Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

f7c5bdfbe0c3aff8df20ce3ee693687b

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
7.18 Mб
Скачать

КПД

 

 

 

Мощность, кВт

0,7

 

 

 

 

140

0,6

 

 

 

 

130

0,5

 

 

 

 

120

0,4

 

 

 

 

110

0,3

 

 

 

 

100

0,2

 

 

 

 

90

0,1

 

 

 

 

80

0

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Q м3/c

P, Па

4500

 

 

 

 

 

 

 

4000

 

 

 

 

 

 

 

3500

 

 

 

 

1

 

 

3000

 

 

 

 

 

 

 

2500

 

 

 

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

2

 

 

1500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

0

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Q

м3/c

Рисунок 13 – Аэродинамическая характеристика ВМЭ-12

N, кВт

8

 

 

 

 

6

 

 

 

 

1

2

3

4

Q м 3/c

Н, Па

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

1600

 

 

 

 

1200

 

 

 

 

800

 

 

 

 

400

 

 

 

 

1

2

3

4

Q м3/c

Рисунок 14 – Аэродинамическая характеристика ВОЭ-5

Таблица 7 – Технические характеристики ВМП

Наименование параметра

 

Вентилятор

 

 

 

 

ВМЭ-12

 

ВОЭ-5

 

 

 

 

Номинальный диаметр, мм

1200

 

500

 

 

 

 

Номинальная подача, м3

30

 

3,15

 

 

 

 

Номинальное полное давление, Па

2600

 

1700

 

 

 

 

Максимальный полный КПД

0,71

 

0,63

 

 

 

 

Мощность электропривода, кВт

110

 

7,5

 

 

 

 

Частота вращения, мин-1

1500

 

3000

 

 

 

 

Степень защиты двигателя

IP54

 

IP54

 

 

 

 

Высота, мм, не более

1530

 

660

 

 

 

 

Ширина, мм, не более

1490

 

600

 

 

 

 

Масса комплекта, кг, не более

1450

 

150

 

 

 

 

N,

 

 

 

 

 

 

 

 

kBт

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

Hст,

 

 

 

 

 

 

 

 

даПа

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Q, м3

1

2

3

4

5

6

7

8

 

Рисунок 15 – Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМЦ-6

Рисунок 16 – Аэродинамическая характеристика ВМЦ-8

Таблица 8 – Технические характеристики ВМП

Наименование параметра

Вентилятор

 

 

 

 

ВМЦ 6

ВМЦ 8

 

 

 

Диаметр рабочего колеса, мм

600

800

 

 

 

Диаметр подсоединяемого трубопровода, мм

600

800

 

 

 

Частота вращения, мин-1

3000

3000

 

 

 

Подача, м3

6,0

6,7

 

 

 

Полное давление, даПа

580

530

 

 

 

Мощность электропривода, кВт

55

75

 

 

 

Рисунок 17 – Аэродинамическая характеристика ВЦГ-7М

Таблица 9 – Технические характеристики вентиляторной установки ВЦГ-7М

Номинальный диаметр рабочего колеса, мм, (± 5%)

800

 

 

Номинальная подача, м3/с (± 10%)

9

 

 

Номинальное статистическое давление, Па (± 10%)

8000

 

 

Максимальный статистический КПД (± 0,03%)

0,78

 

 

Мощность электропривода, кВт

132

 

 

Напряжение, В

380/660

 

 

Частота вращения раб. колеса, мин-1

2980

 

 

Габаритные размеры, мм, не более

 

Ширина

3065

Длина

2720

Высота

1800

 

 

Масса, кг, не более

2900

 

 

Рисунок 18 – Аэродинамическая характеристика вентиляторов В1М (а) и В2М (б) для работы

с пылеулавителями при проведении выработок комбайнами.

Таблица 10 – Техническая характеристика вентиляторов

Наименование показателя

Вентилятор

 

 

 

В1М

В2М

 

 

 

Диаметр рабочего колеса, мм

320

400

 

 

 

Подача, м3

1,16-2,33

2,66-3,33

 

 

 

Давление, даПа

240-260

420-440

 

 

 

Мощность электропривода, кВт

15

30

 

 

 

Напряжение, В

380/660

380/660

 

 

 

КПД

0,64

0,64

 

 

 

Частота вращения раб. колеса, мин-1

2950

2950

 

 

 

Габаритные размеры, мм

 

 

Ширина

1237

1037

Длина

705

678

Высота

595

782

 

