Технология разработки месторождений полезных ископаемых

m_max = 1,59 < m''_max =2,0,

m_min =1.3> m_нmin=1,17

Этим условиям удовлетворяют следующие типы и типоразмеры комплексов: 3МКД90 и 3МКД90Т.

Так как по горно-геологическим  и горно-техническим условиям возможно применение нескольких типов и типоразмеров комплексов, то из них надо выбрать один. Для этого необходимо руководствоваться рекомендациями [б].

Крепь КД90Т имеет  те же параметры, что и КД90, за исключением  увеличенного в 1,6 раза сопротивления крепи на 1м лавы в связи с чем она применяется при категории пород кровли А₁.

Но в данном случае породы кровля относится к  категории А₁, при которой достаточно сопротивления крепи 2КД90.

Вместе с механизированной крепью 2КД90 работают комбайн РКУ10, конвейер СПЦ162-12 и крепь сопряжения КСД 90 (таблица 5.12 [6]). Все перечисленные механизмы вместе с маслостанцией, энергопоездом и системой пылеподавления составляют механизированный комплекс 2МКД90.

Таким образом, второй типоразмер механизированной крепи  КД90 выбран правильно.

6. РАСЧЕТ НАГРУЗКИ НА  ЛАВУ, КОЭФФИЦИЕНТА РЕЗЕРВА ДОБЫЧИ

Нагрузка на очистной забой  по производительности комбайна определяется по формуле

где А_{л м} - суточная добыча (нагрузка) из очистного забоя, т/сут;

А_{с м} - среднесменная нагрузка на очистной забой, т/смену;

п_см - количество смен по выемке угля за сутки. На невыбросоопасных пластах п_см = 3, на выбросоопасных п_см = 2. В данном случае п_см = 3;

К_гн - коэффициент уменьшения нагрузки за счет наличия горногеологических нарушений. В условиях примера горно-геологические нарушения отсутствуют, поэтому К_гн = 1,0;

К_и - коэффициент извлечения угля в очистном забое. При отсутствии конкретных данных принимается К_н = 0,98.

Сменная нагрузка на лаву рассчитывается по формуле 

Где Т_см = 360 мин - длительность рабочей смены;

q_k — средняя производительность комбайна, т/мин;

К_м - коэффициент машинного времени, ед.

При безнишевой технологии К_м =0,35-0,53; при работе с нишами К_м =0,25-0,46. Как правило, необходимо стремиться к безнишевой выемке. Поэтому принимаем К_м =0,5.

Производительность комбайна вычисляется по формуле

где m - вынимаемая мощность пласта, м;

 у - объемный вес вынимаемого угля, т/м ;

г - величина захвата комбайна, м;

К_г - коэффициент использования захвата, принимается равным 0,93 при отработке лавы по восстанию пласта и 1,0 - во всех остальных случаях;

V_п - скорость подачи комбайна м/мин;

К_пс - коэффициент снижения производительности комбайна из-за недостаточного резерва приемной способности участковой конвейерной линии, равен 0,95-0,96.

Скорость подачи комбайна принимается исходя из условия 

V_п =min( V_т, , V_п V _маш),

где V_т - технически допустимая скорость подачи комбайна, м/мин, принимается по таблице 5.14 [7]. Для комбайна РКУ 10 V_т = 5 м/мин;

V_кр - скорость подачи, обусловленная скоростью крепления в лаве, м/мин;

V_{п маш} - скорость подачи, ограниченная скоростью передвижения машиниста при управлении комбайном, м/мин.

Для комплексно-механизированных лав

 

где V_кр - скорость крепления при последовательной схеме передвижки крепи и устойчивых боковых породах, м/мин, определяется по таблице 5.18 [7];

К_сх - коэффициент, учитывающий схему передвижки крепи: при последовательной передвижке К_сх = 1,0; при передвижке секций крепи через 1-2 секции К_сх = 1,5-1,8;

К_уи - коэффициент снижения скорости крепления с увеличением угла падения пласта;

К_усг - коэффициент, учитывающий устойчивость и обводненность пород кровли и почвы пласта.

Для МКД90 V_{кр т} = 2,40м/мин.

Принимаем последовательную схему передвижки секций крепи. Тогда

К_сх =1.0

При работе комплексов по простиранию  при угле залегания пласта от 9 до 35° согласно методическим указаниям [7]

К_уп =1,0-0,013 (а-9).

