В.М. Юрченко Расчет на ПЭВМ грузопотоков от комплексно-механизированных ЛАВ по программе Конвейерный траспорт и выбор оборудования конвейерных линий

10

ответствии с заданными технологическими схемами конвейерного транспорта.

Оценка достоверности результатов, полученных при помощи программы, осуществлялась путем сравнения параметров, определенных по реализации моделируемых грузопотоков и грузопотоков, полученных непосредственными замерами в действующих очистных забоях. Результаты оценки показали, что сходимость показателей работы очистного забоя и параметров транспортного оборудования, определенных по реализации моделируемых и фактических грузопотоков, составляет не менее 94 %.

3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ПРОГРАММЫ "КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ"

Перед заполнением таблиц исходными данными следует определить необходимое число очистных и подготовительных забоев (исходя из сменной производительности участка или шахты и плана подготовки очистного фронта), выбрать оборудование для забоев (см. табл. 1, 2 прил. 1, а также другие источники, содержащие аналогичные данные), определить сменную добычу Асм.

3.1. Расчет сменной добычи комплексно-механизированного очистного забоя

Принимая или назначая сменную добычу, необходимо помнить, что для применения механизированных комплексов существует норматив. На "заре" применения комплексов он составлял 500-700 т, сегодня

– 1000 т в сутки. В XII пятилетке (1986-1990 гг.) перед отраслью (перед машиностроителями ГПО "Союзуглемаш") была поставлена задача создания и выпуска оборудования для комплексно-механизированных лав, позволяющего добывать 800 (для тонких пластов) – 3000 т (для мощных пластов пологого падения) в сутки. Величина сменной добычи зависит от ряда других параметров и должна быть с ними согласована:

Асм = mb Lоз γц N ,

(3.1)

где N – число циклов, которое может совершить комбайн при определенных скоростях подачи.

11

Число циклов комбайна определяют по формуле

	N =	60 Тсм kм					,	(3.2)
		L		L
		оз	+	оз	+t	пз
				′
		Vmax
где tпз				Vmax
	– время на совершение подготовительно-заключительных опе-
раций,	мин (с целью упрощения			задачи условно				принимают

tпз = 20 мин); Vmax – скорость подачи комбайна при резании, м/мин, зависит от его энерговооруженности и сопротивляемости угля резанию ( Ap ); Vmax′ = 0,85Vmaxm – скорость подачи комбайна при обратном ходе

(при зачистке), м/мин; Vmaxm – возможная техническая скорость подачи

комбайна, м/мин (принимают по табл. 3 прил. 1).

В случае отсутствия данных о скорости подачи комбайна при резании (м/мин) для определения можно воспользоваться формулой

	Vmax =	N уст	,	(3.3)
		60H w m bγц

где N уст – устойчивая мощность электродвигателя комбайна, кВт; для двигателя типа ЭДКО – N уст =( 0,7 ÷0,9 ) Nч; для двигателей типа ЭКВ

– N уст =( 0,9 ÷1,1 ) Nдл; Nч, Nдл– соответственно, часовая и длительная мощности электродвигателя, определяют по табл. 3 прил. 1; Hw – удельные энергозатраты разрушения угля, кВт·ч/т.

Ap , Н/мм	100	200	300	400
Hw , кВт·ч/т	0,3	0,6	0,9	1,2

Длина очистного забоя Lоз имеет тенденцию увеличения: 90, 100,

120 м – раньше, 150, 180 и до 300 м – сегодня и на дальнейшую перспективу. Увеличение длины очистного забоя вызвано стремлением повысить коэффициент использования забойного оборудования (это отношение времени работы оборудования за минусом времени, затрачиваемого на монтаж-демонтаж, к его сроку службы). Необходимо также подчеркнуть, что для увеличения коэффициента использования оборудования Минуглепром СССР рекомендовал увеличить длину столба по простиранию в 2 раза (в 1985-1986 гг. длина столба составляла в среднем 900 м). Эту же цель ставят при работе комплексномеханизированных лав с разворотом без перемонтажа.

