Разработка конструктивной схемы крепления со статическим исполнительным органом

   Комбайн  КШ – 1кг по пласту  применяется в лавах длиной от 96 до 280м и толщиной вынимаемого слоя от 2,0 до 3,28 м. Корреляционные зависимости фактора производительности труда от длины лавы выражены уравнениями:

 

 

 

                                                                                           Таблица 5

Группа по , L	Уравнение регресии	Теснота связи ()
I	2	3
2.00-2.50 2.70 2.51-2.69 2.71-2.80 2.81-2.99 3.00-3.28 91-120 121-140 141-170 171-190 191-210 211-230 231-250 251-282	Р=16,34-0,09 +0,00025 Р=4,47+0,065 -0,0002             Р=-0,37+0,12 -0,0003 Р=10,04-0,002 +0,00003 Р=8,57-0,007 +0,0001 Р=7,70-0,02 +0,0002 Р=23,65-5,5 Р=12,43-1,0 Р=18,77-3,0 Р=6,70-1,0 Р=1,94+3,0 Р=-8,89+7,0 Р=-4,95+5,0 Р=7,4+0,5	0,89 17,1 0,850 205 0,79 10,7 -0,57 5,8 0,85 15,6 0,69 6,7 0,24 1,2 0,15 0,8 0,32 2,0 0,04 0,2 0,38 2,1 0,43 2,9 0,41 2,4 0,23 0,9

 

   Задаваясь  различными значениями длины  лавы и тлщины слоя и определяя  значения корреляционных уравнений по их зависимостям от мощности пласта и длины лавы, устанавливаем изменеие производительности труда, т.е.искомого фактора. Наибольшая производительность труда (11,6т/вых) достигнута в лавах длиной 180-210м при сравнительно небольшой вынимаемой мощности 2,5-2,69м. При дальнейшем  увеличении длины лавы производительность труда повышается и достигает 13,0 т/вых в лаве 220м только с одновременным увеличением толщины слоя от 2,8 и выше. При длине лавы 280м производительность труда колеблется от 7,0 до 11,8т/вых (рис.34).  Влияние изменения толщины слоя от 2,0 до 3,28м наиболее характерно на участках с длиной лавы 190-230м, Р растет с 5,0 до 11,8 т/выход. В лавах от 90 до 120м даже с увелечением толщины слоя до 3,28м повышение производительности  незначительно, что подтверждается и корреляционными, показывающими слабую связь между исследуемыми факторами (рис.35).

   Механизированный  комплекс КМ – 81м, применяемый  и очистных забоях для выемки  пласта  на шахтах Карагандинского бассейна, позволяет добиться более высоких показателей  производительности труда рабочего по сравнению с узкозахватными комбайнами с индивидуальным креплением.

   Решая  корреляционные уравнения вида  и)  по данным работы участка КМ -81м,получены следующие корреляционные зависимости производительности труда от изменения толщины слоя и длины лавы:

                                                                                            Таблица 6

 

 

 

 

Год                      Уравнения регресии  Теснота  µ связи(r)

1967 р=5,77+0,01                                        0,936 21,0 1968 р=13,48-0,015  0,98 64,0 1969 р=-1,2+0,16 -0,0004                      0,58 2,2 1970 р=12,5+0,005                                       0,54 5,6 1967 р=20,40-3,4                                     0,9515 25,8 1968 р=6,07+1,5                                      0,98 70,0 1969 р=-2,1+5,0                                       0,62 3,8 1970 р=13,09+0,14                                  0,49 4,2

 

   Производительность  труда 14,6 т/выход достигнута в  лаве длиной 222м, с дальнейшем  удлинением лавы производительность  труда падает до 10,2-11,4 т/выход.  Длины лавы  в 1969 году и 1970 изменялась от 73 до 294м, тогда как в 1967 году только в небольших пределах -57-62м. По данным технико –экономических показателей шахт в последние годы с увелечением длины лавы возрастает производительность труда и набольший показатель (13,4 – 14,6 т/выход) в 180-220 метроных лавах. Корреляционные зависимости и по данным 1967 года показывают насколько не эффективно использование межкомплексов  в очень коротких лавах с вынимаемой мощностью до 3,8 м. Здесь производительность труда рабочего снижается с 12,4 до 10,9 т на выход, а при применении, комплексов в слоях мощностью от 2,8 до 3,2 м наблюдается возрастание производительности труда рабочего от 10,3-11,5 до 13,9 т/вых. Высокие значения коэффициентов корреляции (r=0,936-0,98) и корреляционного отношения (r=0,58) позволяют достаточно точно судить о доле изменчивости зависимой переменной обусловленной влиянием рассматриваемых факторов в данных парных корреляционных уравнениях.

