Файл: Выбор и расчет средств комплексной механизации очистного забоя курсовой проект.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 130
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
с и d – числовые коэффициенты, зависящие от свойств пласта;
Для вязких углей Kот = 0,48 ; с = 0,1 ; d = 1,0 ;
Для хрупких углейKот = 0,36 ; с = 0,36 ; d = 0,7 ;
Для весьма хрупких углейKот = 0,28 ; с = 0,05 ; d = 0,63 ;
m mах - максимальная мощность пласта, м;
В – ширина захвата исполнительного органа комбайна, м; [1,c.29]
Полученное значение подставим в формулу (26) и определим сопротивляемость пласта резанью .
Определяем удельноеэнерго-затраты на выемку полезного ископаемого.
Полученное значения подставим в формулу (23)определим скорость подачи по мощности двигателя привода исполнительного органа.
2.6.2 Определение скорости подачи комбайна по вылету резца
Тип режущего инструмента выбирается в соответствии с технической характеристикой выемочной машины или типоразмерным рядом резцов:
где - радиальный вылет резца, см; (ф.32)
- коэффициент вылета резца; (ф.31)
n – частота вращения исполнительного органа, об/мин; (ф.30)
z – число резцов в линии резания 3 штуки.
Частота вращения исполнительного органа выбирается по технической характеристике комбайна (приложение 4) или определяется по формуле:
где Vр - скорость резания, м/с; [1,c.28]
D – диаметр шнека, м; [1,c.27]
Коэффициент вылета резца:
для радиальных резцов шнековых исполнительных органов.
Радиальный вылет резца:
где lк - конструктивный вылет резца, см; [1,c.30]
θ - угол установки резца к поверхности резания, град.
Конструктивный вылет резца выбирается в приложении 6. [1,c.27]
Для радиальных резцов угол установки резца к поверхности резания
Подставим значения в формулу (30) и определяем радиальный вылет резца.
Для расчёта выбираем типоразмер РО65 с конструктивным вылетом lp= 6,5 см.
Полученное значение подставим в формулу (28) и определим скорость по вылету резца.
2.6.3 Определение скорости подачи комбайна по газовому фактору
Скорость подачи определяется по формуле:
где n – коэффициент дегазации пласта:
при проведении дегазационных мероприятий в забое n = 0,5
без проведении дегазационных мероприятий в забое n = 1
mmax–максимальная мощность пласта ,м(согласно задания)
В – ширина захвата исполнительного органа[1,c.28]
y – плотностьугля,т/м2(согласно задания)
Квп – коэффициент учитывающий движения воздуха по выработанному
пространству Квп = 1…1,5
Vв – максимальная допустимая скорость с допустимой концентрацией
метана в исходной струе 1%
S – площадь сечения рабочего пространства под крепью, она выбирается
из приложения 2 [1,c.26] и должна удовлетворять условию:
где Qт - теоретически возможная производительности комбайна.
q – метанообильность пласта , м2/т(согласно задания)
с - допустимая концентрация метана в исходящей струе, с = 1%.
Vв - максимально допустимая скорость движения воздуха в лаве,
Vв = 4 м/с;
Получение значения подставим в формулу (31) скорость подачи комбайна по газовому фактору.
2.6.4 Определение скорости подачи комбайна по
производительности конвейера
Скорость подачи определяется по формуле:
где Qв - максимальная производительность конвейера, т/мин. [1,c.29]
В – ширина захвата [1,c.28]
y – плотность угля (согласно задания)
мmax – максимальная мощность пласта(согласно задания)
Наименьшее из рассчитанных скоростей подачи комбайна принимаем для дальнейших расчётов.
При этом принятая скорость подачи комбайна не должна быть более теоретической возможной скорости подачи комбайна.
Скорость подачи комбайна по мощности движения исполнительного органа согласно формуле (23)
Скорость подачи комбайна по вылету резца согласно формуле (28)
Скорость подачи по газовому фактору комбайна согласно формуле (31)
= 3,96 м/мин
Скорость подачи комбайна по производительности конвейера согласно формуле (32)
Однако такая скорость сдерживает потенциальные возможности комбайна.
Поэтому для увеличения скорости проводится дегазация пласта.
С учетом дегазационных мероприятий принимаем коэффициент, 0,3.
Вернёмся в формулу (31) и определим скорость подачи комбайна по газовому фактору.
