расчет производительности комбайнового комплекса (калий) — копия — копия


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего


образования


Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»


Кафедра разработки месторождений полезных
ископаемых









МЕТОДИКА РАСЧЕТА
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
КОМБАЙНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ
ПРИ ОТРАБОТКЕ ОЧИСТНОЙ
КАМЕРЫ



МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к проведению практических занятий

по дисциплине


Строительная геотехнология
»













Пермь 201
4


2


УДК 622.273.3/2


М
етодические указания к проведению практических занятий для студентов
специальностей 130400.65 Горное дело», 131201.65 Физические процессы
горного или нефтегазового производства»/сост. Челпанова Е.В., ПНИПУ
-

Пермь, 201
4
.


12


с.





Утверждено на засе
дании кафедры Разработка месторождений полезных
ископаемых», протокол № __ от __.
01
.201
4




Изложен
а

упрощенная
методик
а

определения
производительности
комбайновых комплексов при отработке очистной камеры на

Верхнекамско
м

месторождени
и

калийных солей.






























3


ВВЕДЕНИЕ

Рабочей учебной программой по дисциплине 
Строительная
геотехнология
»

по основным образовательным программам подготовки
специалистов по специальностям 130400.65 Горное дело», 131201.65
Физические процессы горного или

нефтегазового производства»
предусмотрены практические занятия, позволяющие студентам познакомиться
с технологией
проходки горных выработок, в частности комбайновым
комплексов, включающем комбайн, бункер перегружатель и самоходный вагон
.

Студенту необходи
мо подготовится к аудиторным занятиям. Перед
занятиями студенту рекомендуется повторить материал по тематике занятия.

При проведении занятий используются презентации
и

различны
е

вспомогательны
е

средств
а
: интерактивн
ая

доск
а
, книг
и

и т.п., демонстрируется

фильм, в котором показываются процессы добычи полезных ископаемых в
очистных камерах на рудниках Верхнекамского месторождения калийных
солей

ВКМКС
.


ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

1.

Ознакомиться с настоящими методическими указаниями.

2.

Изучить теоретический матер
иал по тематике практического занятия
самостоятельно перед началом аудиторного занятия.

3.

Получить индивидуальное задание.

4.

Выполнить и оформить работу.

5.

Защитить работу во время аудиторных занятий. При сдаче работы
оценивается: полнота выполнения задания,
аккуратность выполнения
графического материала, корректность и обоснованность выводов по
результатам выполненного задания, грамотность ответов на контрольные
вопросы


ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ:

-

закрепление теоретических знаний, полученных в результате
теорет
ического изучения процесса
проходки выработок на
ВКМКС
;

-

знакомство с методиками определения
производительности
комбайнового комплекса, включающего комбайн с планетарным
исполнительным органом, бункер перегружатель и самоходный вагон
;

-

формирование умени
й выбора и расстановки оборудования в
проводимой
выработке
, построения характерных разрезов.


1.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ
ВЫРАБОТОК
НА ВКМКС


Отработка пластов на рудниках Верхнекамского месторождения калийных
солей ВКМКС осложнена наличием в в
ышележащей толще горных пород
водоносных горизонтов. Параметры системы разработки должны обеспечивать
безопасность подработки водозащитной толщи ВЗТ и безопасность ведения


4


горных работ.

С целью уменьшения деформирования толщи пород, вызванного
отработко
й пластов, добычу полезного ископаемого осуществляют в очистных
камерах очистных выработках с коротким очистным забоем с оставлением
междукамерных целиков.
На подготовительных и очистных работах в камерах

применяют комбайновый способ выемки.

Применяют

п
роходческо
-
очистные
комбайны,
обеспечива
ющие

отделение руды от массива и погрузку
ее
в
транспортные средства.
На В
К
МКС применяется несколько типов комбайнов
,
ф
орма и размеры поперечного сечения одноходовых выработок, проводимых
комбайнами показаны на рис.
1
.













Рис.
1
. Комбайны, применяемые при отработке запасов на Верхнекамском месторождении
калийных солей, форма
и размеры поперечного сечения выработок:
а



Урал
-
61»;
б



Урал
-
10КСА»;
в



Урал
-
20А».

б

в

а


5


2.