12

Вынимаемая мощность m – один из параметров, характеризующих пласт. Пласты по мощности классифицируют следующим

образом:
весьма тонкие	до 0,5 м;
тонкие	0,5-1,3 м;
средней мощности	1,3-3,5;
мощные	более 3,5 м.

При выборе комбайна пределы регулирования шнеков должны быть несколько больше, чем вынимаемая площадь пласта. В противном случае при выемке будет оставаться пачка угля.

Ширина захвата комбайна b зависит от многих факторов, основным из которых является вынимаемая мощность пласта. При выборе шнека (ширины захвата) необходимо учитывать следующие рекомен-

дации:
b = 0,8 м	при m < 1,2 м;
b = 0,63 м	при	m = 1,2-2,5 м;
b = 0,5 м	при	m > 2,5 м.

Средняя плотность угля в целике и насыпная масса угля γц – ве-

личины взаимосвязанные и имеющие одинаковые единицы измерения

– т/м3. Средняя плотность угля в целике изменяется в пределах 1,1- 1,5 т/м3, а насыпная масса составляет 0,8-1,1 т/м3. Следует отметить, что связующим элементом является коэффициент разрыхления, который составляет 1,1-1,4.

Сопротивление угля резанию Ар – этот параметр играет важную

роль при определении скорости подачи угольного комбайна. В свою очередь, максимальный грузопоток из лавы прямо пропорционален скорости подачи комбайна. Таким образом, необоснованное увеличение скорости комбайна искусственно увеличит максимальный грузопоток, что потребует большей приемной способности конвейера (либо принятия конвейера с большей скоростью ленты, либо конвейера с большей шириной ленты).

Коэффициент машинного времени kм существенно влияет на ве-

личину среднего грузопотока из очистного забоя. Важно подчеркнуть, что сегодняшняя организация работы комплексно-механизированных забоев в отрасли позволила достигнуть величины коэффициента 0,3. Шахтерам в XII пятилетке (1986-1990 гг.) была поставлена задача: довести коэффициент машинного времени до 0,4. Кстати, бригада В.М. Гвоздева (ш. "Распадская", январь 1987 г.) при установлении ре-

13

корда суточной добычи 14000 т угля довела коэффициент машинного времени до 0,82.

При расчетах величину коэффициента машинного времени нельзя завышать, так как это приведет к искусственному уменьшению эксплуатационной нагрузки и выбору ленточного конвейера с меньшей приемной способностью, с меньшей установленной мощностью привода и с менее прочной лентой. В результате расчет не будет соответствовать реальной обстановке.

3.2.Подготовка исходных данных в режиме выбора оборудования

3.2.1.Составление схемы конвейерного транспорта участка или шахты После выбора оборудования и определения сменной добычи всех

комплексно-механизированных забоев заполнить табл. 1.

Схема конвейерного транспорта представляет собой сеть горных выработок, по которым предполагается транспортирование горной массы (рис. 2, 3).

При составлении схемы конвейерного транспорта следует стремиться к минимальному числу единиц оборудования в конвейерной линии. На схеме указывают название горных выработок, их длины и углы наклона и обозначают забои.

3.2.2. Кодирование схемы конвейерного транспорта Каждому звену или участку транспортной выработки схемы при-

сваивают номер и признак последующего звена. Для этого последовательно, как показано, например, на рис. 3, нумеруют сначала очистные, затем подготовительные забои (общей нумерацией), конвейерные выработки или расчетные участки выработок, бункеры, погрузочные пункты на другой вид транспорта в направлении, противоположном движению грузопотока (условие обязательно). Признак последующего звена может принимать следующие значения: 1 – последующее звено конвейер, 2 – бункер, 3 – скиповой подъем, 4 – погрузочный пункт на другой вид транспорта. На основании номеров и признаков последующих звеньев производится набор заданной технологической схемы конвейерного транспорта в памяти компьютера.

3.2.3. Заполнение исходных данных

всоответствии с табличными формами

Врежиме выбора оборудования исходные данные формируют ответами на вопросы, содержащиеся в табл. 2, 3, 4, 5, 6, 7. Исходные дан-

14

ные в таблицу, выполненную на развернутом тетрадном листе в клеточку, заносят построчно (через строку). См. "Пример …" табл. 8.

