2.1.3 Увязка конструктивных и режимных параметров

функциональных машин.

Для эффективной работы комплекса необходимо обеспечить увязку режимных параметров функциональных машин комплекса. Только в этом случае работа машин будет полностью согласована во времени и пространстве.

Целью увязки параметров функциональных машин является согласование теоритической производительности с учетом его возможной скорости подачи для конкретных горно-геологических условий, а также скорости крепления забоя и производительности конвейера.

Исходя, из сопротивляемости углю резанию и удельных энергозатрат на выемку угля определяют теоретически возможную производительность очистного комбайна.

Qm =Nуст/60Нw , т/мин ( 8)

где:

Qm – теоретически возможная производительность комбайна, т/мин

Nуст - устойчивая мощность электродвигателей комбайна, кВт

Нw - удельные энергозатраты по выемке угля, кВт/ч

Для двигателей серии ЭДКО можно применять значение

Nуст = (0,7 - 0,9)N

где:

N – суммарная мощность электродвигателей привода исполнительного

органа, кВт

Для двигателей серии ЭКВ, ЭКВЖ можно применять значение

Nуст = (0,9 – 1,1)N

Удельные энергозатраты зависят от сопративляемости угля резанию.

Для шнековых исполнительных органов можно принимать

Нw =0,3 – 1,2 кВт ч/m при

Ар = 80 – 360 большим значениям Ар соответствуют большие значения Нw.

Далее проводится проверка механизированной крепи по фактору проветривания:

S ≥ 100Qm q K / 60Vв С , м²; ( 9 )

где:

S – площадь сечения для прохода воздуха, м²;

Qm – теоретическая производительность комбайна , т /мин;

q – относительная метанообильность пласта , м³/т;

к – коэффициент дегазации пласта;

к=1 – без проведения дегазационных мероприятий в забое;

к= 0,5 – с проведением дегазационных мероприятий в забое;

vв = 4 м/с – максимально допустимая скорость движения воздуха

в лаве, м/с;

с =1% - допустимая концентрация метана на исходящей струе;

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

Vпк ≈ Vкз (10)

где:

Vпк – теоретически возможная скорость подачи комбайна, м/мин;

Vкз - скорость крепления забоя,

Сначала определяется теоретически возможная скорость подачи комбайна:

Vпк = Qm / В m γ , м/мин; (11)

где:

Qm - теоретическая производительность комбайна, т/мин;

В – ширина захвата исполнительного органа, м;

m- вынимаемая мощность пласта, м;

γ – плотность угля, т/м³;

При несоответствии выбранных параметров производится их корректировка.

2.1.4 Выбор забойного конвейера.

Необходимая производительность забойного конвейера должна быть не ниже теоретической производительности выемочного комбайна.

Проверка производительности забойного конвейера производится по формуле:

Qк ≥ (1,2 – 1,3) Qm (12)

где:

Qк – производительность забойного конвейера по его

технической характеристике, т/мин;

Qm – теоретическая производительность комбайна, т/мин;

Выбор конвейера в зависимости от производительности выполняется

по таблице 5.

3. Технические характеристики оборудования очистного

забоя.

В этом разделе приводится техническая характеристика выбранного очистного механизированного комплекса и технические характеристики входящего в него оборудования.

4. Расчет скорости подачи очистного комбайна.

В этом разделе определяется скорость подачи комбайна по трем ограничивающим факторам :

- по мощности двигателя комбайна;

- по газовому фактору;

- по производительности забойного конвейера;

Если в качестве выемочной машины принят не комбайн, рассчитывается скорость подачи выемочной машины, либо скорость продвигания забоя.

4.1 Определение скорости подачи комбайна по

мощности двигателя привода исполнительного

органа.

Vn=Nуст/60 mmах В Нw γ, м/мин; (13)

где:

Vn - cкорость подачи, м/мин;

Nуст – суммарная установленная мощность привода

исполнительного органа комбайна, кВт;

Нw – удельные энергозатраты по выемке угля, кВт;

mmах- максимальная мощность пласта, м;

в - ширина захвата исполнительного органа комбайна, м;

γ – плотность угля, т/м³;

4.2 Определение скорости подачи комбайна по газовому

фактору.

Vn= 0,6 S C Vв/К q mmах В γ, м/мин; (14)

где:

Vn – скорость подачи, м/мин;

S – площадь сечения рабочего пространства под крепью она

выбирается по таблице 3, м;

С = 1% - допустимая концентрация метана в исходящей струе;

Vв = 4 м/с – максимально допустимая скорость движения воздуха;

К – коэффициент дегазации пласта;

К=1 – без проведения дегазационных мероприятий в забое;

К=0,5 – с проведением дегазационных мероприятий в забое;

q – относительная метанообильность пласта, м³/т;

mmах – максимальная мощность пласта, м;

В – ширина захвата исполнительного органа комбайна, м;

γ – плотность угля, т/м³;

4.3 Определение скорости подачи комбайна по

производительности конвейера.

Vn=Qк/mmах В γ, м/мин; (15)

где:

Vn – скорость подачи, м/мин;

Qк – максимальная производительность конвейера, т/мин;

mmах – максимальная мощность пласта, м;

γ – плотность угля, т/м³;

Максимальная производительность конвейеров дана в таблице 6.

Наименьшая из расчетных скоростей подачи комбайна по формулам (13 , 14 , 15) принимается для дальнейших расчетов. При этом принятая скорость подачи комбайна должна быть не более скорости рассчитанной по формуле (11).

5. Расчет производительности очистного комбайна.

В этом разделе приведен расчет теоретической, технической и эксплуатационной производительности очистного забоя.

5.1 Теоретическая производительность.

Теоретическая производительность - это количество полезного ископаемого, добываемого за единицу времени при непрерывной работе выемочной машины с рабочими параметрами, максимально возможными в заданных условиях эксплуатации.

Qm=60 mср В Vп γ, т/ч; (16)

где:

Qm – теоретическая производительность, т/час;

mср – средняя мощность пласта, м;

В – ширина захвата комбайна, м;

Vп – скорость подачи комбайна, м/мин;

γ– плотность угля , т/м³;

5.2 Техническая производительность.

Техническая производительность - это максимально возможная среднечасовая производительность при работе в конкретных условиях эксплуатации.

Она определяется с учетом простоев, присущих конструкции комплекса ( затраты времени на маневровые операции, концевые операции, на устранение отказов ).

Qтех = Qm Ктех , т/час. (17)

где:

Qтех – техническая производительность, т/час;

Qm –теоретическая производительность, т/час;

Ктех – коэффициент технической производительности;

Ктех = 0,6 – для очистных комплексов с односторонней

схемой работы комбайна;

Ктех = 0,7 – для очистных комплексов с челноковой схемой

работы комбайна;

Схему работы комбайна рекомендуется принимать в зависимости от мощности отрабатываемого пласта, m ≥ 2,5 м – односторонняя схема.