книги из ГПНТБ / Липкович С.М. Проектирование технологических процессов очистной выемки угля

Су — [^24 ÜM + ( 1 — ^ 2 ) (4ам + ^ож)] QCm п , руб.,

(19.VI)

где

/зам — суммарное время замены вышедших из строя элемен­

тов оборудования, дней;

Q — суточная производительность комплекса, т;

Суш» — условно-постоянная часть себестоимости 1 т угля по

шахте, руб.;

/ош — время ожидания доставки недостающих запасных ча­

стей, дней.

Необходимо, чтобы

Су -

Су < АС.

(20.VI)

Подставив в формулу (20.VI) значения составляющих из фор­

мул

(18.VI) и (Г9.ѴІ), получим:

АЯ/0ж QCI " < АС;

SR

_

1

(21.VI)

АС

"

СжQC£ " '

В конечном итоге, зная

Q и С ^п, оценив

суммарные

потери

времени за месяц

в ожидании доставки недостающих запасных

частей, определяем

—- , а по приведенной зависимости (см. рис. 56)

АС

находим С(х) и соответствующий набор запасных частей.

ДО

Так, при Q= 1000 т/сутки,

С^п =7 руб/т и t0ж = 0,57 дня

——=

==2,5-10“4, а соответствующая стоимость

запасных

АО

частей —

2965 руб. (хі = 5; х 2 = 5; х3 = 3; х4=5; XS= 4; Хб = 21).

56

и 57,

Цифры, стоящие у отдельных точек кривых на рис.

В табл. 5.ѴІ, 6.ѴІ, 7.ѴІ и 8.VI

приведены результаты расчетов

потребности в запасных частях и

их конкретной номенклатуре для

Интенсивность

Ожидаемое

Необходимое

число выхода

число запас­

Детали и узлы комбайна 2К-52

выхода из строя

из строя за

ных частей

А,,----

время отра­

при 95%-ной

4

ботки выемоч­

вероятности

ного поля

их наличия

Насос подающей ч а с т и

........................

0,92-10—3

3,0

7

Гидродвигатель.......................................

режущей час-

1,1 - ІО -3

3,6

8

Насос подъема шнеков

1,46-Ю -з

4,8

11

т и ...........................................................

Режущая часть.......................................

1 ,3-10-з

4,2

10

Подающая ч а с т ь ...................................

.

0,64-Ю -з

2,0

6

Электродвигатель...........................

1 ,0 2 -Ю -з

3,3

8

Домкрат подъема ш н е к а ....................

1,1-10-з

3,6

8

Гидропульт ...........................................

1 , 1 -Ю -з

3,6

8

Л ы ж а .......................................................

3,38-Ю -з

11

18

Шнеки.......................................................

гидросистемы .

2,98-Ю -з

9,8

16

Разводка маслопровода

7,75-Ю -з

25,4

40

Маслофильтр...........................................

15,38-Ю -з

50,5

70

Уплотнения УМА-1 9 0

........................

15,38-10-з

50,5

70

Т а б л и ц а

6 .VI

Интенсивность

Ожидаемое

Необходимое

Детали и узлы конвейера

число выхода

число запас­

выхода из строя

из строя за

ных частей

СПМ-8 7 и СП-63

А,,—

время отра­

при 95%-ной

4

ботки выемоч­

вероятности

ного поля

их

наличия

Переходная секция...............................

0,2-Ю -з

3,0

7

Редуктор ...............................................

0,35- Ю -з

3,5

8

Тяговая ц еп ь* .......................................

0,13

-10-з

9,1

15

Электродвигатель ................................

0,56-Ю -з

5,5

12

Вал приводной головки ........................

0,49

-Ю -з

4,8

11

Линейный р е ш т а к ................................

0,032-Ю -з

21,2

32

Ритцель ...................................................

1,9

-Ю -з

9,4

16

Соединительные звенья** тяговой цепи

0,09

-Ю -з

16 600

19200

Рештачные болты**................................

