Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

    

    Рабочая скорость подачи комбайна определяется по сопротивляемости угля резанью:

    

, м/мин,

    n_об – скорость вращения исполнительного органа, n_об=45об/мин;

    Р – мощность двигателей, P = 150 кВт;

    D – диаметр исполнительного органа комбайна, D = 1,25м;

f – коэффициент крепости угля по шкале проф. М.М. Протодьяконова, f=1,6;

    А – сопротивляемость угля резанию,

        A = 100*f = 100*1,6 = 160 кН/м;

    С₁ = 0,009;

С₂ – коэффициент (принимается в зависимости от вязкопластических свойств угля), С₂ = 20,2;

    С₃ = 5,12;

    К – коэффициент отжима угольного  пласта, определяется по формуле:

        

 
 
 

    

    

 

    Определяем  нагрузку на очистной забой при трехсменной  добыче:

    

т/сут. 
 
 
 

    Полученную  расчетом нагрузку на лаву по фактору  производительности добычной машины необходимо проверить по фактору проветривания  по формуле:

    

т/сут;

S — проходная площадь сечения для струи воздуха при минимальной ширине призабойного пространства, для ОКП70 S=2,25m-1,35, м²;

V — максимально допустимая по ПБ скорость движения воздуха по лаве, V=4м/с;

d — максимально  допустимая по ПБ концентрация  метана на исходящей струе  лавы, d=1%;

К₁ — коэффициент, учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству за крепью выработки (при управлении кровлей полным обрушением принимается равным 1,2—1,4), К₁=1,3;

q — метановыделение  из лавы в исходящую струю  воздуха на тонну суточной  добычи, q=15м³/т.с.;

К_q — коэффициент, учитывающий естественную дегазацию пласта и других источников выделения метана в период отсутствия добычных работ (для столбовых систем разработки при управлении кровлей полным обрушением принимается равным 0,7).

    

т/сут;

    Получили, что значение нагрузки на очистной забой по фактору производительности добычной машины превышает значение нагрузки на очистной забой по фактору  проветривания (A>Q). Поэтому необходимо применение способов дегазации, позволяющих снизить газовыделение в горные выработки. Рассчитываем коэффициент эффективности дегазации:

    

,

    

    Пересчитываем нагрузку на очистной забой с учетом коэффициента эффективности дегазации:

    

    

т/сут.

    Окончательно  принимаем величину нагрузки, которая  является наименьшей из определённых. Т.к. А <Q (2087,87<2292,245), то принимаем нагрузку на лаву А=2087,87 т/сут.

    Зная  допустимую нагрузку на лаву, необходимо определить количество циклов, выполняемых  в сутки, по формуле:

    

,

q_ц – добыча угля, получаемая при выемке одного цикла, т, определяется по формуле:

    

    Определяю количество циклов, выполняемых в  сутки:

    

    Обычно  в сутки принимают целое число  циклов. В этом случае суточная нагрузка на забой корректируется:

    А=n_ц*q_ц=5*410,66=2053,3 т/сут. 

    4.3. Построение планограммы и графика организации очистных работ.

    Строим  планограмму очистных работ.

В очистном забое с механизированным комплексом используем сквозные суточные комплексные  бригады, так как управление сложной  угледобывающей и её обслуживание требуют  применения труда рабочих, основанного  на коллективной форме его организации, когда принцип взаимозаменяемости рабочих осуществляется наилучшим  образом.

    Применяем четырехсменный режим работы, из них  три смены по 6 ч. – добычные и  одна смена – ремонтно-подготовительная. В начале добычной смены выделяется время на выполнение подготовительно-заключительных операций, T_п.з.=15-20 мин. В середине каждой смены предусмотрено время на отдых, T_о=15 мин.

    Продолжительность выполнения одного цикла рассчитывается по формуле:

    

мин,

    n_см – число смен по добыче угля в сутки, n_см=3;

    

мин.

