Изучение технологических характеристик угольных пластов и вмещающих пород

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

ПРАКТИКУМ

по курсу «Процессы подземных

горных работ»

 

Министерство образования и науки Украины

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

ПРАКТИКУМ

по курсу «Процессы подземных

горных работ»

 

Учебное пособие для студентов горных специальностей

(издание 2-е, дополненное)

 

 

Донецк, ДонНТУ – 2004

 

 

УДК 662.272 (071)

П-69

 

 

Авторы

Ярембаш И.Ф.

Мороз В.Д.

Шаповал С.Н.

Сахно И.Г.

 

 

Практикум по курсу «Процессы подземных горных работ» для студентов специальности 7.090301.02 всех форм обучения / под редакцией докт. техн. наук проф. Ярембаша И.Ф., изд. 2-е, дополненное – Донецк: ДонНТУ, 2004, – 118 с.

 

 

Содержит практические и лабораторные работы по курсу “Процессы подземных горных работ”.

 

Ответственный за выпуск: Н.Н. Касьян, зав. каф. РПМ

 

 

Рецензенты: Якушевский А.Ю. проф.

Горбатов П.А. проф.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Курс “Процессы подземных горных работ” является одним из основных для студентов специальности 7.090301.02 "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых".

Практические, лабораторные и самостоятельные работы выполняются параллельно с изучением курса. Их цель - закрепление и расширение теоретических знаний по изучаемому курсу, приобретение навыков самостоятельного решения задач технологии угледобычи.

В "Практикум" вошли следующие работы: "Изучение технологических характеристик угольных пластов и вмещающих пород" (работа 1); "Изучение классификации пород кровли и почвы угольных пластов, разработанной ДонУГИ для условий Донецкого бассейна" (работа 2); "Определение скорости подачи и теоретической производительности очистного комбайна" (работа 3), "Определение рациональных технологических и технических параметров струговых установок" (работа 4); "Определение параметров очистных забоев на тонких и средней мощности пластах крутого падения" (работа 5); "Выбор типа и типоразмера механизированного комплекса" (работа 6), "Расчет параметров паспорта крепления и управления кровлей в лавах с индивидуальной крепью" (работа 7); "Установление нагрузки на очистной забой и графика организации работ по выемке угля в течение суток" (работа 8); "Изучение технологии выемки угля, крепления и управления кровлей в очистных забоях. Определение объема работ, их трудоемкости и производительности труда рабочих" (работа 9); "Выбор схемы расположения и параметров заложения скважин при разупрочнении пород кровли методом передового торпедирования" (работа 10); "Изучение способов и технологий упрочнения пород кровли быстротвердеющими составами" (работа 11).

Практические, лабораторные и самостоятельные работы выполняются под руководством преподавателей. Под самостоятельной работой подразумевается самостоятельное изучение отдельных вопросов из программы курса. Темы для самостоятельного изучения (из числа приведенных выше) устанавливаются читающим курс лектором.

Предложенные практические, лабораторные и самостоятельные работы являются методами активного обучения и в соответствии с существующей классификацией относятся к имитационным упражнениям.

Приведенные в сборнике работы являются теоретической базой для выполнения курсового проекта по изучаемой дисциплине и решения задач технологии угледобычи при дипломном проектировании.

РАБОТА 1

 

ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД

 

Работа выполняется в течение 3 часов.

Цель работы: установление по плану горных работ мощности и угла падения пласта, состава и мощностей вмещающих пород, расположения трещин в угольном пласте и породах кровли по отношению к линиям очистных забоев, а также изучение характера изменения сопротивляемости угля резанию в призабойной части пласта, влияния на нее ширины призабойного пространства и сопротивляемости крепи в лаве.

 

Порядок выполнения работы

 

1. На базе плана горных работ для указанных преподавателем очистных забоев выполнить следующую работу.

1.1. Определить минимальную, максимальную и среднюю мощность пласта.

1.2. Установить минимальный, максимальный и средний угол падения пласта.

1.3. Классифицировать угольный пласт по мощности и углу падения.

1.4. Описать состав и мощности пород кровли и почвы пласта.

1.5. Определить угол между линией очистного забоя и направлением кливажа (трещин в угольном пласте).

