Справочный материал к выполнению задания №4

Под производительностью угольного комбайна понимают количество угля, отделяемого комбайном от пласта в единицу времени.

Производительность комбайна определяется по формуле:

Q — Vnmвrg, т/мин, (4.1)

где Vnскорость подачи комбайна, м/мин;

mв вынимаемая мощность пласта, м;

r — ширина захвата комбайна, м;

g — плотность пласта, т/м3.

Для конкретного пласта и комбайна величины mвrg постоянны. Таким образом, производительность комбайна зависит только от скорости его подачи.

Скорость подачи комбайна определяется по трем факторам: сопротивля-емости угля резанию, газовому фактору и скорость крепления лавы

Скорость подачи комбайна по сопротивляемости угля резанию, м/мин:

, м/мин; …
(4.2)

где Nуст — устойчивая мощность двигателя комбайна, кВт;

Hw — удельные энергозатраты на разрушение угля, кВт*ч/т;

m — вынимаемая мощность пласта, м;

r — ширина захвата комбайна, м;

g — средневзвешенная плотность угля, т/м3;

 

Устойчивая мощность двигателя рассчитывается по формуле:

Nуст=(0,7-0,9) Nпасп , кВт; (4.3)

где N пасп — мощность двигателя по паспорту.

 

Средневзвешенная плотность угля определяется как средневзвешенная величина с учетом породных прослоев по формуле (2.1)

 

Удельные энергозатраты на разрушение угля, кВт/ч:

Hw=0,00185Ap (0,77+0,008R) (4.4)

где Ap — сопротивляемость угля резанию, кН/см. Определяется по формуле (2.2);

R — показатель разрушаемости пласта. Для вязких углей R=0,25Ap, для хрупких R=0,15Ap, для весьма хрупких R=0,09Ap.

 

Скорость подачи комбайна по газовому фактору, м/мин:

, м/мин; (4.5)

где v = 4м/с — допустимая по ПБ (§161) скорость движения воздушной струи в лаве;

mвын — вынимаемая мощность пласта, м;

g — плотность угля, т/м3;

b — ширина призабойного пространства, м;

j — коэффициент сужения воздушной струи (j =0,7…0,9);

d = 1% — допустимое по ПБ (§194) содержание метана в исходной струе;

kвп — коэффициент, учитывающий движение части воздушной струи по выработанному пространству. Для лав, работающих с полным обрушением коэффициент kвп=1,2-1,3;

q — метанообильность пласта, м3/т;

r — ширина захвата комбайна, м;

mгеол — геологическая мощность пласта, м;

kн — коэффициент неравномерности выделения метана в лаву. При добыче углей kн=1,4, при добыче антрацитов kн=1,6.

 

Скорость крепления лавы, м/мин:

, м/мин; (4.6)

где bкр — шаг установки секций крепи, м;

åtкр -продолжительность цикла передвижки, мин.

Для механизированной крепи

åtкр=t1+t2+t3+t4+t5; (4.7)

где t1 — время на перемещение рабочего от секции к секции и осмотр кровли, (0,06-0,08мин);

t2 — время на зачистку секции крепи перед передвижкой, (0,08-0,8мин) (если t2>0,5 мин, то на зачистку секций необходимо ставить специального рабочего по зачистке);

t3 — время на разгрузку секций крепи, (0,05-0,07мин);

t4 — время на собственно передвижку секции крепи,(0,05-0,08мин);

t5 — время на распор секций (0,05-0,07мин).

 

Для индивидуальной крепи продолжительность цикла рассчитывается аналогично, в соответствии с принятой технологией установки рам.

Расчетная скорость подачи комбайна принимается в результате сопоставления полученных результатов. Скорость подачи, рассчитанная по газовому фактору, при необходимости может быть увеличена за счет интенсификации проветривания (ПБ §161) или частичной дегазации пласта. По креплению — за счет изменения схемы крепления с последовательной на шахматную.