Таблица 1

Горно-геологические и горнотехнические показатели работы забоев шахты

	Показатели								Ед.		№ очистных забоев по схеме
								изм.			1			2	3	4
	Сменная добыча Асм (АСМ)								т		930			930	1200	1200
	Продолжительность смены Тсм (ТSМ)								ч		6			6	6	6
	Число добычных смен в сутки (N5)								-		3			3	3	3
	Длина очистного забоя (лавы) L						(LL)		м		100			100	100	100
						оз
	Вынимаемая мощность пласта m (MP)								м		3,5			3,5	5,0	5,0
	Угол наклона пласта β (BETA)							град			7			7	7	7
	Насыпная масса угля γ				(GAMMA)			т/м3			1,0			1,0	1,0	1,0
	Плотность угля в целике (γц)							т/м3			1,31		1,31		1,31	1,31
	Сопротивляемость угля резанию Ap							Н/мм			150			150	150	150
	Тип механизации								-		КМ120		КМ120		КМ120	КМ120
	Тип комбайна								-		КШ3М		КШ3М		К120	К120
	Схема работы комбайна												ч е л н о к		о в а я
	Ширина захвата комбайна b (P)								м		0,63		0,63		0,5	0,5
	Коэффициент машинного времени kм								-		0,5			0,5	0,5	0,5
	(KM)
	Тип скребкового конвейера								-		СП-301		СП-301		СП-301	СП-301
	Скорость скребкового конвейера (VCK)							м/мин			84,0		84,0		84,0	84,0
	Максимальная производительность скреб-								т/ч		780,0		780,0		780,0	780,0
	кового конвейера (QCK)
	В программе "Конвейерный транспорт" заложен оператор сравнения грузопотоков
аcp < атах:					АсмG
	а		=				, т/мин	а		= bmγ ν				Gδ , т/мин
		ср		60kмТсм					тах		ц	тах
где δ = 1 – коэффициент, учитывающий соотношение скоростей подачи комбайна и цепи
конвейера; G – коэффициент погрузки, зависящий от мощности пласта и от ширины за-
хвата комбайна (табл.					4 прил. 1); G = 1 – при челноковой схеме работы комбайна;

G <1 – при односторонней схеме работы комбайна.

Если максимальный грузопоток меньше среднего, то расчет останавливается. Компьютер печатает комментарий: "Максимальный грузопоток меньше среднего. Проверить

исходные данные". Это означает, что заданная сменная добыча ( Асм) завышена и при

данных показателях технически не осуществима. Следовательно, при назначении сменной добычи величина ее должна быть проверена (определена из неравенства)

Aсм < 60Тсмkм b mγцνтахδ , т.

конв. штрек № 4

конв. штрек № 3

конвейер 9

конвейер 8

Lв=1000 м

L =1500 м

в

ОЗ №4

ОЗ №3

=300 м

в

L

конв. штрек № 8

конв. штрек № 5

конв. штрек № 2

конв. штрек № 1

конвейер 11

конвейер 10

конвейер 7

конвейер 6

L =1000 м

L

=1500 м

Lв=1000 м

Lв=1500 м

ПП №1

в

в

ПЗ №5

ОЗ №2

ОЗ №1

ПЗ №6

5

4

м

в

140м конвейер

конвейер

L

=140

м

в

=1550

конвейерный уклон

L

конвейер 3

конвейер 2

100 м

10°

Lв=700 м

Lв=700 м

Рис. 2. Схема конвейерного транспорта

15

конв. штрек № 4

1

конв. штрек № 3

конвейер 9

конвейер 8

Lв=1000 м

L =1500 м

в

ОЗ №4

ОЗ №3

=300 м

в

L

конв. штрек № 8

конв. штрек № 5

конв. штрек № 2

конв. штрек № 1

конвейер 11

конвейер 10

конвейер 7

конвейер 6

L =1000 м

L =1500 м

Lв=1000 м

L =1500 м

ПП №1

в

в

в

ПЗ №6

ПЗ №5

ОЗ №2

ОЗ №1

5

4

м

в

140м конвейер

конвейер

L

=140

м

в

=1550

конвейер 3

конвейерный уклон

L

конвейер 2

бункер 2

100 м

бункер 1

10°

Lв=700 м

Lв=700 м

Рис. 3. Схема конвейерного транспорта с аккумулирующими бункерами

16

2

Таблица 2 Информационное сообщение о назначении расчета грузопотоков от очистных и подготовительных

