Монтаж і а демонтаж комплексу

Масив ослаблен виконавчим органом, що йде попереду, при роботі на масив 

Кос = 0,85 [9],

Fв = ½ · 0,7·0,85·(2493 · 16 + 2221 · 4 + 2215 · 4 + 2651 · 4) = 20300 Н

Сумарний момент, що крутить, Мкр, Н·м, на виконавчих органах комбайна

Мкр = 0,5·Fв·Dв,

Мкрвип = 0,5 · 34120 · 1,25 = 21325 Н·м;

Мкрвід = 0,5 · 20300 · 1,25 = 12690 Н·м;

Сумарна середня сила подачі Yсер на виконавчих органах Н,

Yсер = 1/3,14· Кγохв· Кос· Yсері·nі

Yсервип = 1/3,14·1,1(3088·16 + 2587·4 +2576·4 + 3378·4) = 38610 Н;

Yсервід = 1/3,14·0,7·0,85·(3088·16 + 2587·4 +2576·4 + 3378·4) = 22970 Н;

Сила подачі комбайна на вибій Уп, Н,

Уп =Кƒ·(G ·(sinα + ƒ˝cosα) + Yсер1 + Yсер2),

де ƒ˝ - коефіцієнт тертя переміщення комбайна по конвеєру, приймається

ƒ˝ = 0,21 [9],

Кƒ  - коефіцієнт, що враховує додаткові опори переміщенню комбайна, приймається  1,3 [9],

G – вага комбайна, Н, G = 196000 Н [дод. 4],

Уп = 1,3·[196000·(sin0° + 0,21·cos0°)  + 38610 + 22970] = 133600 Н.

Середня потужність різання  Рр, на виконавчих органах комбайна, кВт,

Рр = = = 179,7 кВт

Потужність навантаження виконавчого органа Рван, кВт,

Рван = ;

Fван = C + D·hоб,

де С і D – сталі, приймаються для шнекового виконавчого органа, при роботі зі щитком С = 0, D = 350,

середня подача за один оборот виконавчого органа, см,

hоб = 100·Vп/nво = 100· 4,29/44,24 = 9,69 см,

Fван = 0 +350· 9,69 = 3392 Н,

Рван = = 9,8 кВт.

Потужність  подачі машини Рп, кВт,

Рп = = = 10,61 кВт

 

Сумарна потужність комбайна Рм, кВт,

Рм = Рр + Рван + Рп = 179,7 + 9,8 + 10,61 = 200,1 кВт.

Середня потужність і  середній момент, що крутить на валу двигуна:

Рсер = Кз·Рм,

Мсер = 9549·Рсер/nдв,

де Кз - коефіцієнт запасу потужності, приймаємо Кз = 1,25  [9],

Рсер = 1,25· 200,1 = 250,1 кВт,

Мсер = 9549· 250,1/1470 = 1625 Н·м.

 

 

 

 

4 РОЗРАХУНОК І АНАЛІЗ  ПРОДУКТИВНОСТІ ОЧИСНОГО КОМПЛЕКСУ

 

 

4.1 Розрахунок продуктивності очисного комплексу

 

Продуктивність  комбайна теоретична Qтеор, т/ч:

Qтеор = 60·Нр·Вз·Vп·γ = 60 · 1,55 · 0,63 · 4,29 · 1,35 = 339 т/ч;

де Нр - середня розрахункова потужність пласта, м;

Вз - ширина захвату виконавчого органа комбайна, м;

Vп - максимально можлива в конкретних умовах швидкість подачі комбайна, м/хв (див. розділ 3.1);

γ - щільність вугілля, т/м³, приймається в межах 1,35...1,45т/м³.

Нр = (Нmin + Hmax)/2 = (1,38 + 1,72)/2 = 1,55м

Технічна  продуктивність комбайна Qтех, т/г, (середньогодинна продуктивність за повний цикл виїмки вугілля з урахуванням витрат часу на виконання властивій машині допоміжних операцій і на усунення відмовлень, зв'язаних з конструкцією комбайна і технологічною схемою його роботи), визначається по формулі:

Qтех = Qтеор·Ктех = 339 · 0,352 = 119 т/ч.