0,47-10-з

610,8

701

Предохранительные пробки турбомуфт

2 0 -Ю -з

284

326

Болты крепления приводных звездочек

1,9

-10-з

74

90

И н т е н с и в н о с т ь

О ж и д а е м о е

Н е о б х о д и м о е

ч и с л о в ы х о д а

ч и с л о з а п а с -

в ы х о д а и з с т р о я

Д е т а л и и у з л ы ги д р о ф и ц и р о в а н н о й

и з с т р о я з а

н ы х ч а с т е й

я , —

к р е п и М - 8 7

в р е м я о т р а -

п р и 9 5 % - н о й

4

р а б о т к и в ы е -

в е р о я т н о с т и

м о ч н о г о п о л я

и х н а л и ч и я

Перекрытия секций.........

0,4-10-з

2,8

6

Уширители наперекрытияхсекций .

1 ,8 -Ю -з

13,0

18

Рессоры наперекрытияхсекций ...

1,8-10-з

13,0

18

Основаниесекции..........

0,2-Ю -з

1,4

7

Стаканы...............

0 ,0 6 -Ю -з

4,3

10

Кронштейны............

0,3-10-з

2,2

7

Блочки податливостистойкикрепи..

1,4-Ю -з

10

16

Гидростойки .............

1,4-10-з

7,3

15

Гидродомкраты ..........

0,5-10-з

3,6

8

Высоконапорные шланги......

140-Ю -з

1008

1150

Блочокуправлениясекциейкрепи ..

8-Ю -з

57,6

80

Болты крепления кронштейновкреш-

14-Ю -з

100

115

такам...............

Насос Н-403.............

2,6- Ю -з

12,8

18

Электродвигатель..........

1 , 1 -Ю -з

5,4

11

Насосподпитки...........

1 , 1 -Ю -з

5,4

11

Блок разгрузки ..........

0,6- Ю -з

3,0

7

Электродвигательнасосаподпитки ..

0,56-Ю-з

2,8

6

Релеуровня масла .........

0,88-Ю-з

4,0

10

Соединительныешланги.......

1,6-10-з

15,8

22

Трубы маслопровода........

1,1-Ю-з

5,4

11

Обратныеклапаны вблоках ....

5-10-3

24,6

34

Автоматразгрузкивблоке....

9,3-Ю-з

45,8

66

Предохранительный клапан....

15,6-10-з

76,8

90

Шланги высокогодавления....

15,6-10-з

76,8

90

Муфта насосаН-403 ........

4-10-3

19,7

28

интенсивное нагревание рудничного воздуха.

рудничного воз­

Согласно Правилам безопасности температура

духа в подготовительных и очистных выработках

не должна пре­

вышать 26° С. Если учесть, что температура

вентиляционной струи

на откачном штреке не должна быть ниже

минимально допусти­

рассчитывается по

методике,

предложенной

Центрогипрошах-

том

[71].

Производительность комбайна за 1 мин

j = vnrmy, т,

(1.ѴІІ)

где

г — ширина захвата комбайна, м;

т — вынимаемая мощность пласта, м;

у — объемный вес угля, т/м3;

уп — скорость подачи, м/мин;

Ѵ„ =

,

м/мин,

(2.ѴІІ)

/м — машинная длина лавы (без ниш), м;

«ц — число циклов в сутки;

Тк — чистое машинное время работы комбайна, мин.

Из инструкции по определению производительности комбайна

по газовому режиму

0,6üBSp_р k0.з d

І =

Т„

, т/мин,

(З.ѴІІ)

n q пл +

1(1 — п ) <?пл +

С<7в.п]

1440

где

оп — допустимая скорость

движения

воздуха

по лаве,

м/сек;

живого

сечения

рабочего пространства

5р. п — площадь

работанному

пространству,

непосредственно

приле­

гающему к призабойному пространству лавы;

d — допустимая

Правилами

безопасности

концентрация

метана в исходящей струе лавы, %;

п — коэффициент,

учитывающий

естественную дегазацию

пласта в зоне выемки;

для

угля

« = 0,11 і>сут+ 0,335;

<7пл — относительная

метанообильность,

обусловленная ме-

тановыделением из разрабатываемого пласта в выра­

ботанное пространство, м3/т;

<7в. п — относительная

метанообилыюсть выработанного про­

странства, м3/т;

долю метановыделения

С — коэффициент,

учитывающий

из выработанного пространства в призабойное.

