49433

Выбор и обоснование технологической схемы очистных работ

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Сравним технические характеристики комбайна с условиями данной лавы комбайны удовлетворяющие условиям данной лавы: МК67М типоразмер 1 2 3 4 работающий со става конвейера СП48М СП202; 1К101У типоразмер 1 и 2 работающий со става конвейера СП87ПМ СП202; Выбираем комбайн 1К101У типоразмер 1 работающий со става конвейера СП87ПМ имеющие технические характеристики: Наименование показателя 1К101У 1 типоразмер Применение в лаве со стоечной крепью Применяется Вынимаемая мощность пласта м минимальная максимальная 071 118 Угол...

Русский

2013-12-27

38.67 KB

25 чел.

Содержание

 

Выбор и обоснование технологической схемы очистных работ.

В настоящее время в длинных очистных забоях при разработке пластовых месторождений применяют следующие способы выемки:

- механизированный способ, предусматривающий использование  для выемки специальных очистных комбайнов или стругов;

- буровзрывной способ, при котором выемка осуществляется с использованием энергии взрыва;

- молотковый способ, при котором выемка осуществляется с использованием отбойных молотков.

При этом возможны две схемы обработки забоя лавы:

- фронтальная схема, при которой исполнительные органы добычных машин обрабатывают забой лавы сразу на всю длину лавы;

- фланговая схема, при которой добычная машина перемещается вдоль забоя лавы в направлении от одной подготовительной выработки к другой, при этом отрабатывается полоса определенной ширины.

  Нормативные документы ориентируют на применение технологических схем с комплексной механизацией очистных работ. Поэтому проверим возможность применения механизированного комбайнового комплекса в условиях заданной лавы: мощность( по заданию 0,95 м), угол падения  пласта ( 6 градусов), крепость пород (уголь 2,3), угол наклона выработки (6 градусов), средний объемный вес угля ( 1,35 т/м3), метанообильность пласта ( 5,9м3/т), сопротивляемость угля резанию (145 кг/см3), длина лавы ( по заданию 180 м ).

В условиях данной лавы не возможно применение следующих комбайновых комплексов, т. к. ни один из предложенных механизированных комплексов не удовлетворяет условиям конкретной лавы, исходя из этого выбираем узкозахватный комбайн и стоечную крепь, для условий конкретной лавы.

Сравним технические характеристики комбайна с условиями данной лавы, комбайны удовлетворяющие условиям данной лавы:

- МК67М типоразмер 1, 2, 3, 4 (работающий со  става конвейера СП48М, СП202);

- 1К101У типоразмер 1 и 2 (работающий со  става конвейера СП87ПМ, СП202);

Выбираем комбайн 1К101У типоразмер 1 (работающий со  става конвейера СП87ПМ) имеющие технические характеристики:

Наименование показателя

1К101У (1 типоразмер)

Применение в лаве со стоечной

крепью

Применяется

Вынимаемая мощность пласта, м

минимальная

максимальная

0,71

1,18

Угол падения пласта при работе

по восстанию

До 10 град.

Исполнительный орган

Шнек

Количество шнеков

2

Ширина захвата

0,63

Число двигателей

1

Максимальная сопротивляемость

Полезного ископаемого резанию, кН/м

200

Схема работы

Любая

Максимальная скорость подачи, м/мин

4,4

Потребность в нишах

Верхняя или нижняя

Схема самозарубки

---

Наименование показателя

СП78ПМ исполнение 00

Конструктивное исполнение

Передвижной изгибающийся двухцепной

Угол падения пласта при работе

по восстанию

До 10 град.

Скорость движения цепи, м/сек

1,25

Производительность, т/час

536

Число эл. двигателей

2

Длина рештака, мм

1900

Шаг скребков цепи, мм

1024

Длина конвейера в поставке, м

200

Ширина става, мм

642

Высота става со стороны

погрузки

с завальной стороны

215

564

Нормативные документы определяют, что при выборе стоечной крепи следует ориентироваться в первую очередь на применение металлической крепи. Деревянную стоечною крепь применяют в тех случаях, когда невозможно применение металлической крепи. Основным препятствием к применению металлической крепи призабойного пространства является угол падения пласта. В частности, применение металлических стоек исключено на крутом и крутонаклонном падении.

