Определение рациональных технических и технологических параметров струговых установок

 

Работа выполняется в течение 4 часов.

Цель работы: определение рациональных технических и технологических параметров струговых установок - (высоты и скорости движения струга, скорости движения цепи скребкового конвейера, толщины стружки и теоретической производительности струговой установки) для конкретных горно-геологических характеристик угольных пластов.

Предложенная методика определения рациональных технических и технологических параметров струговых установок разработана на базе исследований ИГД им. А.А. Скочинского и справедлива для челноковой схемы работы стругов.

 

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приведенной ниже методикой определения рациональных технических и технологических параметров струговых установок, согласно которой расчеты выполняются в такой последовательности:

1.1. Определяется толщина стружки по сопротивляемости пласта резанию h_c,м для всех значений высоты струга h_c, м, по формуле

(4.1)

где а₁, а₂, а₃ – коэффициенты значения которых приведены в табл. 4.1;

А_р – сопротивляемость пласта резаниию в неотжатом массиве, кН/см;

h_c – высота струга, м (табл. 4.2). Величины h_c и значения h_c, полученные по формуле (1), записываются в табл. 4.3.

 

Таблица 4.1 – Значения коэффициентов а₁, а₂, а₃ для струговых установок

Струговая установка	Значения коэффициентов
а1	а2	а3
УСТ2М, УСТ4	11,2	3,3	6,8
С075М, 1СОП	13,0	2,1	6,93
СН75М, СН96, СНТ, 3СКП	13,3	2,3	5,62

 

1.2. Устанавливается толщина стружки по приемной способности конвейера h_к, м. Расчеты выполняются в такой последовательности.

1.2.1. Определяется толщина стружки по приемной способности конвейера h_к м, при работе струговой установки в режиме (V_c – скорость движения струга, м/с, и V_k -скорость движения скребковой цепи конвейера, м/с) для всех значений высоты струга. Н_С из выражения

(4.2)

где h_кв – толщина стружки по приемной способности конвейера при встречном ходе струга (навстречу движению скребковой цепи конвейера), м; определяется по формуле

(4.3)

где S_k – площадь загрузочного сечения конвейера, м², устанавливается по табл. 4.2 в зависимости от высоты струга Н_С;

V_k – скорость движения скребковой цепи конвейера, м/с (см.табл. 4.2);

V_c - – скорость движения струга, м/с (см. табл. 4.2),

m – вынимаемая мощность пласта, м,

ψ –коэффициент разрыхления угля, устанавливаемый из выражения

(4.4)

Здесь γ –плотность угля в массиве, т/м³;

γ΄ – плотность угля в разрыхленном состоянии т/м³,

(4.5)

Толщина стружки по приемной способности конвейера при попутном ходе струга (в направлении движения скребковой цепи конвейера), м, определяется по формуле

(4.6)

Величины h_кп, h_кв и h_к устанавливаются для всех значений высоты струга Н_С. Значения h_к, полученные по формуле (4.2), записываются в табл. 4.3.

1.2.2. Устанавливается толщина стружки по приемной способности конвейера h_к, м, при работе струговой установки в режиме для всех значений высоты струга Н_С из выражения

(4.7)

Значения параметров S_k, V_k, V_с приведены в табл. 4.2.

Величины h_к,полученные по формуле (4.7), записываются в табл. 4.3.

1.2.3. Определяется толщина стружки по приемной способности конвейера h_к, м при работе струговой установки в режиме (с паузой перед реверсом для частичной разгрузки конвейера) для всех значений высоты струга из выражения (4.2). Входящая в это выражение величина h_кв определяется по формуле (4.3), а h_кп - по формуле

(4.8)

Значения параметров S_k, V_k, V_с приведены в табл. 4.2. Полученные по формуле (4.2) величины h_к записываются в табл. 4.3.

Таблица 4.2 – Технические характеристики струговых установок

Струговая установка	Возможная вынимаемая мощность пласта	Высота струга НС, м	Площадь загрузочного сечения конвейера Sk, м^2	Скорость движения струга Vс, м/с и скребковой цепи конвейера Vк, м/с, при режимах работы
Vс<Vк	2Vк<Vс<3Vк(Vс~3Vк)	Vк<Vс<2Vк
Vс, м/с	Vк, м/с	Vс, м/с	Vк, м/с	Vс, м/с	Vк, м/с
УСТ2М	0,55-1,00	0,330 0,410 0,490	0,060 0,085 0,100	0,62	1,08	1,48	0,54	1,48	1,08
УСТ4	0,55-1,20	0,330 0,410 0,490	0,060 0,085 0,100	1,5	1,88	1,5	0,54	0,58	0,54
С075М	0,55-1,4	0,410 0,490	0,100 0,115	0,71	1,38	1,73	0,56	1,73	1,38
1СОП	0,55-1,4	0,410 0,490	0,110 0,150	0,7	1,4	1,7	0,7	1,7	1,4
1СНТ	0,6-1,0	0,410 0,490 0,570	0,110 0,150 0,195	0,58	1,08	1,5	0,54	1,5	1,08
СН75М	0,65-1,4	0,570 0,615	0,115 0,120		1,38	1,73	0,65	1,73	1,38
СН96	0,67-1,4	0,570 0,615	0,115 0,120	0,7	1,2	1,9	0,7	1,7	1,2
3СКП	0,8-1,4	0,570 0,615 0,660	0,160 0,180 0,210	0,73	1,2	1,91	0,73	1,68	1,2

Таблица 4.3 – Значения толщины стружки по сопротивляемости пласта

резанию и по приемной способности конвейера

Высота струга НС ,м	Толщина стружки по сопротивляемости пласта резанию hс,м	Толщина стружки по приемной способности конвейера hк,м, при работе струговой установки в режимах

 

 

1.3. Определяются значения теоретической производительности струговой установка по сопротивляемости пласта резанию g_с, т/мин, и по приемной способности конвейера g_к, т/мин. Расчеты выполняются в такой последовательности.

