Устройство и функционирование узкозахватного комбайна К103М

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Краткая техническая характеристика и описание конструкции узкозахватного комбайна К103М. Способы и средства уменьшения или ликвидации ниш в лаве

Техническая характеристика комбайна К103М:

- мощность пласта 0.95

- угол падения - пологие и наклонные пласты до 5 град.

- сопротивление угля резанию до 360 кН/м

- тип и. о. - 2 самозарубающихся разнесенных шнека

- количество Э.Д. - 2

- тип э. д. - ВСП

- суммарная мощность привода 2 132

- тип подающей части - Г405

- скорость подачи - 5 м/мин

- тяговое усилие подачи - 190 кН

- напряжение - 660 В

- длина комбайна - 7,9 м

- вес комбайна - 180 кН

1,2 - ЭКВ 4

3,4,5 - управляемые муфты

6 - правый и левый основные цилиндроконические редуктора реж. части

7 - эксцентриковый одноплунжерный насос

8 - поворотный редуктор шнека

9,10,11 - паразитки

12 - ГД ¦ шнека

13 - ГЗ 2-х сторонний

14 - шлицевой вал

15,18 - погрузочные щиты в рабочем и транспортном положении

16,17 - кронштейн

19 - насос НП120

20 - теплообменник

21 ДП510

22 - редуктор подающей части

23,24 - вед. звезды

25 - тяговая цепь

26 - подающая часть на базе Г405

27 - штепсельная муфта

28 - магнитная станция

29 - камера выводов

30,31 - клемная коробка

32 - пульт ДУ

33 - шнек

Комбайн работает с аппаратурой САУК.

Гидросхема режущей части

2 ГД ¦ шнека

2 ГД забойных лыж

2 распределителя пилотных

3 золотника с ручным управлением



Ликвидация или уменьшение ниш в лаве:

· Выносим приводные головки конвейера на сопрягаемые выработки

· Самозарубка комбайна косым заездом. Если самозарубающиеся разнесённые шнека, то ниш в лаве нет. Если самозарубающиеся односторонние шнека, то ниша на вентиляционном штреке lв.н.=lк-2Ди.о.



2. Выбор типоразмера очистного комбайна

Комбайн 1ГШ68 выпускается четырёх типоразмеров

m=1,17м =3%- Относительные колебания мощности пласта.

1-ый типоразмер, диаметр и.о.=1,12м

Mmin1=1,12м

Mmax1=2,12м

2-ой типоразмер, диаметр и.о.=1,25м

Mmin2=1,25м

Mmax2=2,2м

3-ий типоразмер, диаметр и.о.=1,4м

Mmin3=1,4м

Mmax3=2,5м

4-ий типоразмер, диаметр и.о.=1,6м

Mmin4=1,6м

Mmax4=2,6м

Диапазоны регулировок и.о. по мощности пласта для типоразмеров

Абсолютное значение колебаний мощности пласта.

Необходимо чтобы:



Поэтому выбираем 1-ий типоразмер

с диаметром И.О. = 1120мм, т.к.



3. Расчёт производительности очистного комплекса

3.1 Расчет теоретической производительности узкозахватного комбайна

т/час.

принимаем челноковую схему работы комбайна.

m - мощность пласта 0,95 (м)

B - ширина захвата комбайна 0.8 (м)

- плотность угля в массиве 1,33 (т/м3)

Vп - скорость подачи комбайна по выемке угля 1,82(м/мин)

м/мин.

- устойчивая мощность приводных ЭД комбайна(кВт)

кВт.

Wу=0,6 кВт/ч т.к. А=200 кН/м

Wп=2,4 кВт/ч т.к. fп=2

- длительная мощность ЭД (кВт)

- кол-во приводных ЭД

Wср - средние энергозатраты на выемку угольного пласта кВт час/т

кВтч/т

mу - мощность угольной части пласта(м)

mп - мощность породного прослоя(м)

Wу,Wп - удельные энергозатраты на выемку угольной части пласта и породного прослоя (кВт*ч/т)

3.2 Расчет технической производительности узкозахватного комбайна

т/час.

- коэффициент технической производительности комбайна (учитывает простои связанные с конструкцией и технологией работы комбайна)

мин.

T - продолжительность выемки угля комбайном за 1 цикл(мин)

м.

Lм - машинная длина лавы

т.к. схема работы комбайна челноковая

мин.

- продолжительность устранения неполадок комбайна за 1 цикл (мин)

Тк.о = 20 мин.

Тк.о - продолжительность концевых операций

мин.

- продолжительность замены инструмента (зубков) за 1 цикл (мин)

z - удельный расход зубков (шт/т)

tр - продолжительность замены 1 зубка(мин)

3.3 Расчет эксплуатационной производительности узкозахватного комбайна

т/час.

- коэффициент эксплуатационной производительности

мин.

- продолжительность простоев за 1 цикл по организационно-техническим причинам

3.4 Расчет суточной производительности очистного комплекса

т/сут.

Тсм=6 часов - продолжительность смены

nсм ? 3 смены - число добычных смен

т/смен.

tп.з = 0,5 час.- продолжительность подготовительно-заключительных операций



4. Выбор и проверочный расчет секций механизированной гидрокрепи

4.1 Выбор секций мехкрепи, краткое описание конструкции и гидрооборудования, техническая характеристика

Техническая характеристика механизированной крепи 1М88:

Тип мехкрепи ? П

м. ? расстояние от груди забоя до переднего ряда стоек до прохода комбайна.

м. ? расстояние до груди забоя до заднего ряда стоек после прохода комбайна.

R = 4,3м. ? ширина призабойного рабочего пространства.

м. ? шаг установки секции крепи.

Число типоразмеров секции крепи ? 1

мм ? конструктивная максимальная высота секции крепи.

мм ? конструктивная минимальная высота секции крепи.

Fст = 800 кН ? рабочее сопротивление гидростоек секции крепи.

nгс = 4 ? число гидростоек в секции крепи.

4.2 Выбор и проверочный расчет типоразмера секции мехкрепи

мм.

