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 - V_nm_вrg, т/мин, (4.1)

где V_n - скорость подачи комбайна, м/мин;

m_в - вынимаемая мощность пласта, м;

r - ширина захвата комбайна, м;

g - плотность пласта, т/м³.

Для конкретного пласта и комбайна величины m_вrg 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 N_уст - устойчивая мощность двигателя комбайна, кВт;

H_w - 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:

N_уст=(0,7-0,9) N_пасп , 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:

H_w=0,00185A_p (0,77+0,008R) (4.4)

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

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

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;

m_вын - 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;

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

q - метанообильность пласта, м³/т;

r - ширина захвата комбайна, м;

m_геол - геологическая мощность пласта, м;

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

Скорость крепления лавы, м/мин:

, м/мин; (4.6)

где b_кр - шаг установки секций крепи, м;

åt_кр -продолжительность цикла передвижки, мин.

Для механизированной крепи

åt_кр=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.