6.2.3 Расчёт нагрузки на лаву, коэффициента резерва добычи

Нормативная суточная нагрузка на очистной забой:

Ан = (А0 + а )*(( n_{с м}*Т_см)/1080) *y/1.3*k_г * k е,

Где А_н - нормативная нагрузка, т/сут;

А₀ - нормативная нагрузка при заданной мощности пласта, т/сут;

А₀ = А₁ + (m – m1)(m2 – m1) * (А₂ - А₁),

Где m1, m2 - соответственно наибольшее и наименьшее табличные значения выимочной мощности пласта, м;

А₁, А₂ - табличные значения нормативных нагрузок, т/сут;

а - поправка к нормативу нагрузки при изменении длины очистного за­боя на 1 м;

- разность принятой и нормативной длин очистного забоя, м;

n_{с м} – количество смен по выемке угля за сутки;

Т_см = 360 мин - длительность рабочей смены;

y - объемный вес вынимаемого угля, т/м ;

k_г - коэффициент, учитывающий горно-геологические условия;

k_г = 0,85–0,95;

k е – поправочный коэффициент, зависящий от срока эксплуатации комплекса: при эксплуатации до двух лет k е = 0,9, больше двух лет - k е = 0,85.

А₀ = 550 + (1,6-0,9)/(1,1 – 0,9)*(690-550) = 1040, т/сут;

Ан = (1040 + 3*50)*((3*360)/1080)*(1,45/1,3)*0,8*0,85 = 903, т/сут;

Нагрузка на очистной забой (т/сут) по продуктивности комбайна:

Асут = ((ТЗМ – tПЗ )*nЗМ*lЛ*r*y*c) / TЦ,

Где tПЗ - длительность подготовительно-завершающих операций (20-30 мин);

lЛ - длина лавы, м;

r – ширина захвата комбайна, м;

c = 0,98;

TЦ = длительность цикла извлечения угля, мин

TЦ = tв + tк ,

Где tв - длительность извлечения угля комбайном на протяжении цикла, мин

tв = (lЛ - Σlн)*((1/Vп *Kг)+ tво)*К0,

где Σlн – суммарная длина ниш, м;

Vп – скорость подачи комбайна, м/мин;

V_п =min(V_т ,V_п ,V _маш),

где V_т - технически допустимая скорость подачи комбайна, м/мин. Для комбайна РКУ 10 V_т = 5 м/мин;

V_кр - скорость подачи, обусловленная скоростью крепления в лаве, м/мин;

V_{п маш} - скорость подачи, ограниченная скоростью передвижения маши­ниста при управлении комбайном, м/мин.

Для комплексно-механизированных лав

где V_кр - скорость крепления при последовательной схеме передвижки крепи и устойчивых боковых породах, м/мин;

К_сх - коэффициент, учитывающий схему передвижки крепи: при после­довательной передвижке К_сх = 1,0; при передвижке секций крепи через 1-2 секции К_сх = 1,5-1,8;

К_уи - коэффициент снижения скорости крепления с увеличением угла падения пласта, К_уи = 0,9;

К_усг - коэффициент, учитывающий устойчивость и обводненность пород кровли и почвы пласта.

Для МКД90 V_{кр т} = 2,40м/мин.

Принимаем последовательную схему передвижки секций крепи.

Тогда К_сх =1.0

Породы непосредственной кровли и почвы средней устойчивости, поэтому принимается К_уст = 1,0.

Тогда V_кр = 2,40 • 1,0• 0,9 • 1,0 = 2,16 м/мин.

V_{п маш} - зависит от вынимаемой- мощности пласта. При m=1.6м

V_{п маш} =4,5 м/мин.

Принимаем V_п = 2,16 м / мин.

Kг – 0,75-0,85 - коэффициент готовности выемочного оборудования;

tво – 0,1-0,2 – относительные затраты времени на вспомагательные операции;

К0 - 1,10-1,15 – коэффициент, который учитывает отдых рабочих и непредвиденные простои;

tв = (200-6)*((1/ 2,16 *0,8)+0,2)*1,1 = 166 мин;

tк = длительность конечных операций (мин)

tк = 0,5(tк1 + tк2)

tк1=55,5+13lnh – 1.7 m – 12.8 ln 3

tк2=60.9+1.7lnh + 24.2 ln m + 4.9 ln 3

h – мощность пород непосредственной кровли, м;

tк1=55,5+13ln2 – 1.7 ln1.6 – 12.8 ln3 = 50, мин;

tк2=60.9+1.7ln2 + 24,2 ln1,6 + 4,9 ln3 = 79, мин;

tк = 0,5(50+79) = 65, мин;

TЦ = 166 + 65 = 231 мин ;

Асут = ((360 – 30)*3*200*0,8*1,6*1,45*0,98) / 231 = 1559 т/сут.

Расчёт нагрузки на забой по газовому фактору

Максимально допустимая нагрузка на забой по газовому фактору

А = ((qр * Асут)/1440) * ((Qр / 194 ) * Асут,

qр - ожидаемая средняя относительная метанообильность очистного забоя, м³/т

Qр – максимальные затраты воздуха в очистном забое которые можно использовать для разбавления метана до допустимой концентрации, м³/мин

Qр = 60 Vmax*Fоч*kоз

Fоч = 1,69+ (1,6-0,75)* ((2,29-1,69)/(1,0-0,75)) = 3,73 м²

kоз - коэффициент, учитывающий движение части воздуха по вырабо­танному пространству, примыкающему к призабойному, Для непосредственной кровли пласта представленной сланцами песчаными kоз = 1,25;

Qр = 60*4,0*3,73*1,25 = 1119 м³/мин

qоч = qпл (1-kд.пл)+kв.п*qв.п (1- kд.в.п.),

где q'_оч — относительное метановыделение из разрабатываемого пласта в пределах очистного забоя, определяется по формуле:

q'_оч = q_пл –q_тр

q_пл -относительное метановыделение из разрабатываемого пласта, м /т.е.д. Согласно исходным данным относительное метановьщеление для проектируемого горизонта 16 м³/т.с.д.. В том числе q_пл=8 м³/т.с.д. и q_в.п =8 м³/т.с.д.;

q_в.п - относительное метановыделение из смежных пластов и пропластков, вмещающих пород в выработанное пространство;

q_тр -относительное метановыделение из отбитого угля при его транспортировании по участковой выработке, q_тр = (0.1-0.15)*q_пл

k- коэффициент, учитывающий возможность поступления метана из от­битого угля на участковой транспортной выработке в лаву (при полном или обо­собленном разбавлении вредностей по источникам выделения k= 0);

k_{в п} - коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространство в призабойное пространство лавы. Для схемы с направлением ис­ходящей струи воздуха из лавы на выработанное пространство и с охраной уча­стковой вентиляционной выработки кострами, бутокострами, бутовой полосой с окнами (каналами) или сплошной бутовой полосой шириной до пяти метров к_вп принимается равным 0;

k_д.пл - коэффициент дегазации пласта, принимается в пределах 0,2-0,4;

k_д.в.п - коэффициент дегазации источников метановыделения из вырабо­танного пространства принимается в пределах 0,3-0,5.

q_тр = 0,15*8 = 1,2 м³/т.с.д.,

q_пл =10-1,2 = 8,8 м³/т.с.д„

q_оч = (8,8 + 0 *1,2)(1 - 0,4)+0*8*(1 - 0,5)= 5,7 м³/т.с.д.,

Ал = min (1559;2197) = 1560 т/сут

А = ((5,7* 1560)/1440) * ((1119 / 194 ) * 1560 = 2197 т/сут.

После определения плановой добычи из очистного забоя рассчитывается количество циклов (суточное подвигание) и при необходимости производится её корректировка.

Суточная добыча из лавы равна:

Апл = l*m*r*nц*y*c и ,

Отсюда nц = Апл / l*m*r*nц*y*c и ,

Все величины, входящие в формулу, известны

nц = 1560 / 200*1,6*0,8*1,45*0,98 = 4,29.

Округляем nц до целого числа. Принимаем nц = 4. Суточное подвигание лавыравно U_с =r*nц =0,8*4 = 3.2 м/сут.

Длина лавы уточнённая:

l л = Асут / m*r*nц*y*c и =1560 / 1,6*0,8*4*1,45*0,98 = 214 м.