3. Крепь в лаве.

Необходимая минимальная конструктивная высота крепи определяется по формуле:

(16)

где m_min – минимальная вынимаемая мощность пласта в пределах выемочного поля, мм;

b_з – расстояние от забоя до задней стойки крепи, м;

α – коэффициент, учитывающий конвергенцию (опускание) пород кровли в лаве на 1 м призабойного пространства в долях от мощности пласта;

а_р – величина запаса раздвижности для разгрузки крепи, мм.

Необходимая максимальная конструктивная высота крепи

(17)

где m_max – максимальная вынимаемая мощность пласта в пределах участка, мм;

b_п – расстояние от забоя до передней стойки крепи;

m_min=0,9*m_ср ; m_max=1,1*m_ср, (18)

m_min=0,9*1,4=1,26, м ; m_max=1,1*1,4=1,54, м

Для того, чтобы выбранная нами крепь подходила по данные условия необходимо выполнение следующих соотношений:

Н_min ≥ Н_min.k; Н_max ≤ Н_max.k (19)

где Н_min.k и Н_max.k – соответствено минимальная и максимальная высота секций крепи по заднему ряду стоек, мм.

Н_min=1172, мм > Н_min.k=1100, мм; Н_max=1463, мм < Н_max.k=1500, мм.

Условие выполняется для принятого выше типа крепи 2КД90. Значит для дальнейшего проектирования принимаю данный тип крепи.

3. Расчет объема суточной добычи угля в лаве.

В начале необходимо определить нагрузку на очистной забой по нормативному фактору.

(20)

где А₀ - нормативная нагрузка на очистной забой, [5], т/сут;

а - поправка к нормативной нагрузке при изменении длины очистного забоя на 1 м, т/м;

l_о.з - разность рассчитываемой и указанной в таблице длины очистного забоя, м;

n_см - число смен по добыче угля;

к_н.о – поправочный коэффициент;

(21)

где m₁, m₂ – соответствующие ближайшее меньшее и большее табличные значения вынимаемой мощности пласта, м;

А₁, А₂ – табличные значения нормативных нагрузок, т/сут.

Технически обоснованная суточная нагрузка на очистной забой определяется по формуле:

(22)

где А_сут. - суточная нагрузка на очистной забой, т;

Т - длительность смены, мин (360 мин при шестичасовой смене);

t_п.з. - суммарный норматив времени на подготовительно-заключительные операции (30 мин);

n - число смен по добыче угля в сутки (3 смены);

l _л - длина лавы, м;

r - ширина захвата выемочного механизма, м;

m - вынимаемая мощность пласта, м;

 - объемная масса угля, т/м³;

с - коэффициент извлечения угля в лаве (0,97);

Т_ц - продолжительность технологического цикла работ очистном

забое, мин.

(23)

где t_в - время выемки угля и сопутствующих ей вспомогательных

операций, мин.

t_з – время движения комбайна по зачистке почвы очистного забоя за цикл, мин;

y – переменная, зависящая от схемы работы комбайна, при челноковой, которая принята в проекте у=0;

t_к – время на концевые операции, мин.

, (24)

где: l_н. - суммарная длина ниш, м;

V_п - скорость подачи комбайна, м/мин;

k_г - коэффициент готовности машины или комплекса машин к работе в любой промежуток времени, k_г=0,8;

t_в - время на вспомогательные операции, отнесенные к 1 м длины лавы (устранение препятствий на пути комбайна, проработка исполни тельного органа, подтягивание кабеля и шланга орошения и др,) мин/ч;

;

t_к - затраты времени на выполнение концевых операций (выемка угля на концевом участке лавы, передвижка конвейера, зарубка комбайна на новой полосе), мин;

k₀ - коэффициент отдыха рабочих, k₀=1,15;

Так как применяемый выемочный комбайн имеет двустороннее расположение исполнительных органов, т.е. не требует для своей работы ниш на концевых участках лавы, то принимаю решение вынести приводные головки забойного конвейера в выемочные выработки. При этом длина необходимых ниш-берм снизится до 1 м с каждой стороны очистного забоя, а опережение забоя ниш по сравнению с забоем лавы должно составлять от 1,6 до 3,2 м. В связи с этим необходимое сечение участковых выработок должно составлять минимум 12 м².

,мин.

Для определения длительности концевых операций используются следующие зависимости:

(25)

где t_к.м - затраты времени для случая отработки очистного забоя с подготовкой ниш при проведении выработки в массиве угля, мин;

t_к.п - затраты времени при повторном использовании выработки, мин;

, (26)

,мин.

, (27)

мин.

мин

мин.

т/сут.

Нагрузка на очистной забой по газовому фактору определяется по формуле

(28)

где Q_p. - максимальный расход воздуха на выемочном участке, м³/мин;

q_р – используемое при расчете значение относительной метанообильности м³/т;

А_р – планируемая нагрузка на очистной забой, т/сут.

Согласно схеме проветривания выемочного участка для первого и второго вариантов систем разработки определяю по таблице 1.9 стр.31 [1] значение q_р и формулу для определения Q_p.

Так как первый, принятый вариант системы разработки – столбовая со схемой проветривания типа 1-М, то q_p= q_уч, а Q_p определяю по формуле

м³/мин (29)

где V_max – максимально допустимая средняя скорость движения воздуха в призабойном пространстве, м/с;

k_ут.в – коэффициент утечек воздуха через выработанное пространство в пределах выемочного участка;

F_оч – минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства лавы, м^2;

(30)

(31)

где m_в.пр – полная вынимаемая мощность пласта с учетом породных прослоев, м;

f – средний коэффициент крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова.

м³/мин

Для дальнейших расчетов принимаю согласно рекомендациям в литературе [1] для принятого варианта системы - столбовая А_л= А^техн_л=1250, т/сут, так как А^г_л=1518, т/сут > А^техн_л=1250, т/сут > A_н=525, т/сут.