Файл: В.М. Юрченко Расчет на ПЭВМ грузопотоков от комплексно-механизированных ЛАВ по программе Конвейерный траспорт и выбор оборудования конвейерных линий.pdf

9

тему логических соотношений, разработанную на основе классификации бункеров по трем признакам: технологическому назначению (аккумулирующие, усредняющие), способу прохождения угля через бункеры (сквозные, обходные) и техническому исполнению (горные бункеры, бункеры-конвейеры). Для имитации процесса перегрузки между звеньями конвейерной системы получены соотношения, аналогичные соотношениям (2.1). Для имитации процесса управления конвейерной системой разработан алгоритм, имитирующий случайные отказы конвейеров и функции существующей аппаратуры автоматизации конвейерных линий. Основным достоинством предложенной структуры модели и принципов имитации звеньев конвейерных систем является возможность определения параметров технологических схем конвейерного транспорта прямым путем, без формализации и вычисления вероятностных характеристик грузопотоков, что позволяет исключить погрешности аналитических методов расчета. Значение текущей эксплуатационной нагрузки на конвейер (т/ч), используя соотношение (2.2), можно определить по формуле

ра в момент времени t , т; N j – количество дискретных отрезков j-го конвейера:

N j =V Lkj60 .

kj

Текущие максимальные значения минутных грузопотоков определяются путем фиксирования значений, присваиваемых переменным F1i ( t ), F2 j ( t ), F3z ( t ), а текущие и максимальные значения уровней

заполнения бункеров фиксированием значений, присваиваемых переменной Yz ( t ). Это позволяет получить не только конечные (макси-

мальные) значения параметров, но и их распределение за произвольные промежутки времени.

Программа "Конвейерный транспорт" составлена на алгоритмическом языке ФОРТРАН и состоит из ряда подпрограмм, имитирующих процессы поступления грузопотоков и транспортирования груза в со-

10

ответствии с заданными технологическими схемами конвейерного транспорта.

Оценка достоверности результатов, полученных при помощи программы, осуществлялась путем сравнения параметров, определенных по реализации моделируемых грузопотоков и грузопотоков, полученных непосредственными замерами в действующих очистных забоях. Результаты оценки показали, что сходимость показателей работы очистного забоя и параметров транспортного оборудования, определенных по реализации моделируемых и фактических грузопотоков, составляет не менее 94 %.

3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ПРОГРАММЫ "КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ"

Перед заполнением таблиц исходными данными следует определить необходимое число очистных и подготовительных забоев (исходя из сменной производительности участка или шахты и плана подготовки очистного фронта), выбрать оборудование для забоев (см. табл. 1, 2 прил. 1, а также другие источники, содержащие аналогичные данные), определить сменную добычу Асм.

3.1. Расчет сменной добычи комплексно-механизированного очистного забоя

Принимая или назначая сменную добычу, необходимо помнить, что для применения механизированных комплексов существует норматив. На "заре" применения комплексов он составлял 500-700 т, сегодня

– 1000 т в сутки. В XII пятилетке (1986-1990 гг.) перед отраслью (перед машиностроителями ГПО "Союзуглемаш") была поставлена задача создания и выпуска оборудования для комплексно-механизированных лав, позволяющего добывать 800 (для тонких пластов) – 3000 т (для мощных пластов пологого падения) в сутки. Величина сменной добычи зависит от ряда других параметров и должна быть с ними согласована:

где N – число циклов, которое может совершить комбайн при определенных скоростях подачи.

11

Число циклов комбайна определяют по формуле

tпз = 20 мин); Vmax – скорость подачи комбайна при резании, м/мин, зависит от его энерговооруженности и сопротивляемости угля резанию ( Ap ); Vmax′ = 0,85Vmaxm – скорость подачи комбайна при обратном ходе

(при зачистке), м/мин; Vmaxm – возможная техническая скорость подачи

комбайна, м/мин (принимают по табл. 3 прил. 1).

В случае отсутствия данных о скорости подачи комбайна при резании (м/мин) для определения можно воспользоваться формулой

где N уст – устойчивая мощность электродвигателя комбайна, кВт; для двигателя типа ЭДКО – N уст =( 0,7 ÷0,9 ) Nч; для двигателей типа ЭКВ

– N уст =( 0,9 ÷1,1 ) Nдл; Nч, Nдл– соответственно, часовая и длительная мощности электродвигателя, определяют по табл. 3 прил. 1; Hw – удельные энергозатраты разрушения угля, кВт·ч/т.

Длина очистного забоя Lоз имеет тенденцию увеличения: 90, 100,

120 м – раньше, 150, 180 и до 300 м – сегодня и на дальнейшую перспективу. Увеличение длины очистного забоя вызвано стремлением повысить коэффициент использования забойного оборудования (это отношение времени работы оборудования за минусом времени, затрачиваемого на монтаж-демонтаж, к его сроку службы). Необходимо также подчеркнуть, что для увеличения коэффициента использования оборудования Минуглепром СССР рекомендовал увеличить длину столба по простиранию в 2 раза (в 1985-1986 гг. длина столба составляла в среднем 900 м). Эту же цель ставят при работе комплексномеханизированных лав с разворотом без перемонтажа.

12

Вынимаемая мощность m – один из параметров, характеризующих пласт. Пласты по мощности классифицируют следующим

При выборе комбайна пределы регулирования шнеков должны быть несколько больше, чем вынимаемая площадь пласта. В противном случае при выемке будет оставаться пачка угля.

Ширина захвата комбайна b зависит от многих факторов, основным из которых является вынимаемая мощность пласта. При выборе шнека (ширины захвата) необходимо учитывать следующие рекомен-

Средняя плотность угля в целике и насыпная масса угля γц – ве-

личины взаимосвязанные и имеющие одинаковые единицы измерения

– т/м3. Средняя плотность угля в целике изменяется в пределах 1,1- 1,5 т/м3, а насыпная масса составляет 0,8-1,1 т/м3. Следует отметить, что связующим элементом является коэффициент разрыхления, который составляет 1,1-1,4.

Сопротивление угля резанию Ар – этот параметр играет важную

роль при определении скорости подачи угольного комбайна. В свою очередь, максимальный грузопоток из лавы прямо пропорционален скорости подачи комбайна. Таким образом, необоснованное увеличение скорости комбайна искусственно увеличит максимальный грузопоток, что потребует большей приемной способности конвейера (либо принятия конвейера с большей скоростью ленты, либо конвейера с большей шириной ленты).

Коэффициент машинного времени kм существенно влияет на ве-

личину среднего грузопотока из очистного забоя. Важно подчеркнуть, что сегодняшняя организация работы комплексно-механизированных забоев в отрасли позволила достигнуть величины коэффициента 0,3. Шахтерам в XII пятилетке (1986-1990 гг.) была поставлена задача: довести коэффициент машинного времени до 0,4. Кстати, бригада В.М. Гвоздева (ш. "Распадская", январь 1987 г.) при установлении ре-

13

корда суточной добычи 14000 т угля довела коэффициент машинного времени до 0,82.

При расчетах величину коэффициента машинного времени нельзя завышать, так как это приведет к искусственному уменьшению эксплуатационной нагрузки и выбору ленточного конвейера с меньшей приемной способностью, с меньшей установленной мощностью привода и с менее прочной лентой. В результате расчет не будет соответствовать реальной обстановке.

3.2.Подготовка исходных данных в режиме выбора оборудования

3.2.1.Составление схемы конвейерного транспорта участка или шахты После выбора оборудования и определения сменной добычи всех

комплексно-механизированных забоев заполнить табл. 1.

Схема конвейерного транспорта представляет собой сеть горных выработок, по которым предполагается транспортирование горной массы (рис. 2, 3).

При составлении схемы конвейерного транспорта следует стремиться к минимальному числу единиц оборудования в конвейерной линии. На схеме указывают название горных выработок, их длины и углы наклона и обозначают забои.

3.2.2. Кодирование схемы конвейерного транспорта Каждому звену или участку транспортной выработки схемы при-

сваивают номер и признак последующего звена. Для этого последовательно, как показано, например, на рис. 3, нумеруют сначала очистные, затем подготовительные забои (общей нумерацией), конвейерные выработки или расчетные участки выработок, бункеры, погрузочные пункты на другой вид транспорта в направлении, противоположном движению грузопотока (условие обязательно). Признак последующего звена может принимать следующие значения: 1 – последующее звено конвейер, 2 – бункер, 3 – скиповой подъем, 4 – погрузочный пункт на другой вид транспорта. На основании номеров и признаков последующих звеньев производится набор заданной технологической схемы конвейерного транспорта в памяти компьютера.

3.2.3. Заполнение исходных данных

всоответствии с табличными формами

Врежиме выбора оборудования исходные данные формируют ответами на вопросы, содержащиеся в табл. 2, 3, 4, 5, 6, 7. Исходные дан-

14

ные в таблицу, выполненную на развернутом тетрадном листе в клеточку, заносят построчно (через строку). См. "Пример …" табл. 8.

Таблица 1

Горно-геологические и горнотехнические показатели работы забоев шахты

G <1 – при односторонней схеме работы комбайна.

Если максимальный грузопоток меньше среднего, то расчет останавливается. Компьютер печатает комментарий: "Максимальный грузопоток меньше среднего. Проверить

исходные данные". Это означает, что заданная сменная добыча ( Асм) завышена и при

данных показателях технически не осуществима. Следовательно, при назначении сменной добычи величина ее должна быть проверена (определена из неравенства)

Aсм < 60Тсмkм b mγцνтахδ , т.