2.2 Выбор выемочной машины

В каждом механизированном комплексе одного наименования могут применятся несколько типов узкозахватных комбайнов, поэтому задача выбора выемочной машины сводится к анализу соответствия конструкции и параметров этих машин условиями применения на данном угольном пласте.

Ширина захвата комбайна должна соответствовать шагу передней крепи

Диаметр шнекового исполнительного органа очистного комбайна

D Выбирается по формуле:

(13)

где:

- максимальная мощность пласта, м

Выбранный комбайн должен обеспечивать высокопроизводительную работу всего комплекса.

Технические характеристики и область применения узкозахватных комбайнов приведены в приложении3.

2.3 Выбор забойного конвейера

В каждом конкретном случае следует произвести проверку соответствия параметров забойного конвейера условия 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 штрек.

Технические характеристики забойного конвейеров приведены в приложении 4, исполнительных органов в приложение 5

СН87ПМ=10т/мин.

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 обеспечивать увязку этих

параметров. Только в этом случае работа функциональных машин будет полностью согласована во времени и пространстве.

Техническая производительность главной функциональной выемочной машины, является основным критерием для увязки параметров функциональных машин.

Исходя из сопротивляемости угла резанию и удельных энерго затрат на выемку угла определяют теоретически возможную производительность очистного комбайна.

(14)

где:

- устойчивая мощность электродвигателей комбайна, кВт

- удельные энергозатраты на выемку полезного

ископаемого, кВт. ч/т

Удельные энергозатраты зависят от сопротивляемости угля резанию.

Для шнековых исполнительных органов можно принимать:

Н_W = 0,3 1,2 кВт∙ч/т, при = 80 360 Н/мм.

Большим значениям соответствуют большие значения Н_W.

При заданной =220Н/мм, принимаем удельные энергозатраты на выемку полезного ископаемого Нw =0,8 кВт

Выбираю большее значении соответствующее большему значению Н_W .

Для двигателей серии ЭДКО можно принимать значения:

=(0,7÷0,9)N, кВт (15)

для двигателей серии ЭКВ, ЭКВЖ значения:

= (0,9÷1,1)N, кВт (16)

где:

N–суммарная мощность электродвигателей привода исполнительных органов комбайна, кВт.

Из технической характеристики узкозахватного очистного комбайна КМТ (приложение 3) принимаем:

- тип электродвигателя – ЭДВЭ

- мощность электродвигателей привода исключительных органов,

315кВт.

Далее приводится проверка механизированной крепи по фактору проветривания:

(17)

где :

S - площадь сечения для прохода воздуха, м²;(см.ф.11)

Q_Т – теоретическая производительность комбайна, т/мин; (см.ф.14)

q– относительная метанообильность разрабатываемого пласта,

м³/т; (согласно заданию)

k_ВП - коэффициент, учитывающий движение воздуха по выработанному

пространству, k_ВП =1…1,5; (принимаю k_ВП=1,5)

n – коэффициент дегазации пласта:

при проведении дегазационных мероприятий в забое n = 0,5;

без проведения дегазационных мероприятий в забое n = 1;

V_В - максимально допустимая скорость движения воздуха в лаве,

V_В = 4 м/с;

с – допустимая концентрация метана в исходящей струе, с = 1%

Скорость подачи очистного комбайна должна быть согласована со скоростью крепления забоя:

V_ПТ ≤ V_КР; (18)

где:

V_ПТ - теоретически возможная скорость подачи комбайна, м/мин;

V_КР - скорость крепления забоя, м/мин.

Сначала определяется теоретически возможная скорость подачи комбайна:

(19)

где:

Q_Т - теоретическая производительность комбайна, т/мин;

В – ширина захвата исполнительного органа комбайна, м;

m – вынимаемая мощность пласта, м;

γ- плотность угля, т/м³. (согласно задания)

Скорость крепления очистного забоя определяется из выражения:

(20)

где:

V_КР - скорость крепления забоя, м²/мин /1.с.26/.

Проверка производительности забойного конвейера производиться по формуле:

(21)

где:

Q_К - производительность забойного конвейера по его

технической производительности, т/мин;

Q_Т - теоретическая производительность комбайна, т/мин

(см.ф.14).

;

10≥1,96

Проверка забойного конвейера РКУ10 с производительностью

10 т/мин

При несоответствии выбранных параметров производиться

их корректировка или разрабатываются предложения, обеспечивающие

их соответствие.

2.5 Технические характеристики оборудования

Приводим технические характеристики выбранного механизированного комплекса и входящего в него оборудования.