Выбор типа и типоразмера металлических стоек крепи призабойного пространства заключается в сопоставлении условий конкретной лавы с технической характеристикой стоек, и проверкой возможных стоек по высоте.

В условиях конкретной лавы нельзя принименять индивидуальную металлическую крепь призабойного пространства, поэтому применим деревянную крепь с деревянными верхняками, расположенными параллельно забою лавы. При деревянной крепи подлежат определению диаметр стоек крепи и параметры установки стоек.

Диаметр стоек расчитывается:

d =  , м

d = 0,11* = 0,107 м, принимаем d = 0,11 м;

Несущая способность деревянных стоек определяется выражением:

Рн = Ϭсж * F, где

Ϭсж - предел прочности дерева на сжатие вдоль волокон, кН/м2 (принимается равным 15 000 кН/м2);

Fплощадь поперечного сечения стойки, м2 (F =  = 0.009 м2);

Рн = 142,5 кН,

Параметрами установки крепи, подлежащим определению, являются:

a  - расстояние между осями рядов крепи в лаве, м;

b- расстояние между осями стоек в ряду, м.

Определяем а – расстояние между осями стоек в ряду в лаве, b - расстояние между осями рядов стоек крепи в лаве. а – определяем исходя из подвигания забоя лавы за цикл с коэффициентом 2,5; a= 0,63*2,5=1,26 м

м  ,где

P – несущая способность стойки кН (расчитана выше);

- мощность пород непосредственной кровли (по заданию 3,8 м);

- средний объемный вес пород непосредственной кровли (по заданию 2,65 т/м3);

Принимаем b = 1,2 м.

Выемка полезного ископаемого

Узкозахватные комбайны, предназначенные для отработки пластов пологого и наклонного падения, могут работать по односторонней или челноковой схемам. Сущность односторонней схемы заключается в том, что комбайн отрывает полезное ископаемое от пласта и разрушает его, перемещаясь вдоль забоя лавы от откаточного штрека к вентиляционному штреку. В обратном направлении комбайн перегоняется вхолостую, т.е. не разрушая пласт полезного ископаемого. При челноковой схеме работы комбайн осуществляет выемку, перемещаясь вдоль забоя лавы в обоих направлениях.

При рабочем ходе комбайна не все полезное ископаемое грузится погрузочным органом комбайна на лавный скребковый конвейер, и часть полезного ископаемого остается на почве отрабатываемой полосы в виде просыпи. Кроме того, на почву отрабатываемой полосы могут выпадать куски из забоя лавы. Сказанное требует зачистки почвы отработанной полосы.

При односторонней схеме работы холостой перегон осуществляется с включенными исполнительными органами комбайна, что позволяет зачистить большую часть просыпи. Оставшаяся часть просыпи зачищается вручную. При челноковой же схеме работы комбайна всю просыпь приходится зачищать вручную, что значительно увеличивает объем ручной работы. Безусловно, это является существенным недостатком челноковой схемы.

На практике реально применяются обе схемы работы узкозахватных комбайнов в лаве. Выбор схемы работы комбайна определяется опасностью пласта по внезапным выбросам, конструкцией комбайна, позволяющей работать по той или иной схеме, технико-экономическими показателями очистного забоя, которые обеспечиваются комбайном.

Выбор остановим на односторонней схеме работы комбайна.

И при односторонней, и при челноковой схемах работы комбайна правила безопасности [7] требуют, чтобы при угле наклона лавы более 9° на вентиляционной выработке устанавливалась лебедка, от которой в лаву через блок протягивался канат, закрепляемый на комбайне. Этот канат является страховочным, исключающим произвольное скольжение комбайна по раме скребкового конвейера в случае обрыва механизма подачи комбайна. По мере подвигания лавы лебедка переносится на 30-50 м. Перенос лебедки осуществляется рабочими ремонтной смены, не входящими в состав бригады горнорабочих очистного забоя. В нашем случае угол наклона пласта 6°, поэтому лебедку не применяем.

