ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА им. А. А. СКОЧИНСКОГО

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДО^ВАТЁЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (ЦНИЭИуголь)

МЕТОДИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРУЗОК НА ОЧИСТНЫЕ ЗАБОИ

УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Москва

1980

ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА им. А. А. СКОЧИНСКОГО

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (ЦНИЭИуголь)

МЕТОДИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРУЗОК НА ОЧИСТНЫЕ ЗАБОИ

УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Москва

1980

Скорость подачи комбайна. 'и_п пр , рассчитанная по установлен— ной мощности привода при-известных сопротивляемости пласта резанию Яр и мощности пласта т , определяется по табл. 4 (см. графы 7-10). Значения ^_п.пр _s приведенные в табл. 4, определены с учетом коэффициента отжима угля К_0Т , рассчитанного по формуле

. Лдя конкретного забоя скорость подачи комбайна следует определять по сопротивляемости пласта резанию Ар.ф с учетом коэффициента отжима угля К₀т.ф ,замеренного непосредственно в этом забое. Тогда в расчет надо принимать:

--‘в,

^А от

- Расчет скорости подачи комбайна г£_-тяг по допустимому тяговому усилию производится по формуле

гГ    Г    1

Ъ.т*г=-~Г¹ Г_т ~ М(0,2 + B,01BU±    (12)-

'П {    J

где F_n - составляющая силы резания в направлении подачи комбайна, тс (см. табл. 4, графы II-I4);

F_r - тяговое усилие подающей части, тс (см. табл. 4, графу 16);

&    - масса комбайна, т (см. табл. 4, графу 6);

vi - угол падения пласта при работе по простиранию, град; при работе по падению или восстанию принимается равным нулю.

При расчете скорости поначи комбайна по тяговому усилию принимается его большее значение. Рассчитанная по уравнению (12) скорость подачи комбайна сравнивается с технически допустимой (см. табл. '4, графу 15), соответствующей принятому тяговому усилию. Если технически допустимая скорость подачи меньше расчетной, то h-j обходимо повторить вычисления с меньшим тяговым усилием. К дальнейшему расчету принимается большая (в допустимых пределах) скорость подачи.

Если необходимо определить производительность комбайна при значениях вынимаемой мощности пласта ж сопротивляемости пласта резанию, отличных от приведенных в табл. 4, величины .и F_n находятся путем линейкой интерполяции их значений» приведенных б табл. 4.

16

Скорость додачи комбайна, рассчитанная до мощности привода-■ при значениях сопротивляемости пласта резанию, ближайших к заданному (см_л табл. 4, графы 7-10), : при заданной вынимаемой мощности пласта интерполируется по формуле

ю — /77

гг

'Ъ/7/?

?./?/)/

— г?-'    ),

•> \ /7 Г/У /    /////■£/

(13)

где /77 - заданное значение вынимаемой мощности пласта, м;

л? и л? - соответственно минимальное и максимальное значения ^ вынимаемой мощности пласта, м (см. табл. 4, графу 5);

Ч    значения скорости подачи комбайна, соответствующие/??

^ и^я,.(см. табл. 4, графы 7-10), м^мин.    '

Согласно формуле (13) \    '    определяется    для    двух    соседних

значений ^ (/g⁷ - меньшее - большее) и обозначается соот-

вет ственно г/'    и г? " _Л .

/7/^?    /7/^7

Интерполяция по сопротивляемости пласта резанию производится по формуле

г/

/777/?

^ , -/7/7//

р р

'    \    /7/

г*" ■).

77/7/7/

(14)

Составляющая силы резания в направлении подачи комбайна при

заданном значении сопротивляемости пласта резанию Ентерполигует-ся по формуле

F =

/7    /7

р

.....£........./>'-    р>"\

(15)

где/17, У" - составляющие силы резания в направлении подачи ком~ байна, соответствующие J7J и /?£ , тс.

Значения ^    ■    и    F, , приведенные в табл. 4, рассчитаны

для вязких углей при различных значениях сопротивляемости пласта резанию в неотжатой зоне, представляющих собой средневзвешенные по объему значения сопротивляемости резанию угля, прослойков и включений', содержащихся ; > пласте * Значения сопротивляемости резанию различных пород приведены в табл. I, где минимальные значения характерны для слабых прослойков (включений), максимальные - для крепких. Если в конкретном забое пласт содержит прослойки (включения), породы которых относятся к 'породам средней крепости, следует принимать среднее значение сопротивляемости

резанию.»

При яг тичии нескольких прослойков сопротивляемость

пласта резанию определяется как средневзвешенная по их мощности.

Сопротивляемость пласта резанию можно определить, пользуясь "Методикой оценки и классификацией показателей разрушаемости угольных пластов основных бассейнов СССР" (М„, ИГД им. А.А.Ско-ниноколо,. 1978).

К вязким углям относятся:

все угли и антрациты с сопротивляемостью пласта резанию более 300 кто/см;

угли Подмосковного бассейна с сопротивляемостью пласта резанию- более 180 кгс/см;

угли Карагандинского бассейна и бурые угли с сопротивляемостью пласта резанию более 60 кгс/см;

угли марок Г, Д в Донецком бассейне и Г, Д, Ж в Кизеловском и Кузнецком бассейнах о сопротивляемостью пласта резанию более 90 кгс/см.