мм.

? коэффициент учитывающий обрушаемость пород основной кровли (среднеобрушаемая основная кровля).

мм при м ? запас на разгрузку гидростойки (мм).

мм.

мм.

4.3 Проверка секций мехкрепи по несущей способности

тс/секц.

тс/секц.

тс/секц.

м.

Lобр ? шаг обрушения основной кровли (м).

К ? коэффициент учитывающий тип секции крепи К = 0,4 ? ПО тип.

Fсекц = Fст nст = 8002=1600тс.

секция крепи проходит по несущей способности.



5. Выбор и проверочный расчет забойного скребкового конвейера

5.1 Выбор забойного конвейера, краткое описание конструкции, техническая характеристика

Техническая характеристика скребкового забойного конвейера КМ137.

· Производительность - 430/480/536 т/ч

· Длина - до 240 м

· Энерговооружённость - 55/110 кВт

· Скорость цепи - 1,0/1,12/1,25 м/с

· Калибр цепи - мм

· Количество цепей - 2

Конвейер состоит из приводных головок, переходных и линейных рештаков, скребковой цепи. В навесное оборудование входят: зачистной лемех, борт с вертикальной стенкой для предотвращения просыпания угля или горной массы с круглым направляющим для комбайна, с желобами для кабелеукладчика и коммуникаций, местами для крепления зубчатой рейки типа РКД, устройство для удержания става конвейера от сползания, проушины для подсоединения к секции мехкрепи. Рештак состоит из 2-х боковин специального проката, соединённых между собой днищем рабочей ветви и днищем холостой ветви. Оба днища имеют твёрдосплавные наплавки. В средней части рештака расположен люк для доступа к холостой ветви конвейера.

5.2 Проверочный расчёт конвейера по производительности

Производительность забойного скребкового конвейера.

т/час.

? коэффициент не равномерности погрузки угля комбайна на конвейер ? 1,4

? коэффициент учитывающий угол падения пласта и направление отработки лавы.

= 1,3 ? лава по простиранию

? коэффициент работы забойного комбайна.

? коэффициент учитывающий относительную скорость движения цепи конвейера.

Vк ? скорость движения цепи конвейера (м/с).

Vо ? относительная скорость движения конвейера (м/с).

м/с.

(?) ? челноковая схема.

(+) ? односторонняя схема.

Vп ? скорость подачи комбайна по выемки угля (м/с).

Необходимо соблюдать условие: , если Qк = 165,88 т/час > , окончательно выбираем скребковый забойный конвейер КМ137.



5.3 Определение необходимого количества приводных электродвигателей

(шт).

шт.

Принимаем 1 двигателя по 55 кВт

? длина лавы (м).

=21 ? вес одного погонного метра скребков и цепей (кг/м).

= 0,45 ? к.с.д. тягового органа по ставу.

= 0,75 ? к.с.д. угля по ставу.

g ? погонная нагрузка угля на одном метре става (кг/м).

кг/м.

? угол падения пласта.

? мощность одного электродвигателя (кВт).

? к.п.д. привода.



6. Выбор вспомогательного оборудования очистного комплекса

6.1 Гидравлический расчет системы орошения, выбор насосной установки орошения, техническая характеристика установки орошения

Рисунок 1

м. вод. ст.

м.

? длина забойного трубопровода от насосной установки орошения до комбайна (м).

Расход воды:

0,0007077 м3/с

qуд - удельный расход воды л/т

Принимаем к расчету забойный водопровод ВЗ - 25 с внутренним диаметром 25 мм. Водопровод забойный ВЗ состоит из отрезков гибких рукавов длиной по 20 м каждый, соединенных между собой разборной соединительной арматурой. Внутренний диаметр рукавов 25 мм, наружный диаметр соединительной арматуры которых соответственно - 50 мм. Рукава выполнены с нитяной оплеткой на рабочее давление 4МПа (40 кгс/см3).

Расчет потерь давления Н (м вод. ст.) в оросительных системах при использовании резинотканевых рукавов для подачи воды от насосной установки до комбайна:

Н = Нтр + Нг + Нк = 23.2+20.88+5.8=50.6 м. вод. ст.= 5.06 кгс/см²

Нтр ? линейные потери давления на преодолении трения в рукавах (на участке от оросительной насосной установки до комбайна), м. вод. ст.

Нг ? потери давления на преодолении геодезической высоты, м. вод. ст.

Нк ? потери давления в разводке трубопроводов на комбайне и местные сопротивления на участке от проходческого крана до наиболее удаленной форсунки, м. вод. ст.

Скорость движения воды в забойном водопроводе:

м/с.

hтр = 1,5 м вод.ст. на 10 м длины рукава - величина удельных потерь давления по длине

м. вод. ст.

м. вод. ст.- лава по простиранию

, м. вод. ст.

м. вод. ст.

Нормальный режим работы системы орошения обеспечивается при соблюдении соотношения:

, кгс/см².

Н ? общая потеря давления в оросительной системе (кгс/см²).

рн ? рабочее давление оросительной насосной установки (кгс/см²).

рф = 15 кгс/см2 ? давление воды у форсунок на комбайне (кгс/см²).

Или необходимое минимальное рабочее давление оросительной насосной установки:

кгс/см²

Учитывая л/мин. и кгс/см²

Выбираем насосную установку орошения 1УЦНС-13

Параметры

Подача (Qн), л/мин	100-400
Рабочее давление (рн), кгс/см2	37
Рэд , кВт	Э.Д. типа ВАО-72-2 30кВт
Масса установки, т.	1,37
Штрековый фильтр	ФШЦ



6.2 Выбор унифицированной насосной станции

Обрушаемость пород основной кровли - труднообрушаемая - насосная установка СНТ 20

Гидрооборудование секции крепи 1М88:

- количество гидростоек - 2

- количество гидродомкратов передвижки - 1

- количество гидродомкратов устойчивости - 0

- количество гидродомкратов козырька - 0

Количество секций крепи в лаве:

шт.

