Одним из важнейших направлений технического прогресса в горной промышленности является комплексная механизация очистных работ.
Проблема механизации и автоматизации угольной промышленности характеризуется исключительно сложными условиями труда человека и эксплуатации горных машин. Стесненность и непрерывность перемещения рабочего места, запыленность и взрывоопасность рудничной атмосферы, возможность динамических форм проявлений горного давления, нарушенность месторождений, разнообразие углов падения и мощности угольных пластов, неоднородность физико-механических свойств углей и горных пород — вот перечень только самых основных факторов, которые необходимо учитывать, начиная с проектирования и заканчивая выбором и обеспечением эффективной и безопасной эксплуатации горных машин и оборудования.
Специфические условия эксплуатации горных машин определяют и специфические требования к горным машинам, среди которых наиболее важными являются: соответствие габаритов машин размерам рабочего пространства и возможность их свободного перемещения в забое; возможность разборки машины на транспортабельные сборочные единицы; обтекаемость корпуса; достаточный запас прочности; высокая устойчивость; наличие в конструкциях средств, предохраняющих машину от движения вниз под действием собственного веса, возможность нормальной смазки и доступ ко всем элементам с целью их технического обслуживания. Всем перечисленным требованиям соответствуют горные машины и комплексы третьего поколения.
Комплексная механизация основных процессов и операций комплексами третьего поколения позволила повысить среднесуточную нагрузку на лаву и производительность труда. Увеличилась знерговооруженность очистных комбайнов и забойных конвейеров. Реализовано решение о значительном повышении рабочего сопротивления механизированных крепей за счет увеличения рабочего диаметра гидростоек и их числа в секции крепи, увеличении начального распора и коэффициента затяжки кровли, передвижки секций с подпором кровли, а также о снабжении их гидроуправляемыми консолями с увеличенным усилием поддержания кровли в призабойной зоне. Насосная станция обеспечивает повышение начального распора, что вместе с большим сопротивлением крепи ограничило нежелательно высокое сближение боковых пород, являющееся основной причиной потери целостности непосредственной кровли в зоне работы комбайна.
Технологическая карта на ремонт рулонной кровли холодной мастикой
... под техническим руководством и контролем К производству кровельных работ допускаются рабочие, прошедшие медосмотр, обучение технике безопасности и методам ведения этих работ. При ремонте кровель с применением наплавляемых рулонных ... устройстве кровли; наличие сквозных трещин в кровельном покрытии из-за деформации основания кровли в процессе эксплуатации и механических повреждений кровли. Наиболее ...
В связи с увеличением установленной мощности выемочно-доставочного оборудования очистных комплексов реализовано увеличение напряжения силового оборудования.
В курсовом проекте рассматриваются горные машины и оборудование для очистных работ третьего поколения, применяющиеся на шахтах рудника.
Выбор оборудования произведен для конкретных горно-геологических условий, с учетом безопасной и высокопроизводительной работы.
1 Горно-геологическая характеристика пласта
Пласт отрабатывается на глубине . Угол падения пласта 90. Мощность пласта в среднем составляет 2,65, м и изменяется в пределах 2,5-2,8, м.
В средней части пласт содержит прослойка слабого аргиллита (f=) суммарной мощностью и в нижней части прослоек мощностью …м., отделяющий пачку угля мощностью….м.
Пласт представлен блестящим углем крепостью f=… сопротивления угля резанию … кН/м.
Гипсометрия пласта простая, слегка волнистая, но не исключено наличие мульд глубиною до …м. Наличие колчедана …,м. Возможны отжимы угля, поэтому необходимо проводить оборку их по мере образования.
Непосредственная кровля — алевролит средней крепости (f=…) 2 класс устойчивости, мощность изменяется от …м..
Основная кровля пласта — алевролит крупный (f=…), мощностью 9 м.
Почва пласта — алевролит средней крепости (f=…), при размокании склонен к пучению.
Приток воды в забой составит не более …, м3/час.
Природная газоносность пласта составляет 4,0 м3/т.
В тектоническом отношении пласт простой, дизъюнктивных нарушений нет, но не исключено наличие зон повышенной трещиноватости.
2 Выбор системы разработки и способа управления кровлей
Рациональной является такая система разработки пласта, которая обеспечивает высокую безопасность труда, экономическую эффективность, высокую степень механизации и производительности труда.
На основании заданных условий выбираем систему разработки длинными столбами по простиранию.
Система разработки длинными столбами по простиранию характеризуется независимым ведением очистных работ в пределах выемочного поля. На момент начала очистной выемки все подготовительные выработки должны быть проведены на всю длину. Столбовая система разработки имеет преимущества по сравнению с другими системами: предварительное проведение выработок способствует дегазации пласта; заблаговременное проведение подготовительных выработок позволяет детально разведать пласт, что очень важно при применении механизированных комплексов; лучшие условия для проветривания очистных забоев, чтобы утечки воздуха были минимальными.
Управление кровлей – это совокупность мероприятий по регулированию горного давления в рабочем пространстве очистного забоя и прилегающих к нему подготовительных выработок для обеспечения безопасного выполнения производительности процессов. Принимаем способ управления кровлей — полное обрушение.
3 Выбор оборудования
Исходя из горно-геологических условий выбираем основное оборудование: комплексы TAGOR 15/32, комбайны SL300/3, лавные конвейера AFC38 .Технические характеристики оборудования комплекс приведены в таблице 3.1, 3.2, 3.3.
Таблица 3.1.
Техническая характеристика комплексов
|
Показатели |
Комплексы |
|
|
Мощность пласта, м |
1,5-3,2 |
|
|
Угол падения пласта, град |
До 20 |
|
|
Кровля пласта |
||
|
Сопротивление крепи, кН на 1м2 поддерживаемой кровли |
1025 |
|
|
на 1м посадочного ряда |
69,1 |
|
|
Шаг передвижки секции, м |
0,8 |
|
|
Шаг установки секции, м |
1,75 |
|
|
Коэффициент затяжки кровли |
||
|
Проходное сечение для воздуха, м2 |
2,6-6,4 |
|
|
Давление на почву, мПа |
||
Таблица 3.2.
Техническая характеристика комбайнов
|
Показатели |
Комбайны |
|
|
Вынимаемая мощность пласта, м |
1,4-3,8 |
|
|
Диаметр шнека, м |
1,4 |
|
|
Ширина захвата, м |
0,8-1,0 |
|
|
Тяговое усилие, кН |
800 |
|
|
Мощность электродвигателя, кВт |
2×460 |
|
|
Габариты, мм: |
||
|
Длина, мм |
||
|
Высота, мм |
||
|
Масса, т |
70 |
|
Таблица 3.2.
Техническая характеристика конвейеров
|
Показатели |
Конвейеры |
|
|
Производительность, т/мин |
1500 |
|
|
Длина, м |
300 |
|
|
Калибр тяговой цепи, мм |
38×148 |
|
|
Разрывное усилие тяговой цепи, кН |
||
|
Мощность электродвигателей, кВт |
500 |
|
|
Количество электродвигателей |
2 |
|
|
Масса, т |
||
4 Выбор механизированной крепи
Исходя из технических характеристик и горно-геологических условий пласта выбираю крепи ….
Механизированная секция TAGOR 15/32 (описание конструктивных особенностей секции)
4.1 Проверка крепи на несущую способность
Важнейшим параметром механизированной крепи является ее рабочее сопротивление на единицу площади поддерживаемой кровли (кН/м2) и на 1м посадочного ряда (кН/м).
Проверка крепи на несущую способность сводится к сопоставлению расчетных нагрузок на крепь от действия пород непосредственной кровли ( и ) соответствующими рабочими сопротивлениями ( и ), взятыми из технической характеристики крепи.
Рабочая нагрузка на 1м2 площади кровли пространства забоя определяется по формуле:
кН/м2
где: = 9– мощность непосредственной кровли;
- = 2,4– объемный вес пород непосредственной кровли.
Нагрузка на 1 м посадочного ряда крепи определяется по формуле:
- кН/м
(4.2)
где: = 6,2 – длина секции крепи по перекрытию;
- = 0,8 — шаг передвижения секции.
Для нормальной и безопасной работы должны иметь место неравенства:
кН/м2
кН/м2 (4.3)
кН/м
кН/м
где: = 1025 – сопротивление крепи на 1 м поддерживаемого
= 2050 — сопротивление крепи на 1 м посадочного ряда.
4.2 Определение типоразмера крепи
Мощность пласта не является величиной постоянной, она изменяется в пределах очистного забоя и по длине выемочного поля.
Проверяем крепь на возможность ее работы в условиях опускания кровли над передними и задними рядами гидростоек.
м
м (4.4)
м
м
где: = 1,5, = 3,2 – минимальная и максимальная конструктивная высота крепи, м ;
- = 2,5, = 2,8 – минимальная и максимальная мощность пласта, м.
- коэффициент, учитывающий класс кровли,(2класс устойчивый породы — 0,025)
- запас раздвижности гидростоек на разгрузку (для мощности пласта более 1,2м=0,08м) .
и — расстояние от плоскости забоя до оси передней и задней стоек, м:
,м
,м
где: = 4,7 – расстояниe от задней до передней кромки козырька;
- = 0,3 — расстояниe от забоя до передней кромки козырька;
- = 0,8 — ширина захвата.
4.3 Расчет количества секций
Число установленных секций в лаве определяется по формуле:
шт.
где: = 280 – длина лавы;
- = 1,75 – шаг установки крепи.
5 Выбор выемочной машины
Для данной лавы, исходя из горно-геологических условий, выбираем комбайн SL300/3 , который может применяться на пластах мощностью, 2.8 м.
Таблица 5.1
|
№ по порядку |
Показатели |
Параметры |
|
1 |
Диаметр шнека, мм |
1,4 – 2,4 |
|
2 |
Скорость резания, м/с |
|
|
3 |
Ширина захвата, м |
0,8 – 1,0 |
|
4 |
Маневровая скорость комбайна, м/мин |
15 |
|
5 |
Тип резца |
РО80 |
|
6 |
Частота вращения, об/мин |
34 |
|
7 |
Общее число резцов на шнеке |
Комбайны типа состоят из следующих основных узлов:
………………………………………………………………………………
5.1 Расчет скорости подачи очистного комбайна
Определяем скорость подачи комбайна по четырём ограничивающим факторам: мощности двигателя комбайна; вылету резца; газовому фактору; производительности забойного конвейера.