Таблица 5

Тис комбайна Вынимаемая модность пласта, м Ширина захвата, м Скорость резания, м/с Высота исполнительного органа между концами внейних зубков, м "Донбасс-1* 0,80-1,60 1,2; 1,6; 1,8; 2,0- 2,14 0,83 (с одной отбойной етанлей) 1,43 (с двумя отбойными пантами) “Донбасс-2" 0,85-1,60 1,6; 1,8; 2,0 1,83 1,02 (с одной отбойной втангой) 1,3? (с двумя отбойными атаетомм) "Донбасс-1Г" 0,80-2,50 1,6; 1,8; 2,0 2,14 0,83 (кольцевой жесткий бар) м 2,14 1,43 (кольцевой шарнирао-складм-вавдийсн бар) 1,6; 1,8; 2,0 2,14 0,995 (ИВД) ЛГД-1 0,80-1,60 1,2; 1,6; 1,8; 2,0 2,14; 2,49 0,83 "Горняк-1" 0,60-0,90 1,65; 1,8; 2,0 2,10 0,61 "Шахтер-2" 0,50-0,85' 1,65; 1,8; 2,0 2,20 . 0,56 "Кировец" 0,55-0,90 1,65; 1,8 1.95; 2,26 0,55 (кольцевой жесткий бар) . 1,0; Г,65 1,96; 2,26 0,68 (кольцевой шарннрво-снлады-ваюшийся бар) КЦТГ 0,55-0,75 1,6 1,06-1,87 0,55

К весьма хрупким угля относятся:

антрациты Донецкого бассейна с сопротивляемостью пласта резанию менее 60 кгс/см;

угли коксовых марок К, Ж, ОС, Т в Донецком бассейне и на месторождениях Дальнего Востока с сопротивляемостью пласта резанию менее 120 кгс/см.

Остальные угли относятся к хрупким.

Скорость подачи широкозахватных комбайнов определяется по формуле

zя /О

4

/У

(16)

где <?£ ~ скорость резания (скорость движения цепи), м/с; /'    -    длина зарубной щели, м;

/ - J?v +Л<

*6-

где гг - ширина захвата, м;

А - высота исполнительного органа между концами ¹⁹ внешних зубков, м.

Величины кя , г , А .принимается в соответствии о табл. 5.

S*    (Г

Пример. Требуется определить скорость подачи комбайна 1Ш68, работающего в Донбассе по антрацитовому пласту мощностью 1,6 м с углом падения 12°. Сопротивляемость угля резанию 240 кгс/см. Суммарная мощность прослойков алевролита с сопротивляемостью резанию 350 кгс/см - 0,31 м. Коэффициент отжима угля 0,73. Расчет ведется по данным табл. 14.4.

I. Средневзвешенное значение сопротивляемости пласта.резанию составляет

= 261 кгс/см.

/?^/    240.1.29    +    350»    0.31

1,6

2.    Коэффициент отжима угля определяем по формуле (10):

А = 0,48 +    _    о,69.

ег    0,63+1,6

3.    Сопротивляемость пласта резанию, принимаемую к дальнейшему расчету, находим, пользуясь формулой (II):

^    =    261 £*22 = 280 кгс/см.

М    0,69

4.    Скорость подачи комбайна ^ при _/ = 200 кгс/см определяем по формуле (13):    ^

* ⁶>° " ^{6'^⁵'^{4) = 5}’^{8 lV}'^MEIH*

5.    Скорость подачи комбайнам® при у/ = 300 кгс/см, согласно формуле (13)., равна    ^    ^

17

Пропускная способность сборной конвейерной линии пс. маршруту углепотока из данной лавы определяется как наименьшая из пропускных способностей всех конвейерных установок данного маршрута :

= min (G-im , 0.2М.«• •• * @км i 5 $пм) 1    (IV)

где й_м - пропускная способность сборной конвейерной.линии по М~ыу маршруту* т/мин;

Q_KM - пропускная способность к -го конвейера М -го маршрута, т/мин.

Пропускная способность к-й конвейерной установки М -го маршрута определяется как наименьшая из рассчитанных по приемной способности конвейера    и по его паспортной производительно

сти й£м по маршруту углепотока из данной лавы:

Й*М ■=    ,    nj%).    ⁽¹⁸⁾

Перед началом распета маршруты утлепотоков от каждой лавы до конечного пункта должны быть пронумерованы . Первый номер присваивается маршруту, имеющему преимущества по загрузке конвейеров перед, всеми остальными маршрута* .

	5 1 1	© \ J J i	г	р
О_

Рже. 2. Схема загрузки конвейерам

-----направление движения утлепотоков;

----о номера маршрутов з зависимости от места загрузки

конвейера"

Рассмотрим принцип выявления преимуществ пс загрузке одной конвейерной установки. Коли выгрузка угля па став конвейера производится только в одном пункте, то этот углепоток имеет максимальное преимущество, ^сли же выгрузка на став конвейера производится в нескольких точках (рис. 2), то преимущества по загрузке уменьшаются в порядке приближения к разгрузочному концу става.

Согласно данному принципу рассматриваются все маршруты транспортной системы шахты. Расчет начинается с маршрута .■£ I и производится далее в порядке повышекия номеров.

Рассмотрим з качестве иллюстрации транспортную схему, представленную на рис. 3. Маршрут № I, проходящий по конвейерам 3—2—1, имеет преимущества относительно маршрута № 2 по загрузке конвейера 2 и относительно маршрутов № 3 и 4 по загрузке кон-вейра I. Маршрут № 2 уступает маршруту № I по загрузке конвейера 2, однако имеет преимущество относительно маршрутов fe 3 и 4 по загрузке конвейера I. Наконец, маршрут № 3, уступая маршрутам № I и 2 по загрузке конвейера I, имеет преимущество относительно маршрута № 4 по загрузке конвейера 5.

