ВСТУП

Вугілля-основний вид енергетичного палива, а також технологічна сировина для коксування й використання в металургійному виробництві та інших галузях. Основні запаси вугілля в Україні зосереджені на Донбасі й тому краще ведеться впровадження нової техніки для очисних вибоїв.

Механізація очисних робіт (впровадження механізованих комплексів) веде до збільшення видобутку вугілля при тім же числі працюючих на шахті робітників. За останні роки була потрібна ефективна робота по виробленню пріоритетних напрямів розвитку вугільного машинобудування України в цілях повного забезпечення галузі гірничою технікою.

Були розроблені і впровадженні в серійне виробництво ті види устаткування, які випускалися за межами країни, а також розроблені нові типи гірничої техніки, що відповідає сучасному рівню,- нові моделі сучасних очисних комбайнів КА90, ГШ200Б, КДК500,КДК700,УКД300, механізовані комплекси МКД90, КМ137, КМ142, ЗОКП70Б, КМ148, 1КДД,2КДД та інші.

Розроблені автоматизовані комплекси нового технічного рівня, для автоматизації управління роботою комбайнів і механізованого кріплення передбачено застосування мікропроцесорної техніки, а також високо продуктивні комплекси УКП4, УКП5, МК85Б.

Для роботи на крутих пластах комплекси КГУМ, КП1М щитові агрегати 1АНЩМ та 2АНЩМ, у яких підвищена потужність приводів до 185 кВт.

Виходячи з вище висловлюваного, метою курсового проектування є впровадження на видобувній ділянці, що проектується, такої високо продуктивної техніки для видобутку вугілля та технології, яка б забезпечувала механізацію й автоматизацію виробничих процесів на дільниці, високе навантаження на лаву, підвищувала безпеку праці робітників покращувала виробничу санітарію.

1 Обґрунтування вибору очисного комплексу і технологічної схеми його роботи

1.1 Аналіз вихідних даних

Вихідними даними для виконання курсового проекту є:

M_min 1,1м,m_max 1,2м- мінімальна й максимальна потужності пласта в межах виймального поля;

L_a 4^о- кут падіння пласта;

А_n 2,9 кН/см- опірність вугілля різанню;

γ=1,35 м ³/т- об’ємна вага вугілля;

L 170м- довжина лави;

G_о 5,5 м³/т- питоме метановиділення із пласта;

Система розробки пласта – стовпа за підняттям.

Схема роботи комбайна – човникова.

Основними критеріями при виборі типу й типорозміру очисного комплексу для конкретних гірничо-геологічних умов є: природні мінімальна й максимальна потужності пласта, кут падіння пласта й опірність вугілля різанню, що визначають тип і продуктивність виймальної машини комплексу, тобто можливість застосування в конкретних умовах того чи іншого механізованого комплексу.

1.2 Вибір засобів комплексної механізації

Механізований комплекс повинен забезпечити безперервне просування і підтримку очисного вибою, управління гірничим тиском, газовиділення, вуглепотоком й стабільно високу продуктивність робіт по видобутку, транспортування та кріплення вибою. Від ступеню відповідності обраного типу обладнання умовам використання залежать безпека й комфортність умов праці шахтарів, техніко-економічні показники роботи очисного вибою, надійність та довговічність обладнання.

Практично для тих самих гірничо-геологічних умов, з незначними відхиленнями можна підібрати 2…3 механізованих комплекси, що забезпечують продуктивну виїмку вугілля з очисного вибою.

З метою найбільш ефективного використання устаткування комплексу вибір засобів механізації будемо робити на основі аналізу відповідності технічних характеристик декількох близьких по параметрах комплексів і складових функціональних машин заданим гірничо-геологічним умовам.

Проаналізуємо фактори для вибору очисного комплексу:

• Потужність пласта -1,1-1,2 м- умови, в яких можливе застосування механізованих комплексів, але продуктивність стримується за рахунок стиснутого робочого простору;

• Кут падіння пласта – 11 град – також забезпечує при великій газоносності найбільш сприятливі умови для використання комплексів. При системах розробки довгими стовпами відробіток можливо вести по простяганню пласта;

• Опір вугілля різанню – 2,9 кН/см – це достатньо міцні,в’язкі вугільні пласти,на яких можуть використовуватися очисні комбайни великої енергоозброєності з широким діапазоном регулювання.

• На середній стійкості покрівлях можливе використання механізованого кріплення підтримуючого типу з достатньо високою опірністю по всій підтримуючій площині і в посадковому ряді.

• Відносна анообільність пласта - 5,5 м³/т. Для пластів потужністю до 1,2 м граничною є метанообільність 10 м³/т.

• Ширину захвата виконавчого органу(в) комбайна рекомендовано приймати 0,8 м – для пластів потужністю менше 1,2 м.