забоев, о пользователе программой "Конвейерный транспорт" (режим выбора оборудования)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

т е х

н

о л о г

с т . г

р

. Г П -

9

7 1

П

е

т р о в

А . П .

н а м

е

н о в а

н

и е ш

а

х т ы ,

у г о л

ь

н о й

к

о м п а

н

и и

д и п

л

о м н ы

й

п р о

е

к т (

и

л и

и

н

о е н

а

з н а ч

е

н и е

р

а с ч е

т

а )

в а р

и

а н т

1

17

Контроль! "Информационное сообщение …" должно занимать только 4 строки.

3

Таблица 3 Показатели технологической схемы транспортного конвейера

Количество

Количество

Общее коли-

Количество

Признак JKR–

Количество

Признак на-

конвейеров

бункеров в

чество забоев

погрузочных

1 – работа

моделируе-

личия скипо-

(расчетных

схеме транс-

в схеме

пунктов на

программы в

мых рабочих

вого подъема

участков вы-

порта, шт.

транспорта,

другой вид

режиме вы-

смен

(1 – есть,

работок) в

(КВ)

шт.

транспорта в

бора обору-

(KOLSM)

0 – нет)

схеме транс-

(KZ)

схеме, шт.

дования,

(JPOD)

порта, шт.

(КРР)

JKR–0 – ра-

(КК)

бота про-

граммы в ре-

жиме оценки

пропускной

способности

(JKR)

5

10

15

20

25

30

35

40

1 1

2

6

0

1

4 8

0

18

4

Таблица 4 Исходные данные по конвейерам (режим выбора оборудования)

Признак

Номер

Длина кон-

Расстояние от

Угол

Насыпная

Коли-

после-

после-

вейера (рас-

головной час-

наклона

масса

чество

дующего

дующе-

четного уча-

ти конвейера

выработки,

угля,

очист-

звена для

го звена

стка), м

до головной

град

т/м3

ных за-

данного

(рас-

(LK)

части после-

(ВЕТА)

(GAMMA)

боев,

конвейера:

четного

дующего кон-

загру-

1 – кон-

участка)

вейера, м

жающих

вейер, 2 –

(КЗ)

(LP)

данный

бункер, 3

конвей-

– скиповой

ер

подъем, 4

– погру-

зочный

пункт

(К4)

2

26

29

5

10

15

20

25

30

35

4		2		1	5	5	0					0			0	•	0	0	0	•	8	5	6
																															19
1		1			7	0	0		1	5	5	0		1	0	•	0	0	0	•	8	5	6
1		2			7	0	0			7	0	0		1	0	•	0	0	0	•	8	5	6
2		1			1	4	0					0			0	•	0	0	0	•	8	5	2			Для каждого
																										конвейера
2		2			3	9	0					0			0	•	0	0	0	•	8	5	4
																										заполняется
1		4		1	5	0	0			1	4	0			0	•	0	0	0	•	8	5	1			одна строка
1		4		1	0	0	0			1	4	0			0	•	0	0	0	•	8	5	1
1		5		1	5	0	0			3	9	0			0	•	0	0	0	•	8	5	1
1		5		1	0	0	0			3	9	0			0	•	0	0	0	•	8	5	1
1		5		1	5	0	0			1	4	0			0	•	0	0	0	•	8	5	1
1		5		1	0	0	0			1	4	0			0	•	0	0	0	•	8	5	1

Контроль! Число строк в этой таблице должно соответствовать значению идентификатора КК, указанному в табл. 3. В приведенном примере КК=11.