Расчет производительности добычных комплексов

Использование для очистных работ комплекса «Урал-20А»

Расчёт производительности проходческо-добычного комплекса «Урал–20А» на очистной выемке выполнен в соответствии с «Методическим руководством по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения».

Исходные данные для расчёта

1. Состав комплекса:

- комбайн – «Урал-20А» с сечением выработки S_к = 20,2 м²;

Техническая производительность при сопротивляемости пород резанию Ар=450 Н/мм, т/мин, не менее	6,4
Максимальная скорость движения комбайна, м/мин	3,0
Суммарная номинальная мощность двигателей комбайна, кВт, не более
Суммарная номинальная мощность двигателей основного исполнительного органа, кВт, не более
Тип исполнительного органа	планетарно-дисковый
Применяемое напряжение, В
Габаритные размеры, мм, не более: -длина -ширина по боковым фрезам - высота по рабочему органу	5100 3700
Масса комплекта поставки, т, не более
Масса комбайна т, не более

- бункер-перегружатель – БПС-25;

Технические характеристики Бункера-перегружателя БПС-25

Грузоподъемность, т
Макс. Скорость движения, км/час	0,9
Время разгрузки, с
Миним. Радиус поворота по наружному габариту, мм
Высота разгрузки, м	0,7…2,1
Привод	два гидромотора
Максимальный преодолеваемый уклон, град
Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота
Масса, кг
Применяемое напряжение, В	660/1140

- самоходный вагон – ВС-30.

Технические характеристики самоходного вагона ВС-30

Грузоподъемность, т
Макс. скорость движения, км/час
Вместимость кабельного барабана, м
Миним. радиус поворота по наружному габариту, мм
Дорожный просвет, мм, не менее
Привод	электрический
Ток	переменный
Напряжение, В
Максимальный преодолеваемый уклон, град
Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота
Масса, кг
Применяемое напряжение, В	660/1140

2. Угол падения пласта – 0º.

3. Поправочный коэффициент для комбайна на угол наклона k_α = 1,07.

4. Выемка – на полную мощность в два хода.

5. Разгрузка – на скребковый конвейер.

6. Расстояние от устья камеры до разгрузки l_р = 0м.

7. Требования к технологическому режиму:

- круглосуточно, три смены в сутки по 8 часов (две смены – добычные, одна ремонтно-добычная),

- Т = 365 календарных дней в году;

- Т_тр. = 25 суток – один раз в год полная остановка комбината на плановый ремонт;

- - количество суток, принятое для производства работ по добыче руды.

8. Плотность руды γ = 2,09т/м³.

9. Длина камеры L_к = 188,6м.

10. Длина зарубки L_з = 20м.

11. Длительность зарубки Т_з = 1,2смен.

12. Условная скорость отгона комплекса υ₀ = 2м/мин.

13. Длительность отвода оборудования из камеры смен.

14. Техническая производительность комбайна Q_к = 6,4 т/мин.

15. Потери (просыпь) т/м.

16. Поправочный коэффициент на использование площади рабочего органа комбайна :

- по верхнему ходу ,

- по нижнему ходу ,

где – площадь сечения нижнего хода – 12,8 м².

17. Минутная производительность комбайна:

- по верхнему ходу т/мин.;

- по нижнему ходу т/мин.

18. Грузоподъёмность самоходного вагона q = 30,0т.

19. Поправочный коэффициент по грузоподъёмности для самоходного вагона на угол наклона k_q = 1,01.

20. Грузоподъёмность самоходного вагона с учётом поправочного коэффициента

т.

21. Скорость движения самоходного вагона:

груженый – V₁ = 90м/мин.;

порожний – V₂ =150м/мин.

22. Поправочный коэффициент по скорости для самоходного вагона на угол наклона k_V = 1,22.

23. Скорость самоходного вагона с учетом наклона выработки:

м/мин.;

м/мин.

24. Длительность разгрузки на конвейер t_рв= 1,5мин.