• Вибираючи тип виїмкової машини,слід виходити з того, що для досягнення високої продуктивності та сортності вугілля на пластах з опірністю різання більш 2,4 кН/см необхідно мати енергоозброєність комбайна вище 150 кВт, раціональну конструкцію виконавчого органу та різального інструменту, а також регульовану систему подачі.

На підставі вищевикладеного та проаналізувавши характеристики устаткування очисних комплексів можна зробити висновок, що для заданих у проекті умов найбільш раціональним є застосування очисного механізованого комплексу 1МКД80.

Очисний механізований комплекс 1МКД80 призначений для механізації й автоматизації основних виробничих процесів виїмки вугілля на пластах потужністю 0,85-1,2 м з кутом падіння пласта до 10⁰ при роботі по простяганню, опірністю вугілля різанню до 3,6 кН/см.

До складу прийнятого комплексу 1МКД80 входять: механізоване кріплення 1КД80, очисний комбайн УКДЗ, вибійний скребковий конвеєр СП-26 з кабелеукладачем, насосна станція СНТ32, зрошувальна система, електроустаткування, система автоматичного й дистанційного керування машинами комплексу й інше допоміжне устаткування.

Механізоване кріплення 1КД-80 – призначена для механізації процесів підтримання та управління покрівлі в вібійном просторі лави при відробітні полого падаючих пластів потужністю 0,85-1,2м.

Кріплення складається з однотипних чотирохстойкових секцій підтримуючого-захисного типу;основні елементи, які несуть(основа,перекриття,траверси),зв’язані основним чотирезвенником.

Управління секціями кріплення призводиться блоками управління розташованими на з’єднаних секціях по передньому риду стійок.

Застосування високопрочних столів для виготовлення всіх силових елементів металоконструкцій забезпечує високі прочносні характеристики кріплення.

Технічна характеристика кріплення 1КД80

• Опір кріплення, кН/м² 500

• Робочий опір секції кріплення, кН 2800

• Коефіцієнт затяжки покрівлі 0,9

• Крок переміщення секції кріплення, м 0,8

• Крок встановлення секції,м 1,35

• Прохідний перетин струменю повітря,м² 1,5

• Габаритна висота секції ( Н_min.к÷Н_max.к), мм 580÷1140

На підставі вищевикладеного приймаємо перший типорозмір комплексу, який застосовується на пластах потужністю 0,85-1,2м з кутом падіння до 10^о по підняттям та застосуванням комбайну УКДЗ(А_р≤3 кН/см).

Комбайн УКДЗ може робити по човниковій ( з двостороннім вийманням вугілля) схемі з рами пересувного скребкового конвеєру СП-26 щоб уникнути втрати часу на перегін комбайна зверху вниз – більшого на тонкому пласті, що підвищує техніко-економічні показники роботи видобувної ділянки. Комбайн УКД3 призначений для механізованої виїмки вугілля в очисному забої пологих й схильних пластів потужністю 0,8-1,3м, просуваючихся простиланню пластів, з кутом падіння від 35^о, а також по підійманню і падінню з кутом до 10^о, при тому опір вугілля різанню до 360Кн/м.

Шнекові виконавчі органи для розміщені по кінцям корпусу машини, утвореного редукторами ріжучої частини й електродвигуна,які розміщені між шнеками в уступі забою. За допомогою портала, закріпленого до редуктора ріжучої частини, комбайн встановлюється на решітках скребкового конвеєру. Переміщення комбайна по скребковому конвеєру здійснюється за допомогою виносної системи подачі(ВСП).

Завдяки використанню очисного комбайна механізуються процеси відбійки вугілля, навалки його на вибійний конвеєр, зачищення конвеєрної дороги, здійснюється само зарубка, що виключає ручні роботи по підготовці ніш( при виносі привідних та кінцевої головок в штреки).

Головними факторами, що впливають на вибір технологічних схем, є кут падіння і потужність пласта, які визначають спосіб підготовки ( до 12 град погоризонтний ) та систему розробки ( довгими стовпами по підняттям). Крім того, враховуються властивості основної та безпосередньої покрівлі.

У вихідному положенні комплексу конвеєр присунутий до вибою, підошви секції відтягнуті від вибою на ширину захвата, комбайн знаходиться у кінці лави. У міру просування комбайна вздовж вибою і оголення покрівлі секції кріплення, що підлягають пересуванню, розвантажуються, після чого секції з активним підпором підтягається до конвеєрного ставу і розпирається.

Пересування секції кріплення виконують зазвичай послідовно. Пересування конвеєру частіше за все здійснюється з вигоном. По кінцях лави виймання вугілля виробляються само зарубкою комбайна в пласт косими заїздами. На ділянці косих заїздів комбайна секції кріплення пересувають по мірі пересування кінцевої частини конвеєру та виходу комбайна на нову машинну дорогу. Після цього можливо приступити до нового циклу виймання.