©

Ъ- ■. 3. Примерная схема система подземного транспорта: ------    направление дъдхения угдепотоксв; X, ?.    7    -    номера конвейеров; № X, te te 53 И? 4 - номера маршрутов; \У - бункер

Пропускная способность конвейерной линии каждого маршрута определяется выражениями:

№ I		= пм (цп , ,
№ 2	Q?	ат1п-(ЦпАгАг.
№ 3		= nun(Q!3}QtSS
Ш Ц-			л,;

Пропускная способность конвейера маршрута N2 I исходя из его приемной способности определяется по формуле

а “ =    ,

где    приемная    способность' к -го конвейера, м³/мин.

Пропускная способность каждого конвейера маршрута № I исходя из его паспортной производительности определяется По формуле

п^пР-

60(1 + Ь,86

где Р_к - паспортная производительность к -го конвейера при данной длине става и угле установки, т/мин; определяется по графикам, приведенным в "Основных положениях по проектированию подземного транспорта'новых и действующих шахт" (М., ИГД им.А.А.С-кочинского, 1977);

1Р _к - скорость движения ленты к -го конвейера, м/с. Опреде-ляется по табл. 3;

£ - расстояние от места выгрузки угля (маршрут № I) на к -м'ставе до разгрузочного конца этого става, м.

После определения пропускной способности сборной конвейерной линии маршрута № I рассчитывается (см. разделы I.I и 1.3)

по скорости подачи производительность выемочной машины, работающей в очистном забое, обслуживаемом конвейерами маршрута № I. Затем повторяются все расчеты для маршрутов № 2, 3 и т.д.

Расчет пропускной способности каждой конвейерной установки по приемной способности конвейерных линий всех маршрутов, начиная с маршрута № 2, определяется по формуле

где о. - рассчитанная по скорости подачи средняя произвсдитель-^л ’ ность выемочных машин, работающих в очистных забоях, обслуживаемых конвейерными линиями маршрутов от I до м -I, т/мин;

М-1

⁰г*,м-1 ~^ уп£ >

где п - рассчитанная по скорости подачи производительность, вы-емочной машины, работающей в очистном забое с-го маршрута,т/мин. Определение см. -в разделах I.I и 1.3;

19

к - коэффициент вариации углепотока м -го маршрута; при наличии между рассчитываемым конвейером и лавой м -го маршрута бункера = 0, в противном случае к„_м =0,3;

>_лм.г дисперсия углепотока, поступающего на став к -го' кон-' вейера из очистных забоев маршрутов с номерами от I до м - I, т/мии-;

t)    ГГ ” ( 2    _

^ve Ч'г.е •

Расчет пропускной способности каждой конвейерной установки по ее паспортной производительности для всех маршрутов, начиная с маршрута !й 2, производится по формуле

7J =     •

* 3600 У_лк >

jj - среднее количество угля на ставе, т;

(К ,М-1

_    j    .W-7

^Вк,н-1 ⁼    Чме^г    >

Z . - расстояние от моста выгоузки угля на к -й конвейер X -го маршрута до разгрузочного конца ' этого конвейера, м;

1    -    дисперсионный    момент    углепотоков    маршрутов    от I-го до

(м -1)-го по к -му конвейеру;

е

Ь5. Расчет производительности комбайна по скорости крепления

Расчет производительности комбайна по скорости крепления ПРОИЗВОДИТСЯ ПО формуле

кр - пьЦ' ъ i^_Kp у

где - скорость крепления, м/млн.

20

Скорость установки индивидуальной крепи зависит от устойчивости кровли, типоразмеров стоек и верхняков, состава комплектов крепи, расстояния мезыу ними и определяется по табл. 6. Категория устойчивости кровли принимается по данным табл. 7. При ■установке крепи за комбайном через комплект с последующей установкой промежуточных комплектов скорость крепления увеличивается вдвое 1.

Для комплексно-механизированных очистных забоев- скорость крепления определяется по формуле

~ ^кр^сх ^у.п »

где %_п - скорость крепления при последовательной схеме передвижки крепи и устойчивых боковых породах, м/мин; определяется по табл. 8;

коэффициент, учитывающий схему передвижки крепи. При последовательной схеме передвижка крепи к_сх - I» При применении схем передвижки крепи через I, 2, 3 секции к_сх принимается на основании результатов хронометрак-ных наблюдений или рекомендаций оаосеиковыл институтов!

к_цп - коэффициент снижения с ко пост и крепления с увеличением ^я угла падения пласта Ы-;

при работе комплексов fis простиранию

I при d й S⁰,

I - 0,013 (и- 9°) при 9^ct<35°;

при работе по падению пласта

JI при С<4: 6°,

“|Т - 0,0066 d - 0,00087 d пои 6-к ос-с 15°;

ку_СТ - коэффициент снижения скорости крепления при неустойчивых породах,

где к_п - коэффициент снижения скорости крепления при недостаточной несущей способности почвы: для механизированной крепи типа ОМКТМ, ОКЯ, ШШ, - ЖЭ, Ж98, 1Ж97Д к„ = - 0,5 (I + кп ), для остальных типов крепи    /<* .

