2.4.1. Продуктивність очисних комбайнів.

I варіант.

Виємкова машина (вузкозахопний комбайн, струг), будучи основною машиною сучасного комплексно-механізованого очисного вибою, визначає навантаження на вибій, продуктивність праці і інші техніко-економічні по-казники роботи.

Продуктивність очисних комбайнів визначається в загальному випадку кількістю корисної копалини (вугілля, сланцю і тому подібне), що добуваєть-ся в одиницю часу. Розрізняють теоретичну, технічну і експлуатаційну про-дуктивність очисного комбайна.

Теоретична продуктивність комбайна визначається кількістю вугілля, здобутого за одиницю часу при безперервній продуктивній його роботі

де; m - середня потужність пласта по довжині забою, м;

В - ширина захоплення виконавчого органу, м;

V_n - максимально можлива в конкретних умовах швидкість подачі комбайна, м/мін;

γ - щільність вугілля, т/м³.

Можлива швидкість переміщення комбайна при виїмки вугілля в конк-ретних умовах забою

де; N_уст - стійка потужність електродвигуна комбайна, кВт;

Н_ω - питомі енерговитрати на виїмку вугілля, кВТ·ч/т.

Для електродвигунів із зовнішнім обдуванням типу ЭДКО можна прий-мати N_уст = 0,7/0,9N₄; для електродвигунів з водяним охолодженням типу ЭКВ N_уст - 0,9/1,1N_длит,

де; N₄ і N_длит - відповідно годинна і тривала потужність електродвигуна.

Питомі енерговитрати залежать від опірності вугілля різанню і конст-рукції виконавчих органів комбайна.

Залежність питомих енерговитрат Н_ω виїмки вугілля комбайна з шне-ковими виконавчими органами від опірності вугілля різанню А_дис для в'язкого вугілля. Для крихкого вугілля ці значення питомих енерговитрат приблизно на 20- 25% нижчі. Визначена по формулі (2) швидкість переміщення при виїмки не повинна перевищувати технічно можливу, тобто для комбайнів з механізмом переміщення Г405 - 5-6 м/хв. З формули (1) видно, що теоретична продуктивність комбайна визначається умовами його роботи (m, γ), режим-ними (V_n) і конструктивними (В) параметрами, по теоретичній продуктивнос-ті комбайна вибирається устаткування усього технологічного ланцюга від ви-бою до головної транспортної магістралі.

З формули (1) видно, що для збереження заданої продуктивності ком-байна при зменшенні потужності пласта необхідно збільшувати швидкість переміщення і ширину захоплення. Зазвичай ширина захоплення для тонких пластів приймається 0,8 м і в перспективі 1 м Теоретична продуктивність су-часних вузкозахопних комбайнів складає 2-8 т/хв., випробовуються комбайни з продуктивністю 10-15 т/хв.

Технічна продуктивність комбайна Q_тех це среднечасовая (чи среднесме-ная) продуктивність за повний цикл виїмки вугілля з урахуванням витрат ча-су на виконання властивих машині допоміжних операцій і на усунення від-мов, пов'язаних з конструкцією комбайна і технологічною схемою його робо-ти. Завжди Q_тех < Q_теор

де; k_тех < 1 - коефіцієнт технічно можливій безперервності роботи ком-байна в конкретних умовах експлуатації.

де; Т - час продуктивної роботи комбайна по виїмці вугілля.

де; L - довжина лави, м

l_н - довжина ніш, м (при безнишевой виїмки вугілля l_н = 0).

За час повного циклу роботи комбайна загальні витрати часу на допо-міжні операції, не поєднані з його роботою, складає

Т_В.О. = Т_М.О. + Т_К.О. + Т_З.Р. + Т_У.Н. (5)

де; Т_М.О. - витрати часу в течії циклу на несуміщені маневрові операції (порожнє опрацювання машини, перегін машини в початкове положення і тому подібне); цей час може прийматися за даними хронометражних спос-тережень стосовно конкретного типу комбайна і технологічної схеми його роботи.

Наприклад, при односторонній схемі виїмки Т_М.О. = L/V_м (V_м- маневрова швидкість переміщення комбайна), при челноковой схемі роботи Т_М.О. = 0;

Т_К.О. - витрати часу на кінцеві операції, можна приймати в межах

15-30 хв.

При праці вузкозахопного комбайна за челноковой схемою кінцеві опе-рації складаються з підготовки машини до виїмки вугілля у зворотному на-прямі: механізована перестановка вантажного пристрою; реверсування вико-навчого органу; пересування кінцевої голівки конвеєра, комбайна і крепі до вибою і тому подібне;

Т_З.Р. - витрати часу на заміну зношених різців при відомому їх питомій витраті

де; L - довжина очисного вибою, м

Z - питома витрата різців, шт/т;

t_З.Р. - час на заміну одного різця, хв.

Питома витрата різців залежить від їх стійкості, від фортеці і абразивнос-ті вугілля. Для найбільш поширених різців, армованих твердим сплавом, їх витрата складає:

• при роботі на м'якому вугіллі (f = 0,7/1.0) Z = 0,005/0,01 шт/т;

• вугіллі середньої фортеці (f = 1.0/1.5) Z = 0,01/0,1 шт/т;

• міцних і дуже міцних (f = 2.0 і більше) Z = 0,1/0,25 шт/т.

Час заміни одного різця при швидкознімному кріпленні в різцетримачах складає близько 0,5хв., при стопорному кріпленні 2-3хв. В середньому час на заміну різців на цикл складає Т_З.Р. = 10/15хв.;

Т_У.Н. (хв.) - витрати часу на усунення відмов (неполадок і несправностей) в роботі комбайна залежать від його надійності, яка характеризується коефі-цієнтом готовності k_r

Для узкозахватных комбайнів типів ГШ, 1К101 k_r = 0.8/0.9. Знаючи k_r. Визначаємо

Підставляючи знайдені значення і виробивши перетворення у формулі (4), отримаємо

Визначивши таким чином k_тех знаходимо по формулі (3) технічну про-дуктивність комбайна Q_тех.

Експлуатаційна (смішна) продуктивність комбайна Q_э (т/зміну) визна-чається з урахуванням усіх витрат часу як на виконання допоміжних опера-цій, так і на усунення організаційних і технічних неполадок в конкретних умовах очисного вибою, не пов'язаних безпосередньо з роботою комбайна (обмін вагонеток на вантажному пункті, очікування порожняка, відсутність електроенергії, затримка із-за відставання кріплення, усунення вивалів поро-ди і тому подібне).

Усі ці витрати часу враховуються коефіцієнтом безперервності роботи комбайна при його експлуатації, званому також коефіцієнтом машинного часу k_э.

Експлуатаційна продуктивність комбайна :

Q_э = k_э ·60Q_теорТ_зм = k_э ·60mBV_nγТ_зм, т/зміну (9)

де; Т_зм - тривалість зміни, ч;

Q_теор - теоретична продуктивність машини, відповідна остаточно виб-раним параметрам її роботи, т/ч [см (1)].

Коефіцієнт машинного часу kэ зазвичай на 8 - 10 % нижче за коефіцієнт k_тех. Він може бути визначений також з вираження:

де; Т_э.о. - це час усунення експлуатаційних неполадок (простоїв), не пов'язаних безпосередньо з роботою комбайна; орієнтовно Т_э.о. = 25/30хв.