Процессы очистных работ

 = 7,64  £ = 4,4 м/мин, т.к. неравенство не выполняется, то принимаем скорость подачи = 4,4 м/мин.

Проверка скорости подачи комбайна по максимально возможной скорости передвижения машиниста

Эта проверка выполняется только при вынимаемой мощности пласта менее 1,3 м.

Проверка скорости подачи комбайна по скорости крепления лавы стоечой крепью

Эта проверка скорости подачи комбайна выполняется  только в условиях пологого или наклонного падения в случае, когда породы непосредственной кровли ниже средней  устойчивости.

Расчет производительности очистного комбайна

Производительность  очистного комбайна (т/мин) по скорости подачи рассчитывается по выражению:

, где

 – плотность угля в массиве, т/м³;

 – вынимаемая мощность  пласта, м;

r – ширина захвата комбайна, м;

 – коэффициент, учитывающий  использование ширины захвата.  При подвигании лавы по простиранию  или падению  = 1;

 – скорость подачи  комбайна, м/мин;

1,25 т/м³;

r =0,8 м;

=1;

=4,4 м/мин;

1,25 м;

=5,94 т/мин.

Таким образом, комбайн 1ГШ68 будет иметь скорость подачи 4,4 м/мин и производительность т/мин.

Работу  комбайна обслуживают двое рабочих  очистного забоя: ГРОЗ 6-го разряда (машинист комбайна 1ГШ68) и ГРОЗ 5-го разряда (помощник машиниста комбайна 1ГШ68). Машинист комбайна передвигается по лаве одновременно с комбайном, он непосредственно  управляет работой комбайна. В  частности, он контролирует и при  необходимости корректирует ширину отрабатываемой полосы, полноту выемки пласта по мощности, не допускает прирезку пород кровли и почвы пласта. Помощник машиниста комбайна контролирует состояние  кабеля, питающего комбайн, работу кабелеукладчика, состояние шлангов орошения, прохождение  комбайном стыков рештаков конвейера  и т.д.

При подходе  к вентиляционной выработке выполняются  концевые операции. Так как ниша отсутствует, то  концевые операции заключаются в демонтаже погрузочного щитка, выполнения описанных выше маневров по доработке полосы, установке погрузочного щитка на комбайн.      После окончания концевых операций начинается холостой перегон комбайна в направлении откаточной выработки. Холостой перегон комбайна осуществляется машинистом комбайна и помощником машиниста. Перегон осуществляется с включенными исполнительными органами, что обеспечивает погрузку 60-80% просыпи. Оставшаяся просыпь грузится на конвейер вручную.

При подходе  к откаточной выработке выполняются  концевые операции. Для односторонней  схемы без ниш они заключаются  в следующем: демонтаж с комбайна погрузочных щитков, в самозарубке  комбайна и монтаже погрузочных  щитков на комбайн.

На этом работа комбайна в одном цикле заканчивается. Таким образом, время работы комбайна за цикл при односторонней схеме:

,

где – время отработки полосы комбайном;

 – время концевых  операций около вентиляционной выработки;

 – время перегона  комбайна;

 – время концевых  операций около откаточной выработки.

Время отработки  полосы комбайном:

.

Время перегона комбайна:

.

В приведенных  выше выражениях приняты следующие  обозначения:

 – продолжительность  смены, мин;

 – длина лавы, м;

- суммарная длина ниш  в лаве, м;

 – вынимаемая мощность пласта , м;

 – плотность угля в массиве, т/м³;

r – ширина захвата комбайна (ширина отрабатываемой полосы), м;

с – коэффициент, учитывающий  потери отбитого полезного ископаемого, его значение принимается равным 0,97 -0,99;

 – поправочный коэффициент  к норме выработки на выемку  полезного ископаемого комбайном;

 – норма выработки  на выемку полезного ископаемого  комбайном, при продолжительности  смены , т/смену;

 – коэффициент, учитывающий  снижение скорости перегона комбайна  по различным причинам, его значение  принимается равным 0,6 – 0,8;

  – скорость перегона комбайна, м/мин.

= 360 мин;

= 210 м;

= 0 м;

1,35 м;

1,25 т/м³;

r = 0,8 м;

с = 0,99;

= 0,90 (поправочный коэффициент при угле падения пласта более 16°);

=682 т (при односторонней схеме работы);

= 0,6;

= 4,4 м/мин.

= 165 мин;

= 80 мин;

=293 мин.

Трудозатраты  на выемку полезного ископаемого  комбайном за один цикл при односторонней  схеме работы:

, где

 – трудозатраты на  отработку полосы комбайном, чел.см;

– трудозатраты на концевые операции около вентиляционной выработки, чел.см;

– трудозатраты на перегон  комбайна, чел.см;

– трудозатраты на концевые операции около откаточной выработки, чел.см.