25. Длительность разгрузки бункера-перегружателя в самоходный вагон

t_пр = 1,0 мин.

26. Длительность манёвров и пауз при загрузке-разгрузке самоходного вагона

t_п = 1,0 мин.

27. Наполнение бункера без продёргивания донного конвейера q_н=7,65 т.

28. Коэффициент использования комплекса во времени:

- по верхнему ходу β_в = 0,6;

- по нижнему ходу β_н = 0,65.

Расчет производительности проходческо-добычного комплекса «Урал-20А» на очистной выемке

1. Критические расстояния доставки определяются с учетом двухслойной выемки пласта, т.е. для верхнего и нижнего ходов:

а) первое критическое расстояние при непрерывной работе комбайна (характерный режим работы комплекса: комбайн работает непрерывно с технической производительностью)

- по верхнему ходу

;

- по нижнему ходу

,

б) второе критическое расстояние доставки (характерный режим работы комплекса: комбайн работает с возрастающими остановками во время загрузки самоходного вагона)

- по верхнему ходу

;

- по нижнему ходу

.

2. Длина участков I и II с учетом двухслойной выемки пласта (т.е. расстояния, работа комплекса на которых характеризуется одним из режимов работы комбайна):

т.е. по верхнему и по нижнему ходам участка, на котором комбайн будет работать с технической производительностью, не существует.

т.е. это расстояния, по верхнему и по нижнему ходам соответственно, до достижения которых отличительной особенностью режима работы комбайна являются возрастающие остановки во время загрузки самоходного вагона.

Оперативное время отработки участков камеры:

3. Длительность проходки камеры:

(14,7смен, 4,9 суток)

Длительность процесса отработки камеры:

смен

Среднесменная эксплуатационная производительность комплекса:

Q =(S_e Y – I_i)L_e+ Si Y(L_t - 0,5 L_c )/T = (20,2 2,09 – 0,52)+ 12,8 2,09 (188,6 – 0,5 20)/ 16,8 = 751 т

Суточная производительность комплекса:

т

где n_см = 2,5 – количество смен в сутки работы комплекса по добыче.

Среднемесячная производительность комплекса:

т. мес

Годовая производительность:

т.

Использование для очистных работ комплекса «Урал-400С»

Расчёт производительности проходческо-добычного комплекса «Урал–400С» на очистной выемке выполнен в соответствии с «Методическим руководством по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения».

Исходные данные для расчёта

1. Состав комплекса:

- комбайн – «Урал-400С» с сечением выработки S_к = 20,2 м²;

Технические характеристики комбайна «Урал-400С»
Техническая производительность при сопротивляемости пород резанию Ар=450 Н/м, т/мин, не менее	5.0
Максимальная скорость движения комбайна при маневрах, м/с (м/мин)	0,05 (3,0)
Производительность, т/мин
Суммарная номинальная мощность двигателей комбайна, кВт, не более
Суммарная номинальная мощность двигателей основного исполнительного органа, кВт, не более
Габаритные размеры, мм, не более:
- длина
- ширина по боковым фрезам
- высота по рабочему органу в рабочем положении
Применяемое напряжение, В
Масса, т

- бункер-перегружатель – БПС-25;

- самоходный вагон – ВС-30.

2. Угол падения пласта – 0º.

3. Поправочный коэффициент для комбайна на угол наклона k_α = 1,07.

4. Выемка – на полную мощность в два хода.

5. Разгрузка – на скребковый конвейер.

6. Расстояние от устья камеры до разгрузки l_р = 0м.

7. Требования к технологическому режиму:

- круглосуточно, три смены в сутки по 8 часов (две смены – добычные, одна ремонтно-добычная),

- Т = 365 календарных дней в году;

- Т_тр. = 25 суток – один раз в год полная остановка комбината на плановый ремонт;

- - количество суток, принятое для производства работ по добыче руды.

8. Плотность руды γ = 2,09т/м³.