Для дальнейших расчетов принимаем скорость подачи комбайна 6,61 м/мин.
2.7 Расчет производительности очистного комбайна
В этом разделе производится расчет теоретической, технической и эксплуатационной производительности очистного комбайна.
2.7.1 Теоретическая производительность
Теоретическая производительность – это количество полезного ископаемого, добываемого в единицу времени при непрерывной работе выемочной машины с рабочими параметрами, максимально возможными в заданных условиях эксплуатации.
где mср - средняя мощность пласта, м; (согласно задания)
В – ширина захвата исполнительного органа[1,c.28]
y – плотность угля(согласно задания)
Vп – скорость подачи комбайна по газовому фактору(ф.31)
Согласно с расчетами в формуле (33) техническая производительность комбайна К500 составляет 979,44 т/ч.
2.7.2 Техническая производительность
Техническая производительность – максимально возможная среднечасовая производительность при работе в конкретных условиях эксплуатации.
Она определяется с учетом простоев, присущих конструкциям комплекса (затраты времени на маневровые операции, концевые операции, на устранение отказав).
где kтех - коэффициент технически возможной непрерывности работы
выемочной машины.
где kг - коэффициент готовности комбайна, принимаем:
для К - 500 - kг = 0,8 – 0,9;
Тм.о- время на маневровые операции, ТМ.О = 10 - 20 мин;
Тк.о- время на концевые операции, ТК.О = 15 – 30 мин;
Тз.и- время на замену режущего инструмента, мин:
где zу - удельный расход резцов,
при ƒ = 0,7 – 1,0 zу = 0,003 – 0,01 шт / т;
при ƒ = 1,0 – 1,3 zу = 0,01 – 0,1 шт / т;
при ƒ 2,0 zу = 0,1 – 0,25 шт / т;
ƒ – крепость угля;
tз.р = время на замену или перестановку одного резца, при быстродействующем креплении равно 0,5 мин, при стопорном – 2 – 3 мин;
Lл - длина лавы, м; (согласно задания)
Vп – скорость подачи комбайна по газовому фактору(ф.31)
Полученные данные подставим в формулу (35)коэффициент технически возможной непрерывности работы выемочной машины.
Полученные данные подставим в формулу (34) и выполним проверку.
2.7.3 Эксплуатационная производительность
Эксплуатационная производительность – это производительность с учетом простоев по организационным причинам и простоев, связанных с устранением технических неполадок, не зависящих от конструкции комплекса.
где kм - коэффициент машинного времени(ф.38)
Qтеор- техническая производительность комбайна(ф.33)
где kг - коэффициент готовности комбайна, принимаем:
для К - 500 - kг = 0,8 – 0,9;
Тм.о- время на маневровые операции, ТМ.О = 10 - 20 мин;
Тк.о- время на концевые операции, ТК.О = 15 – 30 мин;
Тз.и- время на замену режущего инструмента, мин:
Тэ.о- время устранения эксплуатационных неполадок комбайна, не
связанных непосредственно с работой комбайна, ориентировочно –
Тэ.о= 25 – 30 мин.
Vп – скорость подачи комбайна по газовому фактору(ф.31)
Полученные данные подставим в формулу (37) эксплуатационная производительность.
По итогу проведенных решений получается 1,63 т/мин.
2.7.4 Определение суточной нагрузки на очистной забой
Суточная нагрузка на очистной забой составит:
где Qсут – суточная нагрузка на очистной забой, т
Тсм– продолжительность смены, принимаем 6 часов
ncм – число смен по добычи, принимаем nсм = 3
Далее вернемся в формулу (18) и подставим полученные данные.
Условие соблюдается и с учетом дегазации и эксплуатационной производительности, данный расчет выполнен правильно.
2.8 Комплекс мероприятий по подавлению пыли
Пыль является основным неблагоприятным профессиональным фактором в угольных шахтах. Пылеобразование сопровождает все основные процессы угледобычи: зарубку, отбойку и погрузку, транспортировку и др. Степень пылеобразования зависит от горно-геологических условий, крепости угля, водообильности шахт, условий залегания пласта, способа выемки угля и способа его транспортировки. Установлено, что на крепких углях пыли образуется больше, чем на мягких, уровень пылеобразования ниже при добыче влажного угля. Особенно большое количество пыли образуется при работе врубовых машин, проходческих и очистных комбайнов