    Отжим угля незначительный, поэтому принимаю работу комбайна по челноковой схеме. Челноковая схема работы комбайна улучшает использование его во времени, но имеет следующие недостатки: значительная часть угля грузится вручную, особенно при наличии отжима угля от забоя; происходит проникновение части  обрушенных пород в призабойное  пространство; скорость выемки угля комбайном  зависит от скорости выполнения работ  по оформлению забоя и ручной зачистке лавы.

    Продолжительность времени на выемку угля комбайном, рассчитывается по формуле:

    t_в.у.=t_ц-T_к.о.-t_зач, мин,

    T_к.о. – продолжительность концевых операций в цикле, T_к.о.=25мин;

t_зач – продолжительность времени на зачистку лавы, мин, при челноковой выемки t_зач=0;

    t_в.у.=198-25-0=173 мин. 

Составляем  график выходов рабочих  в очистном забое.

    В состав комплексной бригады в  добычные смены входят: для управления комбайном - машинист и помощник машиниста  комбайна; горнорабочие по обслуживанию механизированного комплекса, их количество можно рассчитать по формуле:

    N=1+(t_кп+t_вс+t_пк)*V_п,

    t_кп – трудоемкость операций по передвижки крепи, t_кп=0,345чел-мин/м;

t_вс – трудоемкость операций по выравниванию наклонившихся секций, t_вс=0,143чел-мин/м;

t_пк – трудоемкость операций по передвижению 1м конвейерного става, t_пк=0,352чел-мин/м;

    V_п – скорость подачи, V_п=6,0м/мин.

    N=1+(0,345+0,143+0,352)*4,4=4,6 чел≈4 чел.

    Кроме того, 2 горнорабочих осуществляют концевые операции. Дополнительно принимаются  рабочие на перегрузочном пункте и дежурный электрослесарь.

    Для обслуживания и ремонта оборудования очистного забоя в ремонтно-подготовительную смену выходят машинист комбайна, 8 горнорабочих очистного забоя, 8 электрослесарей.

    Производительность  труда рабочего по добыче равна:

    

т/сут,

    N – число выходов в сутки, N=47;

    

т/сут

    Таблица 9

    Технико-экономические  показатели по очистному забою.

 

5. Выбор средств  участкового транспорта.

   Для транспортирования угля от очистного  забоя по горизонтальным и наклонным  выработкам выемочного участка применяется  ленточный конвейер.

   Для обеспечения приема угля на несущий  орган конвейера без просыпания его на почву необходимо, чтобы  приемная способность конвейера  была не меньше максимального минутного  грузопотока, поступающего на этот конвейер.

   Средний минутный грузопоток за время поступления  угля из очистного забоя (т/мин.) рассчитывается по формуле:

      

      А_см.– добыча угля из лавы за смену, т/см;

К_п – коэффициент времени поступления угля из одного очистного забоя на транспортную систему:

      

, где

     t_в – продолжительность работы комбайна по выемке угля в течение смены, мин;

     

, где

     L_оз. – длина очистного забоя, L_оз=200м.;

      N – число рабочих циклов выемочной машины в смену, N=1,67

      (5 циклов в 3 очистные смены);

      V_max – максимальная маневренная скорость машины, V_max=4,4 м./мин.;

      

мин;

      

;

      Исходя  из расчетного среднего минутного грузопотока  за время поступления угля в очистной забой, принимаем конвейер типа 2ЛТ80У-01, для транспортировки угля по выработкам.

      Конвейер  типа 2ЛТ80У-01 предназначен для транспортирования  горной массы с размерами кусков угля до 300 мм и породы до 150 мм в выработках угольных и сланцевых шахт, в том  числе опасных по газу и пыли прямолинейным  в плане для приемки угля с  забойного конвейера при отработке  лав, в комплекте оборудования которых  имеется маслостанция и перегружатель  скребковый ПТК1У.

Таблица 10

      Технические характеристики конвейера 2ЛТ80У-01