Величина к? определяется по графикам рис. 4 в зависимости от удельного давления опорной поверхности крепи на почву Н_кр (определяемого по табл, ь) и несущей способности почвы Н- . Яри применении индивидуальной крепи к = I;

Таблица 6

Тип стоек Пасса одной стойки, кг Состав комплекта Число рабочих . при установке * стоек под металлический верхняк Скорость крепления лавы, м/мин при устойчивой и средней устойчивости кровле при неустойчивой и весьма неустойчивой кровле при расстоянии между комплектами, и 0,8 0,9 1,0 1,2 0,8 1,0 1,2 ’ При вынимаемой мощности пласта 1.0-2.0 и ГСУ2 Одна стойка под ранее уложенный верхняк 4 1,52 1,35 ГСУЗ То зе 4 1,44 1,28 ЮТ п п 4 1,35 1,20 ГСУ5 ' п и 4 1,35 1,20 ГСУ6 п л 5 1,35 1,20

При вынимаемой мощности пласта до 1,20 и

ГВТ ГВТ До 40,0 40,1 и более Одна стойка под верхняк То же При вынимаемой мощности 2 2 пласта 1,21-1.80 0,70 0,64 и ГВТ До 40,0 Одна стойка под верхняк 2 0,64 ГВТ 40,1-50,0 То же При вынимаемой мощности 2 пласта I.8I ы.и 0,58 более ГВС До 50,0 Одна стойка под верхняк 2 0,50 гвс 50,1-60,0 То же 2 0,45 ГВС 60,1-70,0 л и 2 0,42 ГВС 70,1-80,0 It п При вынимаемой мощности 2 пласта до 1,20 м 0,38 ГВТ До 40,0 Две стойки под верхняк 2 0,40 ГВТ 40,1 и более То же При вынимаемой мощности 2 пласта I.21-1,80 0,37 ы ГВТ До 40,0 Две стойки под верхняк 2 0,37 ГВТ 40,1-50,0 То же При вынимаемой мощности 2 пласта 1,81 и и 0,33 более ГВС До 50,0 Две стойки под верхняк 2 0,28 гвс 50,1-60,0 То же 2 0,25 60,1-70,0 я п 2 . 0,23 гвс 70,1-80,0 ю в 2 0,20

Примечаяне. Скорость крепления лав гидростойками при работе узкозахватных комбайнов рассчитана для пластов с углами падения до 20°. Для пластов с углами падения свыше 20° следует вводить коэффициент уменьшения: для пластов с углами падения 21-30° и 31° и более он равен соответственно 0,3 й 0*8.

Окончание табл. 7

I 2 ■ 3 4 5 6 7 8 9 10 II 5 Труднооб-рушающиеся I* Аргиллиты алевритовые толстослоистые 2.    Алевролиты 3.    Алевролиты карбонатные 4.    Песчаники среднезер-кистые карбонатные 5.    Известняки доломитовые толстослоистые Глинистый материал с примесью алеврита tl0-15$), сидерита, кальцита Алевритовый материал, пре- • имущественно кварцевый Алевритовый материал с примесью глинисто-карбонатного Песчаный материал с примесью глинисто-карбонатного Карбонатный материал с примесью доломита Глинисто- карбонат ный, базальный Глинисто- карбонат- ныи, базальный Глинисто- карбонат ный, базатьно- поровый 0,30-0,70 0,20-0,80 0,20-0,80 0,20-0,00 0,20-0,70 0,30-1,20 0,30-1,20 0,30-1,20 0,30-1,50 0,20-1,50 До 1000 До 1200 До 1300 До 1800 До 1800 . 6-12 6-12 6-12 6-12 6-12 Практически не ограничено 5 Устойчивые 6 Весьма труд-нообрушающи-еся 1.    Аргиллиты алеврити-стые монолитные 2.    Аргиллиты окварцо-вакные 3.    Алевролиты окварцо-ванные 4.    Песчаники окварцо-ванные 5.    Известняки оквардо-занные Глинистый материал (50$), алеврит (20-25?),микрозерни-стый сидерит и вторичный кварц, не слоистые , Глинистый (до 50?) и кварцевый (до 30%) материал с сидеритом Кварцево-алевритовый материал с незначительной примесью глинистого и слюда Преимущественно кварцевый материал средне- и крупнозернистый Карбонатный материал с незначительной примесью равномерно распределенного обломочного, глинистого и углистого Кварцевый, базальный Кварцевый, базальный 2,00-5,00 1,50-3,00 0,70-2,00 0,80-2,00 0,70-1,30 2,00-10,0 1.00- 5,00 1.00- 3,00 1.00- 3,50 1,30-2,00 До 1500 До 2000 До 2000 До 2500 До 2500 Более 12 Более 12 Более 12 Более 12 Более 12 Практически не ограничено 7 Плавно опускающиеся Известняки, песчаники, алевролиты, реже аргиллиты (некоторые разности) Состав, расслоение, трещиноватость,, как у пород 4, 5 и 6—го типов Соответственно как у пород кровель 5 или бт-го типа

25

УДК 622.232.063.54.002.235

’’Методические документы по определению нагрузок на очистные забои угольных шахт” подготовлены лабораторией технологических нормативов МГД им. А.А.Скочинского и лабораторией нормативов производственных мощностей ЦНИЭИуголь. В данных ’’Методических документах... приведены утвержденные Минуглепромом СССР методики и инструкции по определению расчетных и плановых нагрузок на очистные забои угольных шахт, а также необходимые вспомогательные материалы.

"Методические документы" предназначены для использования работниками действующих угольных liiaxT при разработке годовых и месячных планов угледобычи, оценке производстве пней Мощности шахт, а также работниками проектных и научно-исследовательских организаций при решении различных задач, связанных с прогнозом добычи из очистных забоев.