де Ктех - коефіцієнт технічно можливої безперервності роботи комбайна в конкретних умовах експлуатації,

Ктех = = = 0,352

Т - час продуктивної роботи комбайна по виїмці вугілля, хв/цикл,

Т = = = 46,6 хв/цикл,

L - довжина лави, м;

Lн - довжина ніш, м (коли ніш нема Lн = 0)

За час повного циклу  роботи комбайна загальні витрати часу на допоміжні

операції Тдо = Тмо + Тко + Тзі + Тун = 33,3 + 20 + 17,1 + 15,5 = 85,9 хв.

де Тмо - витрати часу протягом циклу на не сполучені маневрові операції (маневровий перегін машини у вихідне положення і т.п.), хв, (приймається за даними хронометражних спостережень стосовно до конкретного типу комбайна і технологічній схеми його роботи або визначається по відомих формулах).

При однобічній схемі роботи комбайна,

Тмо = L / Vм = 200/6 = 33,3 хв.

де Vм - маневрова швидкість переміщення комбайна, м/хв, для комбайну 2ГШ68Б Vм = 6 м/хв..

Тко - час, затрачуваний на кінцеві операції (засувка комбайна в нішу при подачі на вибій базового конвеєра комплексу, перевстановлення навантажувальних щитків і т.п.), хв; по проведених хронометражних спостереженнях Тко можна приймати рівним (на один цикл) 15...30 хв.

Приймаємо Тко = 20 хв.

Тзі - витрати часу на заміну зношених різців при відомій їхній питомій витраті, хв,

Тзі = Нр·γ·L·Вз·Ζ·tзі = 1,55 · 1,35 · 200 · 0,63 · 0,13 · 0,5 = 17,1 хв,

L - довжина очисного вибою, м;

Z - питома витрата різців, шт/т;

tзі - час на заміну одного різця, хв.

Для визначення питомої витрати робочого інструмента  визначається коефіцієнт міцності вугілля ƒв по шкалі проф. М.М. Протодьяконова,

ƒв = = = 1,733.

По таблиці 4.1 визначається питома витрата різців.

При ƒв = 1,733 питома витрата різців Z = 0,13 шт/т;

Час на заміну одного різця tзі складає 0,5 хв. при швидкодіючому кріпленні.

Витрати часу на усунення несправностей Т_ун, хв, що залежать від технічної досконалості і надійності машин, визначаються по формулі:

Тун = · = · = 15,5 хв

де  Кг - коефіцієнт готовності, що використовується для оцінки впливу рівня надійності гірничих машин на розмір їхньої продуктивності і враховує безвідмовність і ремонтопридатність об'єкта.

Приймаємо значення коефіцієнта Кг = 0,75

Підставляючи знайдені значення і зробивши перетворення у  формулах, отримаємо:

Ктех = = = 0,352

Експлуатаційна  продуктивність Qе, т/г,  визначається  з урахуванням усіх  видів простоїв, що мають місце при роботі комплексу по формулі:

Qе = Qтеор · Ке = 339 · 0,287 = 97 т/г;

де Ке - коефіцієнт машинного часу;

Тео - час усунення експлуатаційних пошкоджених (час експлуатаційних простоїв), хв, не зв'язаних безпосередньо з роботою комплексу (витрати часу на промін вагонеток на навантажувальному пункті, чекання порожняка, електроенергії, усунення вивалів породи і т.п.); орієнтовно можна приймати

     Тео =25...30 хв.

Ке = = = 0,287

Розрахункове  навантаження на очисної вибій Qр т/добу, визначається за формулою:

Qр = Qе · ( Тзм – tпз ) · nзм  = 97 · (6 – 0,5)· 3 = 1605 т/добу;

де Тзм = 6г – тривалість зміни;

tпз - час на виконання підготовчо-заключних операцій, приймаємо tпз = 0,5г,

nзм - число робочих змін у добу по видобутку вугілля, приймаємо nзм = 3.

 

 

 

 

4.2 Перевірка  механізованого кріплення по  продуктивності комплексу з урахуванням газового фактора

 

Газоносність  шарів обмежує продуктивність виймальних машин за умовою провітрювання очисного вибою. Обраний типорозмір механізованого кріплення повинний забезпечувати  необхідне провітрювання вибою (значення концентрації метану у вихідному з лави струмені і швидкості повітряного струменя в лаві не повинне перевищувати 1 % і 4,0 м/с) при необхідній теоретичній продуктивності виймальної машини.

