2. Расчёт производительности комбайнов

Производительность проходческого комбайна определяется весом горной массы, вынутой в единицу времени комбайном из забоя проводимой выработки, или длиной подвигания забоя выработки в единицу времени. Производительность зависит от конструктивных параметров комбайна, горно-геологических и горно-технических условий его работы, организации труда в забое и других факторов.

Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность проходческих комбайнов. Теоретической производительностью является максимально возможная его производительность за единицу времени при непрерывной работе. Технической производительностью является максимально возможная среднечасовая производительность комбайна с учётом затрат времени на производственные операции, связанные с особенностями конструкции комбайна и схемой работы. Эксплуатационная производительность комбайна определяется по технической с учётом затрат времени на организационно-технические перерывы, имеющие место в работе комбайна.

2.1. Расчет производительности комбайнов избирательного действия

Теоретическая производительность:

Q_т = 3600·m·B·v_п.max·γ , т/ч

где m – мощность (толщина) разрушаемого слоя угля или породы при перемещении исполнительного органа по площади забоя, м; В – максимальная величина захвата исполнительного органа (величина заглубления в массив забоя выработки), м; v_п.max – максимальная теоретически возможная скорость поперечного перемещения (горизонтального, вертикального или наклонного) исполнительного органа в данных горно-геологических условиях, увязанная с техническими данными механизмов боковых (горизонтальной и вертикальной) подач исполнительного органа, м/с; γ – плотность горной массы в массиве, т/м³.

Для корончатых исполнительных органов, выполненных в виде конуса:

m= d_k/2, м,

где d_k – максимальный диаметр конической коронки по концам резцов.

Техническая производительность:

Q_тех = 3600 m·B· v_п·γ·k_тех.и, т/ч,

где v_п - скорость поперечного перемещения исполнительного органа, м/с; k_тех.и – коэффициент непрерывности работы комбайна:

,

где Т_пр.и – время простоев комбайна за цикл, связанное с маневровыми операциями и заменой инструмента, мин; К_н – коэффициент надёжности комбайна, учитывающий затраты времени на устранение неисправностей в процессе работы; L_и.о. – путь исполнительного органа за рабочий цикл (в соответствии с выбранной схемой обработки забоя), м.

Для корончатых исполнительных органов, выполненных в виде конуса:

L_и.о. = Н_в

H_в – высота проводимой выработки, м; b_н – ширина нижнего основания выработки, м; b_в – ширина верхнего основания выработки, м.

Время простоя комбайна Т_пр.и определяется суммой затрат времени на подачу исполнительного органа на забой, на величину заглубления, маневровые операции по отодвиганию комбайна от забоя для замены изношенных резцов, маневровые операции с шагающим органом передвижения после выдвижения гидродомкратов подачи комбайна на полную длину, замену резцов, переключение направлений движения исполнительного органа при обработке забоя, нарезание лунок под крепление и водосточных канавок, зачистку стенок, почвы и кровли и возврат исполнительного органа в исходное положение.

Эксплуатационная производительность:

Q_э = Q_т·k_э.и., т/час,

где k_э.и. – коэффициент непрерывности работы, учитывающий все виды простоев при работе комбайна:

где Т_о.п – время простоев по организационно-техническим причинам, мин.

k_э.и. представляет собой отношение эксплуатационной производительности к теоретической и характеризует степень использования комбайна во времени.

Степень использования технических возможностей комбайна в конкретных условиях его работы может характеризовать коэффициент k_э.тех., представляющий собой отношение эксплуатационной производительности комбайна к технической.