   В  1966 году комплексы КМ – 81М работали мало и данные их работы не являются представительными.

   На некоторых участках при работе комплексами и комбайнами с индивидуальным креплением  в силу ряда конструктивных и организационных недостатков падает производительность труда рабочего, так как увеличивается трудоемкость по выемке ниш в связи ростом их объемов в более коротких лавах, по укорачиванию или наращиванию конвейерных линий, а также при креплении сопряжений лавы, и т.п.  Также увеличивается трудоемкость работ за счет разбивки не транспортательных  кусков угля, для чего задалживается дополнительная численность - 2-3 человека в смену. Все это и привело к таким, в сущности, небольшим усредненным показателям производительности труда на выход, тогда как в отдельные месяцы ока достигала высокого уровня  - 39,0и выше тонн на выход. Особое значение приобретает длина лавы, так как ее величина ограничивается длиной механизированной крепи, а толщина слоя ограничена применяемой техникой.

   В  результате анализа работы механизированных  забоев, оборудованных узкозахватной техникой, установлено, что большое влияние на повышение нагрузки на лаву и производительности труда рабочего оказывает увеличение толщины вынимаемого слоя. Например, при применении узкозахватных комбайнов  К – 52м и КШ – 1кг при толщине слоя до 2,8 м производительность труда находится на уровне 10,0 – 12,0 т/выход, а применение комплексов  КМ – 81 и ОМКТ позволяет повысить производительность труда до 14,0 – 22,0 т/вых за счет увеличения толщины слоя до 3,2 – 3,4 м.

  Таким  образом, для резкого повышения  технико – экономических показателей очистных забоев при применении механизированных крепей необходимо изменить параметры очистных забоев (увеличение толщины слоя и скорости подвигания, а также изменение длины лавы и др.) , следовательно и средств механизации. Указанным требованиям отвечает разрабатываемая Карагандинским политехническим институтом креп КАМ, позволяющая полностью механизировать производственные процессы при выемке мощных пологих и наклонных пластов до 5,5 м на полную мощность (например, пл. ) и с минимальным количеством слоев при большей мощности пластов (например, пл.).

 

 

                                 В Ы В О Д Ы 

1. Главным условием, обеспечивающем рост производительности труда, является эффективное применение узкозахватной технике и механизированных комплексов. На эффективность работы забойной техники большое влияние оказывает достижение определенного уровня нагрузки на лаву, обеспечивающего рост производительности труда. В свою очередь , производительность труда изменяется с изменением вынимаемой мощности пласта,  длины лавы и толщины слоя до определенного значения для каждого типа комбайна и мехкомплексов, исследованных в настоящей работе, наблюдается тенденция роста производительности труда.
2. Для комбайна К – 52м таким оптимумом является лава длиной 100-180 и при вынимаемой мощности до 2,0м для отработки пласта и лава длиной 150-28 м при толщине слоя до 2,0м отработки пласта . При этом производительность труда находится в пределах 8,2-102 т/выход.
3. Комбайн КШ – 1кг наиболее эффективен по фактору производительности труда в лавах длиной 180-210 м с вынимаемой мощностью 2,5-2,7м для пласта , а по пласту 80-160м, толщина слоя 2,1-3,0м, где производительность труда колеблется от 7,7-до 14,1 т/выход.
4. Механизированная крепь ОМКТ, внедренная и работающая на выемке пласта с 1966 года, наилучшие показатели производительности труда показывает в лавах 100-115м и вынимаемой толщтной слоя 3,0-3,3м, где достигает уровня 19,4-20,6 т/выход.
5. При отработке пласта широкое применение поличила механизированная крепь КМ – 81. В лавах 160-220 м с вынимаемой толщиной слоя 2,8-3,3 м призводительность труда достигает 13,0-14,6 т / выход.
6. Для резкого повышения технико – экономических показателей очистных забоев при применении механизированных крепей необходимо изменить параметрыочистных забоев (увеличить толщину слоя и скорость подвигания, а также изменить длину лавы и др.), следовательно и средств механизации. Указанным требованиям отвечает разрабатываемая Карагандинским политехническим институтом креп КАМ, позволяющая полностью механизировать произодственные процессы при выемке мощных пологих и наклонных пластов до 5,5 м на полную мощность (например, пласта ) и с минимальным количеством слоев при большей мощности пластов (например, пласта  .

