5.1. Расчет производительности погрузочной машины при уборке породы

При использовании погрузочных машин ковшового типа необходимо руководствоваться следующим:

• ширина фронта погрузки не должна быть меньше ширины выработки вчерне по почве во избежание ручной уборки породы у боков выработки;

• высота машины в рабочем положении должна быть меньше высоты выработки от головки рельсов до кровли (при отсутствии крепи) или до крепи не менее, чем на 5 см.

Расчет производительности погрузочной машины и продолжительности уборки породы рекомендуется выполнять в следующем порядке.

1. Кратко описывается технология уборки породы: способ погрузки породы в вагонетки (непосредственно или через перегружатель, тип и габаритные размеры перегружателя), способ выполнения маневровых операций, расстояние от забоя до пункта обмена вагонеток, способ откатки составов к месту разгрузки.

2. Определяется коэффициент разрыхления породы

(52)

3. Определяется объем породы, подлежащей уборке в цикле,

(53)

4. Приводится техническая характеристика породопогрузочной машины.

5. Определяется эксплуатационная производительность породопогрузочной машины, м³/ч:

(54)

где К_кр - коэффициент, учитывающий крупность кусков породы и ее физико-механические свойства: при крупности кусков породы более 400 мм К_кр = 1,3, а при более мелком дроблении (крупность кусков менее 300 мм) К_кр = 1; Q_т - техническая производительность породопогрузочной машины, м³/мин (принимается по технической характеристике); t_в - удельные затраты времени на вспомогательные операции, мин/м³,

t_кп - удельные затраты времени на кайловку и перекидку взорванной горной ма­ссы с боков к центру выработки; t_ов - удельные затраты на очистку путей и выдвижение рельсов, мин/м³. Для выработок, ширина которых равна (или меньше) фронту погрузки погрузочной машины, удельные затраты времени t_в постоянны и равны 1,5 мин/м³. При увеличении ширины выработки до 4,0 м для машины ППН они составляют 2 мин/м³, а при ширине выработки до 5,0 м – 4 мин/м³; l - среднее расстояние от забоя выработки до пункта обмена вагонеток;  - скорость при замене груженых вагонеток на порожние. Ориентировочно мож­но принимать: при ручном обмене вагонеток   50 м/мин, при обмене с помощью электровозов   85 м/мин; V_в – объем кузова вагонетки, м³; К₃ - коэффициент заполнения вагонетки, К₃ = 0,9; n_в - число вагонеток под погрузкой. При использовании перегружателя n_в определяется по соотношению длины перегру­жателя и вагонетки, при погрузке породы непосредственно в вагонетки n_в = 1.

6. Определяется продолжительность уборки породы в цикле:

(55)

где t_п.з. - затраты времени на выполнение подготовительно-заключительных операций при погрузке породы, t_п.з. = 0,5 ч.

5.2. Уборка породы скреперными установками

Расчет скреперной уборки выполняется в следующем порядке.

1. Дается краткое описание технологии уборки породы (непосредственно в от­вал, в вагонетки через перегружатель и т.п.; способ крепления в забое концевого блока; технические характеристики применяемого оборудования).

2. Определяется коэффициент разрыхления породы (52).

3. Вычисляется объем породы, подлежащей уборке (53).

4. Рассчитывается производительность скреперной установки, м³/ч:

(56)

где V_ск – объем скрепера (см. табл. 20); К₃ = (0,6-0,7) – коэффициент заполнения скрепера, для скальных пород; К_и = (0,5-0,8) – коэффициент использования скреперной установки; L_ск - длина скреперования, м; _гр = 1,12 м/с - средняя скорость движения груженого скрепера; _пор = 1,5 м/с – средняя скорость движения порожнего скрепера; t_п = 15 с – пауза при двукратном переключении скреперной лебедки.

5. Продолжительность уборки породы в цикле определяется по формуле (55), но здесь t_пз- время на выполнение подготовительно-заключительных и вспомогательных операций. При работе над проектом можно принять: t_п.з. = 0,6 – 0,75 ч.

6. Для выбора скреперных лебедок необходимо произвести тяговый расчет. Расчет выполняется в следующей последовательности.

6.1. Определяем сопротивление перемещению груженого скрепера, Н,

(57)

где к = 1,35 – 1,45 – коэффициент, учитывающий добавочное сопротивление; G_п - масса породы, перемещаемой скрепером; G_ск - собственная масса скрепера, кг; f₁ - суммарный коэффициент трения о породу скрепера и канатов f₁ = 0,65 – 0,8;  - угол наклона выработки; g - ускорение силы тяжести.

Для горизонтальных выработок

6.2. Масса породы определяется по формуле:

, кг (58)

где ρ - объемная плотность породы, кг/м³; К₃ – коэффициент заполнения скрепера; К_р – коэффициент разрыхления породы.

6.3. Требуемая мощность определяется из выражения, кВт:

(59)

 = 0,8 – К.П.Д. лебедки.

Зная расчетную мощность, выбираем по табл. 21 необходимую лебедку.