Выбор типоразмеров механизированных крепей

Одним из главных параметров механизированной крепи является ее минимальная конструктивная высота H_min, так как она опреде­ляет минимальную мощность пласта, при которой применима крепь. Значение H_min может быть рассчитано по формуле

(4.9)

где m_min — минимальная мощность пласта угля, м;

U₃ — величина опускания кровли на максимальном расстоянии от забоя, мм;

а_кр — запас хода крепи на разгрузку, мм.

Максимальная высота крепи в раздвинутом положении опре­деляется коэффициентом гидравлической раздвижности k_р (отноше­ние максимальной конструктивной высоты крепи к минимальной), значение которого принимается не менее 1,6 при стойках одинарной гидравлической раздвижки и 1,95 при стойках двойной гидравли­ческой раздвижки:

Максимальная мощность пласта, при которой может применяться крепь,

(4.10)

где U_П.С — опускание кровли над передними стойками крепи при минимальном расстоянии расположения их от забоя l_П, мм (рис. 4.25).

Величина опускания кровли при механизированной крепи опре­деляется таким же образом, как и при выборе типоразмеров инди­видуальной крепи.

Рис. 4.25. Опускание пород кровли -в рабочем простран­стве при механизированной крепи:

а — при минимальной мощности; б — при максимальной мощности

 

 

Процесс крепления очистного забоя

Процесс крепления очистного забоя состоит из следующих операций:

возведения за комбайном временной крепи;

крепления очистных выработок металлическими стойками;

затяжки кровли.

Кроме перечисленных основных операций при определении вре­мени, отводимого на крепление, учитываются подготовительно-за­ключительные операции: получение инструмента, осмотр рабочего места и приведение его в безопасное состояние, уборка инструмента в конце смены, а также перерывы на заряжание, взрывание шпуров и на проветривание забоя.

Затраты времени на выполнение основных операций зависят от мощности пласта и паспорта крепления. Так, например, время на установку одной временной стойки под верхняк изменяется от 0,61 до 7 чел.-мин при увеличении мощности пласта от 0,5 до 3 м.

При механизированной крепи крепление совмещается с управле­нием кровлей и сводится к управлению крепью. Производительность труда в лавах при механизированной крепи, как правило, выше на 30—40%, чем при работе узкозахватных комбайнов с индивидуаль­ной крепью.

Процесс крепления и оформления забоя при индивидуальной крепи может ограничивать скорость подачи комбайнов. Скорость установки индивидуальной крепи зависит от конструкции и мате­риала крепи, расстояния между рамами, мощности пласта, устойчи­вости кровли и численности рабочих. Можно считать, что скорость оформления забоя и установки индивидуальной крепи непосредст­венно за комбайном пропорциональна числу рабочих, выполняющих эти процессы. Однако ввиду ограниченных размеров рабочего про­странства на установке крепи занято не более четырех человек.

Скорость крепления при механизированной крепи

где l_кр — расстояние между центрами секций крепи вдоль лавы, м;

t_кр — нормативное время передвижки одной секции крепи, мин.

При индивидуальной крепи

где l_Ир.к — расстояние между комплектами крепи по падению пласта, м;

n_кр — число рабочих, занятых на креплении забоя непосред­ственно за комбайном;

N_кр — норматив затрат труда на крепление забоя непосред­ственно за комбайном, чел.-мин/раму.

Число рабочих, производящих оформление и крепление забоя непосредственно за комбайном, зависит от мощности пласта и пас­порта крепления лавы. Его можно принимать по данным табл. 4.7. Возможная производительность комбайна по скорости крепления и оформления забоя может быть определена по формуле ДонУГИ

(4.11)

 

где N_кр — норма выработки по креплению лавы за комбайном, комплектов/смену;

т — вынимаемая мощность пласта, м;

r — полезная ширина захвата комбайна, м;

l_Ир.к — расстояние между комплектами крепи по падению, м;

g — объемная масса угля, т/м3;

N_оф — норма выработки по оформлению забоя, т/смену;

П_кр, П_оф — рациональная численность рабочих, занятых соответ­ственно на креплении и оформлении забоя за комбайном;

n_Н — процент выполнения норм выработки рабочим по креп­лению и оформлению забоя.

Таблица 4.7

Процессы	Необходимое число рабочих при мощности пласта, м
до 1	1-1,25	1,25-1,5	больше 1,5
Раздельно выполняемые: оформление забоя крепление забоя за комбайном	1-2		1-2	2-3
Последовательное оформление и крепле­ние лавы одним звеном рабочих			2-3

По сменной производительности комбайна определяется возмож­ная скорость его подачи

где Т_см — установленная продолжительность рабочего дня, мин.

Трудоемкость крепления металлическими стойками трения и гид­равлическими приведена в табл. 4.8.

Процесс крепления при механизированных крепях разделяется на две операции: зачистку и передвижку секций крепи. Зачистка осуществляется впереди комбайна и является подготовкой к пере­движке крепи. Скорость зачистки должна превышать скорость по­дачи комбайна и рассчитывается по методике ДПИ. Если обозначить интенсивность зачистки одной секции крепи одним рабочим через m_зач, то

(4. 12)

где t_зач — среднее время зачистки одной секции механизированной крепи одним рабочим, мин.

 

Таблица 4.8

Операции	Трудоемкость на единицу работ, чел.-мин
Стойки трения	Гидравлические стойки
Извлечение и переноска металлической стойки и шарнирного верхвяка Навеска шарнирного верхняка и установ­ка под него металлической стойки	1,32   1,58	1,26   1,33
Всего	2,90	2,59
Извлечение и переноска стойки при дере­вянном верхняке Установка стойки под деревянный верхняк	1,10   2,38	1,09   2,05
Всего	3,48	3,14

В машинной лаве длиной L_М время на зачистку секций крени при расстоянии между секциями l_кр определится из выражения

(4. 13)

где k_кр — коэффициент, учитывающий состояние кровли; для кровли средней устойчивости k_кр = 1, для устойчивой кровли k_кр = 2 и для неустойчивой k_кр = 0,2.

Необходимое число рабочих для зачистки межсекционных за­зоров

(4. 14)

где Т_Ц — продолжительность цикла, или время, необходимое для снятия одной полоски угля по всей длине лавы, мин;

(4.15)

где k_Г — коэффициент готовности очистного забоя;

Т_ВСП — время на выполнение сопутствующих выемке вспомога­тельных операций, мин;

k_о — коэффициент, учитывающий время отдыха рабочих, %;

k_о = 5;

Т_М — норматив времени на монтаж, демонтаж и перегон выемоч­ной машины, т. е. на подготовку выемочной машины к вы­полнению следующего цикла, мин/цикл.

Подставив значения Т_Ц и T_зач в формулу для определения необ­ходимого числа рабочих, получим

(4.16)