Lycт=0,95м - шаг установки секций крепи

Общее количество на лавокомплект:

· гидростоек - 2*253 =506

· гидродомкратов передвижки - 1*253=253

· гидродомкратов устойчивости - 0*253=0

· гидродомкратов козырька - 0*253=0

Выбираем две рабочих и одну резервную насосные станции. Т. к. основная кровля труднообрушаемая выбираем насосные станции типа СНТ 20 с номинальным давлением эмульсии (20МПа). Для подачи под давлением эмульсии в гидросистему механизированной передвижной крепи выбираем унифицированные насосные станции типа СНТ 20 Оригинальная конструкция высоконапорного трёхплунжерного насоса, оснащенного предохранительным клапаном дискретного действия, позвонила значительно повысить срок службы станции, исключить работу в аварийном режиме. Наиболее эффективным является применение станции СНТ 20 на высокопроизводительных добычных участках в составе механизированных очистных комплексов. За счёт применения станции типа СНТ 20 состоит из следующих основных узлов: установки высоконапорной, установки подпиточной, высоконапорного рукава. Установка подпиточная состоит из бака, подпиточного насоса с приводным электродвигателем и вспомогательной контрольно-регулирующей гидроарматуры. С учётом объёма гидросистемы лавокомплекта секций мехкрепи выбираем три станции - две рабочих и одну резервную.

Техническая характеристика станции СНТ 20:

Рабочая жидкость водомасляная эмульсия

Максимальное рабочее давление, МПа 20

Давление срабатывания предохранительного клапана, МПа 24

Давление подпитки, МПа 0,2

Мощность электродвигателя основного насоса, кВт 55

Мощность электродвигателя подпиточного насоса, кВт 3

Ёмкость бака, л 1400

Коэффициент полезного действия 0,90

Масса станции (без эмульсии), т 4,23

6.3 Выбор подлавного скребкового конвейера (перегружателя)

.

Выбрал СП202 длиной 100м.

, т/час - техническая производительность скребкового конвейера	340
, м/с - скорость движения цепи конвейера	0,8
, см. - высота	19
, см. - ширина	65
Вес, кН	330
Длина, м	110



6.4 Выбор мехкрепи сопряжения

При выборе мехкрепи сопряжения для конвейерного сопротивления учитывают:

1) б= 10°- угол падения пласта.

2) направление отработки лавы - по простиранию

3) форма сопрягаемой конвейерной выработки - арочная

4) площадь сечения сопрягаемой конвейерной выработки с лавой в свету Sсв.= 12,8 м2

5) размеры сопрягаемой конвейерной выработки с лавой в свету: Всв.= 4,75 м.- ширина выработки в свету, Нсв.= 3,44м.- высота выработки в свету.

6) материал крепи выработки - метал, т.к. срок службы больше года

7) зазор по ПБ между рамной крепью и ставом подлавного перегружателя (0,7 м., на высоте 1,8 м.), по почве конвейерной выработки Впб.=1,0 м.

8) размеры размещаемого оборудования на сопрягаемой конвейерной выработке:

- Lпрв.= 2,8 м., длина выносимой на конвейерную выработку части привода забойного конвейера;

- hк.= 19см., высота рештака подлавного скребкового перегружателя.

- Вк.= 65 см., ширина става подлавного скребкового перегружателя.

9) необходимость сохранения или погашения сопрягаемой с лавой конвейерной выроботки.

10) срок службы сопрягаемой с лавой выроботки:

сут

1400 м - длина выемочного столба

м - ширина охранного целика

м - ширина захвата комбайна

- количество выемочного циклов за сутки

45-60- запас времени на проведение монтажной камеры и монтаж очистного комплекса.

2- коэффициент, учитывающий повторное использование конвейерной выработки в качестве вентиляционной для рядом расположенной лавы.

11) тип комплекса очистного оборудования: 1КМ88

12) m=1,17 м., мощность пласта

13) hпер.= 0,3 м., высота пересыпа.

14) hзап.= 0,1*m=0,1*0.95=0,095 м., запас на осадку конвейерной выработки

15) hподр.= 0м., высота подрывки конвейерной выработки.

?h = Lпр*=2,8*0,1736=0,486м - лава по простаранию

16) в= 0, угол наклона конвейерной выработки

Дано: комплекс 1КМ88, m=0.95 м., Lпрв.= Lпр.= 2,3 м.- длина привода забойного конвейера СП87 б=10°,направление отработки лавы- по простиранию,в= 0, Вк.= 0,65 м., hк.= 0,19 м., Впб.=1,0 м.

Вкв.= Впб.+ Вк.+ Lпрв.= 1+0,65+2,3=3,95 м.

hподр.= hк.+ hпер.+?h=0,19+0,3+0,486=0,976 м

Нкв.= hподр.+ hзап.+(m/cos б)

Нкв.= 0+0,095+(0.95/0,99)= 0 +0.95+0.95 = 1,8м.

Т.к. срок службы выработки 2, года выбираем материал крепи - металл, форма выработки - арочная. По типовым сечениям выбираем выроботку с площадью сечения в свету Sсв.= 12,8м²

Высота выработки в свету Нсв.= мм.> Нкв.=1800 мм

Ширина выработки в свету Всв.= мм.< Вкв.=3950 мм

Для механизации крепления конвейерного сопряжения, выбираем мехкрепь сопряжения ОКСА .

Техническая характеристика мехкрепи сопряжения:

· количество балок - 2

· количество гидростоек - 6

· количество гидродомкратов корректировки - 6

· количество гидродомкратов передвижки - 2

· длина крепи по кровле, м - 8,24-8,92

· ширина крепи по кровле, м - 1200-1335

· высота выработки, м - 2,85-3,4 модифицированная по высоте

· длина крепи по почве, м - 6,21-6,89

· масса крепи, тонн - 12

· количество лыж по кровле - 4

6.5 Выбор кабелеукладчика

С учетом количества, типа Э.Д. и их мощности комбайна 1ГШ68 (ЭКВ4 - 2 шт по 132 кВт)

Общая установленная мощность приводных Э.Д. на комбайне 1ГШ68:

кВт

Принимаем напряжение на участке 660В, поэтому номинальная сила тока в силовом кабеле составит:

А

Выбираем два кабеля КГЭШ сечением с наружным диаметром 48,1 мм с



Внутренняя ширина кабелеукладчика:

мм

- число кабелей

- наружный диаметр кабеля, мм

- наружный диаметр забойного водопровода, мм

Длина траков кабелеукладчика:

м

- длина лавы, 240 м

Максимальная высота петли траков кабелеукладчика до 400 мм

Минимальный радиус закругления траков кабелеукладчика в горизонтальной плоскости - 8,0 м

С учетом угла падения пласта выбираем кабелеукладчик типа 1КЦ с внутренней шириной траков 180 мм и высотой - 76 мм

6.6 Выбор аппаратуры предупредительной сигнализации и связи

Аппаратура АС-3СМ громкоговорящей связи и предупредительной сигнализации в лаве предназначена для двусторонней симплексной громкоговорящей связи между абонентами очистного забоя и штрека, подачи и контроля прохождения предупредительного сигнала перед включением и началом перемещения забойных машин, а также выдачи команд на отключение конвейера и АФВ.

Техническая характеристика:

питание от встроенного источника - РО, Иа, С.

при питании сети - РВ, ЗВ, Иа.

ПА - РО, Иа.

БСКД, БК - РО, Иа.

Напряжение питания при частоте 50 Гц - 36, 127, 380, 500, 660 В.

Мощность, потребляемая СГС от сети - 75 В*А

Частота предупредительных сигналов - 800-2000 Гц

Максимальный уровень предупредительного сигнала - 95 Дб

Число жил кабеля для сигнализации и связи - 3

Максимальная длина линии связи - 400м

Продолжительность работы аппаратуры в режиме громкоговорящей связи при отсутствии энергии на участке - 15мин

Число вводов под кабель в станции СГС - 5

Габаритные размеры(мм); масса(кг):

СГС - 600480500; 85

ПА - 250140200; 7

БСКД - 390300200; 11

БК - 504030; 0,1

Аппаратура АС-3СМ выполняет: двустороннюю симлексную громкоговорящую связь между абонентами очистного и проходческого забоев и штрека при наличии напряжения в сети и при его отсутствии (питание от встроенного источника); подачу и контроль прохождения предупредительного сигнала перед включением и началом перемещения забойных машин и механизмов; отключение конвейера с любого абонентского поста ПА нажатием кнопки «Стоп конв», Фидерного автоматического выключателя нажатием кнопки «Стоп АФВ»; диагностику неисправностей в каналах связи и управления; подачу информации от системы шахтного аварийного оповещения.



6.7 Выбор аппаратуры управления машинами и механизмами комплекса

Устройство управления механизмами очистного комплекса УМК:

Предназначено для управления механизмами современных мощных очистных комплексов с напряжением питания 660 и 1140 В, в том числе комбайнами с гидравлической или электрической подающей частью, по вспомогательным жилам силового кабеля, проложенного по лаве от комбайна на штрек. Работает с магнитными станциями и сборками пускателей.

Устройство УМК осуществляет прямое включение пускателей 3 насосных станций и возможность группового отключения их из лавы, программное управление пускателями комбайна, конвейера и лебёдки и двухстадийное аварийное отключение четырёх АФВ.

Программное управление обеспечивает выполнение всех эксплуатационных требований, в том числе регулируемую выдержку времени между включениями пускателей двухприводных конвейеров и комбайнов, подачу предупредительного сигнала вдоль лавы (при работе с аппаратурой типа АС-3С АС-3СМ) и имеет блок подачи предупредительного сигнала на комбайн с бесцепным механизмом подачи. Наличие средств диагностики, искробезопасное исполнение и блочная конструкция позволяет оперативно находить и устранять неисправность самого устройства, кабельной сети и пускового оборудования.

Техническая характеристика:

Номинальное напряжение - 127 В

Допустимое отклонение напряжения - от -20 до +20 %

Уровень и вид взрывозащиты:

Аппарата управления - РО, Иа

Коробок клемных - РО, Иа

Источника питания ЦПУ 02.200 - РВ, 1В, Иа

Блока питания - РВ, 1В, Иа

Блока концевого - выходные цепи управления Иа

Число объектов управления - 15

Число объектов управления, работающих с предупредительным сигналом - 3

Мощность потребляемая от сети - не более 300 В*А

Габаритные размеры (мм), не более:

Блока штрекового - 1360 930 520

Коробки клеммной (ЧУ 24.7.0197) - 650 390 196

Коробок клеммных (ЧУ 12.42.33.0021) - 400 255 110

Блока концевого - 45 30 22

Масса (кг), не более:

Блока штрекового - 235

Коробки клеммной (ЧУ 24.7.0197) - 35

Коробок клеммных (ЧУ 12.42.33.0021) - 13

Блока концевого - 0,05

В комплект поставки аппаратуры входят блок штрековый (1 шт.), блок концевой (7 шт.), коробка клеммная ЧУ 24.7.0197 (1 шт.), коробки клемные ЧУ 12.42.33.0021 (3 шт.), перемычка АУ-СГС (1 шт.), ЗИП согласно формуляру (1 комплект), формуляр УМК.00.00 ФО (1 шт.), руководство по эксплуатации УМК.00.000 РЭ (1 шт.), каталог деталей УМК.00.000 КД (1 шт.). ЧУ 12.42.33.0021

устройство функционирование узкозахватный комбайн

6.8 Выбор предохранительной лебедки

Дано Gк=162кН=16,2т.с.=16200кгс - вес комбайна

= 5 - угол падения пласта.