Институт горного ДСЛй им. А. А. Скочинскогс (ИГД им. А. А. Скочинского), 1980

В настоящий сборник включены два основных документа, регламентирующих порядок определения нагрузки на очистной забой при составлении месячных планов добычи на угольных шахтах:    "Методи

ческие указания по составлению месячных планов добычи угля из очистных и подготовительных забоев" и. "Методика расчета нагрузки на очистной забой"; кроме того, приводятся необходимые вспомогательные материалы, разъясняющие порядок подготовки данных и производства работ по определению нагрузок на очистные забои.

"Методические указания по составлению месячных планов добычи угля из очистных и подготовительных забоев", подготовленные в соответствии с приказами Министра угольной.промышленности СССР Б.Ф.Братченко № 467 от 26.10,1976 г. и Ж 559 от 21.12 1977 г., содержат основные положения, устанавливающие последовательность составления месячных планов, порядок определения исходных данных и примерные расчеты. "Методические указания" разработаны под научным руководством Б.С.Найманова (Минуглепром СССР).и А.М.Курносова (ДНИЭИуголь) ответственными исполнителями В. М. Шрамко (ДНИЭИуголь) и С.А.Нариманом (ИГД им. А.А.Скочинского) совместно с Н.И.Гаркавенко (Минуглепром СССР) я Л.й.Голевым (ДНИЭИуголь).

"Методика расчета нагрузки на очистной забой" основана на использовании установленных современными математическими методами зависимостей, связывающих нагрузку на очистной забой с горно-геологическими условиями, параметрами добычного и транспортного оборудования при одно- и двухкомбайновой, а также струговой выемке. Определение среднесменной нагрузки на очистной забой з конкретных горно-геологических условиях производится на основе расчета минутной производительности выемочной машины и сменного коэффициента машинного времени.

"Методика расчета нагрузки на очистной забой" разработана в ИГД им. А.А.Скочинского под научным руководством А.С. Кузьмича С.А.Кариманом и В.М.Шрамко. Ряд разделов подготовлен совместно: 1.5 и 1.8 - с М.Н. Серебряным, 1.7 - с В.М. Капустиным, 3.10 -с А.Д.Карбышевым, 8 - с В.А.Беловодским (ПНИУИ).

Отдельные разделы подготовлены: 1.3 - Б.З. Позиным и В.3.Меламедом, 3.1, 3.3 - 3.9 - А. Д. Карнышевым, 3.2 - А.Б. Голодом и Б.А.Ошеровым (ШахтНИУИ),    4    -    А.Д.Карнышевым. и В.С.Афендиковым

(ПО "Макеевуголь"),    5.1    -'    П.    Е.    Левковичем ДонУГИ),    5.3    -

А. Ю. Блэкберном, 5.4 - В.Н.Бриллингом, 7.2 - Н. И. Устиновым и А.П.Михалюком, 9 - Г.П.Ткачевым (Минуглепром СССР) и М.Н.Шима-новичем (Гшроуглеавтоматизация).

Отдельные таблицы составлены: I - М.Ф.Кунтышем, В - И.В.Яковлевым, 7 - М..С. Газизовым, С.А. Кариманом, А.Д. Карнышевым и М.Н.Серебряным, 14 - Г.С.Рахутиным и Л.И.Тищенко, 17 - А.С.Диман-штейном, 21 - А.Б.Голодом и Б.А.Ошеровым (ШахтНИУИ).

3 разработке раздела I.I принимал участие В.И.Генрихе, раздела 1.2 - В.Н.Бряллинг (КНИУИ), 1.7 - 0.К.Гуляев, 3- В.С.Беляев, А.А.Карлекков, И.С.Замятнин.

При разработке "Методики" были использованы материалы ряда лабораторий ИГД им.А.А. Скочинского и бассейновых институтов.

3

с помощью которых были уточнены эксплуатационные характеристики транспортно-добычного оборудования и условия его применения.

В "Методике расчета нагрузки на очистной забой” учтена большая часть предложений и замечаний, высказанных работниками производственных объединений и институтов, принимавших участие в ее опытно-промышленном применении.

Во вспомогательных материалах приводится постановка' задачи расчета месячных планов добычи из очистных забоев с помощью ЭВМ на основе определения оптимального режима работы очистных забоев, обеспечивающего выполнение плана на шахте (в шахтоуправлении) по объему добычи и качеству угля в условиях ограниченных ресурсов очистного фронта, количества рабочих на очистных работах, проветривания очистных работ, ограничений по пропускной способности сборных транспортных звеньев и др. Приводятся инструкции по .подготовке данных для определения нагрузок на очистные забои, вход-

4

ше и. выходные формы для определения нагрузок на действующие и проектируемые шахты. Данный методический материал подготовлен канд.техн.наук С.А.Нариманом.

Соблюдение указанной процедуры определения нагрузок на очистные забои для действующих шахт будет способствовать повышению объективности планирования и росту технико-экономических показателей, а для проектируемых и реконструируемых угольных шахт позволит увеличить достоверность прогноза нагрузки на очистной, забой и тем самым существенно повысить надежность проектных решений.

В конце приведены таблицы расчетных нагрузок на очистные забои для конкретных горно-геологических условий и средств меха-

шавским, В.Д.Корзиневым, Т.Н.Зиятдиновой, 0.К.Гуляевым.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА НАГРУЗКИ НА ОЧИСТНОЙ ЗАБОЙ*'

Но настоящем методике рассчитывается в горной массе среднесуточная нагрузка на очистные забои ври шелке комбайнами и стругами угольных пластов с углами падения до 35°.