 

 

 

             Глава III

 

         ИССЛЕДОВАНИЕ И УСТАНОВЛЕНИЕ  РАЦИОНАЛЬНЫХ

             РЕЖИМОВ РАБОТЫ АКТИВНОЙ КРЕПИ

 

                                     §1. Определение производительности

                                          очистного забоя , оборудованного

                                          активной крепью

 

   Особенностью  комплекса КАМ – 1с является  то, что его производительность  определяется суммарным грузопотоком , который формируется в двух забоях, разделенных во времени  и пространстве:

   а)  грузопоток нижнего забоя , который  образуется в результате взаимодействия  исполнительных органов с уголной  пачкой;

   б)  грузопоток верхнего забоя, который  образуется в результате взаимодействия  исполнительных органов  с  уголной пачкой;

   в)   грузопоток, формирующийся при оформлении  ниш (величина этого грузопотока  незначительна по сравнению с  основными грузопотоками).

   В  связи с тем, что добыча верхнего  забоя состовляет 30-40% добычи нижнего  забоя, добычу угля в верхнем  и нижнем забоях необходимо  рассматривать как два самостоятельных  производственных процесса. Согласование  и взаимодействие этих производственных  процессов в пространстве и  во времени является одной  из основных задач организации  работы в лавах, оборудованных  механизированными крепями КАМ  – 1с.

   Процесс  выемки угля в лаве состоит  из следующих взаимозависящих  операции:

1. Выемка угля комбайном по нижнему забою;
2. Выемка подкровельной (межслоевой) пачки угля в верхнем забое исполнительными органами:
3. Передвижение механизированной крепи и груди забоя по мере предвижения очистной линии забоя.

   Вышеперечисленные  операции выполняются в следующей  последовательности: по мере отбойки  угля комбайном производится  разрушение угля в верхнем  забое исполнительными органами  с последующей передвижной секций  к груди забоя.

   Для  принятых условий (длины лавы, суммарной вынимаемой мощности  пласта и удельного веса угля  в массиве) производительность  лавы, оборудованной комплексом  КАМ – 1с зависит от скорости  подвигания забоя, т.е. от скорости  подвигания очистной машины и  механизированной крепи.

   При  данных условиях производительность  комбайна является функцией скорости  подачи комбайна. Перемещение комбайна  зависит также от организации  и скорости перемещения секций  с учетом их активной работы  по разрушению угольной пачки.

   Организация  перемещения механизированной крепи  зависит от скорости перемещения крепи , последовательности перемещения, количества одновременно работающих крепей, что, в свою очередь, является функцией как горногеологических условий, а также и способа разрушения «верхнего» слоя.

  В лаве, оборудованной комплексом КАМ  – 1с, возможна следующая   организация работ:

1. Очистной комбайн делает полный цикл по выемке и навалке угля, после этого производится движка забойного конвейера к груди забоя и начинается передвижение секций с предварительным разрушением угольного массива в верхнем забое, при этом возможны следующие варианты работы по передвижке секций:

а) последовательное перемещение секций;

б) перемещение секций группами, при  этом два или более исполнительных органа разрушает угольный массив в  верхнем забое.

     2.  Передвижка секций производится  одновременно с работой очистного  комбайна, при этом комбайн движется с некоторым опережением в пространстве относително движение секций.

    3. Комбайн проезжает часть лавы  и останавливается, после этого  производится передвижение секций.

   Машинное  время работы комбайна ) за цикл будет одинаковым в каждом из трех вариантов организации работи определяется по формуле:

, ( III-I)

где     

          - средняя скорость подачи комбайна за цикл, м/мин.

   Время  затраченное исполнительными органами  на разрушение угольного массива  в верхнем забое и на передвижку секций к груди забоя за цикл зависит от принятой     организации работ в лаве. Машинное время работы по разрушению угольной пачки ) за цикл складывается из машинного времени работы исполнительных органов по разрушению угольного массива в верхнем забое и машинного времени передвижки секций , т.е. определяется формулой  (для последовательной работы секций):

 

                              ( III - 2 )

  и определяются по формулам:

 

, мин   (III-3)

               =, мин   (III-4)

где  - количество секций в лаве, шт;

машинное время затрачиваемое  одной секцией за цикл

                   на передвижку  и разрушение угольного массива верхнего забоя

                    исполнительным органом, мин.

Формула (2) после  преобразования примет вид:

                    ( III-5)

где                                , мин  (III-6)