Розрахунок експлуатаційної продуктивності прохідницького комбайну
Змінна експлуатаційна продуктивність комбайну залежить від міцності порід і перерв в роботі по зведенню кріплення, ремонти і визначається за формулою:
Qекс = 360 · Qт · кекс = 360·1,0·0,15 = 54 м3/зм.
де кекс – коефіцієнт використання комбайну, який залежить від перерв на
зведення кріплення, дрібні ремонти і може тривати 0,15 ÷ 0,35;
Qт – технічна продуктивність комбайна, приймається з технічної його
характеристики при однорідному вибої.
Визначимо просування вибою за зміну:
Планова швидкість проведення
Одержане значення корегуємо за числом трипільних рам, які можливо встановити за зміну:
lзм
= nкp
lp
≤
=
4·0,67 = 2,68 ≤3,03 м/зміну.
Приймаємо 4 рами.
Темпи проведення виробки за місяць:
=
(2,68·3+0,67)·30=261 м/міс.
де nсм – число робочих змін за добу, 3;
l рем – посування вибою в ремонтну зміну, 0,67 м.
nдн – число робочих днів у місяці, 30.
Одержаний результат перевищує задані темпи проведення 190 м/міс.
6 Розрахунок параметрів провітрювання. Вибір вентилятора місцевого провітрювання
Витрати повітря, необхідного для провітрювання тупикової виробки визначаються в залежності від: виділенню метану або вуглекислого газу, числу людей: мінімального руху повітря у виробці; мінімальної швидкості руху повітря у привибійному просторі виробки в залежності від температурних умов; кількості отруйних газів, що утворюється при вибухових роботах; виділення метану при підривному способі способі відбійки вугілля.
З одержаних значень Qвп приймається найбільшие.
Розрахунок витрат повітря проводиться для привибійного простору (Qвп) і в цілому для виробки Qв.
Розрахунок витрати повітря по виділенню метану:
де Qвп – витрата повітря, яке необхідно подавати в при вибійний простір
тупикової виробки, м3/c;
lвп – метановиділення на привибійному просторі, м3/c;
С – допустима згідно ПБ концентрація метану у вихідному з виробки
вентиляційному струмені %;
Со – концентрація метану в струмені повітря, що поступає в тупикову
виробку %.
Розрахунок витрати повітря по кількості людей проводиться по формулі:
Qвп = 0,1 · nлвп = 0,1 · 10 = 1,0 м3/с.
де nлвп - найбільша кількість людей, що одночасно працюють в
привибійному просторі тупикової виробки, чол.
Витрата повітря по мінімальній швидкості у виробках розраховується по формулі:
де Vmin – мінімально допустима згідно ПБ швидкість повітря в тупикової
виробки, м/с.
Витрата повітря по мінімальній швидкості в привибійному просторі тупикової виробки залежно від температури визначається по формулі
де Vз.min – мінімально допустима згідно ПБ швидкість повітря в
привибійному просторі виробки залежно від температури, м/с.
До розрахунку приймаємо найбільше значення.
Витрата повітря для провітрювання всієї тупикової виробки по газовиділенню Qп (м3 /c) при будь-яких способах її проведення визначається по формулі:
де Iп – виділення метану в тупиковій виробки, м3/c;
Розрахунок витрати повітря для провітрювання всієї виробки по кількості людей визначається по формулі:
Qп = 0,1 · nп = 0,1 · 20 = 2,0 м3/с.
де nчол – найбільша кількість людей, що одночасно працюють привибійному
просторі тупикової виробки, 20 чол.
Визначимо подачу вентилятора:
Qв=Qз.п
Kут.тр.=5,27
·1,08=5,69 м3/c.
Кут тр= К ут.тр1 Куттр2 =1,06 ·1,02=1,08
де Кут.тр. = 1,08 – коефіцієнт витоку повітря в трубопроводі.
Аеродинамічний опір гнучкого трубопроводу визначається по формулі:
де rтр- питомий аеродинамічний опір вентиляційного комбінованого трубопроводу без витоків повітря;, кµ;
rтр- питомий аеродинамічний опір вентиляційного трубопроводу без поліетиленового рукава;, кµ;
n1, n2 - кількість поворотів на 90˚ і 45˚ відповідно;
dтр - діаметр трубопроводу, м;
lmр - довжина комбінованого повітропроводу без витоків повітря, м;
lmрг - довжина гнучкого повітропроводу, м.
Тиск вентилятора, що працює на гнучкий вентиляційний трубопровід (депресія трубопроводу), визначається по формулі:
hв
=Qв2·
Rтр.
· (
+ 0,41)2
= 5,69
2
· 7,8· (
+ 0,41)2
= 229,8 даПа
Вибір ВМП проводимо шляхом порівняння технічних характеристик вентиляторів. Для провітрювання приймаємо такий вентилятор, характеристика якої проходить через точки розрахункового режиму роботи, або вище за неї.
Орієнтовно приймаємо ВМЭУ6. На аеродинамічну характеристику якого, наноситься координати А(Qв; hв). Вона знаходиться значно нижче характеристики ВМП. Будується характеристика повітрьопровода, точка перетину ним характеристики ВМП дає робочу характеристику Б (Qвр; hвр).
Таблиця 6.1 - Характеристика повітрьопровода
-
Qв м3/с
3
4
5
6
7
8
hв, даПа
63,7
113,3
177
254,8
346,9
453,12
З метою визначення робочого режиму вентилятора будуємо аеродинамічну характеристику трубопроводу.
Рисунок 3 – Характеристика вентилятора ВМЭВО-6,7А
Точки перетину характеристики визначили, що
Qвр =6,9 м3/с
hвр =340 даПА
Робоча витрата повітря у вибою складе:
Qзпр
= 1,69
- 0,69 ·
Qвр
=
1,69
- 0,69 · 6,9 = 6,4 м3/с
де hвр - робочий тиск вентилятора, даПА;
Qвр – робоча подача вентилятора, м3/с.
Проводимо перевірку втрати повітря в усті тупикової виробки по формулі:
де Qп – витрата повітря для провітрювання всієї тупикової виробки, м3/с;
К´ут.тр. – коефіцієнт витоку повітря в трубопроводі на ділянці від ВМП
до устя тупикової виробки.
Витрата повітря в місці установки ВМП повинна задовольняти наступним умовам:
Qвс =1,43 · Qвр · Кр = 1,43 · 6,9 · 1,0 = 9,86 м3/ с
де Qвс - кількість повітря, що поступає до всмоктування вентилятора, м3/с;
Кр - коефіцієнт запасу, пов'язаний із ступінчастим регулюванням
продуктивності ВМП.
Таблиця 6.2- Характеристика вентилятора ВМЕВО-6,7А
№ п/п |
Наименование параметра |
ВМЭВО 6,7А |
1 |
Діаметр робочого колеса, мм |
670 |
2 |
Номінальна подача м3/с |
8,5 |
3 |
Номінальний повний тиск, Па |
4000 |
4 |
Подача в робочій области, м3/с |
4-11 |
5 |
Повний тиск в робочій області, Па |
600-4400 |
6 |
Максимальний повний КПД вентилятора |
0,78 |
7 |
Корректированный уровень звуковой мощности, дБА не более |
118 |
8 |
потужність електроприводу, кВт |
45 |
9 |
Частота обертання, мин-1 |
2950 |
10 |
Рівень вибухозахисту двигуна |
РВ-ЗВ |
11 |
Степень защиты двигателя |
IP-54 |
12 |
Висота, мм |
1095 |
13 |
Ширина, мм |
880 |
14 |
Довжина, мм |
1135 |
15 |
Маса комплекту, кг |
640 |