Обозначив объем угля, вынимаемого за один ход комбайна,

через Q— ІмГіпу, получим формулу для определения Тм

Тм = ----------------------ф?плПц----------------------,

мин.

(4.VII)

0>6t»BSp-n ^о.з 4

On,

9пл Ч- СЯв.п]

~j440~ ^

Поскольку в этом уравнении два

неизвестных Тм и п, состав­

ляется уравнение баланса времени

Гем Лем =

*ц.з Лем +

1,12 [Гм +

&

+ Ш «ц],

(5.VII)

где Тсм — продолжительность смены, мин;

геом — число смен по добыче;

tn з — время

на подготовительно-заключительные операции,

мин/смену;

• л

к

выполнению

следующего

11 — время

на

подготовку

цикла, мин.;

t2 — время на вспомогательные операции, мин/м;

1,12 — коэффициент, учитывающий время на отдых.

Для комплексов tn_ 3 = 25 мин,

мин, t2 = 0,\0—0,15 мин/м.

Значение коэффициента С следует принимать: при прямоточ­

ном проветривании

лавы

и

обратном

порядке отработки — рав­

ле определяют число стружек за сутки из уравнения

ANS + BN*+CN + D = 0,

(6.VII)

где А = 1;

а =

( Т см — Г п,з.0)п ;

(8.Ѵ ІІ)

ß =

в + 4 ;

(9 .VII)

»«а чл

1440со + а ( і — с о + с

<7пл

)

864yBSd

V

/ .

(1 0 . VII)

mbycqnJl^ß

‘

864vBSdaß1!3

(1 1 . VII)

тЫ лусдпл№ ’

■^лав ^

m b ljiyc N ,

(12.Ѵ ІІ)

о» =

bN;

(1 3 . VII)

Т м =

a — ß V .

(14.Ѵ ІІ)

Для шахты «Ново-Бутовская» получена

нагрузка на лаву

2100 т/сутки, «Красноармейская Западная» №

1

(расчет произво­

ства и схем

проветривания*. При газообильности

пласта 5 м3/т

(I категория

по газу)

и отсутствии поступления газа из вырабо­

танного пространства

(С = 0) нагрузка на лаву

3500 т/сутки.

по газу 665 т в смену,

или

665X3 = 2000 т/сутки. При увеличе­

нии нагрузки

на

забой

за

счет

подвигания до пСут= 6 м п=

0,11-6 + 0,335» 1. Тогда

формула для определения /

может быть

записана в таком виде:

/ =

0 >6^ p . n f e o r,3 d_

> т/мин-

(1 5 .V II)

1 г

1440

<7пл+°<7в.п

Т'м

Из формулы

(15.VII)

видно,

что лимитирующими

факторами

являются 5р. п и d

кроме

дегазации

пласта и спутников или

вы­

работанного пространства.

если изготовлять

крепи,

при

Значение 5Р. п можно

увеличить,

гламентируется

ПБ »1 % СЯ4. В ФРГ допустимое содержание мета­

на составляет

d ~ 1,5—2,0. Доведение

d

до 1% на

исходящей

струе достигается за счет подсвежения

(см. рис. 59 и 60)

и таким

образом нагрузка на лаву может быть

увеличена

до

3000—

4500 т/сутки.

^ ~ 5 м 3/ т К^ 0 ,6 5 ] Ч 3 5

А,

Чьѵ°5м3/т

9 Ь „ Ч 0 м 3/ т

ц Ь п Ч 5 м 3/ т

0,7

1,1

1,5

1,9

0,7

1,1

1,5

1,9

0,7

1,1

1,5 т п л ,м

Рис 59 Схема проветривания

уча-

Рис. 60.

Схема

проветривания

уча­

стка при отработке обратным

ходом

стка при

отработке

прямым

ходом

и подсвежения исходящей струи

и подсвежения

исходящей

струи

(шахта

им. газеты

«Социалистиче­

Такое положение имеет место в лавах с высокой

производи­

тельностью, в которых достигается рекордная добыча.

1 мин по га­

Таким образом, производительность комбайна за

зовому фактору должна определяться при d = 2.

В третьем случае, когда производительность машины не лими­

митируется современными возможностями комбайна

(по энергово­

оруженности и прочности

деталей и их надежности), возможно­

стями механизированной

крепи — скоростью

ее

передвижки, про­

изводительностью транспорта.

