- •Введение
- •1.Общие геологические сведения по выемочному участку
- •2.Предварительный выбор и обоснование предлагаемой технологии выемки
- •3.Выбор и обоснование системы разработки
- •3.1.Процессы и порядок выемки угля в двухсторонних заходках
- •4.Подготовительные работы
- •4.1.Принятая схема подготовки
- •5.Очистные работы
- •5.1.Средства выемки угля и типы заходок
- •5.2.Расчет параметров гидравлической выемки и выбор типов гидромонитора
- •Для определения значения Ry можно исользовать и коэффициент крепости угля проф. М.М. Протодъяконова:
- •Коэффициент учитывающий относительные размеры заходки:
- •5.3.Расчет параметров системы разработки
- •5.3.1.Определение размеров целиков и ширины выемочных столбов
- •5.3.2.Потери угля в заходках. Определение общих потерь по системе
- •6.Горнотехнические показатели
- •7.Технологические схемы водоснабжения подготовительных и очистных забоев
- •7.1.Выбор схемы подачи воды в забой и схема транспорта угля
- •7.2 Выбор и расчет сети напорных водоводов
- •7.3 Составление и расчет баланса воды по выемочному участку
- •8.Проветривание подготовительных и очистных забоев
- •9. Транспорт угля, людей, материалов и оборудования
- •10.Мероприятия по технике безопасности
- •Заключение
- •Литература
5.2.Расчет параметров гидравлической выемки и выбор типов гидромонитора
В зависимости от операций составляющих единый процесс выемки совокупного времени, необходимого для их выполнения, принято различать производительность гидромонитора: по выемке Пв; производительность по забою (заходке) Пз; эксплуатационную производительность Пэксп.
Пв – количество угля вынутого в процессе гидроотбойки, отнесённое к сумарному времени затраченному только на операцию отбойки угля и смыва его из забоя. При оптимальном режиме Пв = Птеор гидромонитора.
Пз – количество угля вынутого в процессе гидроотбойки угля и отнесённое к суммарному времени на выполнение всех операций: зарубки, отбойки, смыву угля, дробления негабаритов угля в заходке и на сопряжении её со штреком, перепуска угля, и осмотров забоя в течение всего времени выемки в заходке.
Пэксп – количество угля добытое в процессе гидравлической выемки и отнесённое ко времени, затраченному на все операции, выполняемые при гидроотбойке включая время на вынужденные остановки (простои) и непроизводственные сбросы воды Пуч. = Пэксп гидромонитора.
Кг – коэффициент использования гидромонитора, это отношение Пз/Пв.
(1)
Производительность гидромонитора по забою Пз которая в основном используется в расчётах показателей работы очистного забоя, определяется из выражения:
Пз = Q Km × Кl × Кг (2)
При известном (принятом) dн на очистных работах (dн = 24, 25, 28, 30, 32)
, м3/с, (3)
где Р – рабочее давление в Па;
– плотность технической воды 103, кг/м3;
dН – диаметр насадка, м;
– коэффициент расхода для коноидальных насадков 0,97; для других 0,95.
Необходимое рабочее давление Р в канале ствола гидромонитора при гидроотбойке угля должно быть:
, (4)
где Ry – условный предел прочности угля, МПа.
Для определения значения Ry можно исользовать и коэффициент крепости угля проф. М.М. Протодъяконова:
или , МПа; (5)
или , МПа.
Принимаем значение P = 12 МПа и гидромонитор типа 12ГД.
, м3/с.
Теоретическая консистенция, т.е. отношения массы твёрдого (отбитого) к массе из расходованной воды, взятых за один и тот же промежуток времени.
, (6)
где Рк – критическое давление, Рк = 3Ry = 32,25 = 6,75 МПа;
Теоретически производительность гидромонитора, т.е. Птеор определяется, как:
Птеор = Q , (7)
Птеор = 288 0,33 = 95, т/ч.
Коэффициент учитывающий влияние мощности пласта:
Коэффициент учитывающий относительные размеры заходки:
, (8)
где l – наибольшая диагональ контура заходки, м;
lр – рабочая длина струи; значение lр всегда должно быть больше или равно величине l, м.
Наибольшая диагональ заходки:
м, (9)
где х – ширина заходки (размер вдоль выемочной выработки), м;
у – длина заходки принимается равной ширине вынимаемого столба, м.
м.
, (10)
где Кф – коэффициент формы потока, зависит от проточной части ствола и составляет для гидромониторов типа ГМДЦ = 2,5, 12ГД, 12ГП = 2,8 для 16ГД и 16ГО = 3,0.
Е – коэффициент турбулентной структуры струи;
, (11)
где Dств. – диаметр проточной части ствола гидромонитора; гля гидромониторов типа ГМДЦ Dств. = 0,11 м., а для 12ГД и ГП – Dств. = 0,1м
v – коэффициент кинематической вязкости равный 10-6 м3/с;
Коэффициент учитывающий горно-геологический факторы
, (12)
где - угол падения, град;
Пз = 0,1060,33 1,66 × 1,07 ×0,76=0,047 т/с = 170 т/ч.
Эксплуатационная производительность по участку
Пэ = Пз Кн , (13)
где Кн – коэффициент, учитывающий неравномерность подачи воды в заходку, Кн = 0,86 0,7;
Пэ = 1700,86 = 146 т/ч.
Повышение производительности гидроотбойки возможно за счёт повышения давления и расхода подаваемой воды. Но при повышении производительности гидроотбойки возрастает доля вспомогательной операции (осмотр забоя, перепуски угля, разбивка негабаритов, переключения мониторов) выполняемых во время подачи воды в забой и коэффициент использования воды будет падать. Чтобы коэффициент использования воды был не ниже 0,8 (оптимального значения) время на перечисленные операции не должно превышать 0,2 – 0,4 мин/т.