Разработка конструктивной схемы крепления со статическим исполнительным органом

 

где   - объем угля, разрушаемого каждым исполнительным органом в верхнем забое,

средняя скорость разрушения угля в верхнем забое, т/мин.

, мин  (III-7)

где    за цикл,

                 равное шагу движки , т.е.ширине захвата комбайна, м;      

        - средняя скорость передвижения секции к груди забоя, м/мин.

  Подставляя  значения формул (III-6) и (III-7) в формулу (III-8) получим:

 

+ )                            (III-8)

   Формула (III-8) справедлива для последовательной работы секций.

   В  случае, когда работа исполнительных органов и перемещение секций производится группами формула (III-8) имеет вид:

+ ) , мин  (III-9)

где  – коэффициент одновременной работы,

  При (III-9) имеет вид (III-8).

     Коэффициент одновременной работы  определяется:

 ,                                                (III-10)

где  количество одновременно работающих секций,шт 

при

    Для  первого и третьего вариантов  организации работ общее машинное  время работы комплекса  очистного  оборудования за цикл( ) определяется по формуле:

 

= + + ) , мин

 

      

= + ) мин  (III-11)

   При  втором варианте организации  работ в лаве, когда два производственных  процесса по добыче угля в  лаве, работа очистного комбайна  и движка секций механизированной  крепи с разрушением угольного  массива в верхнем забое совмещены  во времени. В результате этого  общее машинное время работы  комплекса очистного оборудования  за цикл () будет меньше , т.е.

 

                                                           (III-12)

В общем случае можно записать:

=                                                             (III-13)

где  - коэффициент совмещения во времени производственных

                 процессов.

   При  организации работ с совмещением  производственных процессов возможны  случаи:

+ )                                             (III-14)

                   

            

+ ) (III-15)

 

 

 

+ ) (III-16)

 

 

   Формула  (III-14) показывает, что время движения комбайна больше времени работы исполнительных органов. В этом случае , общее машинное время затрачиваемое на цикл в лаве будет равно машинному времени комбайна за цикл увеличенное на время , затрачиваемое исполнительными органами на окончание цикла.

                                   = + ) мин,                                      (III-17)

где  - количество секций , которое необходимо передвинуть после того

               как комбайн закончил цикл, шт.

   определяется наименьшим  расстоянием между комбайном  и ближайшей  к нему перемещаемой  секцией, которое зависит от  радиуса изгиба конвейера.

 

                                                                                                     (III-18)

где  l - наименьшее расстояние между передвигаемой секцией и комбайном, м;

        В – ширина секции, м.

   Для расчета можно принять   l=14м ; В = 1,4 м, тогда                                      = 10шт.

формула (III-17) примет вид:

+ ) + ), мин,                                         (III-19)

  При соблюдении условия (III-14) общее машинное время комплекса оборудования лавы определится:

+ ), мин                             (III-20)

а при условии (III-15) –

+ ), мин                                        (III-21)

При соблюдении условия (III-16) –

=

 

+ ), мин                                   (III-22)  Или   + ) + )= + )(,

               + )(                                              (III-23) 

   Машинное время комплекса  оборудования за цикл определится   по формуле: + ), мин              (III-24) 

В общем случае можно записать:

                                   (III-25) 

где  - коэффициент увеличение длительности технологического цикла забоя за счет работы исполнительных органов.

   Расспределение машинного  времени комбайна и исполнительных  органов в течение цикла можно  проссматривать как  случайные  процессы[10.18.22.23], которые графически можно представить на рис.38.

    ,        - интервалы (промежутки) времени в течение которго комбайн работал по отбойке угля (время поступление груза);

,        - интервалы времени в течение комбайн которого не производил отбойки угля ( время отсутствия груза);

  

  - соответственно интервалы (промежутки) времени поступления и отсутствия груза из верхнего забоя.

   Суммарный грузопоток на  лавы (t) формируется из грузопотоков от двух забоев, т.е. он определяется как сумма: 

                                      (t)= (t)+ (t)

   Ввиду случайного прерывистого характера поступления груза из верхнего и нижнего забоев (t) в произвольные моменты времени может формироваться из любого числа забойных грузопотоков в пределах от 0 до 2 (т.е. не работает оба забоя, работает один забой либо нижний либо верхний и работают оба забоя одновременно).

  Машинное время («чистое»  время) работы комбайна и исполнительных  органов за цикл можно в  отдельности  представить как  суммы: 

=                                    (III-26)

   Общее время работы комбайна  и органов за цикл в отдельности  можно представить как суммы:

                                                                        (III-27)

                                                                            (III-28)

   Коэффициент  машинного времени для комбайна и секции за цикл определяются как отношение

                                                                      (III-29)

 

 

                  ,                                             (III-30)

   Коэффициенты машинного  времени всего оборудования лавы  за цикл:

 

                                                                                                      (III-31)

отсюда:              

где   - коэффициент машинного времени комплекса оборудования

                 лавы за цикл.

