Технология и механизация систем разработки

 

Для выемки IV сильвинитового слоя верхней лавой предлагается использовать очистной гидромеханизированный комплекс в составе:

– комбайн SL-300NE – 2 шт.;

– забойная механическая крепь «Фазос-09/15» – 125 шт;

– крепь прикрытия «Фазос-15/31» - 4 комплектов;

– забойный скребковый конвейер СПЗ-1-228 – 1 шт.;

– штрековый конвейер СПШ-1-228 – 2 шт.;

– система охлаждения;

– насосная станция (гидрооборудование);

– система сигнализации и связи;

– система электрооборудования.

Технология выемки IV сильвинитового слоя комбайном SL-300NE заключается в следующем: выемка производится комбайнами, перемещающимися по ставу забойного конвейера с помощью бесцепной системы подачи. Комбайны обеспечивают механизированную выемку и погрузку отбитой руды на забойный конвейер, зачистку комбайновой дороги в процессе отгона комбайна после выемки каждой полосы. Выемка полосы осуществляется в направлении от вентиляционного штрека лавы к бортовым штрекам с зарубкой у вентиляционного штрека. Передвижка забойной крепи производится непосредственно за комбайном.

Таблица 1.12 - Техническая характеристика комбайна SL-300NE

Технические параметры	Величина	Ед. изм.
Напряжение питания		В
Мощность электродвигателя резания		кВт
Мощность электродвигателя подачи		кВт
Мощность электродвигателя гидронасоса	7,5	кВт
Мощность электродвигателя вентилятора		кВт
Число оборотов режущего органа	48/56	об/мин
Максимальный угол падения пласта		Град
Максимальное тяговое усилие		кН
Максимальная скорость подачи (маневровая)		м/мин
Высота комбайна по корпусу		Мм

 

 

Таблица 1.13 - Техническая характеристика конвейера скребкового забойного СПЗ-1-228

Технические параметры	Значение	Ед.изм.
Длина конвейера	По заказу
Высота разгрузки		мм
Производительность		т/час
Тяговый орган цепь	30х108 (ТУ2.0173856.024-94)
количество цепей		шт.
скорость движения	1,0	м/с
Длина рештака		мм
Ширина рештака по боковинам		мм
Высота боковин рештака		мм
Ширина става с бортами		мм
Высота става с бортами		мм
Угол поворота в горизонтальной плоскости	1,1	град.
Угол поворота рештаков в вертикальной плоскости		град.
Электродвигатель ЭДКОФВ315М4	2х160	КВт
Питающее напряжение	660/1140	В

Таблица 1.14 - Техническая характеристика конвейера скребкового штрекового СПШ-1-228

Технические параметры	Значение	Ед.изм.
Длина конвейера	По заказу
Высота разгрузки		мм
Производительность		т/час
Тяговый орган:
цепь	30х108 (ТУ 12.0173856.024-94)
количество цепей		шт.
скорость движения	1,0	м/с
Длина рештака		мм
Ширина рештака по боковинам		мм
Высота боковин рештака		мм
Ширина става с бортами		мм
Высота става с бортами		мм
Угол поворота рештаков в горизонтальной пло-скости	1,1	град.
Угол поворота рештаков в вертикальной пло- Скости		град.
Электродвигатель АВР280 М4	2х132	кВт
Питающее напряжение	660/1140	В

 

 

Таблица 1.15 - Техническая характеристика крепи забойной Фазос-09/15

Технические параметры	Величина	Ед. изм.
Максимальная высота крепи		мм
Минимальная высота крепи		мм
Поддерживающая способность	354-412	кН/м2
Продольный угол наклона пласта	до 10	Град.
Шаг установки		м
Масса секции		кг
Давление питания		МПа
Количество стоек в секции		шт.
Предварительное сопротивление стойки		кН
Рабочее сопротивление стойки		кН
Усилие передвижки крепи		кН
Усилие передвижки конвейера		кН
Тип системы передвижки	прямая
Настройка пред. клапана цилиндра передвижки		МПа
Шаг передвижки секции		мм
Ширина верхняка		мм
Длина верхняка		мм

Таблица 1.16 - Техническая характеристика крепи сопряжения Фазос-15/31

Технические параметры	Величина	Ед. изм.
Максимальная высота крепи		мм
Минимальная высота крепи		мм
Масса секции		кг
Давление питания		МПа
Количество стоек в секции		шт.
Предварительное сопротивление стойки		кН
Рабочее сопротивление стойки		кН
Поддерживающая способность секции	370 - 520	кН/м2
Масса гидростойки		кг
Настройка предохранительного клапана гидростойки		МПа
Усилие передвижки крепи		кН
Усилие передвижки конвейера		кН
Шаг передвижки секции		мм
Ширина верхняка		мм
Длина верхняка без козырька		мм

 

 

 

Расчет производительности комплекса SL-300NE

Производительность комплекса W, т/сут. определяется по формуле:

W= ,

где P- мощность рабочего электродвигателя, кВт;

T- время работы комбайна по добыче за сутки, ч;

k- коэффициент использования машинного времени

n- количество комбайнов в лаве, шт;

p- средняя энергоемкость разрушения сильвинита, кВт/т

W=400∙16,25∙0,45∙2/1,5=3900 т/сут.

