2.2 Выбор типоразмера крепи в лаве

В результате анализа устойчивости и обрушаемости пород кровли, мощности и угла падения пласта, с техническими характеристиками крепей можно сделать вывод, что для данных условий подходят крепи типа: 3КД90, 2М87УМ, 1К85Б, 1КБ, 1ОКП70.

Руководствуясь рекомендациями, изложенными в [3], для дальнейшего рассмотрения принимаем механизированную крепь нового технического уровня типа 3КД90.

Выбор типоразмера механизированной крепи.

Необходимая минимальная конструктивная высота крепи

,

где m_min – минимальная вынимаемая мощность пласта в пределах выемочного поля, 1390 мм, в соответствии с рекомендациями [3];

b₃ – расстояние от забоя до задней стойки крепи, 4,375 м [3];

α – коэффициент, учитывающий опускание пород кровли в лаве на 1 м ширины призабойного пространства в долях от мощности пласта, 0,025 [3];

а_р – величина запаса раздвижности для разгрузки крепи, 50 мм [3].

мм.

Необходимая максимальная конструктивная высота крепи

,

где m_max – максимальная вынимаемая мощность пласта в пределах выемочного поля, 1690 мм [3];

b_п – расстояние от забоя до передней стойки крепи, 3,07 м.

мм.

Сравниваем полученные значения с конструктивными параметрами крепи:

Условие выполняется – выбранный типоразмер комплекса можно применять в заданных условиях.

2.3 Расчет объема суточной добычи угля в лаве

Величина нормативной нагрузки на очистные забои

,

где А₀ – нормативная нагрузка на очистной забой, т/сут, равна:

,

где m₁ и m₂ – соответствующие ближайшее меньшее и большее табличные значения вынимаемой мощности пласта, 1,2 и 1,7 м;

А₁ и А₂ – табличные значения нормативных нагрузок, 960 и 1660 т/сут,

т/сут.

а – поправка к нормативу нагрузки при изменении длины очистного забоя на 1 м, 2,4 т/сут;

∆l_оз – разность длин очистного забоя (принятой и нормативной), (200-150)=50 м;

n_см – число смен по добыче угля, 3 смены;

Т_см – продолжительность смены, 360 мин;

γ – плотность угля в массиве без учета присекаемых пород, 1,4 т/м³;

k_г – коэффициент, учитывающий горно-геологические условия, 0,9;

k_э – поправочный коэффициент зависящий от срока эксплуатации комплекса, 1 т.к. комплекс принимаем новый.

т/сут.

Расчет нагрузки на забой по производительности комбайна.

,

t_пз – продолжительность подготовительно-заключительных операций, принимаем 25 мин;

l_л – длина лавы, ориентировочно принимаем равной длине комплекса в поставке, 200 м;

с – коэффициент извлечения угля в очистном забое, 0,98;

Т_ц – длительность цикла по выемке угля:

,

где t_в – продолжительность выемки угля комбайном в течение цикла

,

где Σl_н – суммарная длина ниш, 0 м.

v_п – скорость подачи комбайна при выемке угля, 2,04 м/мин

К_г – коэффициент готовности выемочного оборудования, 0,85;

∆t_во – относительные затраты времени на вспомогательные операции, отнесенные к 1 м лавы, 0,1 мин/м;

К_о – коэффициент учитывающий отдых рабочих и непредвиденные простои, 1,1 [3];

мин.

у – переменная, учитывающая схему работы комбайна, 0 [3];

t₃ – продолжительность зачистки угля комбайном в течение цикла, мин,

,

V_пз – скорость подачи комбайна при зачистке угля, V_пз =0,8*6=4,8 м/мин;

t_к – длительность концевых операций, мин, рассчитывается на основании регрессионных зависимостей, установленных ДонУГИ (таблица 1.8 [3])

,

где h – мощность пород непосредственной кровли, 12 м;

l_у – длина участка лавы на сопряжении с пройденной в массиве выработкой, м

,

Н – глубина заложения выработки, средняя глубина для наклонной выработки 478 м,

м,

l_упи – длина участка лавы на сопряжении с повторно используемой выработкой

м.

мин.

мин.

Так как концевые операции выполняются на обоих концах лавы рассчитываем усредненное значение затрат времени на концевые операции:

мин.

мин.

т/сут.

Рассчитываем нагрузка на забой по газовому фактору.

Максимально допустимая нагрузка на очистной забой по газовому фактору

,

где q_р – относительная метанообильность, рассчитывается по формуле:

,

где q’_пл – относительное метановыделение из разрабатываемого пласта в пределах очистного забоя, определяется по формуле:

,

q_тр – относительное метановыделение из отбитого угля при его транспортировании по участковой выработке, ;

q_пл – относительное метановыделение из пласта, 14 м³/т;

м³/т

k_д.пл – коэффициент дегазации пласта, принимаем 0,4;

k_в.п – коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное пространство лавы, равен 0 для схем проветривания с направлением исходящей струи воздуха на выработанное пространство;

k – коэффициент, учитывающий возможность поступления метана из отбитого угля в лаву, равен 0 при обособленном разбавлении вредностей;

q_в.п – относительное метановыделение из смежных пластов и пропластков, вмещающих пород в выработанное пространство, 10 м³/т;

м³/т.

k_о.з – коэффициент, учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству, примыкающему к призабойному, принимается равным 1,2;

Q_р – расход воздуха, который проходит по выработкам, рассчитывается по формуле:

V_max – максимально допустимая по ПБ средняя скорость движения

воздуха в призабойном пространстве, 4 м/с;

F_оч – минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства лавы в свету:

,

где F_min и F_max – соответственно минимальная и максимальная площадь поперечного сечения лавы в свету, 2,7 и 4,0 м² [3];

m’_min и m’_max – минимальная и максимальная мощность пласта, вынимаемая комплексом, 1,35 и 2,0 м.

м².

м³/мин.

т/сут.

Газовый фактор не является ограничивающим.

Производим окончательный выбор суточной нагрузки на очистной забой из условия.

т/сут.