Лабораторна робота № 3
Мета роботи. Вивчення методики розрахунку навантаження на очисний вибій, обладнаний механізованим комплексом з урахуванням гірничо-геологічних умов, параметрів видобувної і транспортного устаткування.
Теоретичні умови виконання роботи. Навантаження на очисний вибій є найголовнішим фактором, надаю-щим вирішальний вплив на техніко-економічні, показу-ки роботи очисного забою.
Навантаження на очисний вибій розраховується в зависи-мости від прийнятої технології і механізації робіт в лаві.
Середньодобове навантаження на очисний вибій, оборудо-ний узкозахватним комбайном з механізованим кріпленням, визначається за формулою:
де п - кількість змін по видобутку вугілля в добу;
Т-тривалість зміни, хв;
-час на підготовчо-заключні опера-ції в зміну, хв;
сумарне час врахованих технологічних перерв в зміну, хв;
-час на відпочинок, хв ;.
- коефіцієнт надійності технологічної схеми;
r-ширина захвату виконавчого органу ші-мочно машини, м;
т-виймаємо потужність пласта, м;
-середня щільність вугілля, т / м3;
З-коефіцієнт вилучення вугілля в лаві;
-довжина машинної частини лави (без урахування сумарною-ної довжини ніш), = L -. м;
-робоча швидкість подачі комбайна, м / хв;
-швидкість подачі комбайна при зачистці лави, м / хв;
-час на допоміжні операції, хв / 1м довжини лави;
t-тривалість кінцевих операцій.
Коефіцієнт надійності технологічної схеми визна-виділяється за формулою:
де коефіцієнт готовності комбайна;
коефіцієнт готовності механізованого кріплення;
коефіцієнт готовності забійного конвеєра;
коефіцієнт готовності кріплення сполучення;
коефіцієнт готовності стрічкового конвеєра;
число конвеєрів, встановлених в транспортній
Робоча швидкість подачі комбайна визначається по фор-мулі:
де p-стійка потужність двигуна, кВт;
D-діаметр виконавчого органу комбайна, м;
- швидкість обертання виконавчого органу комбайна, об / хв;
С1 і Сз - розрахункові коефіцієнти;
С2 розрахунковий коефіцієнт;
С2 == 23,2-для вузьких вугілля;
Са = 20,2-для тендітних і вельми тендітних вугілля;
f- коефіцієнт міцності вугілля, кгс / см2;
коефіцієнт віджиму вугілля у вибої щільності, визначається за формулою:
Опірність вугілля різанню визначається по фор-мулі:
A = 100f, кгс / см. (13.5)
Отримана швидкість подачі комбайна перевіряється по ско-рости пересування кріплення
де,-середня швидкість пересування кріплення, м / хв;
розрахункова швидкість пересування кріплення, м / хв;
коефіцієнт, що враховує зменшення швидкості пересування кріплення в залежності від опору-ність порід грунту пласта вдавленню кріплення.
Швидкість пересування кріплення є обмежуючим фактором при визначенні швидкості подачі комбайна. По-цьому швидкість подачі комбайна приймається найменша з двох значень, розрахованих але формулами (13.3) і (13.6).
Допустиме навантаження на лави по газовому фактору визна-виділяється за формулою (13.7):
де -проходное перетин для струменя повітря, м2;
допустимая по ПБ швидкість руху повітря по
d- допустима по ПБ концентрація метану на виходячи-щей струмені лави,%;
- коефіцієнт, що враховує рух частини повіт-ха по виробленому просторі за кріпленням ви-ництва (при управлінні покрівлею повним обрушився-ням приймається рівним 1,2-1,4);
- метановиділення з лави в вихідну струмінь віз-духу, / т добового видобутку;
-коефіцієнт, що враховує попередню де-газацію пласта;
коефіцієнт, що враховує природну дегазуючими-цію пласта і інших джерел виділення метану в період відсутності видобувних робіт (для стовпових систем розробки при управлінні рівнів повною руйнацією приймається рівним 07).
Перетин лави, вільне для проходу повітря, при при-трансформаційних змін механізованих кріплень визначається по форму-лам:
для кріплення «Донбас», Д80
для кріплення МК97, МК98
= 3,45 т-1,08, м2; (13.9)
для кріплення М87Е, М88
= 2,64m-0,41, м2; (13.10)
Технічна характеристика стрічкових конвеєрів
Технічна характеристика скребкових конвеєрів
Приклад. Визначити добову навантаження на очисний за-бій для умов поля шахти «Мирна». На виїмковій участ-ке відпрацьовується пласт потужністю 1,5 м з кутом паде-ня 6 °. На ділянці передбачається змонтувати механізуються-ний комплекс КМ87П з комбайном 1ГШ68. Схема рабо-ти комбайна Челнокова. Щільність вугілля 1,35 т / м3. У транс-кравець виробленні змонтовано 2 стрічкових конвеєра. Кількість змін по видобутку вугілля в добу 3, тривалість зміни 360 хв.