9. Длина камеры L_к = 188,6м.

10. Длина зарубки L_з = 20м.

11. Длительность зарубки Т_з = 1,2смен.

12. Условная скорость отгона комплекса υ₀ = 2м/мин.

13. Длительность отвода оборудования из камеры смен.

14. Техническая производительность комбайна Q_к = 5,0т/мин.

15. Потери (просыпь) т/м.

16. Поправочный коэффициент на использование площади рабочего органа комбайна :

- по верхнему ходу ,

- по нижнему ходу ,

где – площадь сечения нижнего хода – 12,8 м².

17. Минутная производительность комбайна:

- по верхнему ходу т/мин.;

- по нижнему ходу т/мин.

18. Грузоподъёмность самоходного вагона q = 30,0т.

19. Поправочный коэффициент по грузоподъёмности для самоходного вагона на угол наклона k_q = 1,01.

20. Грузоподъёмность самоходного вагона с учётом поправочного коэффициента

т.

21. Скорость движения самоходного вагона:

груженый – V₁ = 90м/мин.;

порожний – V₂ =150м/мин.

22. Поправочный коэффициент по скорости для самоходного вагона на угол наклона k_V = 1,22.

23. Скорость самоходного вагона с учетом наклона выработки:

м/мин.;

м/мин.

24. Длительность разгрузки на конвейер t_рв= 1,5мин.

25. Длительность разгрузки бункера-перегружателя в самоходный вагон

t_пр = 1,0 мин.

26. Длительность манёвров и пауз при загрузке-разгрузке самоходного вагона

t_п = 1,0 мин.

27. Наполнение бункера без продёргивания донного конвейера q_н=7,65 т.

28. Коэффициент использования комплекса во времени:

- по верхнему ходу β_в = 0,6;

- по нижнему ходу β_н = 0,65.

Расчет производительности проходческо-добычного комплекса «Урал-400С» на очистной выемке

4. Критические расстояния доставки определяются с учетом двухслойной выемки пласта, т.е. для верхнего и нижнего ходов:

а) первое критическое расстояние при непрерывной работе комбайна (характерный режим работы комплекса: комбайн работает непрерывно с технической производительностью)

- по верхнему ходу

;

- по нижнему ходу

,

б) второе критическое расстояние доставки (характерный режим работы комплекса: комбайн работает с возрастающими остановками во время загрузки самоходного вагона)

- по верхнему ходу

;

- по нижнему ходу

.

5. Длина участков I и II с учетом двухслойной выемки пласта (т.е. расстояния, работа комплекса на которых характеризуется одним из режимов работы комбайна):

т.е. по верхнему и по нижнему ходам участка, на котором комбайн будет работать с технической производительностью, не существует.

т.е. это расстояния, по верхнему и по нижнему ходам соответственно, до достижения которых отличительной особенностью режима работы комбайна являются возрастающие остановки во время загрузки самоходного вагона.

Оперативное время отработки участков камеры:

6. Длительность проходки камеры:

(28,53смен, 9,5 суток)

Длительность процесса отработки камеры:

смен

Среднесменная эксплуатационная производительность комплекса:

Q =(S_e Y – I_i)L_e+ Si Y(L_t - 0,5 L_c )/T =(20,2 2,09 – 0,52)+ 12,8 2,09 (188,6 – 0,5 20)/ 30,71 = 160,2 т

Суточная производительность комплекса:

т

где n_см = 2,5 – количество смен в сутки работы комплекса по добыче.

Среднемесячная производительность комплекса:

т.мес

Годовая производительность:

т.

Из-за малой годовой производительности и длительности процесса отработки камеры «Урала-400С» по сравнению с «Уралом-20А», к дальнейшему проектированию принимаем проходческо-очистной комбайн «Урал-20А».

Поэтому в настоящем проекте для технологии с комбайном барабанного типа принимается производительность очистного забоя, сопоставимая с технологией для «Урала-20А», в количестве 620 тыс. т руды в год.