Механизированный комплекс КМТ:

Мощность пласта, м 1,1-2

Угол падения пласта, град 20

Тип основной кровли Тяжелая

Тип непосредственной кровли Неустойчивая

Сопротивление почвы 2,7

Длина очистного забоя, до 200

Сопротивление крепи, кН на 1 м² поддерживаемой кровли 847

на 1 м очистного забоя 4200

Скорость передвижки секций крепи, м/мин 4,6

Рабочее сопротивление стойки, кН 1300

Шаг передвижки секций крепи, м 0,63

Шаг установки секций, м 1,5

Коэффициент затяжки кровли 0,9

Проходное сечение для воздуха, м² 2,2-4,8

Основные размеры секций, мм:

Длина 4125

Ширина 890

Масса секций, кг 4950-5250

Передвижной скребковый конвейер: СП87ПМ.

Угол падения, град до 850̊

Производительность, т/мин 7-10

Длина конвейера в постановке, м 150-200

Калибр скребковой цепи, мм 18 x64

Число цепей 2

Разрывное усилие цепи, кН 430

Скорость движение цепи, м/с 1,4

Тип электродвигателя ЭДКО Ф4-У5

Мощность , кВт 55;110

Число 2;3

Напряжение 660/1140

Габариты(длина, ширина, высота) 1900 x1372 x214

Масса конвейера, т 104-144

Узкозахватный очистной комбайн: РКУ10:

Вынимаемая мощность пласта, м 1,1-1,9

Угол падения, град 35

Мощность электродвигателей привода

исполнительного органа, 200;315

Тип электродвигателя, ЭКВЭ

Скорость подачи, м/мин 0-8

Номинальное тяговое усилие, кН 250

Диаметр, м 1,0;1,25

Ширина захвата, м 0,63

Скорость резания, м/с -

Число оборотов, об/мин -

Насосная станция механизированных крепей: СНТ32.

Номинальная подача, л/мин 90

Номинальное давление, МПа 32

Количество насосов, шт 1;2

Суммарная мощность электродвигателей, кВт 55+3

Напряжение, 660/1140

Тип двигателя насоса, АИ-УМ225М4

Емкость бака, л 2000

Масса, кг 3350

Механизированная крепь 1МТ:

Сдвинутом, 820

Раздвинутом, 1476

Угол падения, град 25

Среднее давление на почву, МПа 2,6

Удельное сопротивление на 1 кровли, кН/ 1000

Шаг установки секции, 1,266

Шаг передвижки секции, 0,63

Усилие передвижки, кН

Секции 226

Конвейера 143

Скорость крепления, /мин 3

Площадь проходного сечения для воздуха, 2,6-4,6

Расстояние от задней гидростойки до

передней кромки козырька а, мм 3323

Расстояние от передней гидростойки до

передней кромки козырька b, мм 2125

Расстояние от забоя до передней кромки козырька d, мм 250

2.6 Расчет скорости подачи очистного комбайна

В этом разделе определяется скорость подачи по четырем ограничивающим факторам: мощности двигателя комбайна, вылету резца, газовому фактору и производительности забойного конвейера.

2.6.1 Определение скорости подачи по мощности

двигателя привода исполнительного органа

Скорость подачи определяется по формуле:

(22)

где:

m _mах - максимальная мощность пласта, м.( см.задание)

N_УСТ - суммарная устойчивая мощность привода исполнительного

органа двигателя комбайна, кВт; /1,с.28/

Н_W - удельные энергозатраты на выемку полезного

ископаемого, кВт∙ч/т;

Удельные энергозатраты зависят от сопротивляемости угля резанию и могут быть рассчитаны по эмпирической формуле:

(23)

Средневзвешенное значение сопротивляемости пласта резанию определяем по формуле:

(24)

где:

m – мощность пласта, м;( см. п.11)

m_ПР - мощность прослойков, м; (согласно задания)

- сопротивляемость угля резанию, кН / м; (согласно задания)

- сопротивляемость прослойков резанию, кН / м.( см. здание.)

Сопротивляемость пласта резанию, принимаемая в дальнейших расчетах определяется по формуле:

(25)

где:

- коэффициент отжима угля, замеренный непосредственно в

данном забое; (принимаем 0,75)

- коэффициент, учитывающий влияние отжима угля в зоне работы

исполнительного органа;

(26)

где:

- значение коэффициента отжима угля на кромке забоя;

с и d – числовые коэффициенты, зависящие от свойств пласта;

Выбираю для вязких углей = 0,48 ; с = 0,1 ; d = 1,0 ;

m _mах - максимальная мощность пласта, м;(согласно задания)

В – ширина захвата исполнительного органа комбайна, м;/1,с.28/

γ – плотность угля, т/м ³.

Подставим числовые значения, определим коэффициент, учитывающий влияние отжим угля: