Transcript ppsx

Доцент Кухарь В.Ю.
кафедра горных машин и
инжиниринга, ГВУЗ "НГУ"
Курс
Технология и оборудование
горного производства
Лекция 13
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА
МЕХАНИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА
Выбор технологии работ в лаве по
добыче полезного ископаемого с
применением механизированного
комплекса производят путем сравнения
данных по горно-геологическим и
горнотехническим условиям намеченного
к отработке выемочного участка шахтного
поля с данными технических
характеристик механизированных
комплексов.
Определение нижнего предела мощности
вынимаемого комплексом пласта
Для трех характерных сечений А-А, Б-Б, В-В по
определяются три расчетных значениях минимально
допустимой для работы комплекса мощности пласта:
mз – необходимого технологического зазора Нз между
выемочной машиной и консолями перекрытий секций;
mл – минимальной высоты Нл прохода для людей под
механизированной крепью;
mкр– минимальной высоты работы механизированной
крепи комплекса без посадки ее секций нажестко при
вторичных осадках кровли.
Минимальная мощность пласта в сечении А-А:
mз=(Hk+b1+Hз+h1)/1000, м
где Нк – габаритная высота корпуса комбайна от почвы пласта, мм;
b1 – толщина консолей перекрытия секций крепи в зоне прохода
выемочной машины под крепью, мм;
h1 – величина опускания кровли в сечении А-А, мм.
Необходимый технологический зазор
Hз=tк+t1+hу+hг+hз, мм
где tк – величина подштыбовки завальной боковины конвейера, мм;
t1 – высота породной подушки на консоли крепи, мм;
hy – величина свободного пространства для управления комбайном, мм;
hг – величина свободного пространства для прохода комбайна под крепью
при изменении гипсометрии по падению пласта, мм;
hз– запас свободного пространства для прохода комбайна под крепью,
принимается не менее 50 мм.
Величина опускания кровли определяется по формуле
h1 = 1000(0,05m3  R1), мм
где 0,05 – коэффициент, учитывающий свойства боковых пород, 1/м;
R1 – расстояние от забоя до сечения А-А, м.
После преобразований получим
значение минимальной мощности пласта mз из условий обеспечения
необходимого технологического зазора Нз между выемочной машиной и
консолями перекрытий секций
Нк  b1  tк  t1  hy  hг  hз
m3 
1000(1  0,05 R1)
Минимальная мощность пласта в сечении Б-Б из условия прохода
людей под механизированной крепью
b0  b 2  Hл  t 0  t 2
mл 
1000(1  0.05R 2)
где b0, b2 – толщины основания и перекрытия секции крепи, мм;
Нл – принимается равной 500 мм;
t0, t2 – высоты штыбовой подушки под основанием секции крепи и
породной подушки на перекрытии, мм;
R2 – расстояние от забоя до середины прохода для людей, м.
Минимальная мощность пласта без посадки крепи «нажестко» при
вторичных осадках кровли (в сечении В-В)
mкр=(Hmin+hp)/(1000 (0,9 – 0,05R3)),
где Нmin – конструктивная высота крепи в сдвинутом положении, мм;
hp – запас гидравлической раздвижности стоек на разгрузку крепи от
давления, принимается для пластов мощностью менее 1 м равным 30
мм, более 1 м – 50 мм;
Rз – расстояние от забоя до заднего ряда стоек крепи, м.
Выводы.
Полученные значения mл, mз, mкр сравниваются между
собой и большее из них принимается за нижний предел
мощности вынимаемого комплексом пласта mmin.
Верхний предел вынимаемой комплексом мощности mmax
пласта должен быть равен или меньше максимальной
высоты Нmax механизированной крепи в сечении одной из
стоек в раздвинутом положении, т.е.mmax < Hmax.
Крепь работает с запасом раздвижности, если ее
максимальная высота Нmax больше mmax.
Выбранная ширина захвата комбайна должна
соответствовать шагу передвижки механизированной
крепи.
Порядок выбора типа и типоразмера
механизированного комплекса
1. Основные критерии при выборе являются m1,
m2,α1 и α2 (природные mmin и mmax показатели
мощности и угла падения пласта).
Значения критериев сопоставляются с расчетным
показателями mmin и mmax и αmin, αmax,
приведенных в технических характеристиках
ОМК.
Если выполняются требования
mmin≤m1
mmax≥m2
αmin≤α1
αmax≥α2 ,
то предварительно выбирается один или
несколько типов комплексов.
Порядок выбора типа и типоразмера
механизированного комплекса
2. Производится сравнение данных по средней
сопротивляемости угля резанию:
А у < А у , кН/м
где А у – сопротивляемость угля резанию на
рассматриваемом участке, кН/м;
А у – сопротивляемость угля резанию по
применимости комплекса, кН/м.
Порядок выбора типа и типоразмера
механизированного комплекса
3. Дальнейшее сравнение производится по категориям
пород кровли по обрушаемости (А), устойчивости нижнего
слоя кровли (Б) и прочности на вдавливание (вд) или
устойчивости верхнего слоя почвы (П).
Категория пород кровли (А) определяет несущую
способность и тип механизированной крепи по характеру
ее взаимодействия с кровлей (поддерживающая,
поддерживающе-оградительная, оградительноподдерживавщая).
Устойчивость нижнего слоя кровли (Б) определяет выбор
комплекса с соответствующим шагом расстановки секций
механизированной крепи, шагом, порядком и способом
передвижки секций, коэффициентом затяжки кровли.
В лавах с неустойчивыми кровлями крепи передвигают с
остаточным подпором крепи.
Порядок выбора типа и типоразмера
механизированного комплекса
4. В случае соответствия двух или более типов
комплексов исходным данным выемочного участка,
предпочтение отдается более новым техническим
уровням или производится выбор компоновок.
Если два или более комплекса соответствуют
требованиям, экономическим расчетом выбирается
наиболее эффективный тип и типоразмер.
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по тепловой загрузке двигателя
Скорость подачи угольного комбайна по тепловой
загрузке зависит от максимальной мощности двигателя
(двигателей) комбайна по нагреву
Vпт
 пл  ymy  nmn
m
РТ

60mпл Bз плWp
, м/мин
– плотность вынимаемого пласта, т/м3
Удельный расход энергии на выемку пласта, кВт ч/т .
W p  0,000185  Aпл  0,77  0,08  R ,
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по тепловой загрузке двигателя
Средняя сопротивляемость пласта резанию, кН/см
m y Ay   mn An

Aпл 
m
Показатель разрушаемости пласта, кВтчсм/м3
0,38  Aпл
R
E 1
,
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по тепловой загрузке двигателя
Максимальная мощность двигателя комбайна по нагреву
определяется следующим образом:
а) находится эквивалентное число пусков двигателя
Z ptp  Z вtв
Zэ=
tэ
где Zр, Zв– соответственно число рабочих и
вспомогательных пусков двигателя в час;
tр, tв – длительность соответствующих пусков, с;
tэ – длительность эквивалентного пуска, сек.
При отсутствии фактических данных можно принимать
tр = 1 с; tв = 0,2 с; tэ = 0,65 с.
Обычно Zр= 5...15; Zв = 30...60;
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по тепловой загрузке двигателя
б) допустимую мощность двигателя при полученном Zэ
находим по графикам.
ПВ=40%
ПВ=60%
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по устойчивой мощности двигателя
Устойчивая мощность двигателя определяется его
характеристиками и параметрами питающей его сети, кВт
M yn y
Py=
9550
где Му – устойчивый момент, Н·м,
nу – устойчивая частота вращения, об/мин.
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по устойчивой мощности двигателя
Устойчивый момент , Н·м, определяется по формуле
Ммфку
Му=
кн(1  квквв)
где Ммф – максимальный вращающий момент двигателя
в условиях шахтной сети. Зависит он от характеристики
кабелей питания, типа подстанции и мощности
двигателя. Для подстанции ТСШВП-250/6
Ммф = МмК250, Н·м
Максимальный момент Мм определяется по паспорту
комбайна.
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по устойчивой мощности двигателя
Коэффициент K250 определяется по рисунку, где Lпр приведенная длина кабеля.
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по устойчивой мощности двигателя
Приведенная длина кабеля
Lпр = 0,02·S· Lкаб, м,
где S – сечение в мм рабочей жилы используемого кабеля,
Lкаб – его длина в метрах, Lкаб=(Lлавы+10…12),м,
lлавы- длина лавы.
Для подстанции ТСШВП-400/6 и ТСШВП-630/6 коэффициенты
снижения максимального момента можно получить соответственно
по формулам:
К400 = К250 + 0,04 и К630 = К250 + 0,06
Коэффициент Кy учитывает качество управления комбайном. При
автоматическом управлении Кy = 0,9, при ручном – 0,8.
Коэффициент Кн=1,1–1,5 учитывает колебания низкочастотной
нагрузки.
Расчет максимальной скорости подачи
комбайна по устойчивой мощности двигателя
Квв – коэффициент выравнивания высокочастотной
слагающей нагрузки. Для однодвигательных комбайнов
Квв = 0,2...0,4, для двухдвигательных Квв = 0,6...0,8.
ny – частота вращения вала двигателя при устойчивом
моменте. Определяется по формуле
ny = 1500(1 – Sy), об/мин
где Sy – скольжение при ny. Можно принять по
технической характеристике Sy скольжение в режиме S =
4 – 60% нагрузки.