- 0,17 - коэффициент трения лыж комбайна о став конвейера

- 0,19 - коэффициент трения каната о ролик

Предварительно принимаем канат диаметром dк=12мм, длиной Lк=270м

Sр=7.17 - разрывное усилие каната в целом; qк=0,527 кг/м

Максимальное статическое натяжение каната:

Sк=Gк(sin- cos)+qk Lk(sin- cos)

Sк=16200(0.087-0.17 0.9961)+0.527 270(0.087-0.19 0.9961)=134,8кгс

Запас прочности каната

m=Sp/Sk=7.17/0.1348=53 > 5

что удовлетворяет требованиям ПБ

Выбираем лебёдку 1ЛП с тяговым усилием Fт=63кН=6,3т.с.=6300кгс т.е. Fт>Sк

У лебёдки 1ЛП канатоёмкость барабана до 350м при диаметре каната 22мм т.е. по канатоёмкости 1ЛП проходит т.к. 270<350



7. Выбор вспомогательного оборудования выемочного участка

7.1. Выбор ленточных конвейеров в пределах выемочного участка

Необходимо соблюдать условия Qл.к.? Qк., т/ч;

= 165,88 т/час - производительность забойного скребкового конвейера

= 1400 м - длина выемочного столба

- 100 м - длина подлавного скребкового перегружателя

Суммарная длина ленточного конвейера в пределах столба:

м

По технической характеристике конвейера 2Л80 Qл.к. = 320 ? Qк =165.88., т/ч;

в= 0° и = 1,6 м/с максимальная допустимая длина одного конвейера = 950 м, поэтому выбираем 2 ленточных конвейера типа2Л80 1 длинной 950м и 1 длинной 350м. т. е. = 950+350м = = 1300 м

-

Qл.к. - техническая производительность ленточного конвейера при в= 0° (угол наклона конвейерной выработки).

Проверка ленточного конвейера по приемной способности:

гн.*Vпр.>Qк./60

гн.- насыпная плотность угля (гн.=0,9 т/м³)

Vпр. - приемная способность ленточного конвейера м3/мин., при соответствующей скорости движения лент.

Vпр. = 6,7 м3/мин

Vпр.>Qк./60*гн..=320/60*0,9= 4.8 т/мин < гн Ч Vпр. = 0,9 Ч 6,7 = 6,03 т/мин

По приемной способности конвейер проходит.

Техническая характеристика 2Л80:

Скорость движения ленты- 1,6 м/с.

Максимальная производительность- 320 т/ч.

Приемная способность 6,7м3/мин.

Длина ленточной части конвейера в поставке 1300 м.

7.2 Выбор посадочной лебедки

Для извлечения рам крепи при погашении вентиляционной выработки выбираем лебедку ЛПК 10Б с диаметром каната 32 мм

Запас прочности каната посадочной лебедки ЛПК 10Б:

,

что удовлетворяет требованиям ПБ

кгс - разрывное усилие каната диаметром 32 мм

- тяговое усилие лебедки ЛПК 10Б, кгс



7.3 Выбор маневровой лебедки

Передвижка и крепление подлавного скребкового конвейера СП осуществляется гидродомкратами передвижки и распорных гидростоек запитанными СНТ 20.Для перемещения энергопоезда в составе которого (АВ-320(3 шт.), ПВИ-320(4 шт.), ПВВ-320(4шт.), 1УЦНС-13, СНТ 20, ТСВП, АПШ) выбираем тихоходную лебедку с большим тяговым усилие лебедки 3ЛП (с аксиально-поршневой гидропарой), предварительно выбираем канат диаметром 28 мм и длиной 50 м. Определяем вес энергопоезда:

АВ-320 - 340кг

ПВИ-320 - 415кг

ПВВ-320 - 430кг

1УЦНС-13 - 1370кг

СНТ 20 - 4230кг

ТСВП - 630кг

АПШ - 200кг

=340*3+415*4+430*4+1370+4230+630+200=10830кгс =10,1тс

Статическое натяжение каната лебедки 3ЛП:

- вес энергопоезда

f1= 0, 4 к.с.д. сталь по почве.

f2= 0, 5 коэффициент трения каната по почве.

= 50 м - длина каната



Запас прочности каната:

> 3

что удовлетворяет требованиям ПБ

кгс - разрывное усилие каната диаметром 28 мм

Т. к. кгс, то выбранная лебедка 3ЛП по тяговому усилию проходит.

7.4 Выбор транспортных средств для доставки материалов и оборудования на участок

Предусмотрена 2-х сторонняя доставка:

1. По конвейерному штреку, подвесной монорельсовой дизелевозной дорогой.

2. По вентиляционномк штреку, напочвенной грузовой канатной дорогой

Выбираем напочвенную грузовую канатную дорогу ДКН 2

- угол падения выработки - ±10

- длина транспортирования - до 2000 м

- скорость движения состава - регулируемая до 2,0 м/с

- тяговое усилие - не более 30,5

- диаметр тягового каната 18,0 мм

- масса груза (при ), кг - 9000

Выбираем монорельсовую дизелевозную дорогу:

Дизелевоз типа :LSP70DO фирмы «FERRIT» и Scharf.

Техническая характеристика:

· Количество приводов - 3

· Максимальное тяговое усилие, кН - 63

· Скорость транспортировки (регулируемая), не более - 2 м/с

· Угол наклона монорельсового пути -

· Радиус закругления монорельсового пути, м, не менее:

1. в горизонтальной плоскости - 4

2. в вертикальной плоскости - 6

· максимальная мощность - 68 кВт

· количество кабин машиниста - 2

· тип балки - НЗГ 2/4 Р2

· общая грузоподъемность, кг, не более - 7600



8. Расчет основных показателей работы комплексно-механизированного очистного комплекса

Суточная производительность очистного комплекса:

т/сут

- эксплуатационная производительность комбайна, т/час

= 3 - количество добычных смен за сутки

= 6 часов - продолжительность смены

= 0,35-0,5 час - продолжительность подготовительно заключительных операций (прием и сдача смены)

Добыча угля за цикл:

т/цикл

m - Мощность пласта, м

B - Ширина захвата комбайна, м

Lл. - длина лавы, м

гу - плотность угля в массиве, т/м3

Число добычных циклов за сутки:

цикл/сут

Суточная скорость подвигания линии очистного забоя:

м/сут

Продолжительность отработки выемочного столба:

сут

Вц = 30 - 40 м - ширина охранных целиков в пределах выемочного столба

Коэффициент машинного времени:

- суммарное машинное время (по выемке угля) за сутки, мин

Т - продолжительность выемки угля комбайном за один цикл, мин

1440 = 60 * 24 - продолжительность суток, мин

Подвигание линии очистного забоя за месяц:

м/мес

= 25 дней - плановое количество рабочих дней очистного забоя за месяц

Площадь очистной выемки за месяц:

м2/мес

Производительность пласта:

т/м2



Добыча угля из лавы за месяц:

т/мес

т/мес

- погрешность -88,8 тонны или 0,2%



9. ПТЭ оборудования очистного комплекса

1. Разработка выемочных полей и панелей должна производиться по проекту, составленному в соответствии с утверждёнными «Технологическими схемами очистных и подготовительных работ на угольных шахтах» и требованиями ПБ.

Проект содержит:

1) Геологическую характеристику выемочного поля или панели

2) Способ подготовки выемочного поля к отработке

3) Систему разработки и основные её параметры

4) Схему проветривания очистных и подготовительных выработок

5) Паспорта управления кровлей и крепления выработок

6) Перечень средств механизации очистных и подготовительных работ

7) Схемы расстановки оборудования, транспорта, канализации энергии и связи

8) Паспорта буровзрывных работ

9) Нормативы потерь и качества угля

10) Мероприятия, обеспечивающие безопасность работ (дегазация, комплексное обеспыливание)

11) Графики организации работ в очистных и подготовительных забоях и основанные технико-экономические показатели.

Проект должен быть утверждён в установленном порядке. Инженерно-технический персонал участков должен быть ознакомлен с проектом, а рабочие-с паспортами и мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ.

2. Выбор в проекте соответствующей технологической схемы очистных работ, системы разработки и основных её параметров, способов управления кровлей следует производить исходя из горно-геологических условий месторождения.



Угольные пласты делятся на:

По мощности: весьма тонкие-до 0.7м, тонкие от 0,71 до 1,2м, средней мощности - от1,21 до 3,5м, мощные - свыше 3,5м;

По углу падения: пологие - до 18о, наклонные - от 19 до 35о, крутонаклонные - от 36 до55о, крутые - от 56 до 90о.

3. Механизация и автоматизация процессов выемки, погрузки и доставки угля: устранение ручного труда на тяжёлых процессах, повышение погрузки на забой и производительности рабочих при улучшении условий и безопасности труда.

Развитие механизация и автоматизация очистных работ на шахтах осуществляется путём широкого внедрения комплексов с узкозахватными комбайнами или струговыми установками, передвижными конвейерами и механизированными крепями.

4. Средства механизации и автоматизации должны применятся в зависимости от горно-геологических условий согласно специальному проекту, разрабатываемому в соответствии с утверждёнными «Технологическими схемами очистных и подготовительных работ на угольных шахтах» и заводскими инструкциями по эксплуатации оборудования.

5. Документация, поступающая на шахта вместе со средствами механизации и автоматизации очистных работ, в соответствии с ГОСТом должна содержать:

1) Паспорт (данные о комплекте поставки; свидетельство о приёмке и гарантийные обязательства завода-изготовителя; копия разрешения на применение, выданная Гостехнадзором РФ)

2) Комплект чертежей общего вида агрегатов и узлов, а также полную сертификацию всех деталей

3) Инструкцию по эксплуатации, хранению, транспортированию, монтажу и демонтажу

4) Нормативную документацию, в том числе нормы расхода запасных частей

6. Комплектность средств механизации и автоматизации очистных работ и вспомогательного оборудования к ним, поступивших на шахту с заводов - изготовителей, рудоремонтных заводов и ЦЭММ, проверяется главным механиком шахты согласно данным о комплекте, приведенным в паспорте, и оформляется актом.

7. Поступившие на шахту средства механизации и автоматизации очистных работ и вспомогательное оборудование подлежит тщательному осмотру, контрольной сборке и опробованию на поверхности. При транспортировании на участок узлов оборудования и машин стыкуемой поверхности, особенно обеспечивающие взрывозащиту электрооборудования, гидравлические аппараты и коммуникации должны быть надежно защищены от повреждений.

8. На эксплуатационных участках, оснащенных средствами механизации и автоматизации, должен находится неснижаемый запас быстроизнашивающихся узлов и деталей машин, электрооборудования, а также инструментов и приспособлений по перечню, составленному главным механиком шахты. Хранение запасных узлов и частей, инструмента и приспособлений должно быть организованно в участковых кладовых, металлических ящиках, вагонетках. При этом должны быть обеспечены сохранение изоляции электрооборудования в пределах допустимых норм, а также возможность выдачи его на сушку перед включение в сеть.

9. Проект подготовки и отработки выемочного поля с применением механизированного комплекса или агрегата должен содержать следующие разделы:

1) Оценку соответствия технической характеристики комплекса или агрегата горно-геологическим и горнотехническим условиям и возможность их эффективного применения в этих условиях.

2) Специальные для местных условий указания по монтажно-демонтажным работам, которые должны выполняться в соответствии с «Инструкцией по монтажу и демонтажу механизированных комплексах», типовым положениям о монтажно-наладочных участках и нормами продолжительности выполнения монтажно-демонтажных работ.

3) График планово-предупредительного обслуживания, ремонта и замены оборудования очистного забоя на весь период отработки выемочного столба.

10. Минимальная и максимальная конструктивная высота механизированной крепи должна выбираться в соответствии с «Основными положениями применения механизированных комплексов в очистных забоях угольных шахт».

11. Ввод механизированного комплекса и агрегата в работу необходимо осуществлять не позднее 30 дней с момента окончания поставки его на шахту. За это время следует произвести на поверхности контрольную частичную сборку комплекса или агрегата (на длину 10-15 метров) для его опробования, ознакомления добычной комплексной бригады с его конструкцией и работой, приемами обслуживания; полностью укомплектовать и доставить замаркированные элементы оборудования в установленной очередности, осуществить в определенной последовательности монтаж и оформить акт приемки комплекса на ходу под нагрузкой.

Каждый комплекс должен быть оснащен средствами подъема и перемещения тяжелых частей, инструментом и приспособление для его монтажа.

Перед спуском в шахту все элементы комплекса должны быть тщательно осмотрены и приведены в полную исправность.

12. В целях повышения безопасности труда, достижения высокого уровня механизации работ и снижения их трудоёмкости комплексно-механизированные забои следует оборудовать самозарубающимися комбайнами, кабелеукладчиками, передвижными неразборными забойными конвейерами, штрековыми перегружателями и крепями сопряжения.

13. Шахтам, впервые применяющим механизированные комплексы, разрешается устанавливать: на первый месяц работы комплекса 85%, на второй месяц 90% плановой нагрузки; начиная с третьего месяца, должна устанавливаться полная плановая нагрузка на забой. Шахты, имеющие опыт применения комплексов, должны осваивать плановую нагрузку во втором месяце применения комплекса в данном забое.

14. При установлении режима работы комплексно-механизированных забоев в каждые рабочие сутки необходимо предусматривать ремонтно-подготовительную смену (продолжительностью не менее 6 часов) для осуществления в обязательном порядке предусмотренных планом операций по текущим ремонтам и межремонтному техническому обслуживанию.

15. При эксплуатации механизированных комплексов и агрегатов не допускается производить разборку крупных узлов, например подающей части, электродвигателя, привода, режущей части, рабочего органа, элементов гидросистемы и электроавтоматики комбайнов, а также изменять регулировку заданного рабочего давления и давления открытия клапанов гидросистемы крепи. Вышедшие из строя крупные узлы и элементы гидросистемы должны заменятся новыми или отремонтированными.

16. Узлы комбайнов и комплексов, электродвигатели и узлы гидросистемы механизированных крепей после ремонта и испытания их на заводе направляются на шахту с актом, удостоверяющим их работоспособность.

17. При выборе типа выемочной машины наряду с обеспечением наиболее эффективных условий её использования необходимо предусматривать получение угля высокого качества.

18. Выемка угля на пологих пластах должна производиться на полную рабочую мощность. Работа комбайна, как правило, должна осуществляться без предварительной подготовки ниш.

10. ПБ при эксплуатации оборудования очистного комплекса

Для безопасного ведения работ в очистном забое по выемке угля комбайном запрещается:

а) эксплуатация комбайна при нарушении его взрывобезопасности: отсутствие хотя бы одного крепежного болта на крышках камер электрооборудования или шпильки в месте соединения электродвигателя с корпусами механизма подачи или редуктора режущей части, поломка корпусов, увеличение зазора между сопряженными поверхностями в узлах электрооборудования более 0,2 мм, а также неисправность блокировочных устройств;

б) эксплуатация комбайна на пластах с углом падения 9° и более без предохранительной лебедки с механическим приводом и дистанционным управлением;

в) отбойка угля изношенными резцами;

г) включение электродвигателей при включенном механизме подачи;

д) пуск комбайна в работу при утечке смазки через уплотнения;

е) производство работ впереди движущегося комбайна (как при движении вверх, так и при движении вниз) во избежание травмирования рабочих тяговой цепью, а также присутствие людей в уступе забоя в непосредственной близости от движущихся частей комбайна;

ж) работа комбайна при неработающем конвейере;

з) повторное включение электродвигателя комбайна после его опрокидывания до снятия напряжения тяговой цепи;

и) проворачивание с помощью двигателя шнеков или барабанов при замене резцов;

к) смена режущего инструмента, проверка состояния узлов или деталей, очистка их от штыба, смазка, выполнение других операций по ремонту комбайна при работе хотя бы одного его узла;

л) включение под напряжением неисправной штепсельной муфты, а также комбайна при неисправных блокировках; вскрытие для осмотра штепсельной муфты, разъединителя и пускателя при осмотре комбайна перед началом работы;

м) подтягивание кабеля комбайном и применение для комбайна гибкого кабеля, имеющего повреждения наружной оболочки, незавулканизированные счалки или более четырех вулканизированных счалок на 100 м длины кабеля;

н) эксплуатация тяговой цепи с деформированными и изношенными звеньями и неисправным устройством ее крепления;

о) спуск леса и других предметов по забойному конвейеру при работающем комбайне, установленном на раме конвейера;

п) исправление повреждений электрооборудования комбайна членами бригады, кроме электрослесарей;

р) производство ремонта электрических соединений, заземлений, открывание крышек и вводных коробок электродвигателя без предварительного отключения электроэнергии;

с) работа комбайна с рамы конвейера при наличии деформированных и вышедших из строя скребков цепи конвейера, перепадов опорных поверхностей рештаков или сдвига их относительно друг друга более чем на 5 мм, а также при нарушении прямолинейности или конфигурации направляющих, по которым движется комбайн;

т) перемещение комбайна назад при установленном погрузочном щитке и вращающемся исполнительном органе.

Электрическая схема применяемого в забое узкозахватного очистного комбайна должна обеспечивать:

а) дистанционное включение пускателей комбайна, конвейера и предохранительной лебедки с пульта, расположенного на комбайне;

б) возможность дистанционного включения и выключения пускателя конвейера оператором погрузочного пункта очистного забоя;

в) аварийное отключение энергии с токоприемников, расположенных в очистном забое, при помощи фидерного автомата как с пульта управления комбайном, так и с абонентских станций;

г) автоматическую подачу предупредительного сигнала продолжительностью 5 - 6 с перед включением комбайна и конвейера;

д) отключение пускателя комбайна кнопками «Стоп» и «Стоп блокировочная», установленными на комбайне;

е) отключение пускателя конвейера кнопкой «Стоп», установленной на комбайне, кнопкой «Стоп», установленной на погрузочном пункте очистного забоя, и кнопками «Стоп», установленными на абонентских станциях в лаве;

ж) блокировку, исключающую одновременное включение пускателя конвейера машинистом комбайна и оператором погрузочного пункта;

з) автоматическое включение пускателя насосной установки орошения при пуске комбайна;

и) автоматическое открывание и закрывание электромагнитного вентиля (ВЭГ) системы орошения синхронно с пуском и остановкой насоса орошения;

к) невозможность включения электродвигателя, являющегося приводом механизма подачи и одного из шнеков, если не включен электродвигатель, являющийся приводом другого шнека.