Для условий примера К_уп =1,0-0,013(16-9) = 0,909.

Породы непосредственной кровли и почвы средней устойчивости (см. практическое занятие 4), поэтому  принимается К_уст = 1,0.

Тогда V_кр = 2,40 • 1,0• 0,909 • 1,0 = 2,18 м/мин.

V_{п маш} - зависит от вынимаемой- мощности пласта (см [7]). Приm=1.45 м

 V_{п маш} =4,5 м/мин.

Таким образом, V_п = min(5;2,18;4,5)

Принимаем V_п = 2,18 м / мин.

Производительность комбайна равна

q_к = 1,45 • 1,45 • 0,8 • 1,0 • 2,18 • 0,96 =3,5 т/мин,

А_{с м} = 360 • 3,5 • 0,5 = 630 т/смену,

А_лм =630•3•1,0• 0,98 = 1852 т/сут.

Нормативная нагрузка на лаву определяется по формуле

Где А_н - нормативная нагрузка, т/сут;

А₀ - нормативная нагрузка при заданной мощности пласта m ₁, т/сут; а - поправка к нормативу нагрузки при изменении длины очистного забоя на 1м;

 - разность принятой и нормативной длин очистного забоя, м;

n_{с м}; Т_см, y,К_г-см. выше;

К_п - коэффициент, учитывающий работу двух комбайнов в лаве (см. [7]). Так как в примере принят в лаве один комбайн, то К_п=1,0;

К_э - коэффициент, учитывающий время работы комбайна (см [7]). При работе комплекса от 1 до 2х лет принимается К_э= 0,9. В приложении Д [7] приведены значения А₀ для МКД901-го типоразмера для т до 1,1 м. В примере рассматривается МКД90 И-го типоразмера при вынимаемой мощности пласта m₁ =1,45 м.

Поэтому пользуемся данными  таблицы 3 приложения Д [7], в которой  приведены данные для комплексов с областью применения близкой к  рассматриваемому комплексу (см. табл. 5.2).

Для m₁ =1,45 м и средней устойчивости пород кровли А_о=1000 т, =170м,

а=3 т/сут.

Принимаем = 200 м — длина комплекса в поставке табл. 2.1 [6]. Тогда

=30 м.

Рассчитываем нормативную  нагрузку

 т/сут.  

Расчет нагрузки на очистной забой по газовому фактору производится согласно методике приведенной в [6].

Если проектирование ведется  в условиях действующей шахты, то расчет максимально допустимой нагрузки на забой по газовому фактору следует  производить с учетом фактической метанообильности.

В курсовом проекте максимально  допустимая нагрузка на очистной забой  по газовому фактору может быть рассчитана как

где q_р - используемое при расчете значение относительной метанообильности; принимается в зависимости от схемы проветривания участка

А_пл - плановая нагрузка на очистной забой, т/сут;

Плановая нагрузка на очистной забой будет определена ниже с  учетом коэффициента резерва добычи и составит для разрабатываемого пласта А_пл=1862 т/сут.

Q_р - расход воздуха (м³/мин), который проходит по выработкам и который можно использовать дня разбавления метана до допустимой концентрации.     Так как в работе 4 данных указаний принимается комбинированная система разработки с преобладанием признаков столбовой с прямоточной схемой проветривания выемочного участка и подсвежением исходящей струи воздуха при нисходящей схеме проветривания лавы, то q_р = q_оч относительная метанообильность лавы (м³/т), расход воздуха определяем по формуле

Q_р =60*V_max*F_оч*k_оз,

где F_оч - минимальная площадь (м²) поперечного сечения призабойного пространства лавы в свету.

Для механизированных комплексов определяется интерполяцией

где F_min и F_max соответственно минимальная и максимальная площадь поперечного сечения лавы в свету, м²;

m'_min и m'_max — соответственно минимальная и максимальная мощность пласта, вынимаемая комплексом, м.

к₀₃ - коэффициент, учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству, примыкающему к призабойному, Для основной кровли пласта представленной глинистыми сланцами к₀₃=1,2.

Q_р = 60 • 4,0 • 2,8 • 1,2 = 807 м³/мин.

Относительная метанообильность лавы определяем по формуле