,5 кВт/ ч/т. Для двигателей серии ЭКВЭ можно принимать значения:  для двигателей серии ЭКВ, ЭКВЖ значения:  где N – суммарная мощность электродвигателей привода исполнительных органов комбайна, кВт. [1,c.28]  Полученное значения подставим в формулу (15) и определим теоретически возможную производительность комбайна.  Далее приводится проверка механизированной крепи по фактору проветривания:  где S - площадь сечения для прохода воздуха, м2; (таблица 2) Qт – теоретическая производительность комбайна, т/мин; (ф.15) q – относительнаяметанообильность разрабатываемого пласта, м3/т; (согласно задания) Kвп - коэффициент, учитывающий движение воздуха по выработанному пространству, kВП =1…1,5; n – коэффициент дегазации пласта: при проведении дегазационных мероприятий в забое n = 0,5; без проведения дегазационных мероприятий в забое n = 1; Vв - максимально допустимая скорость движения воздуха в лаве, Vв = 4 м/с; с – допустимая концентрация метана в исходящей струе, с = 1%.   Скорость подачи очистного комбайна должна быть согласована со скоростью крепления забоя:  где Vпт - теоретически возможная скорость подачи комбайна, м/мин; Vкр - скорость крепления забоя, м/мин.  где Qт - теоретическая производительность комбайна, т/мин; (ф.15) В – ширина захвата исполнительного органа комбайна, м; [1,c.28] m – вынимаемая мощность пласта, м; (согласно задания) γ- плотность угля, т/м3 (согласно задания)  Скорость крепления очистного забоя определяется из выражения:  где Vкр - скорость крепления забоя, м2/мин[1,c.27] В – ширина захвата комбайна, м; [1,c.28] Vкр.в – скорость крепления забоя м/мин [1,c.27]  Данные значения подставим в формулу (19) скорость подачи очистного комбайна должна быть согласована со скоростью крепления забоя  Проверка производительности забойного конвейера производиться по формуле:  где Qк - производительность забойного конвейера по его технической производительности, т/мин; (таблица 2) Qт - теоретическая производительность комбайна, т/мин. (ф.15)  Проверка забойного конвейера СП301 с производительностью 16,4 м/мин. На основании проверки 16,4 ≥ 12,6 производительность забойного конвейера, заданное условие выполняется. 2.5 Технические характеристики оборудования Механизированный комплекс КМ138 Предназначен для комплексной механизации работ в лавах на пластах мощностью 1,4-2,1м с углом падения до 25 ° при продвигании забоя по простиранию пласта, до 12 ° - по падению и восстанию, спокойной гипсометрии пласта, непосредственной кровле средней устойчивости ,основной кровле до тяжелой включительно и почве с несущей способностью не менее 2,5МПа. Таблица 1
Механизированная крепь 4М138/4 Механизированная крепь 4М138/4 самопередвигающаяся горная крепь длинной очистной выработки (лавы), предназначенная для сохранения её в рабочем и безопасном состоянии, обеспечивающая механизацию процессов крепления и управления кровлей и передвижение забойного оборудования. Современные механизированные крепи гидрофицированы. Таблица 2
Узкозахватный очистной комбайн К500 Комбайн очистной узкозахватный К500 предназначен для челноковой механизированной выемки угля в очистных забоях на пластах мощностью 1,6-3,5 м с углами падения до 35° при работе по простиранию, до 10° при работе по падению и восстанию при сопротивлении угля резанию до 360кН/м. Таблица 3
Передвижной скребковый конвейер СП301 Конвейер шахтный скребковый передвижной серии СП301 предназначен для работы в составе механизированных комплексов по доставке угля любой крепости, горючего сланца или калийных руд из забоя при отработке пластов мощностью не менее 1,35 м, подвигающихся по простиранию до 35°, и по падению или восстанию пласта до 10° в шахтах любой категории опасности по газу и пыли. Таблица 4
Скребковый перегружатель ПСП-271 Перегружатель скребковый передвижной ПСП-271 наездного типа с загрузочной станцией предназначен для транспортировки и перегрузки угля с забойного конвейера на ленточный конвейера участках с высокопроизводительными комплексами по добыче угля, в шахтах опасных по газу и пыли. Таблица 5
Крепь сопряжения КСШ5А Механизированная крепь сопряжений КСШ10 (крепь сопряжений штрековая) является представителем передвижной. Эта крепь предназначена для механизации работ в трапециевидных и арочных выработках, прилегающих к лаве, для работ в зоне выхода приводной головки забойного конвейера в эти выработки. Таблица 6
Насосная станция СНТ-40 Предназначена для нагнетания рабочей жидкости в гидросистему очистных агрегатов и механизированных крепей в шахтах любой категории по газу и пыли. Место установки станций – откаточные, вентиляционные штреки и просеки с углом наклона не более 10°. Станция может устанавливаться непосредственно на почву или колесную платформу и находиться в составе энергопоезда Таблица 7
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||