Подставив = на формулы (III-25)  получим:

 

(III-32)

 

    Количество циклов за  смену определится по формуле:

 

 

     Сменная добыча определяется  по формуле:

 

 

  

 

§2. Влияние производительности насосной станции на суточную добычу очистного забоя

 

 

Нагрузка  на очистной забой,оборудованный крепью КАМ-1с, определяется добычей комбайна и нижнем забое и добычей исполнительных органов при разрушении угольной пачки:

                               

где -производительность очистного забоя, т/сутки,

,-производительность соответственно нижнего и верхнего забоев, т/сутки.

Объем разрушенного угля за один цикл зависит от суммарной  вынимаемой мощности пласта в нижнем и верхнем забоях и от длины  лавы. Суточная производительность лавы определяется количеством циклов по выемке угля, которое зависит от длительности одного технологического цикла. Время затрачиваемое на один цикл характерезуется величиной  машинного времени очистного  комбайна и исполнительных органов, а также принятой организацией работ.

                                                       

где -длительность технологического цикла по выемке угля в нижнем и верхнем забоях, мин;

      -коэффициент потерь рабочего времени комплекса (зачистка угля, подготовительно-заключительные операции, неполидки комплекса и др.);

      –машинное время работы очистного комбайна и исполнительных органов, мин.

Для увеличения нагрузки на очистной забой при принятой длине лавы и заданной вынимаемой мощности пласта, необходимообеспечить выполнение большого количества циклов в течение суток (смены), что можно  достичь сокращением машинного  времени комплекса для , т.е. снижением потерь рабочего времени комплекса, которое достигается совершенством организации работ в лаве.

            Машинное время на выполнение технологического цикла в очистном забое определяется:

, мин,                                           ( III-37)

Где           коэффициент совмещения операции по выемке угля в нижнем

                         и верхнем забоях; 

                  -    машинное время очистного комбайна, мин;

                 

                - машинное время исполнительнх органов, мин.

      Величина коэффициента совмещения  зависит от принятой организации работ в лаве. Машинное время работы комбайна зависит от конструкции комбайна, горногеологических условий и организации работ. Машинное время работы исполнительных органов зависит от длительности отдельных операции, которые выполняются исполнительными органами при разрушении угольной пачки. Для увеличение нагрузки на лаву важное значение имеет исследование машинного времени работы исполнительных органов при выемки угольной пачки. Для определение оптимальной нагрузки на очистной забой, а также силовых и энергетических параметров исполнительных органов установим влияние отдельных факторов на длительность исполнения каждой операции. Для этого проведем анализ структуры машинного времени технологического прцесса погашения угольной пачки исполнительными органами.

   При  работе статического исполнительного  органа можно выделить следующие  операции: передвижение секции после  прохода комбайна, установка органа  под пачку, разрушение пачку  органам, дробление негабаритов  и опускание струговой головки под секцию. В соответствии с этими операциями, машинное время по выемке угольной пачки определится:

 

(( III-38)

где время передвижения секции, мин;

      время установки органа под пачку, мин;

      время разрушение пачки, мин;

      время дробления негабаритов, мин;

      время опускания струговой головки органа, мин;

      коэффициент совмещения операций при разрушении пачки;

      количество секций.

   Длительность  каждой операции зависит от  параметров гидроцилиндров  и  производительности маслостанции и соответственно равна:

 

=, мин.                             ( III-39) 
где, площадь поршня домкрата передвижения, ;

        ход штока гидродомкрата передвижения, см;

        коэффициент передвижения секции, учитывающий увеличение времени на передвижение за счет опускания, распора секции и др.вспомогательных операций;

площадь поршня домкрата управления,

ход штока гидродомкрата управления, см;

площади поршня и  штока домкрата исполнительного  органа ,

ход штока гидродомкрата исполнительного органа при разрушении пачки, см;

количество резов  при разрушении пачки,

площадь поршня домкратов  бокового  (флангового) управления,

ход штока домкрата бокового управления, см;

количество маневров исполнительного органа при разрушении негабаритов;

производительность маслостанции, л/мин.

     Таблица исходных  данных для определения производительности  очистного забоя с крепью КАМ  – 1с:

                                                                                           Таблица 7

№	Наименование	Един. измер.	Величина	№	Наименование	Един. измер.	Величина
1,5-4,0      2.    -            0,6-0,9 3.    -         0,85-0,95 4.    n                      шт           80-120 5.    c                        -              0,9 6.-           0,8-0,9 7.-           0,6-0,9 8.шт            2-4 9.шт            0-4 10.205 11.-            0,25-0,70 12.см            60-65				13.80 14.см           30-45 15.314 16.100 17.см            160 18.205 19.см           35-45 20.см          300-350 21.см          150-250 22.2 23. -               3 24.мин           420

 

  Для определения нагрузки на очистной забой подставляем эти данные в формулу:

                                    ( III-40)  

Пример.

   С учетом     лабораторных и шахтных испытаний примем , n =120шт,  К=0,9, ( III-39); =70 мин, по формуле ( III-40)    получим =2779 тонн/сутки.

              §3. Лабораторные исследования

                                взаимодействия боковых

                                пород с активной крепью.

Методика  проведения исследований.

Исследование  проявления горного давления в натурных условиях не дает всей полноты представления  о взаимодействий пород непосредственной