;

;

;

;

В дополнение к приведенным ранее обозначениям в этих выражениях и – количество рабочих (включая машиниста комбайна и его помощника), занятых на концевых операциях соответственно около вентиляционной и откаточной выработок

= 0,9 чел.см.;

= 0,2 чел.см.;

= 0,4 чел.см.;

= 0,2 чел.см.

= 1,7 чел.см.

Во время  холостого перегона комбайна осуществляется зачистка лавы, которая заключается  в погрузке на конвейер просыпи полезного  ископаемого, разрушенного комбайном, но не погруженного. Кроме того, этот процесс предполагает погрузку кусков полезного ископаемого, выпадающих из забоя лавы, и кусков породы, обрушающихся из кровли лавы. Так как основная часть (60-80%) грузится при холостом перегоне, то время зачистки вручную будет, следующим:

,

где – коэффициент, учитывающий объем ручной зачистки лавы, его значение находится в пределах 0,2-0,4;

норма выработки на зачистку лавы при продолжительности смены , т/смену;

поправочный коэффициент  к норме выработки на зачистку лавы;

количество рабочих  очистного забоя, занятых на зачистке лавы.

;

;

.

Поскольку ручная зачистка лавы при односторонней  схеме работы комбайна производится вслед за перегоном комбайна, время  зачистки не может быть меньше времени  перегона комбайна, в то же время, время  зачистки не должно значительно превышать  время перегона, чтобы не задерживать  выполнение в лаве других процессов.

Из условия  можно определить количество горнорабочих очистного забоя, направляемых на зачистку лавы:

;

  = 0,8 ≈ 1 чел.

 мин. Поскольку время  ручной зачистки лавы не может  превышать время перегона комбайна, то принимаем 80 мин.

   Трудозатраты на  зачистку лавы в расчете на  один цикл:

;

= 0,2 чел.см.

 

3. Транспортирование добытого полезного ископаемого  по лаве и перегрузка на транспортную подготовительную выработку

На пластах  полого и наклонного падения транспортирование  отбитого полезного ископаемого  по лаве осуществляется скребковыми  конвейерами. При выемке узкозахватными комбайнами в лавах используют неразборные  передвижные изгибающиеся конвейеры, по раме которых перемещается комбайн  вдоль забоя лавы. В условиях данной лавы используется скребковый конвейер: СП202. Использовать будем исполнение-02.

 

Технические характеристики скребкового  конвейера СП202 (исполнение -02)

• Назначение:
• а) в составе механизированных комплексов 2МКДМ, 1КМ97Д, КМК97М;
• б) в лавах с индивидуальной крепью, оборудованных комбайнами 1К101У, 2К52МУ, МК67М, 1ГШ68;
• Конструктивное назначение: передвижной изгибающийся;
• Угол падения пласта при работе по:
• Простиранию: до 35°;
• Падению-восстанию: до 8°;
• Длина в поставке: 220 м;
• Скорость движения скребковой цепи: 1,00; 1,25; 1,40 м/с;
• Производительность при скорости движения цепи:
• 1,00 м/с – 430 т/час;
• 1,25 м/с – 530 т/час;
• 1,40м/с – 600 т/час;
• Количество цепей: 2;
• Тип цепи: круглозвенная;
• Шаг скребков цепи: 1024 мм;
• Количество электродвигателей: 2;
• Мощность электродвигателя: 110 кВт;
• Ширина става:
• Без навесного оборудования: 642 мм;
• С навесным оборудованием: 1256 мм;
• Высота става:
• Со стороны погрузки: 190 мм;
• С завальной стороны: 350 мм;
• Длина рештака: 1500 мм;
• Масса: 124,0 т.

 

По  мере отработки лавы в каждом цикле  производится передвижка конвейера  к забою. Передвижка конвейера производится гидродомкратами, установленными через 6-8 м в призабойном пространстве лавы. Гидродомкраты одним концом закреплены на ставе конвейера, а другим – упираются в стойки посадочной крепи.

При односторонней схеме работы узкозахватного комбайна конвейер передвигается вслед за холостым перегоном комбайна и зачисткой лавы вручную.

Время передвижки конвейера за цикл рассчитывается по формуле

  ,

– продолжительность, мин;

 – длина лавы, м;

 – поправочный коэффициент  к норме выработки на передвижку  конвейера;

 – норма выработки  на передвижку конвейера при  продолжительности смены , м/смену;

– количество рабочих очистного  забоя, занятых на передвижке конвейера.

= 360 мин;

= 210 м;

= 0,9;

=327 м.

.

 

Передвижка  конвейера не может опережать  зачистку лавы, но существенно отставать  от зачистки тоже не должна, так как  это будет тормозить выполнение других процессов в лаве. Таким  образом, должно выполняться неравенство = .  Используя данное соотношение можно определить количество рабочих очистного забоя, которых надо задействовать на передвижке конвейера:

 чел. Принимаем количество рабочих, занятых на передвижке 4 человека.