Перевірка кріплення  виконується за умовою: [7]

Sф > Sр

де Sф - фактичний перетин робочого простору, м², забезпечуваний обраним типорозміром кріплення

Sф = 2,20 м² 

Sр - розрахунковий непрохідний перетин робочого простору, обумовлений по формулі:

Sр = = = 1,695 м²;

де Q - теоретична продуктивність виймальної машини, т/хв;

Vmax - максимально припустима швидкість руху повітря по лаві (4 м/c);

d - припустима концентрація метану у вихідному струмені (1% CH4);

Квп = 1,0 ... 1,5 - коефіцієнт руху повітря по виробленому простору;

n = 0,8...0...0,9-коефіцієнт природної дегазації.

Умова Sф = 2,20 м²  > Sр = 1,695 м² виконується, отже прийнятий типорозмір кріплення 1УКП забезпечить необхідне  провітрювання очисного вибою при  продуктивності Qтеор = 5,65 т/хв..

 

 

 

 

4.3 Перевірка  теоретичної продуктивності комбайна по      швидкості кріплення очисного вибою

 

При виборі швидкостей переміщення комбайна і кріплення  лави необхідно виходити з того , що швидкість кріплення очисного вибою не повинна обмежувати робочої швидкості переміщення комбайна.

Для забезпечення постійної роботи комбайна бажано приймають швидкість  кріплення на 20% вище робочої швидкості переміщення комбайна тобто повинна виконуватися умова:

Vкр > Vп

де Vкр - швидкість кріплення очисного вибою, м/хв,

Vкр = = = 5,95 м/хв

де n - кількість одночасно  переміщуваних секцій  механізованого  кріплення;

Lc - крок встановлення секцій кріплення, м;

Vпер - швидкість пересування секції механізованого кріплення в напрямку вибою, 2,5 м/хв.;

Умова Vкр = 5,95 м/хв > 1,2 · 4,29 = 5,15 м/хв. виконується, отже затримок при роботі комбайну з-за швидкості кріплення очисного вибою не буде.

 

4.4 Перевірка  теоретичної продуктивності комбайна  по        продуктивності забійного конвеєра

 

Фактична  максимальна продуктивність виймальної машини не повинна перевищувати продуктивності конвеєра по його технічній характеристиці, скоректованої по відносній швидкості руху його тягового органа.

Теоретична  продуктивність конвеєра повинна бути на 20...30% вище ніж у комбайна, тобто повинна виконуватися умова:

Qтеор.конв > 1.2…1.3 Qтеор.комб,

До складу комплексу 1УКП входять скребковий конвеєр СП87ПМ з максимальною продуктивністю 600 т/г,  (при швидкості руху скребкового ланцюга конвеєра 1,4 м/с) [2], а теоретична продуктивність комбайна 339 т/г, умова

Qтеор.конв = 600 т/г  > 1.2…1.3 Qтеор.комб, = 406…440 т/г, це означає, що конвеєр СП87ПМ забезпечить продуктивну роботу комбайна з теоретичною продуктивністю 339 т/ч.

 

 

 

 

 

 

 

5 ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТ  В ОЧИСНОМУ ВИБОЇ

 

      Роботи в лаві ведуться добовою комплексною бригадою по п'ятиденному робочому тижні із двома вихідними днями, один вихідний загальний, другий за графіком.

Протягом  доби режим роботи лави 4-х змінний. Перша зміна ремонтно-підготовча, інші три по видобутку вугілля.

Комплексна бригада розбивається по ланках, у кожне з яких входять: машиніст комбайна і його помічник, два оператори кріплення, чотири гірники на кріпленнях сполучення, два гірники по пересувці забійного конвеєра, черговий електрослюсар, оператор на пульті керування.

У ремонтно-підготовчу зміну виходить ланка у складі 11 чоловік: 5 ремонтних електрослюсарів, 5 гірників очисного вибою й помічник машиніста комбайна. У цю зміну здійснюється ревізія гірничо-шахтного устаткування.