ВЫБОР ФОРМЫ

ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

ОЧИСТНЫХ КАМЕР


В зависимости от мощности пласта и устойчивости пород кровли очистные
камеры формируются одним или несколькими ход
ами комбайна с наложением
совмещением по вертикали и горизонтали рис
2
).


Рис.
2
. Форма попере
ч
ного сечения очистных камер, проводимых комбайнами: а


одноходовая выработка; б


многоходовая выработка, с наложением ходов по
горизонтали; в


многоходовая выработка с наложением ходов по вертикали: г


многоходовая выработка с
междуходовым целиком.



Для конкретных горно
-
геологических условий выбирается поперечное
сечение очистной камеры. Тип комбайна определяет величину перекр
ытия
ходов. Чтобы уменьшить потери и разубоживание руды верхний и нижний
ходы располагают у кровли и почвы пласта. При неустойчивых породах кровли
происходит их обрушение. Для повышения устойчивости кровли камеры
осуществляют подрезку коржей чередующихся
прослоек глины и камерной
соли, оставляют защитную пачку сильвинита мощностью 0,6
-
0,8 м, или
оставляют в камере междуходовые целики. Обрушение пород кровли
происходить не будет, если ширина камеры не превышает величины
устойчивого пролета кровли в камера
х, которая устанавливается
экспериментально.



3.



ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

В данной работе

по заданным условиям: мощность пласта, тип
применяемого комбайна,
отрабатываемый пласт,
длина
очистной камеры,
межосевое расстояние, построить

на листе миллиметровки

размера А4

в
масштабе
продольный 1:200 и поперечный 1:100 разрезы
одноходов
ой

по
ширине
и двухходов
ой

по высоте
очистн
ой

камер
ы
, рис. 3

и определить
среднесменную эксплуатационную производительность комбайнового
комплекса.

При большой длине очистной к
амеры продольный разрез
изображается с разрезом в центральной части камеры.


а


6







а




б


Рис. 3. Расчетная схема для определения параметров системы разработки:
а

-

попе
речное
сечение очистных камер;
б



продольное сечение очистных камер






7


4.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
СРЕДН
ЕЙ

СУТОЧН
ОЙ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТ
И

КОМБАЙНОВОГО КОМПЛЕКСА


Q
сут
=
n
р
Q
э
,

т/сутки


n
р



количество рабочих смен в сутки;

Q
э



среднесменная эксплуатационная производительнос
ть комбайнового
комплекса, т/смену


Q
э

=
А
к
/

Т
к
,
т/смену


А
к



объем добываемой руды из камеры, т;

Т
к



полное время отработки камеры, смен.


А
к

=

А
к
'
γ



а
L
к
П
о


А
к
'



о
бъем добываемой из камеры руды

м
3
 определя
ется графически
;

γ



объемный вес руды в м
ассиве,
в расчетах принимается 2,2

т/м
3
;

а



ширина одного хода по ширине камеры,
по почве камеры
, м;

L
к



длина камеры расстояние от выемочного штрека до вентиляционного, м;

П
о



потери отбитой руды на почве камеры на ширине исполнительного органа
комба
йна, отнесенные к 1 м длины камеры, т/м.


Тип комбайна

Урал
-
61

Урал
-
10

Урал
-
20

П
о

0
,
47 т/м

0
,
31

т/м

0
,
52

т/м

l
кб


11,5

м

12,5 м

11,5 м

V
0

200 м/смену

140 м/смену

115 м/смену

V
т

3
,
0

т/мин
.

5
,
0 т/мин
.

6
,
4

т/мин
.


Полное время отработки камеры смен оп
ределяется

по выражению
:


Т 
Т
з
1

+
Т
з
2

 Т
от
1

+
Т
от
2

+
Т
о
1

+
Т
о
2

 Т
пер
,

смен,


где Т
3
1
; Т
з
2




продолжительность зарубки на
1 и 2

ход
ы

камеры, смен;

Т
о1
; Т
о2



продолжительность отработки
1 и 2

хода камеры, смен;

Т
от
1
; Т
от2




продолжительность отгона

комбайна после отработки
1

и 2

хода,
смен
;

Т
пер



продолжительность перегона комбайна на новую камеру, смен.