 мин. Поскольку передвижка  конвейера не может опережать  зачистку лавы, то принимаем  = 80 мин.

Трудозатраты  на передвижку конвейера в расчете  на один цикл:

;

= 0,9 чел.см.

При столбовых  системах разработки на пологом или  наклонном падении пласта, когда  откаточная подготовительная выработка (в данном случае конвейерный штрек) непосредственно примыкает к  лаве, добытое полезное ископаемое с лавного скребкового конвейера  СП202 перегружается прямо на ленточный конвейер 2Л80 в откаточном штреке. По мере подвигания лавы перемещается и погрузочный пункт.

 

4. Крепление призабойного пространства лавы

В призабойном пространстве лавы работают горнорабочие очистного забоя, занятые непосредственно добычей полезного ископаемого; в призабойном пространстве находятся добычные и транспортные механизмы, поэтому призабойное пространство длинных очистных забоев обязательно крепится. Крепление призабойного пространства осуществляется либо механизированной крепью, либо стоечной крепью.

Механизированная  крепь входит в состав механизированных комплексов. Так как в моем случае использование механизированных комплексов не возможно будем применять стоечную крепь.

Стойки  металлической индивидуальной крепи  бывают двух видов: гидравлические стойки и стойки трения. Я выбираю стойки трения, так как они в 4-7 раз дешевле гидравлических стоек крепи призабойного пространства .

Нормативные документы определяют, что при  выборе стоечной крепи следует ориентироваться  в первую очередь на применение металлической  крепи. Деревянную стоечною крепь применяют  в тех случаях, когда невозможно применение металлической крепи. Основным препятствием к применению металлической  крепи призабойного пространства является угол падения пласта. В частности, применение металлических стоек исключено на крутом и крутонаклонном падении.

Выбор типа и типоразмера металлических  стоек крепи призабойного пространства заключается в сопоставлении условий конкретной лавы с технической характеристикой стоек, и проверкой возможных стоек по высоте.

По  мощности отрабатываемого пласта подходят стойки: 9Т25Ж, 10Т25Ж, 8Т20, 9Т25, 10Т25, 8ГВ20 (с насадками 60мм и 100мм), 9ГВ20 (без насадки и с насадками 60 мм и 100мм), 10ГВ20 (без насадки), 8ГВ30 (с насадками 60мм и 100мм), 9ГВ30 (без насадки и с насадками 60 мм и 100мм), 10ГВ30 (без насадки).

Поэтому для условий конкретной лавы я  выбираю индивидуальную металлическую  крепь призабойного пространства типа Т,  типоразмер 9Т25, с  двумя стойками под деревянный верхняк.

 

Производим проверку типа и типоразмера  металлических стоек призабойного пространства по высоте

, - минимальная и максимальная высота стойки по технической характеристике, м;

  , - необходимая минимальная и максимальная высота стойки по условиям конкретной лавы, м;

m – вынимаемая мощность пласта, м;

К_см –коэффициент, учитывающий смятие верхняка (для металлического верхняка К_см =1);

h_в – высота верхняка , м ( для металлического верхняка 0,08 м);

- коэффициент, учитывающий свойства  пород основной кровли (для легкообрушаемой );

l₁ – расстояние от забоя лавы до первого ряда стоек крепи призабойного пространства (учитывая ширину конвейера принимаем 1,2 м);

а – расстояние между осями рядов стоек призабойной крепи, м;

l - шаг посадки кровли (принимаем равным подвиганию забоя за цикл 0,8 м)

n_по – число рядов стоек призабойной крепи после посадки кровли;

_hн- запас высоты на разгрузку стоек, м

      

       

Таким образом, выбранные стойки трения 9Т25 удовлетворяют  условиям конкретной лавы.

 

Параметры установки стоечной крепи  призабойного пространства находятся из выражения

,

где     b – расстояние между осями стоек крепи в ряду, м

 a – расстояние между осями рядов стоек в лаве, м

- средняя плотность  пород непосредственной кровли, т/м³

- мощность пород непосредственной  кровли, м.

Поскольку в  приведенное выше выражение входят обе рассчитываемые величины, одной  из них необходимо задаться. Проще  задаться расстоянием между осями  рядов в лаве, его можно связать  с подвиганием забоя лавы за цикл. В зависимости от подвигания забоя лавы за цикл коэффициент кратности может принимать значения 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5. При этом правила безопасности требуют, чтобы между рядами стоек крепи был свободный проход шириной не менее 0,7 м, т.е. должно выполняться неравенство a_M > 0,7, где a_M – расстояние между рядами крепи в лаве, (d – для стоек круглого сечения- диаметр стойки). Кроме того, не рекоммендуется принимать значение a_M более 1,5 м, так как появляется опасность выпадения кусков породы из кровли.