2.5 Розрахунок кріплення

Визначимо найбільшу припустиму відстань між рамами по формулі:

= 1,14 м

де Р – мінімальна несуча здатність одної арки, що працює в податливому

режимі;

Q – величина гірничого тиску на 1 м виробки.

k_п – коефіцієнт перевантаження кріплення, 1,2;

Q = 2а · b · γ_к · k_с = 2·2,785·0,44·27·3 = 198,5 кН/м³

де а – половина ширини (прольоту) виробки в проходці;

γ_к – питомий тиск порід покрівлі,

k_с – коефіцієнт запаса свода обвалення, 2-3;

b – висота свода обвалення;

= =0,44 м

де h – висота виробки в проходженні;

φ – кут природного відкосу порід, 82⁰_;

f_к – коефіцієнт міцності порід покрівлі;

Відстань між арками, що працюють в податливому режимі, що остаточно приймаються, повинні відповідати рекомендаціям Дон УГІ, проектом приймаю менший стандартний крок установки кріплення L_ц = 0,67 м.

2.6 Розрахунок продуктивності комбайна

Змінна експлуатаційна продуктивність залежить міцності порід та перерв у роботі для зведення кріплення, ремонтів, оглядів та інше, визначається по формулі:

де Q_т – технічна продуктивність комбайна, м³/хв;

К_е – коефіцієнт використання комбайну, який залежить від перерв на

зведення, кріплення, заміну зубків (0,1-0,35).

Якщо виробка проводиться комбайном по змішаному вибою, то необхідно замінити технічну продуктивність на середньовзвішену теоретичну продуктивність комбайна по формулі:

м³/хв

де S_пр – площа перетину виробки в проходці з урахуванням канавки, м²;

S_уг – площа вугільного вибою, м²;

S_п – площа порідного вибою, м²;

Виробка проводиться по неоднорідним породам, тому необхідно визначити площі вугільного і породного вибоїв за формулами, відповідно.

м²

м²

де m_п – потужність шару породи, м;

h – висота виробки в проходці, м²;

В_пр – ширина виробки в проходці, м;

β – кут нахилу пласта в перерізі виробки, градус;

S_пр – площа поперечного перерізу виробки в проходці, м².

2.7 Визначення темпів проведення

Визначимо планову швидкість просування вибою за зміну за допомогою прохідницького комбайну :

=Q_е / S_пр = 59,94/ 20,8 = 2,88 м/зм

Визначимо число рам, встановлених за зміну:

n_p = V_пл /l_p = 2,88/0,67 =4,3 рам, приймаємо 4 рами.

де l_p – відстань між рамами, м

тоді фактичне просування вибою за зміну визначається по формулі:

l_см = n_p l_p = 4·0,67 = 2,68 м/зміну.

Темпи проведення виробки за місяць:

=(2,68·3+0)·30=241,2 м/міс.

де n_см – число робочих змін за добу, 3;

l _рем – посування вибою в ремонтну зміну, м.

n_дн – число робочих днів у місяці, 30.

2.8 Провітрювання виробки, вибір вмп

Для того, щоб вибрати ВМП необхідно визначити кількість повітря для провітрювання вибою. Розрахунок кількості повітря проводиться за факторами газовиділення, кількості людей, швидкості руху повітря і кліматичних умов. До розрахунку приймається найбільше значення.

Розрахунок кількості повітря за фактором газовиділення:

де I_зп – газовиділення в призабійному просторі, м³/хв.

С, С₀ – допустима концентрація газу в витікаючому з виробки

струмені та біля ВМП, %.

Розрахунок витрат повітря по кількості людей проводиться по формулі:

Q_з.п = 0,1 · п_{чел. з.п.} = 0,1 · 15 = 1,5 м³/сек;

де п_{чел. з.п.} – кількість людей у вибої.