При временном отходе от комбайна машинист обязан:

а) выключить электродвигатели комбайна и конвейера кнопками «Стоп» и зафиксировать кнопки в этом положении;

б) поставить рукоятку реверсивного выключателя в нейтральное положение;

в) вывести из зацепления с полумуфтой электродвигателя рукоятку включения редуктора;

г) поставить в нейтральное положение рукоятку управления скоростью подачи;

д) закрыть кран оросительного устройства на комбайне;

е) принять меры для предотвращения самопроизвольного скольжения комбайна по раме конвейера;

После окончания работы по выемке угля машинист комбайна должен выполнить работы, предусмотренные для случая его временного отхода от комбайна, и кроме того:

а) прочно зафиксировать комбайн на конвейере;

б) заблокировать магнитный пускатель комбайна, установленный на штреке.

Безопасная эксплуатация механизированных комплексов и угледобывающих агрегатов

На шахте для каждого комплекса механизированного очистного забоя должен разрабатываться проект отработки пласта угля, включающий инструкции по применению всех видов оборудования, входящего в состав комплекса или агрегата. Проект должен быть подписан главным инженером шахты, согласован с бассейновым научно-исследовательским институтом и утвержден промышленным объединением.

В комплексно-механизированных очистных забоях категорически запрещается:

а) смешанное крепление очистного забоя разными типами механизированных крепей, имеющих различную техническую характеристику, или крепление части лавы индивидуальной крепью кроме ниш, крепление которых производится индивидуальными стойками;

б) использование в забое секций, потерявших необходимую сопротивляемость горному давлению. Вышедшие из строя гидростойки и другое гидрооборудование должны быть заменены исправными;

в) нахождение обслуживающего персонала: под выдвигаемой секцией крепи; под зазорами между секциями крепи; при складывании механизма удержания забоя; на сопряжениях очистного забоя с прилегающими к нему выработки при передвижке 1-ой лавной и концевой секции крепи; впереди движущейся секции при ее передвижении; в зоне возможного выброса струи рабочей жидкости из высоконапорной гидроаппаратуры при ее ремонте; в месте изгиба конвейера; между конвейером и забоем;

г) повышение давления в напорной линии механизированной крепи выше номинального, предусмотренного технической характеристикой для данного типа крепи;

д) работа насосных станций при уровне рабочей жидкости в баке ниже контрольной отметки и температуре рабочей жидкости более 50°С;

е) регулирование предохранительных клапанов в очистном забое;

ж) замена и ремонт гидростоек крепи в забое без надежного крепления перекрытий секций индивидуальными стойками. При совмещении ремонта крепи с ведением очистных работ в забое, когда необходимо иметь в работе насосную станцию, следует отключить ремонтируемую секцию от сливной и напорной магистралей;

з) разборка заряженных газом гидроаккумуляторов. Перед разрядкой гидроаккумуляторов необходимо вести только при помощи специального приспособления в присутствии лиц надзора.



Выводы

В процессе выполнения задания на курсовой проект мною были:

1. Систематизированы и повторены знания и умения по дисциплинам «Горные машины и комплексы», «Выбор забойного оборудования» по следующим разделам, темам и вопросам:

- область рационального применения и порядок выбора узкозахватного комбайна.

- область рационального применения и порядок выбора секции мех. крепи

- область рационального применения и порядок выбора забойного конвейера

- область рационального применения и порядок выбора крепи сопряжения

- область применения и порядок выбора подлавного перегружателя

- порядок расчета системы орошения комбайна и выбор насосной установки орошения

- методика определения типа и количества унифицированных насосных станций

- методика выбора предохранительной, маневровой и посадочной лебедок выемочного участка

- порядок выбора и проверочного расчета ленточных конвейеров и вспомогательных средств доставки материалов и оборудования на выемочный участок

2. Повторены знания по специальным дисциплинам:

- “Горное дело”: способы управления кровлей в очистных забоях, способы подготовки и системы разработки угольных пластов.

- “Привод горных машин”: работа объемного гидропривода, вспомогательные устройства гидропривода их принцип действия и назначение

Знания и умения полученных при выполнении курсового проекта помогут мне выполнить дипломный проект и пригодятся мне при прохождении преддипломной практики на горных предприятиях ОАО «Воркутауголь».



Литература

1. Справочник механика угольной шахты, Пархоменко А.И. и др., М., Недра, 1985.

2. Машинист горных выемочных машин, Топорков А.А. и др., М., Недра, 1991.

3. Машинист горных выемочных машин, Топорков А.А. и др., М., Недра, 1984.

4. Автоматизация подземного оборудования, Овсянников Ю.А. и др., М., Недра, 1990.

5. Справочник машины и оборудование угольных шахт, М., Недра, Хорин А.В. и др.,1987.

6. Горные машины и комплексы, Яцких В.Г. и др., М., Недра, 1984.

7. Методические указания для выполнения курсового проекта по горным машинам и комплексам.

8. Инструкции и руководства по эксплуатации горно-шахтного оборудования заводов и фирм изготовителей.

9. Правила безопасности для угольных шахт. 2003

10. Правила технической эксплуатации угольных шахт.

11. Автоматизация забойных машин и механизмов, Логинов А.К., Борисов Б.М., Воркута, 2007.

12. Машины и оборудование для угольных шахт и рудников, М., МГТУ (МГИ)., 2003.

Размещено на Allbest.ru

...