Рішення. Визначимо коефіцієнт надійності техноло-ня схеми:
Визначимо коефіцієнт віджиму вугілля
Визначимо опірність вугілля різанню
Визначимо робочу швидкість подачі комбайна
Визначимо довжину машинної частини лави = 180-2 = 178 м.
Визначимо, швидкість пересування секцій механізований-ної кріплення
Приймаємо = 4,08, оскільки>. Визначаємо навантаження на очисний вибій
Визначаємо допустиме навантаження на лаву за газовим фактором. Площа прохідного перерізу для струменя повітря при застосуванні комплексу КМ-87
Для подальших розрахунків приймається мінімальне зна-чення навантаження на лаву. У нашому прикладі-за технічними можливостями комплексу, т. Е. 1465 т / добу.
Визначаємо кількість вугілля, що видобувається з одного циклу, т:
Визначаємо кількість циклів на добу:
У навчальних цілях навантаження на очисний вибій визна-ляется двома способами: вручну або ЕОМ.
Методика виконання розрахунку навантаження на очисний вибій для різних гірничо-геологічних умов і засобів меха-нізації очисної виїмки проводиться з програмного мо-дулю, розробленим на кафедрі.
Для цього необхідно підготувати наступну інфор-мацію:
1. Потужність пласта, м.
2. Кут падіння пласта, град.
3. Питома вага, т / м3.
4. Опір вугілля різання, кгс / см2.
6. Ширина захоплення, м.
7. Тягове зусилля, ті.
8. Маса комбайна, кг.
9. Коефіцієнт, що враховує в'язкопластичні властивості вугілля.
10. Тип кріплення в очисному забої.
11. Стійкість безпосередній покрівлі.
12. Тривалість робочої зміни, хв.
13. Схема пересування кріплення.
14. Кількість лонточних конвеєрів в дільничній Вира-лення, шт.
15. Кількість скребкових конвеєрів в дільничній ви-розробці.
16. Коефіцієнт готовності скребкового конвеєра.
17. Початкове значення довжини лави, м.
18. Крок зміни, м.
19. Кінцеве значення довжини лави, м.
20. Схема роботи комбайна.
21. Тривалість підготовки комбайна до виїмці наступної смуги, хв / цикл.
23. Чи є середній виробіток вугілля?
24. Сумарний коефіцієнт збільшення часу про-Стоєв.
25. Фортеця бічних порід.
26. Сполучення лави з відкатних виробках.
27. Сполучення лави з вентиляційним виробленням.
28. Кількість проведених виробок, шт.
29. Перетин виробки у світлі, м2.
30. Швидкість проведення виробок, м / сут.
31. Ширина розрізний печі, м.
32. Швидкість проведення розрізної печі, м / сут.
33. Коефіцієнти для визначення вартості оборудо-вання:
34. Коефіцієнти для визначення вартості монтажу обладнання:
35. Коефіцієнти для визначення заробітної плати ра-бочих:
36. Довжина лави розрахункова, м.
37. Коефіцієнт для визначення витрат на електроене-енергію на очисних роботах:
38. Розрахункове навантаження на лаву за технологічною схемою. За отриманим машинному рахунку будуємо графік
Графік дозволяє визначити оптимальну довжину лави, обладнану мехкомплексів. Оптимальне значення лави буде в тому випадку, коли сума питомих витрат міні-мінімальний (рис. 13.1). Як видно з представленого навчального графіка, оптимальна довжина лави 190 м, навантаження на забій складає 3172 т, а собівартість вугілля дорівнює 2,34 руб / т.
Т а б чи ц а 13.5
Варіанти вихідних даних
Найменування вихідних даних
Порядок виконання роботи
Після ознайомлення з теоретичними основами виконан-ня роботи в лабораторних умовах здійснюється изу-чення технологічних характеристик механізованих комплексів з використанням натурних зразків і моделей.
За заданим гірничо-геологічними умовами (табл. 13.5) студенти здійснюють вибір способу виїмки вугілля, типу виїмкових машин, технологічної схеми її роботи, обос-новивают ширину захвату виконавчого органу комбайна.
Питання для самоконтролю
1. Який принцип покладено в основу розрахунку навантаження на очисний вибій, обладнаний узкозахватним комбайном і механізованої або індивідуальним кріпленням?
2. За якими параметрами визначається швидкість подачі комбайна?
3. Які перерви в роботі очисного забою відносяться до групи послідовних перерв?
4. Які перерви в роботі очисного забою відносяться до групи паралельних перерв?
5. Які перерви в роботі очисного забою не є-перекриваються?
6. Які фактори ускладнюють підтримку сполучення очисного забою з підготовчими виробками?
Лабораторна робота № 4