Продолжительность зарубки на
i
-
тый ход при отработке камеры комбайновым
комплексом с комбайн
ами

Урал

с бункером
-
перегружателем составляет 1.2
-

2
.0 смен. При этом минимальное значение Т
з

надо принимать при зарубке
комбайна перпендикулярно к оси выемочного штрека. При зарубке без
бункера
-
перегружателя указанная выше продолжительность зарубки должна
умно
жаться на поправочный коэффициент


8


к
з

=
l
кб

/
L
3
,


где
l
кб




длина комбайна, м
;


L
3



длина зарубки при отработке камеры с бункер
ом
-
перегружателем, м 20 м.


Продолжительность отгона комбайна после отработки
i
-
того хода


Т
от
i

=
L
к

/
V
0


V
0

-

условная скорость отгона комбайна, м/смену.


Продолжительн
ость перегона комбайна на новую камеру




Т
пер

 М
о

/0,3

Т
см

V
м


М
о




межосевое расстояние, м;

Т
см




продолжительность смены, час;

V
м



максимальная маневровая скорость движения комбайна,
120 м/час
.


При работе комбайна в комплексе с бункером
-
перегружат
елем время отработки
i
-
того хода камеры в сменах:


Т
о
i

=(
Т
1
i
+

Т
2i
+

Т
3i
/βt
см


Т
1
i




продолжительность отработки 1 участка
i
-
того хода камеры, мин. Этот
участок харак
теризуется тем, что комбайн работает непрерывно с постоянной
производительностью рав
но
й технической производительности комбайна;

Т
2
i




продолжительность отработки 2 участка
i
-
того хода камеры, мин. На этом
участке комбайн работает с остановками на загрузку самоходного вагона.
Причем продолжитель
ность остановок увеличивается по мере отрабо
тки
участка и, соответственно, падает произ
водительность комбайна;

Т
3
i



продолжительность отработки 3 участка


i
-
того хода камеры, мин. На этом
участке комбайн простаивает как в ожидании самоходного вагона, так и при его
загрузке. Причем простои комбайна

в ожидании самоходного вагона
увеличиваются по мере отработки уча
стка и. соответственно, снижается
производит
ельность комбайна.

Законо
мерность

и
зменени
я

производи
тельности комбайнового комплекса по
длине хода

показана на рис. 4.


9










β



сменный к
оэффициент использования ко
мбайнового комплекса во времени

Тип комбайна

Урал
-
61

Урал
-
10

Урал
-
20

При отра
ботке хода всей площадью
исполнительного органа комбайна


0.4
5

0.45

0.48

При отработке хода частью площади
исполнительного органа ра
бота с наложен
ием

0.
47

0.47

0.50


t
см



продолжительность смены,
в расчетах принимается 420
мин.


Длина м
и

продолжительность отработки 1 участка


i
-
того хода камеры мин.

Критическая длина доставки для 1 участка
i
-
того хода комбайна в камере

(
расстояние от места

р
азгрузки самоходного вагона до границы 1 участк
а


,

v
1



скорректированная скорость движения самоходного вагона на первом
участке, м/мин.;


v
1
=k
v
v
1


k
v



поправочный коэффициент, учитывающий угол падения пласта.


Угол

падения

ка
мер
ы
,

град.

0

± 5

± 10

±15


k
v

1.22

0.97

0.81

0.72


Рис. 4. Изменен
ие производи
тельности комбайнового комплекса по длине
хода камеры:

l
в



длина вагона;
l
р



расстояние доставки от устья камеры
до пункта разгрузки;
L
3



длина зарубки;
L
I
,
L
II
,
L
III



длина участков
I, II,
III,
соответственно;
L
к


длина камеры;
Q



прои
зводительность комплекса


10


v
1


скорость движения самоходного вагона по технической характеристике при
длине дос
тавки до 25 м. Для самоходного вагона 5ВС
-
15М при движении
вагона по выработ
ке сечением до 10 м
2

 70 м/мин, сечением
более 10 м
2

= 88
м/мин.

q
н




объем руды, который может разместиться в бункере
-
перегружателе без
перемещения его донным конвейером, т. Для бункера
-
перегружателя БП
-
14

q
н

 6.63 т;

Q
ki



c
корректированная производительность комбайна при отработке
i
-
того
хо
да ком
байна т/мин.