Чтобы комбайн смог начать отработку новой полосы, необходимо предварительно исполнительные органы комбайна поместить в новую полосу. Это возможно двумя способами: либо с использованием заранее подготовленных в лаве ниш, либо самозарубкой. Начало отработки новой полосы, в нашем случае, будет осуществляться с использованием заранее подготовленных ниш, потому что выбранный комбайн   имеет потребности в нишах. Исходя из того, что комбайн будет работать по односторонней схеме, нишу будем использовать одну, у откаточного штрека.

Во время отработки полосы при подходе к подготовительной выработке окончание полосы осуществляется без использования ниши. При окончании работ в полосе в таком случае комбайн останавливается в 30-40 см от подготовительной выработки. При этом на почве пласта остается неотработанная пачка полезного ископаемого. Для отработки этой пачки передний исполнительный орган комбайна опускается к почве пласта, снимаются погрузочные щитки, и, двигаясь в направлении от подготовительной выработки, комбайн снимает оставшуюся часть пласта на почве. Целик между отработанной полосой и подготовительной выработкой разрушается вручную.

Для расчета времени работы комбайна за цикл нужно рассчитать скорость подачи комбайна.

Расчет скорости подачи и производительности узкозахватного очистного комбайна

Расчет скорости подачи комбайна 1К101У (типоразмер 1)

Скорость подачи очистного узкозахватного комбайна (м/мин) рассчитывается по выражению:

, где

– устойчивая мощность двигателей комбайна, кВт ;

– объемный вес полезного ископаемого в массиве, т/м3;

– вынимаемая мощность пласта, м;

r – ширина захвата комбайна, м. Ширина захвата выпускаемых в настоящее время очистных комбайнов приводится в (по методичке);

Устойчивая мощность электродвигателей комбайнов с водным охлаждением составляет 0,9 ÷ 1,1 от общей мощности, установленных на комбайне двигателей, а комбайнов с воздушным охлаждением электродвигателей и с пневмодвигателями – 0,7 ÷ 0,9. Установленная мощность двигателей очистных комбайнов приведена в (по методичке).

– удельные затраты энергии на разрушение угля при фактической сопротивляемости угля резанью, кВт.час/т;

– вынимаемая мощность пласта угля, м (по заданию);

Удельные затраты энергии на разрушение угля при фактической сопротивляемости угля резанью определяются:

, где

– фактическая сопротивляемость угля резанью, кН/м;

– табличное значение сопротивляемости угля резанью ближайшее меньшее к фактической сопротивляемости резанью (по методичке), кН/м;

– табличное значение сопротивляемости угля резанью ближайшее большее к фактической сопротивляемости резанью (по методичке), кН/м;

– удельный расход энергии на разрушение угля при сопротивляемости угля резанью равной  (по методичке), кВт.час/т;

– удельный расход энергии на разрушение угля при сопротивляемости угля резанью равной  (по методичке), кВт.час/т.

Устойчивая мощность электродвигателей комбайнов с воздушным охлаждением составляет 0,7 ÷ 0,9 от общей мощности, установленных на комбайне двигателей, принимаем 0,8.

Pуст = 1 ∙ 0,8 ∙ 100 = 80 кВт;

0,63 м;

= 1,35 т/м3;

145 кг/см;

кН/м;

100 кН/м;

0,85 кВт.час/т;

0,45 кВт.час/т;

=0,81 кВт.час/т;

м/мин.

Рассчитанная скорость подачи очистного комбайна должна быть проверена

- по максимально допустимой рабочей скорости подачи комбайна по технической характеристике;

- по максимально возможной скорости передвижения машиниста комбайна по лаве;

- по скорости крепления лавы.

Проверка скорости подачи комбайна по максимально допустимой скорости подачи

Рассчитанная скорость подачи очистного комбайна не может превышать максимально допустимую рабочую скорость комбайна по его технической характеристике, т.е. должно соблюдаться неравенство

                      , где

   – максимально допустимая рабочая скорость подачи комбайна по его технической характеристике (по методичке), м/мин.

