Определение параметров очистных забоев на тонких и средней мощности пластах крутого падения

 

Работа выполняется в течение 2 часов.

Цель работы: определение параметров очистных забоев на тонких и средней мощности пластах крутого падения при выемке угля отбойными молотками и комбайнами.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Ознакомиться с методикой установления параметров очистного забоя при выемке угля отбойными молотками (размеров выемочных уступов по падению и их количества, а также размеров магазинного уступа по падению и простиранию).

Расчет выполняется в такой последовательности.

1.1. Определяется размер выемочного уступа по падению h_ву, м, удовлетворяющий условию перевыполнения рабочими нормы выработки на отбойку угля и крепления лавы на 10–15%, по формуле

, (5.1)

где N_в – норма выработки рабочего очистного забоя на отбойку угля и крепление лавы, т;

К_п = 1,1–1,15 – коэффициент перевыполнения нормы выработки;

n – число рабочих в одном уступе;

m – вынимаемая мощность пласта, м;

r = 0,9 – ширина снимаемой полосы (расстояние между рядами крепи по простиранию), м;

γ – плотность угля в массиве, т/м³.

1.2. Рассчитываются размеры магазинного уступа по падению h_маг, м и по простиранию h_в, м удовлетворяющие условиям нормального проветривания лавы и размещения в ней отбитого угля, по формулам

, (5.2)

, (5.3)

 

 

Рисунок 5.1 - Схема к расчету параметров магазинного уступа

 

 

где х – минимальное расстояние между углем в магазине и ножкой магазинного или смежного с ним нижнего выемочного уступа, м, (см. рис. 5.1); определяется из условия пропуска, необходимого для проветривания лавы количества воздуха с допустимой по Правилам безопасности скоростью из выражения

, (5.4)

где А_сут – суточная добыча лавы, т, определяемая из выражения

, (5.5)

Нэ – наклонная высота этажа, м;

Σh_ц – суммарная длина целиков, оставляемых для охраны выемочных штреков, м;

n_с – количество снимаемых полос угля в сутки;

с = 0,95–0,98 – коэффициент извлечения угля в лаве;

g_в – потребное количество воздуха на 1 тонну добычи в минуту, м³/т∙мин;

V_max = 4 – максимально допустимая по ПБ скорость движения воздуха в очистном забое, м/с;

δ – угол наклона свободной поверхности отбитого угля в магазине к линии простирания в плоскости пласта (см. рис. 5.1), град, определяемый из выражения

, (5.6)

где β = 34–40 – угол естественного откоса угля, град;

α – угол наклона пласта, град. Необходимая вместимость магазина, т, определяется по формуле

, (5.7)

h_ош – размер откаточного штрека по падению пласта, м;

h_п – наклонная высота штрека, м;

t_х – время, в течение которого уголь хранится в магазине, ч;

Т_см – длительность смены, ч;

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

R – расстояние по простиранию пласта между ножкой нижнего выемочного уступа и верхней точкой угля в магазине (см. рис. 5.1), м; при наличии в лаве направляющих щитов R равно расстоянию между ножкой нижнего выемочного уступа и нижним концом нижнего направляющего щита (см. рис. 5.1); если направлявшие щиты отсутствуют, то , где τ – общая растяжка уступов в лаве, м (см. рис. 5.1); для лавы с прямолинейным забоем (комбайновая выемка) τ =0.

Размер магазинного уступа по падению h_маг, м, рассчитанный по формуле (5.2), округляется до величины, кратной 2м, а размер по простиранию d_маг, м, установленный по формуле (5.3), округляется до величины, кратной 0,9 м. Оба размера желательно округлять в большую сторону.

1.3. Определяется количество выемочных уступов в очистном забое n_ву по формуле

, (5.8)

1.4. Количество выемочных уступов в очистном забое n_ву, полученное по формуле (5.8), и размер выемочного уступа по падению h_ву, установленный по формуле (5.1), корректируются из выражения

(5.9)

При этом правую часть выражения (5.9) необходимо считать постоянной величиной. Величина h_ву, м, должна быть кратной 2м, а величина n_ву - целым числом.

Если при корректировке величин n_ву и h_ву согласно выражению (5.9) не удается получить тождество, то необходимо изменить (увеличить) размер магазинного уступа по падению или суммарную длину целиков.

2. Ознакомиться с методикой установления параметров очистного забоя при выемке угля комбайном (длины комбайновой части лавы, а также размеров магазинного уступа по падению и простиранию).

Расчеты выполняется в такой последовательности.

2.1. Определяются размеры магазинного уступа по падению в соответствии с методикой, изложенной в подп. 1.2. Необходимо иметь в виду, что в этом случае параметр R в выражениях (5.2) и (5.3) равен нулю.

2.2. Устанавливается длина комбайновой части лавы l_лк, м, включающая в себя длину верхней ниши, по формуле

(5.10)

3. Выполнить расчеты в соответствии с изложенными методиками. Исходные данные для расчетов приведены в таблице. Студентам варианты исходных данных назначаются преподавателем.

4. Нарисовать схемы очистных забоев с выемкой угля соответственно отбойными молотками и комбайном, показав необходимые разрезы и размеры установленных параметров (по падению кратно 2м, по простиранию – 0,9м).

5. Описать порядок выполнения производственных операций в течение цикла в лавах с выемкой угля соответственно отбойными молотками и комбайном.

 

Таблица 5.1 – Исходные данные

Обозначения показателей	Варианты значений показателей
Nв, т	11,3	12,3	13,6	10,1	11,3	16,3	13,6	11,4	11,3	12,8
n
γ, т/м^3	1,3	1,35	1,4	1,4	1,3	1,35	1,4	1,4	1,3	1,35
m, м	1,1	1,2	0,8	0,9	1,2	1,15	0,85	0,95	1,15	1,05
Hэ, м
Σhц, м	6+6 =12	5+5 =10	6+6 =12	5+5 =10	6+6 =12	6+6 =12	6+6 =12	5+5 =10	5+5 =10	6+6 =12
nс
gв, м^3/т·мин	1,9	2,0	1,8	1,9	2,0	2,1	1,8	1,9	2,0	1,8
α, град
hош, м	3,0	3,0	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5	3,0	3,0	3,5
hп, м	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
tх, ч
Tсм, ч
γ΄, т/м^3	1,1	1,1	1,15	1,15	1,1	1,1	1,15	1,15	1,1	1,15
R, м	3,6	3,6	4,5	3,6	3,6	4,5	4,5	3,6	3,6	4,5

 

Работа 6