§ 3. Расчет предельной длины очистного забоя

по тепловому фактору

в

Предельная

длина

лавы по тепловому фактору

определяется

соответствии

с

методикой,

разработанной

академиком

А. Н. Щербанем и др. [75], и равна

у- rG (rf2 — dx)

GCP (t,t— іг) —

(16.VII)

Р

где

І2 — температура

ы а О п .С SQT ^ в . с р )

рудничного

воздуха

в

верхнем

пункте

лавы,

-Q г ~~(Fix -j- q0) Un.

cp

rG

-2

•di)

4 —

GCp А ср)

(d

(17.VII)

11— температура

рудничного

воздуха

на

входе

в ла­

ву, ° С;

2Qт — общее количество тепла, выделяющееся в лаве от по­

стоянных источников тепловыделения,

ккал/ч;

F — поверхность породных стенок очистного забоя, м2;

а — коэффициент теплоотдачи, ккал/м2-°С-ч;

tu. ср •— средняя температура пород в очистном забое, °С;

/в. ср — средняя температура

рудничного воздуха в очистном

забое, °С;

г = 0,59 ккал/кг — теплота парообразования воды;

сечение

G — количество

воздуха,

проходящего

через

лавы, кг/ч;

с?2 — влагосодержание воздуха в верхнем пункте очистного

забоя, г/кг;

di — влагосодержание воздуха

в нижнем

пункте очистно­

го забоя, г/кг;

Ср = 0,24 ккал/кг-°С — удельная теплоемкость воздуха при

постоянном давлении;

и — периметр поперечного сечения лавы, м;

q0 — удельное

тепловыделение

от окисления, ккал/м2-ч;

lt — длина лавы по тепловому фактору, м.

Средняя температура воздуха в очистном забое

h + h

°С.

(18.VII)

‘• в . с р

С р е д н я я т е м п е р а т у р а п о р о д в

о ч и с т н о м

з а б о е

tn.с р = --п4

^ Пг- > СС,

(1 9 .V II)

f n ^ B + ^ r 5^ , °С,

( 2 0 . V II)

F ст

где

в — среднегодовая температура наружного воздуха;

Н — глубина выработки от земной поверхности, м;

/г„. з — глубина от поверхности до нейтральной зоны, м;

FCT — геотермическая ступень, м/°С.

м.

Для условий Донецкого бассейна tR. в= 7,5° С; hu.3=25

Т а б л и ц а

1 -VII

Влагосодержание рудничного воздуха

(г/кг) при ф = 0 ,9

и

глубине ведения работ, м

Температура воздуха,

С

500

600

700

800

900

1000

14

8,74

8,59

8,44

8,29

8,14

7,99

15

9,19

9,09

8,99

8,89

8,79

8,69

16

9,82

9,71

9,60

9,49

9,38

9,27

17

10,47

10,35

10,27

10,19

10,11

10,03

18

11,16

11,03

10,90

10,77

10,64

10,51

19

11,89

11,76

11,63

11,50

11,37

11,26

20

12,68

12,54

12,40

12,26

12,12

11,98

21

13,49

13,35

13,21

13,07

12,93

12,79

22

14,38

14,21

14,04

13,87

13,70

13,54

23

15,16

15,12

15,04

15,00

14,96

14,92

24

16,27

16,08

15,89

15,70

15,51

15,32

25

17,30

17,10

16,90

16,70

16,50

16,30

26

18,42

18,21

18,00

17,79

17,58

17,38

27

19,41

19,27

19,13

18,99

18,85

18,71

28

20,77

20,52

20,27

20,02

19,77

19,52

29

22,05

21,79

21,53

21,27

21,01

20,75

30

23,41

23,26

23,11

22,96

22,81

22,66

31

24,84

24,55

24,26

23,97

23,68

23,39

32

26,34

26,00

25,66

25,32

24,98

24,64

33

27,94

27,62

27,30

26,98

26,66

26,34

34

29,62

29,28

28,94

28,60

28,26

27,92

35

31,40

31,00

30,60

30,20

29,80

29,40

36

33,28

32,89

32,50

32,11

31,72

31,33