1.6. Установить угол между линией забоя и направлением трещин в породах кровли.

1.7. Нарисовать эскиз положения очистного забоя относительно направления юг-север. На рисунке показать направления трещин в угольном пласте и в породах кровли, а также углы между ними и линией очистного забоя.

1.8. Дать общую оценку влияния направления трещин в угольном пласте и породах кровли соответственно на сопротивляемость угля резанию и устойчивость кровли. Показать положения очистного забоя, наиболее благоприятные и наиболее неблагоприятные с точки зрения сопротивляемости угля резанию и устойчивости пород кровли.

Дать оценку существующего положения очистного забоя относительно имеющихся направлений трещин в угольном пласте и породах кровли.

Для выполнения этого пункта следует ознакомиться с условными обозначениями, которые используются на планах горных выработок (ГОСТ 2.850-75 – ГОСТ 2.857-75), представленными в табл. 1.1.

2. Нарисовать график изменения сопротивляемости угля резанию в призабойной части пласта.

Сопротивляемость угля резанию в призабойной части пласта А_пр, кН/см, определяется из выражения

Таблица 1.1 – Условные обозначения, используемые

на планах горных выработок

Наименование	Условное обозначение
Обозначения горных выработок
Горизонтальная выработка
Наклонная выработка
Выработанное пространство: а) с обрушением вмещающих пород   б) с полной сухой закладкой
Погашенная выработка
Обозначение очагов опасности
Место: а) суфлярного выделения газа (указывается порядковый номер, дата возникновения или обнаружения события и химическая формула выделившегося газа)
б) выброса газа и полезного ископаемого
в) выброса газа и породы
г) взрыва газа
д) взрыва пыли
Продолжение табл. 1.1
Наименование	Условное обозначение
е) самовозгорания
ж) усиленного притока воды
з) прорыва воды (указывается местоположение точек появления воды) З–в забое; К – в кровле; П – в подошве; Б– в боку выработки
Границы ведения горных работ
Граница горных работ предприятия
Граница безопасного ведения горных работ (предохранительного целика)
Обозначение элементов залегания угольного пласта и боковых пород
Структурная колонка вынимаемого пласта
Изогипса
Угол падения пласта
Место отбора: а) пробы (на зольность)
б) образца (на плотность ρ)
Продолжение табл. 1.1
Наименование	Условное обозначение
Изображение структурных и тектонических элементов
Залегание трещин (кливажа): а) в полезном ископаемом (изображается точка наблюдения трещин, линией показывается направление преобладающего простирания трещин и стрелкой – направление наклона трещин с указанием угла наклона поверхностей, образованных трещинами. Над линией следует указывать количество трещин на квадратном метре)
б) в породах кровли
в) в породах почвы
Нарушение разрывное: а) достоверное (стрелкой показываются направления падения плоскости сместителя, дирекционный угол направления падения, угол падения и амплитуда смещения в метрах)
б) предполагаемое
Обозначения осадочных горных пород
Глина
Песчаник крупнозернистый
Продолжение табл. 1.1
Наименование	Условное обозначение
Песчаник мелкозернистый
Аргиллит
Алевролит
Известняк
Обозначение метаморфических горных пород
Сланцы
Сланец глинистый
Сланец песчаный
Продолжение табл. 1.1
Наименование	Условное обозначение
Сланец углистый
Старые условные обозначения
Горная выработка, проведенная по боковым породам
Угол падения пласта
Залегание трещин (кливажа): а) в полезном ископаемом
б) в боковых породах

 

(1.1)

где К_от – коэффициент отжима, учитывающий снижение сопротивляемости угля резанию в зоне отжима по сравнению с сопротивляемостью резанию неотжатого массива угля;

А – сопротивляемость угля резанию в неотжатом массиве, кН/см.

Значения коэффициента отжима в зависимости от величины заглубления в массив угля r, м, приведены в табл. 1.2.