Среднесуточная нагрузка на очистной забой А_Сут определяется во формула

^сут ~ Аси П-СМ ^К Г. Н 9    (I)

где fi_CM ~ среднесменная нагрузка та очисткой забой, т/смену (ей. разделы 1-3);

п_см - число рабочих смен по добыче в сутки;

ц_пн - коэффициент уменьшения нагрузки при работе оте-ттт . забоя в особо сложных горно-геологических уелошях (см. раздал 4).

Рассчитанная я© формула (I) среднесуточная нагрузка, ш очистной забоц должна проверяться по газовому фактору (см. разделы 5 ж 6.2).

I. Расчет нагрузки на очистной забой при однокомбайновой выемке .

Если в очистном забое работает один комбайн, среднесменная нагрузка при устойчивой и средней устойчивости непосредственной .жровде, вне зависимости от организации крепления за комбайном, онределяется по формуле

Аси ^z Т_Снт1п(^К_м ,тр/г    (%)

где Т_см - длительность -рабочей смены, нин;

о ~ средняя производительность комбайна, т/мин; сшределе-^у нне q см. в разделе i„i;

К_м - сменный коэффициент машинного времени комбайна по выемке угля (без учета дополнительных простоев в конце , цикла из-за ожидания окончания крепления лавы);

щ - вынимаемая мощность пласта (с учетом мощности породных прослойков и присечки боковых'пород при разработке весьма тонких пластов), м;

Г - плотность угля в пласте вместе с породными прослойками, т/нз. Для действующих очистных забоев принимается по данным ОтК шахты; при подготовке новых забоев и при проектировании шахт определяется как средневзвешенная величина по вынимаемой мощности пласта;

²) Угворадена Министром угольной промьшленнооги СССР Б. в. Браечанко 19 мая 1979 г.

% - ширина захвата комбайна, м (ем. табл. 4);

К_г - коэффициент использования захвата; принимается равным 0,93 для широкозахватных комбайнов, а также узкозахватных в лавах, отрабатывающих пласты по восстанию,

и равным. 1,0 во всех остальных случаях?

/1кр- коэффициент готовности крепи (см. табл. 8);

- скорость крепления, м/шн (ем.раздел 1.5).

При неустойчивой кровле и организации крепления с перемещением рабочих за комбайном ередаесменнаа нагрузка (в тоннах) определяется по формуле

^см ~ ’Кем Ч Км *

I.I. Определение средней производительности комбайна

При определении средней производительности.комбайна учитывается сопротивляемость угля и горных народ резанию (табл. I).

Таблшя® I

Бассайяы Сояротжвлйэмостг» рээедшо. кга/ом угля (сланца) углистого аргядлята аргиллита алевро- лята песчаника МВвСТЯЯВа тэзрдш: валюченззй хои*- 20-400 70-250 120-350 200-1500 380-1000 300-600 500-1500 Мв,5№ 80-&Ю. 70-250 150-400 250-550 400-1100 Кузнецкий 80-300 150-200 170-250 300-600 800-380 - 600-900 КарагандинсшШ 70-300 150-200 250-400 400-700 600-1000 - ' - КцзеловскиЁ 140-640 150-300 200-400." 350-603 - •- - Чадябчнскай 50-150 50-150 100-280 100-350 . .* . - 800-1000 Пртбаятжёск&ё слащавый 2ЕО-850 ' - ■- ■ •- - 400-700 400*700

При устойчивой и средней устойчивости непосредственной кровле очистного забоя средняя производительность комбайна определяется по формуле

? -    {■?п Кцх Чк.п J »

где Чп ~ производительность комбайна, рассчитанная по скорости подачи, т/ыин;

Чп = mf~tK_xTr_n,

II

Щ - скорость подачи комбайна, м/мин. Определяется так. как указан® в разделе 1.3, и проверяется при разработке тонких и весьма тонких пластов по скорости передвике-ния машиниста по лаве при управлении работой кои-байна ( i?_M );

при 0,86 т < 1,1 м iT_M = 1,7-2,3 м/ыин; при 1,1« т < 1,3 и    = 2,3-4,5 м/мин;

К_пс- коэффициент снижения производительности комбайна-из-за недостаточного резерва приемной способности участковой конвейерной линии; определяется с помощью графика зависимости К_п,_е от коэффициента резерва приемной способности участковой конвейерной линии Кр \(рис. I);

как минимальная из производительностей последовательной цени скребковых конвейеров (установленных в лаве, печи, просеке), к перегружателя» Производительность каждой конвейерной установки зависит от мощности привода, джищ става и угла наклона и рассчитывается согласно РТМ 24.076.07. "Конвейеры шахтные скребковые передвижные. Тяговый расчет. Методика" (М., Минугне-прем СССР, 1972) или.по графикам, приводимым в инструкции по эксплуатации- и на сборочном чертеже конвейера; приближенно производительность скребковых конвейеров можно определять по табл. 2;

р_н - насыпная плотность горной массы, т/м³;

<_Л^С- приемная способность участковой конвейерной линии, м³/мин. Берется минимальное из значений приемной способности ленточных конвейеров участковой линии (табл. 3). В участковую линию входят все конвейеры (скребковые и ленточные) от лавного до первого сборного, на который углепоток поступает из нескольких очистных забоев;

Q_M - пропускная способность - сборных конвейерных линий по маршруту угленотока данного очистного забоя, т/шн; М - номер маршрута углепотока данного очистного забоя.

Определение величин М и а_м см„ в 'разделе 1.4;

^"^ря - пропускная способность участковой конвейерной линии, рассчитанная по производительности конвейеров, т/мин; принимается равной . наименьшей аз пропускных способностей каждой отдельной конвейерной установки.

*.о

0,8

0.2

№

0,25

гас о A. Ssraffl*s9©?s w?^®BnaesM. едгаеиаа итовэеояят^нег.

ввом юиев&т о,,_с от . ковффацтатаа резерва^- процуокшзй способности транспорт /г"^х ’

ц§

Пропускная способность каждого участкового ленточного конвейера, рассчитанная по его производительности, определяется по формуле

U.H= --"—7=Г’    ⁽⁷⁾

60(1 + 4,66у-—- )

где Р - часовая производительность конвейера, т/ч (определяется согласно "Основный положениям по . проектированию подземного транспорта новых' и действующих угольных шахт", М., ЙГД им. А.А.Скочинского, 1977, или прилагаемой к конвейеру технической документации);

% - скорость движения конвейерной ленты, м/с (табл. 3);

- расстояние от места поступления угля на став до разгрузочного конца конвейера, м.

Таблица 2

Характера- Тип к о н в е й е р г а ковше конвейеров CB7I СП64 СП64П2 СП63 СЛ63М КМ8Ю2БМ СП202 СПМ87ДН СП87П СП205 CKI0I СУШ СУ2МКМ СУОКП СП301 СПИ261 СК38Р СК38 С53А C53M 0Р70А СР70М КЙЗИ Производи тельность* т/ч 210 300 400 260 360 380 500 300 600 660 400 ■ 265 265 $00 ът 800 800 100 120 225 225 260 450 280 Коэффициент готовности 0,94 0,85 0,94 0,87 0,85 0,86 0,94 . 0,85 0,94 0,94 0,85 0,85 0,85 0,92 0,94 0,94 0,85 0,85 0,86 0,86 0,85 0,85 0,93

Таблица 3

Исполнение конвейера Приемная способность, м3/мин, ленточных конвейеров ХЛ80 1ЛТ80 . 1ЛБ80 2Л80 2ЛТ80 2ЛЕ80 ЗЛН80 jlJIIOO 1ЛТЮ0 / ' 1ЛУ100 1ЛБ100 шоок 2ЛТ100 КЛ150А |КИ50У КЛА250 КРУ260 КРУ350 при скорости движения ленты,.vi/с 1,6 2,0 1,6 2,0 1,6 2,0 1,6 2,0 1,6 2,0 1,6 2,0 1,6 1,6 1,6 "2,5 ■ 1,6 1,6 1.6 2,5 1,6 2,0 1,6 2,0 1,8 1,5 1,5 3,0 Стационар ный 7,2 9,3 тт 7,2 9,3 7,2 9,3 __ 7,2 ■9,4 4,7 11,2 _ 10,6 11,2 11,2 ' 15,7 6,7 8,3 6,3 7,9 8,7 8,2 12,5 25,0 Полустационарный 6,5 8,4 6,5 8.4 6,5 8,4 6,5 8,4 6,5 8.4 6,5 8,4 3,5 10,1 15.7 10,1 10,1 6,0 7,5 5,7 7,1 7,9 7.4 _ .

13

iipja ncj uxyja'uri.ovjtt ^j/vxvid xi U4iiUTHUM JiiUOt

ления с перемещением рабочих за комбайном производительность комбайна определяется по формуле

Я =

f, если f и 7_;2_9кр ;

Щкр>^всш ^ЬЦнр,

п*

где q,

производительность комбайна, рассчитанная . по формуле (4) без учета ограничений по' скорости крепления, т/мин;

а_кр - производительность комбайна, рассчитанная по скорости. ^г крепления, т/мин (см, раздел 1.5).

1.2. Определение производительности комбайна при уступной выемке пласта

При уступной выемке пласта сначала вынимают верхнюю пачку угля и производят крепление, затем нижнюю пачку и одновременно зачищают лаву. Минимальная мощность верхней пачки угля ' равна диаметру шнека.

Уступная выемка предпочтительна в тех случаях, когда производительность комбайна резко ограничивается прие'лной способностью участковой.или сборных конвейерных линий, а также когда вследствие интенсивного отжима из верхних слоев пластов мощностью более 2 м происходят значительные вывалы угля в рабочее пространство очистного забоя. При этом наблюдаются дополнительное обнажение непосредственной кровли, ,ее расслоение и вывалы породы, что в конечном счете приводит к резкому увеличению трудоемкости очистных работ и снижению нагрузки на забой.

При уступной выемке пласта производительность комбайна определяется по- формуле

я =

Ап_

Ап ~ А& Ян

№ П.кр

где Л_л - объем добычи с одной полосы, т;

A_n-mfik_xt_n Е_л - длина, лазы, м;

Г «У

flc — объем добычи из верхней пачки_г т* mg - мощность верхней пачки, м;

□, - производительность комбайна при выемке верхней пачки ⁷ угля,т/мин (см. раздел I.I; .вместо/п принимается mg);

п_н - производительность комбайна при выемке нижней пачки ⁷ угля, т/мин. Если мощность нижней пачки меньше половины диаметра шнека, то скорость подачи при выемке нижней пачки принимается равной 0,9гГ_л.доп    . определяемой

по табл. 4. В противном случае Цн определяется как

производительность комбайна, рассчитанная без учета ограничений по скорости крепления;

Мпкр ~ коэффициент готовности процесса крепления за комбайном при выемке верхней полосы (см. раздел 1.8). При определении yU_n^_p вместо q принимается величина q_e .

При раздельной выемке угля и породного прослойка мощностью более 0,3 м производительность.комбайна определяется также по формуле (8). Время выемки породного прослойка рассматривается

как технологический перерыв. Опраделение скорости подачи коме на см. в разделе 1.3.

