Практическое занятие № 7 Проходческие комбайны. Расчет параметров, производительности и эксплуатация

1. Назначение

Проходческие комбайны предназначены для механизированного проведения подготовительных выработок угольных шахт, рудников, а также тоннелей при строительстве подземных сооружений. Эти комбайны применяют при проведении горных выработок по углю, руде, другим полезным ископаемым и породе.

Техническая характеристика проходческих комбайнов избирательного действия приведена в табл. 1.

Таблица 1

Техническая характеристика проходческих комбайнов избирательного действия

Параметры	ПК-3Р	4ПУ	ГПКС	4ПП-2	ГПК-2	4ПП-5
Площадь сечения выработки в про- ходке, м2	5,3—12	4, Л-8, 2	4,7-15	9-25	10—30	10—30
Размеры выработки, м:
высота	2,1-3.2	1,5—2,85	1,8—3,6	2,6—4,5	3—5,5	2.8—5
ширина	2,8-4,05	2,6-3,3	2,()-4,7	3,6-6,2	3,7—7,5	3,8—6,5
Техническая производит.
по углю, т/с (т/мин)	0.02(1,2)	0,018(1.1)	0,03(1,8}	0,058(3,5|	0,058(3,5)	0,054(3.5)
по породе, м'/с (м3/мин)	—	—	0.08(0.5)	0.005(0,35)	0, ОО8 (0,5)	0,01 (0.7)
Коэффициент крепости породы	4	4	4	6	6-8	7-8
не более
Мощность двигателя исполнитель	32	22	55	105	110	200
ного органа. кВт
Суммарная мощность, кВт	84	63	95	200	187	350
Удельное давление на почну, .МПа	0,05	0,085	0,065	0,11	—	0.18
Скорость передвижения комбайна, м с	0,023	0,04	0,11	0,033	0.16	0,033
Габаритные размеры, мм:
длина	6570 5900		10000	9100	13.400	14 000
ширина			1500	2450	2400	2450
высота в транспортном положении	1740 1300		1500	2100	1650	2000
Масса, т	12,5	10,5	18	40	40	70

2. Пример расчета производительности комбайна цикличного действия

Определить производительность проходческого комбайна цикличного действия с корончатым исполнительным органом.

Дано: S=8,5м³ (трапецеидальное сечение выработки) , z_д = 25% , z_у = 0,1 шт/м³ , z_{у п} = 0,3 шт/м³ , В = 0,6 м(величина захвата) , t_р = 2 мин , γ_у = 1,3 т/м³,

γ_п = 2,2 т/м³ , К_н = 0,9 , a = 1,0 м , d_k = 0,65 м (диаметр коронки), v_п = 1,38 м/мин, z = 18 шт

Теоретическая производительность

Qт = 3600 m Bv_пmaxγ , Т/ч

При мощности вынимаемого слоя угля

m = dk / 2 = 0,65 / 2 = 0,325 м

Qт = 3600·0,325·0,6·1,3 v_пmax= 920 v_пmax, Т/ч

При v_{п max} = 0,12м/сек

Qт = 920·0,12≈110 Т/ч

И

Пт= Qт/Sγ_у= 110 / 8,5 · 1,3 = 10 м/ч

Техническая производительность

Qтех = 3600 m Bv_пКтех = 920 v_пmaxКтех,

где Lн.о. – путь исполнительного органа за рабочий цикл

Lн.о. = Нв

Hв = 2,2 – высота проводимой выработки, м

Bн = 3,65 – ширина нижнего основания выработки, м

Вв = 3,05 – ширина верхнего основания выработки, м

Lн.о. = 2,2

Время простоя комбайна

Тпр = Тм.о. + tм.о. + tз.н , мин

где Тм.о. = В/Vп = 0,6/1,38 = 0,4 мин

tм.о. – удельные затраты времени на маневровые операции

Удельные затраты времени на замену резцов

tз.н. =L_н.о.mВz_yt_p= 10,1·0,325·0,6·0,1·2 = 0,394 мин

тогда

Тпр = 0,4 + 0,032 + 0,394 ≈ 0,84 мин

При Vп.п. = Vп.п. max = 0,12

Qтех =Qт Kтех = 110 · 0,585 = 64,5 Т/ч

При работе комбайна ПК-3м в выработках со смешанным забоем расчет производительности должен производится для угля Qт.п. , т.е.:

Qт.у. = 3600 m В V’п.п. max Yy , Т/ч

Qт.п. = 3600 m B V’’п.п. max Yп , Т/ч

Техническая производительность

Qтех = 3600 m В Vп.п.ср Yср Kтех, Т/ч

где Vп.п.ср. – средняя скорость поперечной подачи , м/сек

Yср – средний объемный вес горной массы забоя , Т/м³

Vy и Vп – скорости поперечной передачи исполнительного органа по углю и породе(Vy=0,12м/сек ,Vп = 0,06 м/сек)

SyиSп – площади поперечного сечения угольного и породного забоя (Sy= 4 м²,Sп = 4,5 м²)

Qтех = 3600·0,325·0,6·0,078·1,8·Ктех, Т/ч

Qтех = 99Kтех, Т/ч

Где Lн.о. =10,1 – путь исполнительного органа(за рабочий цикл), м;

Тпр – время простоев, равное

Тпр=Тм.о.+tм.о.+tз.н., мин

Тм.о. = В/Vп=0,6/1,38= 0,4 мин

Zy.cp – средний удельный расход резцов

Tз.н.= Lн.о. m В Zy.cp tp= 10,1·0,325·0,6·0,22·2,0=0,87 мин

Тпр=0,4+0,071+0,071+0,87=1,34 мин

Qтех = Qт Kтех = 99·0,58 = 57,3 Т/ч

Птех = Qтех/S·Ycp= 57,3 / 8,5·1,8 ≈ 3,74 м/ч

По индивидуальному заданию полученному у преподавателя во время практического занятия, выполнить расчет производительности комбайна избирательного действия.