 

Таблица 1.2 – Значения К_от в зависимости, от величины

заглубления в массив угля

Тип угля	Значения Кот при заглублении в массив угля, на величину r, м, равную
0,05 m	0,15 m	0,25 m	0,35 m	0,45 m	0,55 m	0,65 m
Вязкий	0,48	0,66	0,81	0,92	0,98	1,0	1,0
Хрупкий	0,23	0,38	0,56	0,73	0,83	0,93	1,0

 

В табл. 1.2 символом m обозначена средняя мощность пласта в метрах. На графике по оси ординат откладывать значения А_пр, а по оси абсцисс - значения r.

При расчетах величин К_от и А_пр принять среднюю мощность пласта m, установленную по плану горных работ. Другие исходные данные для расчета величин К_от и А_пр приведены в табл. 1.3.

 

Таблица 1.3 – Исходные данные

Показатель	Вариант
А, кН/см	1,9	1,9	2,0	2,0	2,1	2,1	2,2	2,2
Тип угля	Вязкий	Хруп кий	Вязкий	Хруп кий	Вязкий	Хруп кий	Вязкий	Хруп кий
Показатель	Вариант
А, кН/см	2,3	2,3	2,4	2,4	2,5	2,5	2,6	2,6
Тип угля	Вязкий	Хруп кий	Вязкий	Хруп кий	Вязкий	Хруп кий	Вязкий	Хруп кий

 

Студентам варианты исходных данных назначаются преподавателем.

3. Объяснить, чем обусловлено уменьшение сопротивляемости угля резанию в призабойной части пласта.

4. Используя график, полученный согласно п.2, рассчитать средние значения сопротивляемости угля резанию А_пр, кН/см, при ширине захвата комбайна r, равной соответственно 0,4; 0,5; 0,63; 0,8 и 1,6 м. Установить и объяснить закономерности изменения величины А_пр при увеличении ширины захвата комбайна.

5. Нарисовать графики зависимости средней сопротивляемости угля резанию в зоне отжима от ширины призабойного пространства и сопротивляемости (жесткости) крепи в лаве.

Средняя сопротивляемость угля резанию в зоне отжима кН/см, определяется из эмпирического выражения

(1.2)

где l – ширина призабойного пространства, м;

Р – сопротивляемость (жесткость) крепи в лаве, МПа.

При расчетах величин необходимо использовать значение А из табл. 2 (в соответствии с номером варианта), а значения l и Р в интервалах: 3м ≤ l ≤ 5м; 0,3 МПа ≤ Р ≤ 0,9 МПа.

При выполнении расчетов для графического изображение зависимости от l необходимо принять среднее значение Р, равное 0,6 МПа. Аналогично при выполнении расчетов для графического изображения зависимости от Р необходимо принять среднее значение l, равное 4 м.

6. Объяснить сущность полученных графических зависимостей.

РАБОТА 2

 

Таблица 2.1 – Классификация массива пород кровли по обрушаемости

 

Категория по ДонУГИ	Значения геомеханических критериев	Ориентировочный литологический состав	Технологические признаки категории
Сэк	Мпо	Мпо'	Qн для пластов мощностью, м	g	Рпк	Рп	Рп'
до 1,0	1,01-2,0	2,01-3,5	до 0,7	0,71-1,2	1,21-2,5
А1	α=0,04 К≤15% Шо≤10 Шп-не наблюдается	Массив из чередующихся слоев сланцев, углей, песчаников и известняков (fср<4)	Поб	Не требуется	Не требуется	0,30	0,30	0,40		0,67- 1,0	0,84-1,17	0,93-1,27	1,5	1,5
А2	α=0,025 15%≤К≤25% Шо≤25 Шп≤15%	Массив чередующихся слоев сланцев, песчаников, известняков (4<fср<6)	Поб	Не требуется	Вбк Вбп Проб	0,25	0,35	0,45		0,50-0,84	0,67- 1,0	0,78- 1,1	2,0	2,5
А3	α=0,015 30%≤К≤50% 25≤Шо≤50 15≤Шп≤30%	Достаточно однородный массив сланцев, песчаников, известняков или массив с «породами-мостами» (6<fср<10)	Чоб Чз	Пт Гмт	Пт Гмт Проб Удем	0,40	0,60	0,80		0,33-0,50	0,50-0,84	0,60-0,93	2,5	3,0
А4	α=0,015 К>50% Шо>50 Шп≤30%	Однородный массив монолитных песчаников, известняков или сланцев (fср>10)	Пз Уц	Проб	Пт Удем	0,40	0,60	0,80		0,33-0,50	0,50-0,84	0,60-0,93	2,5	3,0
А4'	α=0,015 К<15% Шс<15	Прогибающиеся известняки, сланцы, реже – песчаники при мощности пластов < 1м и поддувании почвы (6<fср<12)	Плоп	Не требуется	Удем	0,20	0,30	0,40		0,67- 1,0	0,84-1,17	0,93-1,27	1,5	2,0

Таблица 2.2 – Классификация нижнего слоя кровли по устойчивости

Категория по ДонУГИ	Значения геомехнических критериев	Ориентировочный литологический состав	Технологические признаки категорий
Cмк	Тип паспорта крепления при индивидуальной крепи	lмк	lр	lрс	Мероприятия по повышению устойчивости нижнего слоя
Б1	В=0,01-0,2 Г=0,05-0,1 Д=0	Слой углисто-глинистого сланца с характерными плоскостями ослабления (f<10)	С1	Принимается с учетом результатов мероприятий по повышению устойчивости нижнего слоя	Принимается с учетом результа-тов мероприятий по повышению устойчивости нижнего слоя		0,6-0,7	Опу Св Пнс
Б2	В=0,05-0,3 Г=0,1-0,4 Д=0	Слой глинистого или песчано-глинистого сланца, реже непрочного песчаника или известняка (2<f<3)	С2	4У, 1Ш 2К, 1П	0,5-0,8	0,7-0,8	0,6-0,7	Нхр, Ах Ошк, Ам
Б3	В=0,01-0,5 Г=0,3-0,5 Д<2	Слой сланца, реже песчаника или известняка (2<f<5)	С3	2У, 3У, 2Ш 2К, 4К	0,6-1,0	0,7-0,8	0,6-0,8	Зк, Усп
Б4	В=0,2-0,7 Г=0,5-1,0 Д<2	Слой прочного сланца или песчаника, реже известняка (5<f<7)	С4	2У, 1С, 2С, 3С 3С, 2П, 3П, 4П	0,8-1,2	0,8-0,9	0,7-0,8	Не требуется
Б5	В=0,5-2,0 Г=1,0 Д>2	Монолитный слой прочного песчаника, известняка, реже сланца (f>7)	С5	5У, 3Ш, 1К	до 1,5	0,9-1,1	0,8-0,9	Не требуется

 

 

Таблица 2.3 – Классификация нижнего слоя почвы по устойчивости

Категория по ДонУГИ	Значение геомеханического критерия	Ориентировочный литологический состав	Технологические характеристики	Тип нижней опоры стоек или секций	Мероприятия по повышению устойчивости верхнего слоя
П1	σвд<10	Сланцы «кучерявой» текстуры с зеркалами скольжения (f<2)	Не пригодны в качестве опоры для всех технологических средств	Выбирается после выполнения мероприятий по повышению устойчивости верхнего слоя почвы	Пнс, Св
П2	10<σвд<25	Сланцы, реже песчаники «кучерявой» текстуры (2<f<4)	Внедряются в почву основания секций мехкрепей и стойки индивидуальной крепи	Увеличенной площади	Дв, Усп
П3	σвд>25	Однородный массив из сланцев или песчаников (f>4)	Служат хорошей опорой для любых технологических средств	Обычная	Не требуется

- величины сопротивлений верхнего слоя почвы вдавливанию (геомеханический критерий);

- технологические признаки и характеристики (пригодность в качестве опоры для крепи; тип нижней опоры крепи и рекомендуемые мероприятия по повышению устойчивости верхнего слоя почвы).

Таблица 2.4 – Сущность условных обозначений, принятых в табл. 2.1, 2.2 и 2.3

Условные обозначения	Сущность условных обозначений	Номер таблицы
Категория боковых пород
А1	Легкообрушаемые
А2	Среднеобрушаемые
А3	Труднообрушаемые
А4	Весьма труднообрушаемые
А4'	Склонные к плавному прогибу
Б1	Весьма устойчивые
Б2	Неустойчивые
Б3	Малоустойчивые
Б4	Среднеустойчивые
Б5	Устойчивые
П1	Весьма неустойчивые
П2	Малоустойчивые
П3	Устойчивые
Геомеханические категории
α	Конвергенция на 1м ширины призабойного пространства в долях от мощности пласта
К	Коэффициент вариации величины конвергенции
Шо	Шаг первой осадки массива пород, м
Шп	Шаг последующих осадок массива пород, м
Шс	Шаг схождения кровли с почвой при плавном прогибе, м
В	Высота нижнего слоя непосредственной кровли, м
Г	Расстояние между трещинами в нижнем слое, м
Д	Зависание пород кровли в выработанном пространстве, м
σвд	Сопротивление верхнего слоя почвы вдавливанию, МПа
f, fср	Соответственно коэффициент крепости пород по Протодьяконову и его среднее значение
Технологические признаки, параметры, характеристики
Сук	Способ управления кровлей
Поб	Полное обрушение
Продолжение табл. 2.4
Условные обозначения	Сущность условных обозначений	Номер таблицы
Чоб	Частичное обрушение
Чз	Частичная закладка
Пз	Полная закладка
Плоп	Плавное опускание
Уц	Удержание на целиках
Мпо	Мероприятия для обеспечения способа управления кровлей полным обрушением
Пт	Передовое торпедирование
Гмт	Гидромикроторпедирование
Проб	Принудительное обрушение
М΄по	Мероприятия для обеспечения способа управления кровлей полным обрушением до первой посадки
Вбк	Выкладка бутокостров
Вбп	Выкладка бутовых полос
Удем	Устройство демпферов
Qн	Нижний предел суммарного сопротивления, МПа
g	Необходимое сопротивление посадочного ряда крепи, КН/м
Рпк	Рациональная плотность стоек призабойной индивидуальной крепи сопротивлением 300 кН, стоек/м
Рп	Плотность установки стоек в посадочном ряду, стоек/м
Р΄п	Плотность установки стоек в посадочном ряду до первой посадки, стоек/м
Смк	Типы механизированных крепей и схемы их работы
С1, С2	УКП, МК75, Т13К и другие оградительно-поддерживающие крепи
С3	1М88, М87, 1М103, КД80 и т.д. с резервированием хода на шаг передвижки
С4	МК97, МК98, "Донбасс" и др. без резервирования хода на шаг передвижки
С5	Все крепи поддерживающего типа; допускается отстаивание передвижки секций на цикл
lмк	Шаг расстановки секций крепи вдоль лавы, м, рекомендуемый при создании новых типов механизированных крепей
lр	Расстояние между рамками (стойками) индивидуальной крепи вдоль лавы, м
lрс	Расстояние между рамками (стойками) индивидуальной крепи вдоль лавы на сопряжениях лавы с выемочными выработками
Продолжение табл. 2.4
Условные обозначения	Сущность условных обозначений	Номер таблицы
Опу	Оставление пачки угля в кровле
Нхр	Нагнетание химических растворов
Ах	Химическое анкерование
Ам	Механическое анкерование
Ошк	Опережающая штанговая крепь
Зк	Затяжка кровли
Св	Селективная выемка неустойчивого слоя кровли (почвы)	2 и 3
Пнс	Присечка неустойчивого слоя кровли (почвы)	2 и 3
Усп	Увеличение скорости подвигания забоя	2 и 3
Дв	Дренаж воды

 

5. Ознакомиться со следующей информацией. Полная характеристика класса вмещающих пласт пород записывается как сочетание категорий А _i, Б _к и П _п, где i, к и п – индексы соответствующих категорий, например: запись А΄₄Б₄П₂ означает – склонный к плавному прогибу массив пород кровли со среднеустойчивым нижним слоем и малоустойчивыми породами почвы.

Используются также записи, позволяющие детализировать горно-геологические условия. Например:

А_2-3 – массив пород кровли средней обрушаемости со свойствами, близкими к труднообрушаемому массиву;

Б_3-4 – малоустойчивые породы нижнего слоя со свойствами, близкими к среднеустойчивым;

П_2-3 – почва малоустойчивая, со свойствами, близкими к устойчивой;

А΄_3-4 – массив труднообрушаемых пород кровли со свойствами, близкими к весьма труднообрушаемым, склонный к плавному прогибу.

6. Ответить письменно на следующие вопросы:

а) При каких категориях массива пород кровли по обрушаемости возможно применение способа управления кровлей полным обрушением без дополнительных мероприятий?

б) Какие мероприятия применяются для осуществления способа управления кровлей полным обрушением при труднообрушаемых и весьма труднообрушаемых массивах пород кроили?

в) При каких категориях массива пород кровли по обрушаемости для обеспечения способа управления кровлей полным обрушением необходимы дополнительные мероприятия до первой посадки пород?

г) При каких категориях массива пород кровли по обрушаемости можно применять в качестве управления кровлей частичную закладку, полную закладку, частичное обрушение, удержание на целиках и плавное опускание?

д) Какова взаимосвязь между категориями массива пород кровли по обрушаемости и величиной нижнего предела суммарного сопротивления крепи?

е) Какова взаимосвязь между категориями массива пород кровли по обрушаемости и необходимым суммарным сопротивлением посадочного ряда крепи?

ж) При каких категориях устойчивости нижнего слоя кровли не требуются мероприятия по повышению его устойчивости?

з) Какие применяются мероприятия по повышению устойчивости нижнего слоя кровли?

и) Как изменяются шаг установки секций механизированной крепи и расстояние между рамками индивидуальной крепи при увеличении устойчивости нижнего слоя кровли?

к) Какая категория почвы не пригодна в качестве опоры для всех технологических схем?

л) Какие используются мероприятия по повышению устойчивости верхнего слоя почвы?

 

 

РАБОТА 3

 

Таблица 3.1 – Технические характеристики узкозахватных комбайнов

Тип комбайна	Ширина захва та, r, м	Вынимаемая мощность пласта, m, м	Масса комбайна, G, т	Возможная скорость подачи по мощности привода Vппр, м/мин, при сопротивляемости пласта резанию Ар, кН/см	Составляющая силы резания в направлении подачи комбайна Fn, кН, при сопротивляемости пласта резания Ар, кН/см	Технически допустимая скорость подачи Vпдоп, м/мин	Тяговое усилие Fт, кН	Средне отраслевой коэффициент готовности комбайна
1,0	2,0	3,0	4,0	1,0	2,0	3,0	4,0
1К101У	0,80	0,8-1,2	10,4	4,5-3,9	2,7-1,8	1,5-1,0	-				-	4,5		0,84
2К52М	0,63	1,0-1,7	10,5	5,5	5,3-3,4	4,0-2,2	3,2-1,9					5,5 4,4		0,84
1ГШ68	0,63	1,1-2,5	16,0	6,0	6,0-5,4	6,0-2,8	4,6-2,0					6,0 4,4		0,87
2ГШ68	0,63	1,1-2,5	17,0	10,0	10,0-8,2	9,0-5,4	7,5-3,1					10,0 6,0		0,87
КШ1КГУ	0,63	1,6-3,2		6,0-4,1	3,1-1,4	1,8-0,8	1,1-0,4					4,4		0,94
К103М	0,80	0,6-1,2	11,9	5,0-4,5	3,6-2,8	3,0-2,6	2,6-0,2					5,0		0,90
КА90	0,80	0,6-1,2	10,8	5,0-4,5	5,0-4,0	3,8-2,4	2,3-1,3					5,0		0,90
1К101УД	0,80	0,95-1,3	9,7	10,0-8,0	8,0-4,5	5,0-3,0	4,0-2,5					6,0		0,87
ГШ200Б	0,80 0,63	0,95-1,5	14,7	6,0	6,0-5,4	5,0-3,2	4,5-2,0					5,0		0,90
ГШ200В	0,80	0,95-1,5	12,2	6,0	6,0-5,4	6,0-4,2	5,0-3,1					5,0		0,90
ГШ500	0,63	1,3-2,7	19,0	10,0	9,0-8,0	8,0-5,6	7,5-3,0					10,0-6,0		0,90
РКУ10	0,63	1,1-1,93	19,1		10,0-8,5	9,0-5,5	7,0-3,2					10,0-6,5		0,87
РКУ13	0,63 0,80	1,35-2,6	24,8		10,0-7,5	9,0-5,5	8,0-3,0					10,0-8,5		0,84

где V_ппр – возможная скорость подачи комбайна по мощности привода, м/мин) установленная по формуле (3.4); F_т – тяговое усилие подающей части комбайна (см. табл. 3.1, колонка 14), кН;

G – масса комбайна, т (см. табл. 3.1, колонка 4);

α – угол падения пласта при выемке угля по простиранию, град; при выемке угля по падению или восстанию α, принимается равным нулю. При расчете возможной скорости подачи комбайна по тяговому усилию механизма подачи принимается из табл. 1 его большее значение.

Рассчитанная по формуле (3.6) возможная скорость подачи комбайна по тяговому усилию механизма подачи V_птяг, м/мин, сравнивается с технически допустимой V_пдоп, м/мин (см. табл. 3.1, колонка 13), соответствующей тяговому усилию.

Если V_пдоп < V_птяг , то необходимо повторить расчет по формуле (3.6) с меньшим тяговым усилием F_т.

Окончательно принимается большее значение (но не превышающее соответствующее табличное значение допустимой скорости подачи V_пдоп). Если V_птяг в обоих случаях превышает технически допустимую скорость подачи, то в качестве величины V_птяг принимается большее значение технически допустимой скорости подачи V_пдоп.

1.6. Устанавливается скорость подачи комбайна V_п, м/мин из соотношения

V_п=min(V_ппр ;V_птяг; V_кр) к_вп (3.7)

где V_ппр – возможная скорость подачи комбайна по мощности привода, м/мин, установленная по формуле (3.4);

к_вп – коэффициент увеличения скорости подачи комбайна при выемке хрупких и весьма хрупких углей, принимающий значения: 1,0 – для вязких углей; 1,15 – для хрупких углей; 1,3 – для весьма хрупких углей.

1.7. Определяется скорость подачи комбайна, обусловленная скоростью крепления лавы V_кр,(м/мин)

Скорость установки индивидуальной крепи зависит от устойчивости кровли, типоразмеров стоек и верхняков, состава комплектов крепи, расстояния между ними. При углах падения пластов до 20°, вынимаемой мощности - до 1,2 м, постановке двумя рабочими одной гидравлической стойки под верхняк и расстоянии между комплектами от 0,8 до 1,2 м скорость крепления лавы можно ориентировочно принимать: в условиях устойчивых и средней устойчивости кровель 0,64–1,04 м/мин, неустойчивых 0,57–0,89 м/мин. При вынимаемой мощности пласта 1,21–1,80 м – 0,58–0,96 м/мин и 0,49–0,82 м/мин, а при большей мощности пласта 0,38–0,74 м/мин и 0,33–0,63 м/мин соответственно.

Меньшие значения принимаются при расстоянии между комплектами - 0,8 м, большие при 1,2 м.

При работе же узкозахватных комбайнов на пластах с углами падения свыше 20° следует вводить коэффициент уменьшения скорости крепления: для пластов с углами падения 21-30° и более 31° он соответственно равен 0,9 и 0,8. При установке крепи за комбайном, через комплект с последующей установкой промежуточных комплектов, скорость крепления увеличивается вдвое.

Для комплексно-механизированных очистных забоев скорость крепления определяется по формуле

(3.8)

V^I_кр – скорость крепления при последовательной схеме передвижки секций крепи и устойчивых боковых породах, м/мин; определяется по табл. 3.2;

k_сх – коэффициент, учитывающий схему передвижки крепи. При последовательной схеме передвижки секций крепи k_сх =1. При применении схем передвижки через 1, 2, 3 секции принимается на основании хронометражных наблюдений (ориентировочно принимается равным 2);

k_уп – коэффициент снижения скорости крепления с увеличением угла падения пласта α.

При работе комплексов по простиранию пласта

 

(3.9)

 

при работе по падению (восстанию)

 

(3.10)

 

k_уст – коэффициент, учитывающий устойчивость и обводненность пород кровли и почвы, – для пород устойчивых и средней устойчивости принимается k_уст= 1,0; для слабых пород k_уст= 0,7–0,8; для слабых и обводненных пород k_уст= 0,5–0,7.

 

Таблица 3.2 – Скорость крепления комплексно – механизированной лавы