Если указанное неравенство не соблюдается, то принимается  =. При этом следует иметь в виду, что очистные узкозахватные комбайны для пологого и наклонного падения имеют плавную регулировку скорости подачи, что позволяет принимать любое значение скорости подачи в пределах допустимой.

= 2,04    = 4,4 м/мин, т.к. неравенство  выполняется, то принимаем скорость подачи  = 2,04 м/мин.

Проверка скорости подачи комбайна по максимально возможной скорости передвижения машиниста

Суть проверки заключается в том, что скорость подачи комбайна не может превышать  максимально возможную скорость передвижения машиниста комбайна по лаве (), т.е. должно выполняться неравенство

≤.

Максимально возможная скорость передвижения машиниста комбайна при вынимаемой мощности 0,95 м-2,3 м/мин.

2,04 м/мин ≤=2,3 м/мин. Неравенство выполняется. Скорость подачи комбайна не превышает скорость передвижения машиниста комбайна.

Расчет производительности очистного комбайна

Производительность очистного комбайна (т/мин) по скорости подачи рассчитывается по выражению:

, где

– объемный вес полезного ископаемого в массиве, т/м3;

– вынимаемая мощность пласта , м;

r – ширина захвата комбайна (по методичке), м;

– коэффициент, учитывающий использование ширины захвата. При подвигании лавы по восстанию  = 0,93;

– скорость подачи комбайна, м/мин;

1,35 т/м3;

r =0,63 м;

=0,93;

=2,04 м/мин;

0,95 м;

=1,53 т/мин.

Таким образом, комбайн 1К101У будет иметь скорость подачи 2,04 м/мин и производительность т/мин.

Работу комбайна обслуживают двое рабочих очистного забоя: ГРОЗ 6-го разряда (машинист комбайна 1К101У) и ГРОЗ 5-го разряда (помощник машиниста комбайна 1К101У). Машинист комбайна передвигается по лаве одновременно с комбайном, он непосредственно управляет работой комбайна. В частности, он контролирует и при необходимости корректирует ширину отрабатываемой полосы, полноту выемки пласта по мощности, не допускает прирезку пород кровли и почвы пласта. Помощник машиниста комбайна контролирует состояние кабеля, питающего комбайн, работу кабелеукладчика, состояние шлангов орошения, прохождение комбайном стыков рештаков конвейера и т.д.