Приймаємо однобічну  схему роботи комбайна.

У вихідному  положенні забійний конвеєр висунутий  до вибою, комбайн перебуває в нижній частині лави, його виконавчі органи заведені в пласт вугілля самозарубанням (косими заїздами). У міру просування комбайна уздовж вибою секції кріплення, пересуваючись до вибою, підтримують кровлю що оголюється. Пересувка секцій кріплення здійснюється послідовно, після зняття смуги вугілля комбайн переганяють у нижню частину лави із зачищенням вугілля, що залишилося. Пересування конвеєра фронтальне - одночасно по всій довжині лави.

По закінченні зміни увесь комплекс опробується  під навантаженням.

Час циклу  по вийманню вугілля Тц, хв., визначається виходячи із середньої швидкості переміщення комбайна Vп.сер, м/хв., з урахуванням непродуктивних витрат часу по формулі:

 

Тц = = = 162,6 хв.

Vп.сер = = = 1,23 м/хв.

Необхідна розрахункова кількість циклів за продуктивний час  роботи Nцр, цикл/доба:

Nцр = = = 6,09

де Т - тривалість зміни по видобутку вугілля, хв;

tпз - час на виконання підготовчо-заключних операцій, хв.

Nзм - кількість змін у добу по видобутку вугілля

Значення, Nцр що вийшло, округляється до найближчого меншого цілого числа циклі на добу:

Nцр = 6,0 циклов/доба.

Кількість циклів за зміну на продуктивний час роботи Nцр, цикл/зміна:

Nц = = = 2,0

Видобуток вугілля з  одного циклу Qц, т/цикл, у зміну Qзм, т/зм, фактична за добу Qф, т/добу і фактична за місяць Qміс, т/міс:

Qц = = = 263 т;

Qзм = = = 526 т;

Qф = = = 1578 т;

Qміс = = = 40081 т;

де Nдм - кількість днів за місяць  по  видобутку  вугілля, днів (при шестиденному тридцятигодинному робочому тижневі Nдм = 25,4).

Резерв продуктивності Qрез, т/добу, складе

Qрез = Qр – Qф = 1605 – 1578 = 27 т

Місячне просування очисного вибою Lміс, м/міс, складе

Lміс = = = 96 м

Продуктивність праці  робітника основної професії Посн, т/вих. і робітника добової бригади Пр, т/вих., складе:

Посн = = = 52,6 т/вих.,

Пр = = = 32,87 т/вих.,

де Nосн – сумарна чисельність робітників основної професії ( машиніст комбайна і його помічники, ГРОВ) в видобувну зміну;

Nр - сумарна чисельність усіх робітників добової бригади.

 

 

 

 

6 ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ РОБОТІ ОЧИСНОГО              КОМПЛЕКСУ

 

При експлуатації комплексу в очисному вибої необхідно  керуватися "Правилами безпеки у вугільних шахтах" [4,5], що діють інструкціями на машини й устаткування, що входить до складу комплексу.

Гірничо-геологічні й гірничотехнічні умови застосування комплексу повинні відповідати  його технічним параметрам.

До роботи з обслуговування комплексу і його устаткування допускається персонал, що пройшов додатковий інструктаж з безпеки ведення робіт, пов'язаний із застосуванням комплексу з механізованим кріпленням.

При пересувці  секцій механізованого кріплення й  пересувці конвеєра до вибою машиністи повинні займати в лаві робоче місце під захистом розпертої секції.

При знятті розпору із секції перебувати під нею категорично забороняється.

При пересувці  секції перебувати поперед секції, що рухається, категорично забороняється.

При експлуатації комплексу повинна приділятися  особлива увага стану електроустаткування.

Особлива увага повинна бути звернена на справність механічних і електричних блокувань.

Робота комбайна по виїмці вугілля повинна здійснюватися  тільки при працюючій системі зрошення.

Перед пуском комбайна необхідно переконатися у  відсутності людей у зоні ріжучого органа машини (не менш 2 м).

При працюючому комбайні категорично забороняється спуск будь яких предметів по забійному конвеєрі.

Не допускається робота забійного й штрекового конвеєрів  у випадку: