Выбор механизированной крепи

Выбор оборудования

От степени соответствия выбранного типа оборудования условиям его применения при отработке выемочного поля зависят безопасность и условия труда шахтеров, технико-экономические показатели работы очистного забоя, надежность и долговечность оборудования.

Комплексная механизация очистных работ в забое осуществляется механизированными очистными комплексами или агрегатами.

В состав очистного механизированного комплекса входят: выемочная машина - очистной комбайн или струг; доставочная машина - забойный скребковый конвейер; механизированная крепь, крепи сопряжения забоя с конвейерным и вентиляционными штреками; насосные станции; оросительная система; энергопоезд; кабелеукладчик; предохранительная лебедка, при работе комплекса на пластах с углами падения10 (при цепной системе подачи.

При выборе средств механизации необходимо учитывать горно­геологические, горнотехнические и природные факторы.

Выбор оборудования необходимо начинать с выбора крепи.

Технические характеристики оборудования.

Технические характеристики механизированной крепи К-11 представлены в таблице 4.

Таблица 4

Крепь	Высота секции в положений, мм	Угол падения, град	Удельное сопротив­ление на 1м2 кровли кН/м2	Площадь проходного сечения ДЛЯ воздуха, м2	Расстояние а от задней гидростойки до передней кромки козырька, мм	Расстояние с от передней гидростойки до передней кромки козырька, мм	Расстоя ние а от забоя до пере дней кромки козырька, мм
сдвину том,	раздви нутом, "тах
К-11					5,25

Технические характеристики очистного комбайна SL-500 представлены в табл ице 5.

Таблица 5

Комбайн	Вынимаемая мощность пласта, м	Угол падения, град	Мощность эл. двигател. привода исполнитель­ных органов	Тип эл. двигат- теля	Скорость подачи, м/мин	Номина льное тяговое усилие, кН	Диаметр, м	Ширина захвата, м	ско рость резания, м/с
			; 4
SL-500	2.5-6.0			ЭКВЭ	10,5		1,5	0,8	3,9

Максимальная производительность забойного конвейера СПЗ1-228 Q = 16 т/мин.

Расчет скорости подачи очистного комбайна

B этом разделе определяется скорость подачи комбайна по четырем ограничивающий факторам: мощности двигателя комбайна, вылету резца, газовому фактору, производительности забойного конвейера.

Если в качестве выемочной машины принят не комбайн, рассчи­тывается скорость подачи выемочной машины, либо скорость подвига­гия забоя.

Расчет производительности очистного комбайна

B этом разделе приведен расчет теоретической, технической и эксплуатационной производительности очистного забоя.

Выбор оборудования

От степени соответствия выбранного типа оборудования условиям его применения при отработке выемочного поля зависят безопасность и условия труда шахтеров, технико-экономические показатели работы очистного забоя, надежность и долговечность оборудования.

Комплексная механизация очистных работ в забое осуществляется механизированными очистными комплексами или агрегатами.

В состав очистного механизированного комплекса входят: выемочная машина - очистной комбайн или струг; доставочная машина - забойный скребковый конвейер; механизированная крепь, крепи сопряжения забоя с конвейерным и вентиляционными штреками; насосные станции; оросительная система; энергопоезд; кабелеукладчик; предохранительная лебедка, при работе комплекса на пластах с углами падения10 (при цепной системе подачи.

При выборе средств механизации необходимо учитывать горно­геологические, горнотехнические и природные факторы.

Выбор оборудования необходимо начинать с выбора крепи.

Выбор механизированной крепи

При выборе, механизированной крепи прежде всего, необходимо обеспечить соответствие ее номинального рабочего сопротивления типу основной кровли по нагрузочным свойствам, что требует рассмотрения единой классификации кровель угольных пластов.

Определения типоразмера крепи.

Типоразмер механизированной крепи определяется следующими условиями:

, м. (1.1)

, м. (1.2)

где и - минимальная и максимальная конструктивная высота крепи, м;

- минимальная мощность пласта, м; по заданию = 2,5;

- максимальная мощность пласта, м; по заданию =2,5;

- наименьшее расстояние от забоя до передней гидростойки, м;

- наибольшее расстояние от забоя до задней стойки, м;

-коэффициент сближения боковых пород, который для условий Куз­басса составляет 0,05 м-¹;

θ- запас раздвижности гидростоек на разгрузку, который для m >1 м должен быть не менее 0,05 м.

Определение наибольшего расстояния от забоя до гидростойки, наименьшего расстояния от забоя до гидростойки, площади сечения под крепью для прохода воздуха.

Для однорядных крепей:

(1.3)

где - наибольшее расстояние от забоя до гидростойки, м;

- расстояние от гидростойки до передней кромки козырька, м;

- расстояние от забоя до передней кромки козырька, м;

- ширина захвата комбайна, м.

(1.4)

где - наименьшее расстояние от забоя до гидростойки, м;

- расстояние от гидростойки до передней кромки козырька, м;

- расстояние от забоя до передней кромки козырька, м.

По условиям заданных в курсовом проекте возможно применение следующих типов механизированных крепей.

Технические характеристики механизированных крепей.

Таблица 2

Крепь	Высота секции в положений, мм	Угол падения, град	Удельное сопротив­ление на 1м2 кровли кН/м2	Площадь проходного сечения для воздуха, м2	Расстояние α от задней гидростойки до передней кромки козырька, мм	Расстояние с от передней гидростойки до передней кромки козырька, мм	Расстояние d от забоя до пере дней кромки козырька, мм
сдвину том, Hmin	раздви нутом, Hmах
М 145					7-19
К-11					5,25

Проверим возможность применения механизированной крепи К-11, для этого определим и :

Подставим численные значения в формулы (1.1) и (1. 2) получим

Вывод: останавливаем свой выбор на данной крепи ,так как она удовлетворяет условиям (1.1) и (1.2).

Определим площадь прохода воздуха под крепью К-11.

Площадь сечения для прохода воздуха для всех типов крепи, определяется:

S=m+(a+b), м² . (1.5)

где m – средняя мощность вынимаемого пласта (2,5м).

S=2,5*(1,9+0,2)=5,25м²

1.1.2. Выбор выемочной машины.

В каждом механизированном комплексе одного наименования могут применяться несколько типов узкозахватных комбайнов или стругов, поэтому задача выбора выемочной машины сводится к анализу со­ответствия конструкции и параметров этик машин условиям примене­ния на данном угольном пласте. Технические характеристики и область применения некоторых узкозахватных комбайнов приведены в табл. 4.

Учитывая ограничивающие факторы (сопротивляемость угля ре­занию А_р, наличие породных прослойков и т.д.), выбранная выемочная машина должна обеспечивать высокопроизводительную работу всего комплекс

При выборе выемочной машины для пластов мощностью m< 1,5 м и А_р 180 Н/мм предпочтение следует отдавать струговым установкам.

На пластах мощностью m > 1,5 м рационально применять узкоза­хватные комбайны со шнековым исполнительным органом.

Выбор ширины захвата в зависимости от мощности вынимаемого пласта выполняется по табл. 5.

Ширина захвата комбайна должна соответствовать шагу пере­движки крепи.

Диаметр шнекового исполнительного органа очистного комбайна D выбирается из расчета полной обработки забоя, допуская при макси­мальной мощности пласта наличие обрушаемoй пачки угля.

B большинстве случаев диаметр исполнительного органа определяется как

,м. (1.6)

где – максимальная мощность пласта, м.

D=2.5/2=1.25,м

Полученное значение диаметра шнека уточняем по нормальному ряду унифицированных шнеков и принимаем ближайшей больший типоразмер, D=1,5м.

1.1.3 Выбор забойного конвейера.

В каждом конкретном случае следует произвести проверку соот­ветствия параметров забойного конвейера условиям эксплуатации и параметрам остального оборудования комплекса.

Необходимая производительность забойного конвейера должна быть не ниже теоретической производительности выемочного комбай­на.

При работе на углях средней крепости производительность серий­ных узкозахватных комбайнов составляет 4 15 т/мин, в соответствии с которой выбирается производительность забойного конвейера длина конвейера должна соответствовать длине мехaнизированнoй крепи с учетом выхода на вентиляционный и откаточный штреки.

Максимальная производительность забойных конвейеров, т/ мин.

Таблица 3

СПЗ1-228	СП87ПМ	СУОКП70	СПЦ162	СПЦ261	СПЦ271	СП301	СП1-288	Анжера 30
		12,6	7,2			16,5

Выбираем забойный конвейер СПЗ1-228, с максимальной производительностью 16 т/ мин.