Выбор механизированной крепи очистного забоя

В данной части раздела необходимо определить тип кровли по тяжести, предварительно выбрать механизированную крепь, произвести проверочный расчет на соответствие требованиям стандарта [8].

Определение типа кровли, залегающей непосредственно над пластом, производится согласно требованиям [9]. Тип зависит от соотношения:

 

, (5.4)

где – коэффициент тяжести кровли;

–мощность легкообрушаемых слоев кровли (6 м), м;

– мощность пласта (2,2 м), м.

.

Так как , следовательно, кровля относится к тяжелой.

Предварительный выбор раздвижки механизированной крепи производится по раздвижке (минимальной и максимальной высоте). Из подходящих по раздвижке крепей выбираем марку М138/4 (2 тип), которая удовлетворяет требованиям по поддержанию кровли (5.2), т. е. имеет сопротивление, не менее .

Сопротивление крепи для поддержания тяжелых кровель , не менее

, (5.5)

где – вынимаемая мощность пласта (принимается равной максимальной вынимаемой мощности пласта ).

кН/м.

Для выбранной марки крепи производится проверочный расчет по раздвижке. Для этого определяется минимально допустимая и максимально возможная высота крепи в данных условиях эксплуатации. Минимально допустимое значение составит:

, (5.6)

где – расчетное значение минимальной конструктивной высоты крепи, м;

– минимальная мощность угольного пласта, м;

– значение подштыбовки основания секции, м;

– значение штыбовой «подушки» на перекрытии секции, м;

– запас гидравлического хода стойки на разгрузку, м;

– значение сближения кровли и почвы, м.

Суммарное значение в зависимости от вынимаемой мощности пласта, принимаем 0,15 м.

Сближение кровли и почвы для двухрядной крепи определяется по формуле:

, (5.7)

где – значение сближения кровли и почвы, м;

– минимальная мощность угольного пласта, м;

– коэффициент сближения боковых пород, 1/м (тяжелая кровля – 0,015);

– расстояние от забоя до заднего ряда стоек в двухрядной крепи, м.

Расстояние от забоя до ряда стоек принимаем в соответствии м выражением:

, (5.8)

где – расстояние от козырька секции крепи до очистного забоя (0,15-0,3) м;

– длина секции крепи (5-5,5), м.

м,

м,

м.

Максимально возможная высота крепи для тяжелой кровли:

, (5.9)

где – расчетное значение максимальной конструктивной высоты крепи, м;

– максимальная мощность угольного пласта, м;

м.

Полученные значения и сопоставляем с диапазоном раздвижки крепи, указанным в технической характеристике (табл. 5.1), и :

и . (5.10)

и ,

условие выполняется, крепь удовлетворяет требованиям по диапазону раздвижки.

 

 

Таблица 5.1.

Характеристика механизированной крепи

Марка крепи	Раздвижность, мм	Сопротивле-ние , кН/м^2	Ширина секции, мм	Количест-во рядов стоек, шт.	Масса секции, т
М138/4 (2 тип)						13,3

 

Выбор очистного комбайна

Очистной комбайн должен иметь техническую возможность осуществлять отбойку угля в пределах изменения мощности пласта. Из таблицы 5 методических указаний [7] выбираем комбайн МВ570Е, минимальная мощность которого меньше , а максимальная более .

 

Таблица 5.2.

Техническая характеристика очистного комбайна

Марка комбайна	Вынимаемая мощность, м	Производи-тельность , т/мин	Максимальная скорость подачи , м/мин	Ширина захвата , м
МВ570Е	1,0	3,0		11,5	0,8

Определение нагрузки на забой по технической возможности очистного комбайна:

, (5.11)

где – нагрузка на забой по технической возможности очистного комбайна, т;

– количество добычных смен в сутки;

– максимальная производительность комбайна, т/мин;

– фактическая продолжительность работы комбайна за добычную смену, мин.

Фактическую продолжительность работы комбайна можно определить по формуле:

, (5.12)

где – фактическая продолжительность работы комбайна за добычную смену, мин;

– продолжительность добычной смены, мин;

– продолжительность подготовительно-заключительных операций (25 мин), мин;

– продолжительность остановок комбайна для технологических нужд в течение смены (20 мин), мин;

– количество циклов в смену;

– продолжительность концевых операций (15 мин), мин;

– время на зачистку, мин.

Время на зачистку при односторонней выемке:

, (5.13)

где – длина очистного забоя, м;

– максимальная скорость подачи комбайна, м/мин.

мин.

Количество циклов в смену можно определить, используя составляющие формулы (5.10):

, (5.14)

где – время выемки угля за цикл, мин.

Время выемки угля за цикл определяется по формуле:

, (5.15)

где – добыча с цикла, т;

– максимальная производительность комбайна, т/мин;

– коэффициент извлечения угля в очистном забое (0,95÷0,98).

, (5.16)

где – вынимаемая мощность пласта, м;

– ширина захвата комбайна, м;

– длина очистного забоя, м;

– плотность угля, т/м³;

– коэффициент извлечения угля в очистном забое.

т,

мин,

шт,

мин,

т/сут.

Значение достижимо только в определенных условиях разработки и, в частности, зависит от мощности пласта. Поэтому необходимо выполнить проверку требуемой скорости очистного комбайна , т. е. сравнить ее с максимально возможной по технической характеристике . Для этого вначале установим ее величину:

. (5.17)

м/мин.

, значит проверочное условие выполнено и расчет закончен.