1.3.1. Устанавливаются величины теоретической производительности струговой установки по сопротивляемости пласта резанию g_с, т/мин, и по приемной способности конвейера g_к, т/мин, при ее работе в режимах и для всех значений высоты струга Н_с, м, по формулам

, (4.9)

, (4.10)

Значения h_c и h_k представленs в табл. 4.3. Величины V_c приведены в табл. 4.2. Значения высоты струга Н_С, а также соответствующие им теоретические производительности струговой установки по сопротивляемости пласта резанию g_c и по приемной способности конвейера g_k, полученные по формулам (4.9) и (4.10) для указанных выше режимов работы, записываются в табл. 4.4.

1.3.2. Находятся значения теоретической производительности струговой установки по сопротивляемости пласта резанию g_c,т/мин, и по приемной способности конвейера g_k, т/мин, при ее работе в режиме (с паузой перед реверсом для частичной разгрузки конвейера) для всех значений высоты струга Н_с, м, из выражений

, (4.11)

, (4.12)

где V _c^cp – средняя скорость движения струга с учетом паузы перед реверсом, м/с; необходимо принимать

(4.13)

Значения h_c и h_k приведены в табл. 4.3. Величина V_k представлена в табл. 4.2. Значения высоты струга H_С, а также соответствующие им теоретические производительности струговой установки по сопротивляемости пласта резанию g_c и по приемной способности конвейера g_k, полученные по формулам (4.11) и (4.12) для указанного выше режима работы, записываются в табл. 4.4.

 

 

Таблица 4.4 – Теоретическая производительность струговой установки по

сопротивляемости пласта резанию и по приемной способности

конвейера при различных режимах ее работы

٭Высота струга, м	Значения теоретической производительности струговой установки
по сопротивляемости пласта резанию gc, т/мин	по приемной способности пласта резанию, gк, т/мин
Режим работы
Нс1
Нс2
Нс3
Режим работы
Нс1
Нс2
Нс3
Режим работы
Нс1
Нс2
Нс3

_____________________

٭В колонке 1 под обозначениями Н_с1, Н_с2 и Н_с3 необходимо подразумевать соответственно первое, второе и третье по величине значения высоты струга. Вместо этих обозначений студенты должны в таблицу записывать фактические величины высоты струга.

 

 

1.4. Определяются рациональные технические и технологические параметры струговой установки в такой последовательности.

1.4.1. По табл. 4.4 устанавливаются:

– наибольшее значение теоретической производительности струговой установки по сопротивляемости пласта резанию g_c^max, т/мин (которое не ограничивается приемной способностью конвейера g_к, т/мин) и принимается в качестве теоретической производительности струговой установки g, т/мин т.е.

(4.14)

– режим работы струговой установки и высота струга Н_с, м.

1.4.2. По табл. 4.2 для установленного режима работы струговой установки определяются скорости движения струга V_c, м/с, а скребковой цепи конвейера, V_k м/с.

1.4.3. По табл. 4.3 для установленной высоты струга Н_с, м, находится, соответствующая ей толщина стружки (по сопротивляемости пласта резанию) h_c, м.

1.4.4. Если рациональным режимом работы струговой установки является режим , то необходимо определить продолжительность паузы t_п, с, для частичной разгрузки конвейера перед реверсом струга по формуле

(4.15)

где l_л – длина лавы, м.

2. Установить рациональные параметры струговой установки, используя исходные данные, приведенные в табл. 4.5.

Студентам варианты исходных данных назначаются преподавателем.

 

Таблица 4.5 – Исходные данные

Показатель	Значения показателей по вариантам
Тип струговой установки	УСТ2М	СН96	СО75М	СН75М	УСТ4	1СОП	3СКП	СН75М	1СНТ	СН96	СО75М	УСТ4
m, м	0,8	1,2	1,1	1,25	0,9	1,35	1,3	1,4	0,75	1,35	1,2	1,15
Ар, кН/см	1,5	1,6	1,6	1,5	1,4	1,8	1,7	1,7	1,3	1,5	1,4	1,8
γ, т/м^3	1,4	1,35	1,4	1,35	1,4	1,35	1,4	1,35	1,4	1,35	1,4	1,35
γ¢, т/м^3	1,14	1,1	1,15	1,1	1,15	1,1	1,15	1,1	1,15	1,1	1,15	1,1
lл, м

 

 

Литература

1. Производственные процессы в очистных забоях угольных шахт: Учебное пособие для вузов/ И.Ф. Ярембаш, В.Д. Мороз, И.С. Костюк, В.И. Пилюгин. Под общ. ред. И.Ф. Ярембаша – Донецк: ДонГТУ, 1999.

2. Горные машины и оборудование: Учеб. пособие для вузов – в2-х т. Т.1/ П.А. Горбатов, Г.В. Петрушкин, Н.М. Лысенко; Под общ. ред. П.А. Горбатова. – Донецк: РВА ДонНТУ, 2003. – 295с.: ил.

 

РАБОТА 5