 

 

Масса, кг

290

402

 

 

 

Приложение 4

Примеры расчета нагрузки на очистной забой по газовому фактору

Пример1 – Очистной забой с нагрузкой на лаву до 3000 т/сут(метод расчета

по разделу 3)

Задача. Определить максимально допустимую по газовому фактору на-

грузку на очистной забой длиной 200м, оборудованный механизированным комплексом КМ-138, для следующих условий: система разработки – столбовая,

схема проветривания выемочного участка – прямоточная с подсвежением исхо-

дящей струи со стороны массива, способ управления кровлей – полное обруше-

ние, кровля средней устойчивости, вынимаемая мощность пласта – 2,0 м, при-

родная газоносность пласта – 20 м3/т с.б.м, воздух поступает на участок с нуле-

вой концентрацией метана.

Решение.

Объем метана, поступающего в лаву из пласта и отбитого угля и удаляе-

мого воздушной струей, составляет

 

Iоч

0,6 Vm ax Sоч коз с

, м3/мин,

(1)

 

 

 

 

кн

 

где Vmax – максимально допустимая скорость воздуха в лаве - 4 м/с;

 

Sоч

– сечение лавы в свету - 5 м2;

 

коз

– коэффициент - 1,25;

 

с– допустимое содержание метана в исходящей струе воздуха - 1%;

кн – коэффициент неравномерности выделения метана - 1,4.

Тогда

Iоч

0,6 4 5 1,25 1

10,7 м3/мин .

 

 

1,4

 

 

 

 

Количество метана, поступающего в лаву в период работы комбайна, оп-

ределено по формуле

Iоч кпл (x x1 ) (1 кe ) , м3/мин ,

(2)

где кпл – коэффициент, учитывающий влияние дегазации пласта подготови-

тельными выработками, принят 0,9;

x – природная метаноносность пласта, равная 20 м3/т с.б.м;

x1 – остаточная газоносность отбитого угля на выходе из лавы, м3/т;

x1 = x (1–e

-n Vоч

(3)

) к1

Vоч – скорость подвигания лавы, принята равной 2-7 м/сут; n – коэффициент, равный 0,21;

к1 – коэффициент, определяемый временем нахождения угля в лаве, при-

нят равным 0,82;

к′e– коэффициент естественного дренирования пласта в лаве, доли ед.

кe кe (1

Т

р

км

) .

(4)

 

 

Т

 

 

 

 

 

По результатам зарубежных исследований коэффициент естественного дренирования пласта кe (%) рассчитывается по формуле

кe 1,07(mпл / m1 )

 

29,9

 

6,4 0,5F 12,2 ,

(5)

 

 

 

 

 

 

Vоч / V1

 

 

 

 

 

mпл – мощность пласта, равная 2 м;

m1 – эталонная мощность пласта, принята равной 1 м;

V1 – эталонное подвигание лавы, равное 1 м/сут;

F – выход летучих на безводную и беззольную массу, принят равным

30%;

Тр – продолжительность рабочих смен в сутки - 18 ч;

км – коэффициент машинного времени, равный 0,5;

Т– продолжительность суток - 24 ч.

Всоответствии с формулами (2) – (5) определены исходные данные для расчета интенсивности метановыделения в лаве (таблица 1).

Таблица 1 – Расчет нагрузки на лаву (Аоч) и интенсивности выделения метана в лаву из пласта и отбитого угля (оч)

Vоч,

 

 

 

 

 

3

кпл (х-х1),

кпл(х-х1)(1-к′e),

Аоч,

I′оч,

 

кe

 

 

к′e

x1, м /т

м3

м/сут

 

 

 

3

т/сут

3

 

 

 

 

 

 

 

м /т

м /мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0,54

 

 

0,34

5,6

13,0

8,6

1040

6,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

0,46

 

 

0,29

7,6

11,2

8,0

1550

8,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

0,41

 

 

0,26

9,4

9,6

7,1

2080

10,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

0,38

 

 

0,24

10,6

8,5

6,5

2600

11,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

0,35

 

 

0,22

11,8

7,4

5,8

3120

12,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

0,32

 

 

0,20

12,8

6,5

5,2

3600

13,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vоч

кe

 

x1, кпл·

кпл Аоч оч

 

 

 

 

 

,

 

 

м3/ (x-

x-

, ,

 

 

 

 

 

м/с

 

 

т x1), x1) т/с м3/

 

 

 

 

 

ут

 

 

м3/ 1- ут ми

 

 

 

 

 

 

 

 

т к΄e)

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м3/

 

 

 

 

 

 

 

2

0,5 0,3 5,6 13, 8

104 6,2

 

 

 

 

 

 

4

4

0 ,

0

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

3

0,4 0,2 7,6 11, 8

155 8,6

 

 

 

 

 

 

6

9

2 ,

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

4

0,4 0,2 9,4 9,6 7

208 10,

 

1 6

,

0 3

 

 

1

 

Согласно данным таблицы 1 при допустимом выделении метана в лаву в количестве 10,7 м3/мин (формула 1) допустимая нагрузка на лаву по газовому фактору составит 2100 т/сут., а при коэффициенте пластовой дегазации, равном

0,4, – 3000 т/сут.

При коэффициенте машинного времени комбайна, принятом 0,5, допус-

тимая средняя минутная производительность комбайна (без дегазации пласта)

равна

jк

Аоч

 

2100

 

3,9 т / мин

Тр

км

1080 0,5

 

 

или с учетом дегазации разрабатываемого пласта – 5,5 т/мин.

Пример 2 – Высокопроизводительный очистной забой с нагрузкой на лаву до

6000 т/сут (метод расчета по разделу 6)

Задача. Определить максимальную допустимую нагрузку на очистной за-

бой длиной 240 м, оборудованный механизированным комплексом, в условиях системы разработки высокогазоносного пласта средней мощности длинными столбами с обрушением пород кровли, при возвратноточной схеме комбиниро-

ванного проветривания, дегазации разрабатываемого и сближенных подраба-

тываемых пластов и допустимых ПБ концентрациях метана в рудничной атмо-

сфере и каптируемых газовоздушных смесях.

Горнотехнические условия разработки пласта: мощность пласта – 2,15 м;

глубина разработки – 400 м; длина столба – 1640 м; метаноносность –

15 м3/т с.б.м; угол падения пласта – 3÷5°; выход летучих веществ – 40 %; пла-

стовые влажность и зольность угля соответственно 5,2 % и 12,1 %; механизиро-

ванный комплекс «Joy»; сечение призабойного пространства лавы – 5,2 м2; ско-

рость цепи скребкового конвейера – 1,5 м/с, скорость ленты – 4,0 м/с; расход воздуха в очистном забое – 640 м3/мин, на выемочном участке – 1335 м3/мин;

допустимое по условиям проветривания метановыделение из разрабатываемого пласта – 7,85 м3/мин. Подрабатываемые пласты угля мощностью 1,5 и 1,3 м

расположены на расстояниях по нормали – 30 и 40 м, надрабатываемый пласт угля мощностью 1,5 м – на расстоянии 9 м от разрабатываемого пласта. Коэф-

фициент естественного дренирования пласта в лаве – 0,14, метановыделение из разрабатываемого пласта в призабойное пространство лавы – 9,5 м3/т. Ширина

захвата комбайна – 0,75 м. Коэффициент дегазации пласта скважинами – 0,4

(уровень снижения метановыделения из пласта).

Решение.

Допустимая по газовому фактору среднесуточная нагрузка на лаву Адоп

(т/сут) определена по формуле

Адоп = j Tм ,

(6)

где Tм – время работы очистного забоя по добыче угля в течение суток, мин.

Допустимую по газовому фактору минутную производительность ком-

байна j (т/мин) определили исходя из соблюдения равенства

0,6 Vоч S c = j (x′ – x1) кWA ,

(7)

где Vоч – скорость движения потока воздуха в призабойном пространстве лавы,

м/с;

S – сечение призабойного пространства лавы для прохода воздуха, м2;

с – содержание (концентрация) метана в исходящем из лавы потоке воз-

духа, %;

х′ – остаточная метаноносность пласта в массиве угля после его искусст-

венной (скважинной) дегазации, м3/т с.б.м;

кWA – коэффициент, учитывающий содержание в пласте природной влаги

W (%) и золы Ас (%), доли ед.

к WA

100 W

 

A c

 

 

 

 

.

(8)

100

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

j

0,6Vоч S c

.

 

 

(9)

х1 WA

 

 

 

 

 

 

 

В соответствии с ПБ приняты Vоч = 4 м/с и с = 1 %. Сечение S = 5,2 м2. Метаноносность угольного массива в зоне выемки хв 3/т с.б.м) опреде-

лена по формуле

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]