Выход руды с 1 метра столба лавы W_пм определяется по формуле:

W_пм = L∙m∙y,

где L- длина выемочной полосы, м;

y -объёмный вес пород, т/м³.

W_пм=250∙1,20∙2,11=633 т.

Выход руды с 1 цикла W_ц определяется по формуле:

W_ц = L∙m∙h∙y,

где h- ширина захвата режущего органа

W_ц=250∙1,20∙0,8∙2,11=506 т.

Количество циклов в сутки N_ц определяется по формуле

N_ц = W / W_ц,

N_ц=3900/506=7,7.

Принимаем количество циклов в сутки равным 7. Тогда суточная производительность комбайна равна

W=W_ц∙n,

W=506∙7=3540 т.

Месячная производительность лавы W_мес определяется по формуле:

W_мес.= 3150∙25=88500 т.

Годовая производительность лавы W_годт/год определяется по формуле:

W_год.=88500∙12=1062000 т.

 

Проверочный расчет забойной крепи Фазос-9/15

Конструктивная максимальная и минимальная высота в лаве должна удовлетворять условию:

Н_мах > m_мах (1 – α ∙ L_П), мм

Н_min < m_min(1 – α ∙ L_З ) – b – t, мм

где	Нмах = 1500 мм – максимальная конструктивная высота крепи;
	Нmin = 900 мм – минимальная конструктивная высота крепи;
	mмах=mмin=1200 мм –вынимаемая мощность;
	α = 0,015 – коэффициент опускания кровли для условий Старобинского месторождения;
	LП = LЗ=3,4 м - расстояние от груди забоя до оси передней и задней стойки секции (комплекта) крепи, замеряемое по почве лавы или основанию крепи;
	b = 50 мм – запас на разгрузку крепи от давления;
	t = 45 мм – суммарная толщина породной подушки;

900 мм <1043 мм;

1500мм > 1139 мм

Из расчётов следует, что требуемое условие соблюдается.

Несущая способность q_c, кН/м², механизированной крепи в лаве должна удовлетворять условию:

q_c ≥ q,

где q_с – несущая способность крепи, кН/м²;

q - удельная нагрузка механизированной крепи от горного

давления, кН/м².

Несущая способность крепи q_с, кН/м², определяется по формуле

,

где - рабочее сопротивление секции, кН;

- ширина призабойного пространства(расстояние от груди забоя до завального конца верхняка крепи), берется после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи, м;

- шаг установки секций крепи в лаве, м.

Q_C = 1662∙2=3324 кН/м²; B_З=2,4-0,8 +3,135= 4,7 м;

q_C= =353,6 кН/м² > 300 кН/м².

Т.к. ширина призабойного пространства м указанные значения удельной нагрузки должны быть скорректированы в соответствии с зависимостью

,

где К - размерный коэффициент, , К = 0,0225.

321,7.

Условие q_c ≥ q_к так же соблюдается: 353,6 кН/м² > 321,7 кН/м².

Согласно произведенным расчетам применяемая забойная крепь Фазос-09/15 обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства.

 

Для выемки сильвинитовых слоёв II, II-III, III нижней лавой предлагается использовать очистной гидромеханизированный комплекс в составе:

– комбайн SL-300/400 – 1 шт.;

– забойная механическая крепь «Фазос-16/24» – 119 шт;

– механическая крепь сопряжения конвейерного и вент. штреков «Фазос -15/31» – 3 комплекта;

– забойный скребковый конвейер СПЗ-1-228 – 1 шт.;

– штрековый конвейер СПШ-1-228 – 2 шт.;

– система охлаждения;

– система пылеподавления;

– насосная станция (гидрооборудование);

– система сигнализации и связи;

– система электрооборудования.