Розрахунок витрат повітря по мінімальній швидкості:

Q_з.п = V_міп · S_св = 0,25 · 15,5 = 3,87 м³/с

де V_міп – мінімально припустима швидкість повітря в тупиковій виробці, м/с.

Розрахунок витрат повітря по тепловому фактору проводиться по формулі:

Q_з.п = 0,33 · V _міп · S_св = 0,33 · 0,25 · 15,5 = 1,27 м³/с

де V _міп – мінімально припустима швидкість повітря в призабійному

просторі, складає 0,25 м/с.

До розрахунку приймається найбільше з отриманих значень Q_з.п = 6,95 м³/с.

Витрати повітря для всієї виробки:

м³/с

Розрахунок витрати повітря для провітрювання всієї виробки по кількості людей визначається по формулі:

м³/хв

де n_чол – найбільша кількість людей, що одночасно працюють привибійному

просторі тупикової виробки, чол.

Подача вентилятора визначається за формулою:

Q_в=Q_з.п K_ут.тр.=6,95 ·1,4 = 9,7 м³/хв

де K_ут.тр – коефіцієнт витоку повітря;

Аеродинамічний опір гнучкого трубопроводу визначається по формулі:

R_тр. = r_тр.(l_тр+20d_тр · n₁+10·d_тр · n₂ ) =0,0053·(750+20·0,8·2+10·0,8·0)=4,14 кµ

де R_тр – питомий аеродинамічний опір гнучкого вентиляційного трубо-

проводу без витоку повітря;

n₁; n₂ – число поворотів трубопроводів на 90° і на 45° відповідно.

Тиск вентилятора, що працює на гнучкий вентиляційний трубопровід (депресія трубопроводу), визначається по формулі:

h_в =Q_в²· R_тр. · ( + 0,41)² = 9,7² ·4,14· ( + 0,41)² = 269,3 даПа

Остаточний вибір ВМП проводимо шляхом нанесення розрахункової режиму роботи на графік аеродинамічних характеристик вентилятора.

Для провітрювання приймаємо такий вентилятор, характеристика якої проходить через точки розрахункового режиму роботи, або вище за неї.

З метою визначення робочого режиму вентилятора будуємо аеродинамічну характеристику трубопроводу.

Таблиця 2.5 – Розрахунок аеродинамічної характеристика трубопроводу

Qв м3/с	7	8	9	10	11	12
hв, даПа	140	183	231	286	346	412

Рисунок 2.2 – Аеродинамічна характеристика вентилятора ВМЭВО-7,1А

Точки перетину характеристики визначили, робоча подача та робочий тиск вентилятора: Q_вр =10,6 м³/с; h_вр =320 даПА.

Робоча витрата повітря у вибою складе:

Q_зпр = 1,69 - 0,69 · Q_вр = 1,69 - 0,69 · 10,6 = 7,5 м³/с

Проводимо перевірку втрати повітря в усті тупикової виробки по формулі:

де Q_п – витрата повітря для провітрювання всієї тупикової виробки, м³/с;

Витрата повітря в місці установки ВМП повинна задовольняти наступним умовам:

Q_вс ≥ 1,43 · Q_вр · К_р = 1,43 · 10,6 · 1 = 15,6 м³/с

де Q_вс – кількість повітря, що поступає до всмоктування вентилятора,

К_р – коефіцієнт запасу, пов'язаний із ступінчастим регулюванням

продуктивності ВМП.

Таблиця 2.6 - Технічна характеристики вентилятора ВМЭВО7,1А

Найменування показників	Одиниця вимірювання	Значення
Номінальна подача	м3/с	11
Подача в межах робочої області	м3/с	5-14,5
Номінальний повний тиск	даПа	390
Тиск в межах робочої області	даПа	70-440
Частота обертання	хв-1	2950
Потужність електроприводу	кВт	55
Габаритні розміри: довжина	мм	1280
ширина	мм	980
висота	мм	1120
маса комплекта	кг	750