При подходе к вентиляционной выработке выполняются концевые операции. Так как ниша отсутствует, то  концевые операции заключаются в демонтаже погрузочного щитка, выполнения описанных выше маневров по доработке полосы, установке погрузочного щитка на комбайн.      После окончания концевых операций начинается холостой перегон комбайна в направлении откаточной выработки. Холостой перегон комбайна осуществляется машинистом комбайна и помощником машиниста. Перегон осуществляется с включенными исполнительными органами, что обеспечивает погрузку 60-80% просыпи. Оставшаяся просыпь грузится на конвейер вручную.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76768. Кости и соединения плечевого пояса 181.88 KB
  Строение лопатки – плоской кости треугольной формы: реберная передняя поверхность с лопаточной ямой для одноименной мышцы; задняя дорсальная поверхность с лопаточной остью над и подостной ямами для одноименных мышц; три угла: латеральный угол с суставной впадиной над и подсуставным бугорками шейкой лопатки; верхний угол для прикрепления поднимателя лопатки нижний угол на уровне УIII го межреберного промежутка –ориентир при определении границ легких; два крупных отростка: клювовидный акромиальный с суставной поверхностью для...
76769. Плечевой сустав 180 KB
  У основания клювовидного отростка располагается подсухожильная синовиальная сумка подлопаточной мышцы сообщающаяся с полостью сустава. Мышцы выполняющие движения в плечевом суставе Сгибание – дельтовидная передние пучки большая грудная двуглавая клювоплечевая мышцы. Разгибание – дельтовидная задние пучки длинная головка трехглавой широчайшая мышца спины большая круглая и подостная мышцы. Отведение до горизонтального уровня – дельтовидная и надостная а выше отводят трапециевидная мышца ромбовидные подниматель лопатки приведение...
76770. Соединения костей предплечья и кисти 183.33 KB
  В своей верхней части под проксимальным лучелоктевым суставом она имеет косой пучок толстых фиброзных волокон именуемый косой хордой. Проксимальный лучелоктевой сустав образуется при сочленении суставной окружности на головке луча и лучевой вырезки на проксимальном эпифизе локтевой кости. Он входит в состав локтевого сустава.
76771. Локтевой сустав 179.76 KB
  Шаровидный плечелучевой сустав изза тесной связи с другими двумя суставами утрачивает одну ось и движения в нем осуществляются по фронтальной и продольной оси. Капсула спереди и сзади тонкая возможность вывихов и укреплена по бокам внутри и снизу связками: боковыми коллатеральными: локтевой и лучевой; внутрисуставной кольцевой связкой лучевой кости; снизу квадратной – между лучевой шейкой и дистальным краем лучевой вырезки на локтевой кости. Спереди у лучевой шейки возникает слепое синовиальное выпячивание.
76772. Суставы кисти 182.29 KB
  Среди запястнопястных суставов особое место занимает запястнопястный сустав большого пальца так как в процессе антропогенеза в нем сложились специфические приспособления для противопоставления оппозициорепозицио его остальным пальцам. Они сводятся к следующему: изоляции сустава от остальных запястнопястных суставов; формированию седловидной суставной поверхности у коститрапеции и I пястной кости; наличию широкой свободной капсулы; наклону фронтальной оси к ладони что обеспечивает не только сгибание и разгибание но и смещение пальца...
76773. Развитие и строение скелета нижней конечности 185.87 KB
  Все кости проходят через три стадии остеогенеза: фиброзную хрящевую костную. Скелет нижней конечности состоит из пояса правая и левая тазовые кости и свободной части включающей бедренную кость надколенник берцовые кости голени большую и малую кости стопы с предплюсной плюсной и фалангами пальцев. В предплюсну входят кости : пяточная и таранная ладьевидная клиновидные медиальная промежуточная латеральная и кубовидная. Плюсневых костей пять – это короткие трубчатые кости.
76774. Кости таза и их соединения 183.03 KB
  Соединения костей таза: крестцовоподзвдошный сустав – плоский трехосный с очень малым объемом движений образован ушковидными суставными поверхностями крестца и подвздошной кости; имеет прочную и сильно натянутую капсулу укрепленную крестцовоподвздошными связками: вентральными межкостными и дорсальными; крестцовокопчиковый сустав – между верхушкой крестца и I копчиковым позвонком в межпозвоночном диске сустава щель зарастает после 50 лет; сустав укреплен крестцовокопчиковыми связками: вентральными дорсальными и глубокими дорсальными...
76775. Тазобедренный сустав 180.98 KB
  Суставная капсула состоящая из фиброзной и синовиальной мембран прикрепляется по краю вертлужной губы а на бедренной кости по шейке: спереди по межвертельной линии сзади – внутрь от межвертельного гребня. Внутри сустава располагается связка головки бедренной кости которая в период его формирования удерживает головку во впадине. Они кровоснабжаются следующими артериями: подвздошнопоясничной верхней ягодичной запирательной наружной половой глубокой и латеральной окружающими подвздошную кость нисходящей коленной мышечными ветвями...
76776. Коленный сустав 180.6 KB
  К внутренним связкам относятся крестообразные: передняя и задняя заполняющие межмыщелковую яму бедренной кости и межмыщелковое поле большеберцовой кости. Коленный сустав – типичный мыщелковый сложный и комплексный в нем выполняются следующие движения: вокруг фронтальной оси: сгибание и разгибание с размахом в 140150 о; сгибание тормозят крестовидные связки и сухожилие четырехглавой мышцы; мыщелки бедренной кости при этом скользят по менискам; вокруг продольной вертикальной оси объем активного вращения в среднем 15 о пассивного – 3035...