Розрахунок витрат електричної енергії, зв'язаних з недосконалістю технологічного циклу, а також з порушеннями норм і правил при проведенні робіт з видобутку вугілля

У [ с.349] показані залежності к.к.д. асинхронного двигуна в залежності від коефіцієнта завантаження двигуна. У таблиці приводимо орієнтовані значення коефіцієнтів, що рекомендуються, за допомогою яких коректується коефіцієнт потужності і к.к.д. асинхронного двигуна в залежності від його завантаження

Таблиця 3.19 – Значення коефіцієнтів, що рекомендуються

kЗ	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
k	0.48	0.68	0.79	0.86	0.93	0.97	0.99	1.0	1.0	1.0
k	0.34	0.56	0.70	0.79	0.87	0.93	0.97	1.0	1.0	1.0

Формули коректування приводимо нижче:

_рд = _{ном д} • k_ , cos _рд = cos _нд • k_. (3.73)

Якщо прийнята однобічна схема виїмки вугілля (комбайн на зворотному шляху працює по зачищенню), отже двигун комбайна і двигуни конвеєрів не завантажені (практично працюють у холостому режимі), тому розрахуємо витрату електроенергії при такому режимі роботи.

Визначимо час на зачищення вугільної маси по формулі:

Т = L_Л / V_М, хв.

де L_Л,м – машинна довжина лави;

V_М, м / хв – маневрова швидкість роботи комбайна по зачищенню.

Самий гірший режим, коли практично не завантажені машини – третє значення таблиці 3.19. Споживання електроенергії за час зачищення:

Wрк = (Ррк / _РД)  Т (3.74)

де _рд = _{ном д} • k_ = 0,79 • 0,7 = 0,553 – реальний к.к.д. двигуна.

Отже, корисна потужність двигуна витрачається не на руйнування масиву вугілля.

Допустимо, залишилося 20% усієї гірської маси, що просипалася і яку необхідно зачистити. Визначимо вагове співвідношення:

q = 0.2• L• m •  • n • r • C, т. (3.75)

Питома витрата електроенергії по зачищенню:

w_{з к.} = Wрк / q , кВт • год / т. (3.76)

По аналогії для двигунів конвеєра видобувного:

Wрск = (Ррск / _РД)  Т, кВт • год. (3.77)

де _рд = _{ном д} • k_ – реальний к.к.д. двигуна.

Сумарна витрата електроенергії на зачищення:

w_з = w_{з к.} + w_{з кон,.} кВт • год / цикл. (3.78)

Знаючи кількість циклів у добу по видобутку вугілля, можна визначити витрату електроенергії на зачищення:

W_здобу = 164 • Nц. (3.79)

При роботі n_к комбайнів у рік витрата електроенергії визначиться:

Wх_рік = W_здобу • n_к • 300 , кВт • год. (3.80)

Питома норма витрати:

_Wхрік = Wх_рік / Ар (3.81)

Загальновідомо, що при транспортуванні стрічковими конвеєрами до бункерів, використовують кілька конвеєрів. Як апаратуру автоматизації застосовується апаратура АУК.1М яка керує включенням спочатку останнього конвеєра в ланцюзі транспорту, а потім по черзі. У такий спосіб поки на конвеєр останній не прийде маса корисної копалини, він працює на холостому ходу. Витрата електроенергії внаслідок низького коефіцієнта корисної дії двигунів буде великий.

Допустимо, запустили на роботу майже всі стрічкові конвеєри шахти, тоді витрата енергії при холостій роботі в 1 хвилину:

W_{конв.х.х} = (Р_{РОЗР.СК} / _РД) • Т = (1767,5 / 0,553) • 1 , кВт•хв

У ремонтну зміну робітники ВШТ роблять огляд стану стрічки, що займає в середньому 15-20 хв, тому в добу додаткова витрата електричної енергії визначиться:

W_{конв.х.х.доб} = W_{конв.х.х} • 20 , кВт• год. (3.82)

У рік додаткова витрата електричної енергії тільки на роботу конвеєрів у холостому режимі складе:

W_{конв.х.х.рік} = W_{конв.х.х.доб} • 300 ,кВт• год. (3.83)

Питома норма електроспоживання на витрату енергії в режимі холостого ходу стрічковими конвеєрами:

_{Wконв.х.х1т} = W_{конв.х.х.рік} / Ар, кВт • год / т. (3.84)

Питома норма електроспоживання на витрату енергії в режимі холостого ходу двигунами комбайнів:

_{Wкомб.х.х1т} = W_{комб.х.х.рік} / Ар, кВт • год / т. (3.85)