ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ЯКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им.М.К.Аммосова

ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) в г.Нерюнгри

Кафедра «Горное дело»

М Е Т О Д И К А

выполнения курсовой работы по дисциплине

«Горные машины и оборудование»

Тема: Выбор очистного механизированного комплекса для условий

Южно-Якутского угольного бассейна

Специальность:130404 Подземная разработка МПИ

г.Нерюнгри, 2008г.

1. Методика расчета производительности комплекса

Производительность комплекса зависит от условий эксплуатации машин и определяется конструктивной особенность и техническими возможностями оборудования. Различают теоретическую Q, техническую Q_т и эксплуатационную Q_э производительности.

1.1. Теоретическая производительность рассчитывается при условии непрерывной работы комплекса с максимально возможной для данных условий скоростью подачи комбайна. Она является исходной для расчета технической и эксплуатационной производительности, по ней производится выбор транспортных средств, применяемых в комплексе (агрегате), из условия Q_грQ, где Q_гр – теоретическая производительность транспортных средств.

Теоретическая производительность определяется следующим образом: для забойного оборудования флангового действия – комбайновая выемка (т/мин)

Q = 60 Bm V_n,

где В – ширина захвата комбайна, м; m – средняя мощность пласта;

V_n – скорость подачи комбайна, м/с;*  - плотность полезного ископаемого, т/м³.

Для комплексов и агрегатов фронтального действия (струговые установки) ширина захвата В равна толщине h, снимаемой за один проход исполнительного органа. Тогда производительность установки определится (т/мин)

Q = 60 mh V_p.

Толщину стружки, отделяемую стругом для углей сопротивляемостью резанию кН/м, рекомендуется определить по эмпирической зависимости, м [3]

.

Для агрегатов непрерывного действия, оборудованных конвейероструговой установкой, теоретическая производительность равна

Q = 60 LmV,

где L – длина забоя, м; V - скорость подачи конвейероструга на забой, м/с.

1.2. Техническая производительность определяется с учетом потери времени на выполнение вспомогательных операций, присущих данному комплексу (агрегату), включая устранение отказов. Для цикличной технологии расчет производительности рекомендуется выполнять в интервале выемочного цикла

Q_т = Q К_Т,

____________________________

* Методика расчета скорости подачи комбайна приведена в разделе 2.1.

где К_Т – коэффициент технически возможной непрерывной работы выемочного оборудования. Он определяется

,

где Т – время непрерывной работы выемочной машины, с; Т_во – время выполнения вспомогательных операций. Для комбайновой выемки Т и Т_во определяются в интервале одного цикла.

Время непрерывной работы в расчете на цикл определяется

.

Время выполнения вспомогательных операций включает в себя

Т_во = Т_м + Т_к + Т_зи + Т_в,

где Т_м – время на выполнение маневровых операций; Т_к – затраты времени на выполнение концевых операций; Т_зи – затраты времени на замену режущего инструмента; Т_в – время простоев в неплановых ремонтах (время восстановления).

Время выполнения маневровых операций комбайна, (с)

,

где V_м – максимальная скорость перемещения (перегона) комбайна без нагрузки, м/с.

В случае челноковой выемки угля Т_м = 0.

Затраты времени на выполнение концевых операций включают время на зарубку комбайна, перемонтаж погрузочного устройства, изменение положения исполнительного органа комбайна, передвижение крепи сопряжения и головки главного конвейера. Принимаются по результатам хронометражных наблюдений или данным практики (средние значения 600-1500 с).

Затраты времени на замену режущего инструмента рассчитываются по величине удельного расхода резцов, с:

Т_зи = ВmLZt_з,

где Z – величина удельного расхода резцов, шт/т; t_з – время на замену одного резца, с.

Величина удельного расхода резцов определяется в зависимости от класса абразимости угля (таблица 1)

Таблица 1 -Расход резцов комбайна

Типы резцов	Нормы расхода резцов по классам абразимости углей, шт/1000 т					Средневз-вешенные нормы расхода
	I	II	III	IV	V
И-90В	8,18	12,8	19,5	27,6	49,3	14,24
И-79	4,7	11,4	27,2	38,7	-	8,12
ЗН2-5,5 (широкозахватные комбайны)	17,5	38,3	68,0	92,2	-	43,36

Среднее время восстановления определяется надежностью конструкции оборудования и может быть рассчитано через коэффициент готовности (К_г) комплекса (агрегата), с:

Т_в = Т(1/К_г – 1).

Средние значения К_г, полученные по данным обработки статистической информации, приведены в табл. 2. Следует иметь ввиду, что совершенствование конструкции комплексов и системы их технического обслуживания и ремонта показатели, характеризующие уровень их надежности, ведет к улучшению.

Таблица 2- Значения коэффициента готовности выемочного комплекса

Очистной комплекс	Средние значения Кг
КМ-87 с комбайном 2К52М	0,91
КМ-87 с комбайном 1ГШ68	0,89
1КМ97 с комбайном 1К101	0,89
1КМ88 с комбайном 1К101	0,88
10КП с комбайном КШ-1КГ	0,87
ОКП-70 с комбайном КШ-3М	0,91
КМ-130 с комбайном КШ-3М	0,90
1КМ-81М с комбайном КШ-1КГ	0,88

Для фронтальных агрегатов непрерывного действия, в которых вспомогательные операции сведены к нулю либо выполняются одновременно с основной – выемкой угля, техническая производительность может быть определена, т/мин:

Q_т = 60mLV_n K_г,

где К_г – коэффициент готовности агрегата.

Таким образом, производительность фронтальных агрегатов определяется лишь техническими параметрами выемочной машины и уровнем надежности оборудования.

1.3. Эксплуатационная производительность определяется с учетом всех видов простоев комплексов по техническим и организационным причинам (т/мин):

Q_э = Q K_э,

где .

Простои по организационным причинам (Т_орг) включают: простои по причине отсутствия транспорта; электроэнергии; выполнения дополнительных мероприятий по нагнетанию воды в пласт; дегазации пласта; других технологических простоев, обусловленных особенностями отработки пласта.

Эксплуатационная производительность, учитывающая все виды простоев, является основной для расчета сменной и, в конечном итоге, суточной производительности комплекса, т/сут:

Q_сут = 60 n (Т_с – Т_nз) Q_э,

где Т_с – продолжительность смены; n – число рабочих смен в сутки.

Количество циклов в сутки определяется

.

При планировании и организации работы комплекса необходимо учитывать кратность распределения количества циклов по сменам, в связи, с чем возможна корректировка уровня эксплуатационной производительности в большую или меньшую сторону.