1,3, Определение скорости подачи комбайна

Определение скорости подачи комбайна производится в соответствии с ОСТ 12.47.001-73 "Комбайны очистные. Выбор параметров и расчет сил резания и подачи на исполнительных органах. Методика" (М.,Минуглепром СССР, 1973).

Для расчета скорости подачи основных типов серийно выпускаемых комбайнов можно пользоваться данными ■: табл. 4. Скорость подачи тУ_п рассчитывается по формуле

т?_п = min (т?п.пр ? ’Я'п.тяг) kg _п ».    (9)

где к г „ - коэффициент увеличения скооости подачи комбайна пои выемке хрупких и весьма хрупких углей;

{1,0 при вязких углях,

1,15 при хрупких углях,

1,3 при весьма хрупких углях.

Таблица 4

Тип КОМ- Тип забой- Тип электродвигателя: длительная (числитель) Ширина за- Вынимав- Мае- Скорость подачи комбайна тТппр, м/мин, рассчитанная по мощности привода при Составляющая сил резания Механизм подачи Коэфйи- мая мот- са в направлении подачи , те у‘ниче — ТЯГЛ- циент баяна ных резцов и часовая (знамена- хвата нбсть ком- сопротивляемости пласта резанию Й0 , тс, при сопротивляемости ски допустимая лтглпгчпт к ■рЛЙ ГОТОВ- и их число в линии тель) мощность кВт; максимальный стендовый ком- бай- пласта m > м бай- на кгс/см пласта резанию а/# , КГС/СМ усилие р9 тс носги коыбай- резания момент, кгс*м на г, и G. •т ; 100 200 300 400 100 200 300 400 подачи ^7. С?&/7 9 м/ьшн на ■ I 2 о о 4 i 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 \ 15 16 17 Ш01 «<м О 11 О} « ЭДК04-2М; 75/105; 130 0,80 0,8-1,2 9,7 4,5-3,9 2,7-1,8 1,5-1,0 - 3,1 3,5 3,7 4,5 12 0г84 2KI01 /■' 3PI.80, ЭКВ4-160; 160/160;. 0,63 0,8-1,45 10,0 10,0 10,0-5,6 7,0-3,9 5,6-3,! 2,5 4,6 5,0 5,8 10,0 12 0,84 /77 si /) А 300 0,80 0,8^1,45 10,5 10,0-8,0 7,7-4,3 5, 3-2,9 4,2-2,3 3,2 4,8 5,4 6,3 6,0 20 МК67 УМК90, ЭДК04-Р-МК67; 0)80 0,8-1,2 9,4 6,0 4,6-3,7 3,2-2, 3 2,6-1,7 4,4 5,7 6,6 7,3 6,0 12 0,77 /7^=2 65/115; 170 4,4 16 2К52 И90В, . ЭДК04-2М; 75/105; 130 0,63 I,0-1,7 а, 5 6,0-4,8 .4,0-2,2 2,7-1,6 2,1-1,2 4,0 4,1 4,2 4,4 6,0 . 12 0,87 "S.-I 4,4 16 2K52U Й90В, ЭДКО^-ад• 80/115; 200 0,63 1,0-1,7 10,5 5,5 5, 3-3,4 4,0-2,2 3,2-1,9 4,4 5,2 5*6 6, I 5,5 14 0,84 /7^=1 • 4,4 18 1Г1П68 Й90МБ, 2хЭ JCB ЧУ: 0,63 1,1-2,5 16,0 6,0 , 6,0-5,4 6,0-2,8 4,6-2,0 5,2 7,4 9,1 10,6 6,0 12 0,87 тр =2 2x125/2x125; 2x210 4,4 .16 2ГШ68 3PI *80, 2хЭКВ4-160; 0,63 I,1-2,5 17,0 10,0 10,0-8,2 9,0-5,4 7,5-3,1 5,2 7,6 10,8 13,6 10,0 15 0,87 /77^*2 2x160/2x160; 2x300 6,0 25 КШ1КГ И79Б, ЭДК04-2М; 75/105; 130 0,63 1,6-3,2 13,5 4,1-2,2 1,7-0,8 0,8-0,4 - 5,2 5,9 6,6 - 6,0 12 0,94 мя «3 ЭДК04-4М; 80/115; 200 6,0-4,1 3,1-1,4 1,8-0,8 1,1-0,4 6,2 6,9 7,9 8,5 4,4 16 КПЗ ЗМ И79Б, 2хШ50-5р1 2x105/2x145; 2x225 0,50 1,6-3,2 24,0 5,5 3,6 2,0 1,4 6,4 8,3 9,4 10,3 5,5 14 0,90 /пр -3 0,63 4,4 18 2КЩЗ 3PI.80, 2хЭКВ5-200-2У5; 0,50 1,6-3,2 30,0 8,3 4,9 2,9 2,0 6,6 9,2 10,5 11,6 10,0 15 0,90 =з 2x200/2x200; 2x300 0,63 5,0 30 KI20 3PI.80, ЭКВ5-АТ; 160/160; 230 0,50 3,5-5,2 35,0 - 3,0 3,0 3,0 3,0 4,2 6,2 7,9 9,7 3,0 18 0,94 ЭКВ4У; 125/125; 210 1,5 36

Примечаете. При сопротивляемости пласта резанию менее 100 кгс/см скорость подачи гг следует принимать равной технически допустимой для механизма подачи 1см. графу 15).

При наличии полиспастной подачи Р₇ (тяговое усилие) увеличивается в 2 раза,

уменьшается в 2 раза.

15