Таблица 1.17 - Техническая характеристика очистного комбайна SL-300/400

Технические параметры	Значение	Ед.изм.
Длина комбайна по осям шнеков		мм
Длина корпуса комбайна		мм
Глубина подрубки почвы режущим 1400 мм		мм
Высота корпуса		мм
Минимальная вынимаемая мощность		мм
Ширина режущего органа		мм
Вес комбайна		т
Максимальное тяговое усилие		кН
Скорость подачи маневровая	0-10	м/мин
Электродвигатель резания
Мощность	2 х 400	кВт
Напряжение питания		В
Номинальный ток		А
Электродвигатель подачи
Мощность	2 х 35	кВт
Напряжение питания, постоянный ток		В
Номинальный ток		А
Электродвигатель гидросистемы
Мощность	2 х 7,5	кВт
Напряжение питания		В
Номинальный ток	6,4	А
Электродвигатель вентилятора
Мощность		кВт
Напряжение питания		В
Номинальный ток	17,2	А
Количество оборотов		об/мин
Производительность вентилятора		м3/мин

 

 

Таблица 1.18 - Техническая характеристика крепи забойной Фазос-16/24

Технические параметры	Значение	Ед.изм.
Рабочий диапазон крепи	1,7-2,35	м
Максимальная высота крепи		мм
Минимальная высота крепи		мм
Поддерживающая способность	414-417	кН/м2
Продольный угол наклона пласта	до 6	град.
Шаг установки		м
Масса секции	7317,4	кг
Давление питания		МПа
Количество стоек в секции		шт.
Предварительное сопротивление стойки		кН
Рабочее сопротивление стойки		кН
Усилие передвижки крепи		кН
Усилие передвижки конвейера		кН
Шаг передвижки секции		мм
Количество домкратов верхняка		шт.
Ширина верхняка		мм
Длина верхняка		мм

 

Суточная производительность комбайна с одним шнеком:

При выемке руды комбайном с двумя шнеками один шнек может быть загружен не полностью, если мощность слоя, или вынимаемого пласта, меньше суммарного диаметра двух шнеков. В этом случае в формулу для определения производительности комбайна вводится используемая мощность эл. двигателей комбайна, которая определяется по формуле (кВт):

где N₁ – мощность электродвигателя переднего шнека, кВт;

N₂ – мощность электродвигателя заднего шнека, кВт;

m – мощность пласта, м;

d₁ – диаметр переднего шнека, м;

d₂ – диаметр заднего шнека, м.

Производительность комплекса W

W=594×16,25×0,45×1/1,5=2895 т/сут.

Выход руды с 1 метра столба лавы W_пм

W_пм=238×2,08×2,11=1045 т.

Выход руды с 1 цикла W_ц

W_ц=238×2,08×0,8×2,11=836 т.

Количество циклов в сутки Nц:

N_ц=2895/836=3,5.

Принимаем количество циклов в сутки равным 3. Тогда суточная производительность комбайна равна

W=836∙3=2508 т.

Месячная производительность лавы W_мес

W_мес= 2508×25

где 25 – среднемесячное количество дней по добыче для комплекса.

W_мес=3240×25=62700 т/мес.

Годовая производительность лавы W_год

W_год= W_мес×12

W_год=62700×12=752400 т/год.

Проверочный расчёт механизированной крепи очистного забоя

Расчет выполняем в соответствии с методикой, приведенной в «Нормативных и методических документов по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей».

Максимальная и минимальная конструктивная высота крепи в лаве H_min и H_max, должна удовлетворять условию

,

,

где m_min и m_max- минимальная и максимальная вынимаемая мощность пласта (слоя) в пределах выемочного столба, мм;

l_n и l_з - расстояние от груди забоя до оси передней и задней стойки секции (комплекта) крепи, замеряемое по почве лавы или основанию крепи, м (для однорядной крепи l_n = l_з =4,4 м);

a - коэффициент опускания кровли, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении- 0,015 1/м;

b - запас на разгрузку крепи от горного давления, принимаемый для пластов (слоёв) мощностью более 1,5 м – 50 мм.

t - суммарная толщина породной подушки под основанием и на перекрытии секции (комплекта) крепи, мм; для пластов (слоёв) мощностью более 1,5 м – 45 мм.

,

1600мм <1847 мм.

,

2400мм > 1942мм.

Из расчётов следует, что требуемое условие соблюдается.

Несущая способность q_c, кН/м², механизированной крепи в лаве должна удовлетворять условию

,

где q_c - несущая способность крепи, кН/м²;

q - удельная нагрузка механизиров нной крепи от горного давления, кН/м².

Несущая способность крепи q_c, кН/м², определяется по формуле

,

где Q_c - рабочее сопротивление секции, кН;

B_з - ширина призабойного пространства (расстояние от груди забоя до завального конца верхняка крепи), берётся после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи, м;

S - шаг установки секций крепи в лаве, м.

; B_з =4,25 м; S=2 м.

т.к. ширина призабойного пространства B_з >4,2м указанные значения удельной нагрузки должны быть скорректированы в соответствии с зависимостью

,

где К - размерный коэффициент, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождений, К=0,0225 м⁴/кН.

Условие также соблюдается: 391 кН/м² >303 кН/м².

Согласно произведённым расчётам применяемая забойная крепь Фазос-16/24 обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства.

---

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!