Расчет производительности выемочных комплексов и агрегатов

1. Очистные комплексы и агрегаты

Очистные комплексы и агрегаты позволяют механизировать и совмещать во времени все основные операции технологического процесса в очистном забое: выемку угля, его доставку, крепление и управление кровлей.

Комплексы и агрегаты в зависимости от условий их эксплуатации подразделяются на комплексы и агрегаты:

·  для пологих и наклонных пластов;

·  для крутонаклонных и крутых пластов.

Классификация в зависимости от мощности пластов производится в соответствии с общепринятой классификацией.

1.1.  Компоновочные схемы комплексов

В состав очистных комплексов входят (рис. 1):

·  выемочная машина (очистной комбайн или струг);

·  доставочная машина (забойный скребковый конвейер). Скребковый конвейер так же выполняет функцию базовой балки;

·  механизированная крепь;

·  крепь сопряжения забоя с конвейерным и вентиляционным штреками;

·  насосная станция (тип СНТ);

·  типовая оросительная система;

·  энергопоезд.

Рис. 1. Компоновочная схема механизированного комплекса (ОКП70)

При работе комплекса по простиранию на пластах с углами падения 9⁰ и выше на вентиляционном штреке устанавливается предохранительная лебедка типа 3ЛП или 1ЛГКН.

Все современные комплексы в своем составе имеют кабелеукладчик.

В настоящее время наиболее распространенной схемами работы комплексов являются челноковая и односторонняя схемы работы комбайнов.

1.2.  Компоновочные схемы агрегатов

Очистные комплексы не способны работать без маневровых и концевых операций. Технология выемки угля при их применении многооперационная, цикличная и требует постоянного присутствия людей в очистном забое. Создание и использование угледобывающих агрегатов позволяет перейти к поточной технологии добычи угля, выемка угля без постояного присутствия людей в забое.

В настоящее время наиболее перспективным являются фронтальные агрегаты (рис. 2), так как и на обеспечивают совмещение во времени всех операций технологического процесса и вывод людей из лавы во время выемки угля.

Рис. 2. Схема фронтального агрегата (АК‑3)

У агрегата АК‑3 уголь отбивается кольцевым многоструговым исполнительным органом и самотеком транспортируется до штрекового перегружателя. Скоростью подачи исполнительного органа на забой и разворотом става агрегата управляют с центрального, расположенного на штреке, пульта управления. После выбора хода домкратов 1/3 всех секций крепи дистанционно разгружаются, подтягиваются своими домкратами к движущемуся ставу, а затем распираются и включаются на подачу става. В этот период, став движется на забой за счет домкратов остальных 2/3 секций.

На крутых пластах нашли также широкое применение конвейероструговые агрегаты 1АНЩМ и 2АНЩМ.

1.3.  Производительность выемочных комплексов и агрегатов и интенсивность нагрузки на забой

Производительность оценивается количеством полезного ископаемого, добываемого в единицу времени. Производительность является обобщенным критерием эффективности и целесообразности применения этой техники.

Производительность бывает: теоретической, технической и эксплуатационной.

Теоретическая (Q_т, т/ч) – количество полезного ископаемого, добываемого за единицу времени при непрерывной работе выемочной машины с рабочими параметрами, максимально возможными в заданных условиях эксплуатации.

Для комбайнового комплекса или агрегата:

, т/ч

Для стругового комплекса или агрегата:

, т/ч

Для фронтального агрегата

, т/ч

где m – средняя вынимаемая мощность пласта, м; В – ширина захвата комбайна, м; v_п – максимально возможная в данных условиях скорость подачи, м/мин; g – плотность полезного ископаемого, т/м³; h – глубина резания исполнительного органа, м; v_р – максимально возможная в данных условиях скорость резания струга, м/с; v_пф –скорость фронтальной подачи исполнительного органа, м/мин.