Q
ki
=
k
α
k
si
V
т


k
α


коэффициент, учитывающий угол наклона камеры.


k
si



коэффициент, учитывающий использование площади рабочего органа
комбайна при

отработке
i
-
того хода камеры:

-
при отработке
i
-
того хода комбайна в камере с полным использованием
рабочего орга
на комбайна

(
первый х
од комбайна
k
si


=
1
;

-
при отработке
i
-
того хода камеры с неполным использованием рабочего органа
ком
байна и наложением
i
-
того хода по высоте камеры

второй ход комбайна



S
х2



площадь поперечного сечения
2
-
того хода комбайна в

камере, м
2
;

S
ио



площадь
исполнительного органа

комбайна, м
2
;

V
т


техническая производительность комбайна, т/мин.

t
р



продолжительность разгрузки самоходного вагона, мин. Для самоходного
вагона 5ВС
-
15М продолжительность разгрузки

на ленточный конвейе
р составляет 1.8 мин.,

на скребко
вый конвейер
-

1.35 мин.,

на скребковый конвейер заглубленный
-

1.1 мин.,

в скважину
-
1.0 мин.;

t
мп



продолжительность маневров и пауз при разгрузке самоходного вагона,
мин. Для са
моходного вагона 5ВС
-
15М продолжител
ьность маневров и пауз
при разгрузке на ленточ
ный конвейер составляет 0.55 мин., на скребковый
конвейер или в скважину
-

0.3 мин.


При


l
Р

-

расстояние от устья камеры до места разгрузки самоходного вагона,
определяется по рис.

3,
м;

Угол наклона каме
ры, град

-
15

-
10

-
5

0

+5

+ 10

+ 15

k
α

для ком
байна



Урал
-
61

0.72

0.99

1.09

1.08

0.95

0.66

0.24

Урал
-
1
0

0.84

1.00

1.08

1.07

0.99

0.92

0.60

Урал
-
2
0

0.84

1.00

1.08

1.07

0.99

0.92

0.60


11


L
зар
20 м. Длина зарубки при отработке камеры с бункером
-
перегружателем.

Д
лина
1
участка
i
-
того хода комбайна в камере

;

Продолжительность отработки
1
участка
i
-
того хода комбайна в камере

Т
1
i
=0


При




S
х
i



площадь поперечного сечения
i
-
того хода комбайна в камере, м
2
;

а
х
i



ширина

i
-
того хода комбайна в камере, м;

а
ио



ширина

исполнительного органа

комбайна, м;


Длина м
и

продолжительность отработки
2

участка


i
-
того хода камеры мин.

Критическая длина доставки для
2

участка
i
-
того хода комбайна в камере

(
расстояние от места

разгрузки самоходного вагона до границы
2

участк
а


,

где
v
2



скорректированная скорость движения самоход
ного вагона на 2
участке, м/мин:

v

2
=
k
v
v
2


v
2




скорость движения самоходного вагона по технической характеристике
при длине доставки более 25 м.

Для самоходного вагона 5ВС
-
15М при
движении загона по выработке сечением до 10 м
2

v
2

 130 м/мин
, сечением
бо
лее 10

м
2

v
2


 140 м/мин.

q




скорректированная грузоподъемность самоходного вагона, т.

q
=

к
q

q
т



к
q



поправочный коэффициент на угол наклона камеры.

Угол наклона каме
ры, град

-
15

-
10

-
5

0

+
5

+ 1
0

+ 15


к
q

0.77

0.88

0.97

1.01

1.0
2

1.03

1.05


q
т



техническая производительность самоходного вагона, т. Для самоходного
вагона 5ВС
-
15М
q
т
=
12.5 т.


Длина 2 участка
i
-
того хода камеры 
 рассчитывается:

При


и






При


и







12


При



и






При



и






Продолжительность отработки 2 участка
i
-
того хода комбайна в камере мин.



k
с
р
i

-

коэффициент, учитывающий не совмещенное с работой комбайна время
загрузки вагона при отработке
i
-
того хода камеры;


При


и



k
c
р
i
=0.5


При


и





При



и





При



и




t
рп

-

продолжительность загрузки самоходного вагона. Для самоходного вагона
5ВС
-
15М
при загрузке из бункера
-
перегружателя
БП
-
14А
t
рп

= 1
.
0

мин.


Длина м
и

продолжительность отработки
3

участка


i
-
того хода камеры ми
н.


При








При








Приложенные файлы

  • pdf 5050572
    Размер файла: 594 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий