Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Горные машины.Docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

Контрольныевопросы

  1. Комплектующее оборудование очистныхкомплексов.

  2. Особенностиконструкцииочистныхкомплексовдля пологихпластов.

  3. Особенностиконструкцииочистныхкомплексовдля наклонных икрутопадающихпластов.

  4. Конструктивныеособенностиагрегатов.

  5. Этапывнедренияочистныхкомплексов.

  6. Горнопроходческие комплексыоборудования.

  7. Классификационныепризнакикомплекса проходческогооборудования.

  8. Комплектующее оборудование комплекса проходческогооборудования.

Литература

  1. Солод В.И.,ЗайковВ.И.,ПервовК.М. горныемашиныиавтоматизированныекомплексы.М.:Недра

  2. Гетопанов В.Н.,ГудилинН.С.,ЧугреевЛ.И. Горныеитранспортныемашиныикомплексы.М . :Недра

  3. КлорикьянС.Х.и др.Машиныиоборудованиедля шахт ирудников:М, МГГУ 2002.

Лекция№19

Производительностькомбайнов, комплексовиагрегатов

План занятия

  1. Производительностьочистныхкомбайнов.

  2. Производительностькомплексовиагрегатов.

  3. Производительностьгорнопроходческихкомбайновикомплексов.

Опорныесловаитермины

Теоретическая,техническаяиэксплуатационнаяпроизводительность,скоростьподачикомбайна,фронтальнаяскоростьподачи,маневроваяскоростьподачи,коэффициенттехническивозможнойнепрерывностиработы,времяпроизводительнойработы,времяпростоев,коэффициентготовности,несовмещенныеоперации

Основнымкритериемприкачественнойоценкесуществующихиливновьсоздаваемыхочистныхмашин,комплексовиагрегатовявляетсяпроизводительность,котораяслужитглавныминаиболееважнымпараметром,характеризующимдостоинстваданноймашины(агрегата)ицелесообразностьее применениявданныхпроизводственныхусловиях.

Производительностьочистныхкомбайновикомплексов(агрегатов)вомногомзависитотгорно-геологическихигорнотехническихусловийэксплуатации,техническогоуровняданнойтехникииопределяетсявобщем случаеколичествомугля,добываемого в единицувремени.

Различаюттеоретическую,техническуюиэксплуатационнуюпроизводительность.Теоретическая производительность очистного комбайна или комплекса (агрегата) –

максимальновозможнаяпроизводительность,котораяопределяетсявединицувремени(минуту,час)приусловиинепрерывнойработыданногооборудованиясмаксимальнойвданныхусловияхэксплуатациисоскоростьюподачикомбайна(исполнительногоорганаагрегата).Приправильновыбранных,согласованныхрежимныхпараметрахоборудованиякомплексатеоретическаяпроизводительностькомплекса будетравна производительностиегоочистногокомбайна.

Теоретическаяпроизводительность(т/ч)комплексанабазеочистногокомбайна,работающегов лобуступаилисфланговымисполнительныморганом,выражаетсязависимостью

Qфл=60mBvпγ,

адляфронтальногоагрегата

Qфр=60mLvфγ,

гдеm—средняямощностьпласта,м;В—полезныйзахватисполнительногооргана,м;L—длиналавы,м;vn—скоростьподачиочистногокомбайнавдользабоя,м/мин;vф—фронтальная(перпендикулярнокгрудизабоя)скоростьподачиисполнительногоорганаагрегата,м/мин;γ—плотностьуглявцелике,т/м3.

Повеличинетеоретическойпроизводительностиочистногокомбайнавыбираетсядоставочнаямашина,приэтомсчитаетсянормальным,еслиеепроизводительностьна5—10%вышепроизводительностикомбайна.Скоростьпередвижениямеханизированнойкрепитакжедолжнасогласовыватьсясоскоростьюперемещенияочистногокомбайна,впротивномслучаемеханизированнаякрепьбудетсдерживатьработукомбайна.

Дляоценкитехнико-экономическихпоказателейкомплекса(агрегата)определениетолькооднойтеоретическойпроизводительностинедостаточно,таккакработакомплексасопровож-даетсяпростоями,связаннымисвыполнениемвспомогательныхопераций,продолжительностькоторыхзависитотсхемыработыкомбайна,егоконструктивныхособенностейизатратвременинатехническоеобслуживаниеоборудования.Поэтомувдополнениектеоретическойпроизводительностивводитсяпонятие техническойпроизводительности.

Техническаяпроизводительностькомбайна,комплекса(агрегата)—этосреднечасовая(среднесменная)производительностьсучетомзатратвременинавыполнениевспомогательныхопераций,присущихданномукомбайну(комплексу),и ликвидациюотказов.

Техническаяпроизводительностьвсегда меньшетеоретической.

Техническаяпроизводительностьочистногокомбайна(т/ч)иликомплексаопределяетсяпоформуле

Qфл.т=60mBvпγKт,афронтальногоагрегата (т/ч)поформуле

Qфр.т=60mLvфγКт,

гдеКТ<1—коэффициенттехническивозможнойнепрерывностиработыкомбайнаиликомплекса(агрегата),определяетсяотношениемвременипроизводительнойработыкомбайна(агрегата)ксуммарномувременипроизводительнойработыкомбайнаивременинавспомогательныеоперации,несовмещенныесработойочистногокомбайнаиликомплекса(агрегата),т.е.

КТ=Т/(Т+Тв.о)=1 /(1+(Тв.оvn)/ L)

гдеТ=L/vn—времяпроизводительнойработыочистногокомбайнавтечениецикла,мин;Тв.о—общеевремяпростоев,связанныхстехническимобслуживаниемивыполнениемвспомо-гательныхоперацийвтечениецикла,несовмещенныхсработойочистногокомбайнаиликомплекса (агрегата),мин.

Тв.о=Тк.о+Тм.о+Тз.и+Ту.н

гдеТк.о—затратывремени(мин)нанесовмещенныеконцевыеоперации(переводочистногокомбайнаизтранспортногоположенияврабочееили,наоборот,перемещениекомбайнаикрепиназабой,натяжениетяговойцепи,перемонтажпогрузочногоустройствасоднойстороныисполнительногооргананапротивоположный);Тм.о—затратывремени(мин)наманевровыеоперации(перегонкомбайнависходноеположение,холостыеманеврыкомбайнаприсамозарубке,отводкомбайнаотуступазабоядлязаменырезцов);Тз.и—затратывремениназаменурежущегоинструмента,мин;Ту.н—затратывременинаустранениенеполадокинеисправностеймеханизированногокомплекса,мин.

Есликонцевыеоперацииразличнойпродолжительностисовмещенывовремени,тозатратывременинанихопределяютсяпосамойпродолжительнойоперации.Еслижеконцевыеоперациинесовмещенывовремени,тообщиезатратывременибудутравныихсумме.Вкаждомконкретномслучаезатратывременинаконцевыеоперациимогутбытьилирассчитаны,илипринятынаоснованиихронометражныхнаблюдений.Длясовременныхмеханизированныхкомплексовнабазеузкозахватныхочистныхкомбайновсошнековымисполнительныморганомвремянаконцевыеоперацииколеблетсявпределах20—25мин,адляширокозахватныхкомбайнов— 60миниболее.Для фронтальногоагрегататипаАК-3Тк.о=0.

Длясовременныхочистныхкомбайнов,работающихпоодностороннейсхеме,

Тм.о=L/vп.м

гдеvп.м—маневроваяскоростьподачи,м/мин.

Дляфронтальныхагрегатов,укоторыхпередвижкасекциймеханизированнойкрепиосуществляетсягруппамигидроцилиндроводновременноповсемуфронтузабоя,времянанесо-вмещенныеоперацииможетбытьопределенопоформуле

Тм.о=n (tз.о+lш/vш)

гдеп—количествогидроцилиндров,одновременноучаствующихвпередвижкесекцийкрепи;lш

—рабочийходштокагидроцилиндрапередвижки,м;vш—скоростьдвиженияштокагидро-цилиндра,м/мин;

в штоковойполости

впоршневойполости

vш=4q1η0/ π(D2–d2);

vш=4q1η0/ π D2,

гдеq1—расходжидкостинарабочийходпоршнягидроцилиндра,м3/мин;η0—объемныйк.п. д.силовогогидроцилиндра;D—внутреннийдиаметргидроцилиндра,м;d—диаметрштокагидроцилиндра,м.

Длягидростоекмеханизированнойкрепиагрегатавремяназакреплениеиподготовкукработе органовперемещениянаходитсяизвыражения

' "

tз.о=h1/vс+h1/vс.

' "

гдеh1—ход штокагидростойки,м;vсиvс

гидростойки,м/мин.

—соответственноскоростиопусканияиподъема

ВремяназаменурежущегоинструментаТз.иопределяетсянормативамирасходарезцовивременемназаменуодногорезца.Длянаиболеераспространенныхрезцов,выпускаемыхнашейпромышленностью,ихудельныйрасходnуд(шт/т)составляет:

Намягкихуглях(А≤ 150кН/м) nуд=0,005—0,01

Наугляхсреднейкрепости(A≤250кН/м)....nуд=0,01—0,1

Накрепкихивесьма крепкихуглях(А≥250кН/м)nуд=0,1—0,25

Тз.и=Qцnудtр=mBLγnудtр,

гдеQц—количествоугля,добываемогозаодинцикл,т;tр—времяназаменуодногорезца,мин.

Время,затрачиваемоенаустранениенеполадокинеисправностеймеханизированногокомплекса(агрегата)Ту.нзависитотегонадежности,котораяхарактеризуетсякоэффициентомготовностиКг

Ту.н=L((1/Кг)-1)/vп

Времяпроизводительнойработыкомплекса (мин)зациклравноT=L/vn.

Времяпроизводительнойработыфронтальногоагрегатазацикл(мин)равноТ=lф/vф.

Учитываяэтивыраженияполучимследующиеформулыдляопределениякоэффициентатехническивозможнойнепрерывностиработыкомплексаиагрегата:

1

КТ

1Тк.оТКг

1

м.о

L

  • Тз.и

v

п

КТ.Ф

1Тк.о

  • Тм.о

  • Тз.и

v

ф

Кг lф

гдеlф=lш—путь,проходимыйисполнительныморганомагрегатазацикл, м.

Эксплуатационнаяпроизводительность—этофактическаяпроизводительностьочистногокомбайна,комплекса(агрегата).Оназависитотстепенииспользованиятехническихвозможно-стейочистногокомплекса(агрегата)вконкретныхусловияхэксплуатации.Приопределенииэксплуатационнойпроизводительностиучитываютсяпотеривременинавыполнениевспомо-гательныхоперацийитехническоеобслуживание,атакжепотеривремени,связанныесорганизационныминеполадкаминаучастке.Эксплуатационнаяпроизводительностьвсегдаменьше техническойиопределяетсяпоформулам:

дляочистногокомбайнаимеханизированногокомплекса

Qэ=QфлКэ=60mBvnγKэ

дляфронтальногоагрегата

Qэ.ф=QфрКэ=60mLvфγКэ,

гдеКэ—коэффициентнепрерывностиработыкомплекса(агрегата)впроцессеэксплуатациивконкретныхусловиях.

Кэ=Т/(Т+Тв.о+Тэ.о).

Или : длямеханизированногокомплекса

дляфронтальногоагрегата

Кэ

1

1Тв.оТ

L

1

v

э.о

n

Кэ.ф

1Тв.оТ

lф

v

э.о

ф

гдеТэ.о—затратывременинаэксплуатационныепростои,связанныесорганизационно-техническиминеувязкамииусловиямиэксплуатации,мин.

Тэ.о=tв+tб.в+tо.з+tн.п

гдеtв≤90мин—время,затрачиваемоенаобменвагонетокупогрузочногопунктазаодинцикл;tб.в=25÷40мин—времянабуровзрывныеработывлавезацикл(приподготовкениш,припроизводствевзрывныхработдляослабленияугольногопласта);tо.з=20÷30мин—времянаоформлениезабоя,установкувременнойкрепи,уборкуугляипороды,упавшихнакомбайнипочвуузабоя;tн.п=20÷25мин—непроизводительныепотеривремени,связанныесотсутствиемпорожняка,электроэнергии,остановкойтранспортанаучастке.Величиныперечисленныхзатратвремениполученынаоснованиихронометражныхнаблюдений,дляузкозахватнойвыемкионименьше,чемдляширокозахватной.

Вобщемслучаепотеривременинаэксплуатационныеоперацииипростоиопределяютсяпоформуле

Тэ.о=tэ+tо,

гдеtэ—затратывременинагорно-эксплуатационныеоперации(подготовкапласта,забоя,установкавременнойкрепи,буровзрывныеработыидр.);tо—затратывременинаорганизационно-технические простои(отсутствиеэлектроэнергии,порожнякаи т.п.),мин.

tо=

L1

1

vnКэ.о

гдеКэ.о=0,8÷0,9—коэффициент,учитывающийэксплуатационно-технические простои.

Рис.24.1.Зависимостьтеоретической1,технической2 иэксплуатационной3производительностиочистногокомбайнаотскоростиподачи

Зависимостьтеоретической,техническойиэксплуатационнойпроизводительностиотскоростиподачиочистногокомбайна можетбытьвыраженаграфически (рис.24.1).

Сменнаяэксплуатационнаяпроизводительность(т/смену)механизированногокомплекса(агрегата)рассчитываетсяпоформуле

Qэ.см=(Тсм-tп.з.о)Qэ,

где Тсм — продолжительность рабочей смены, ч; tп.з.о — время на подготовительно-заключительныеоперации.Поданнымхронометражныхнаблюденийtп.з.о=0,5ч.

Сменное подвигание забоя(м)определяетсяпоформуле

Qсм=Qэ.смВ/Qп=Qэ.см/mLγ.

Производительностьпроходческогокомбайнаможетвыражатьсяколичествомгорноймассы,извлеченнойвединицувремени,илирасстояниемподвиганиязабоявыработкивединицувремени.Производительностьпроходческогокомбайназависитотегоконструктивныхпараметров,горно-геологическихигорнотехническихусловийэксплуатации,степенииспользованиякомбайнавовремени,организациитрудавзабоеидругихфакторов.

Теоретическаяпроизводительностькомбайнасисполнительныморганомнепрерывногодействия(типаПК-8 )определяетсяпоформулам:

Q =60vмSγ,

Qn=Q / Sγ=60vм

гдеQиQn—теоретическаяпроизводительность,соответственнот/чим/ч;S—сечениепроводимойвыработкивчерне,м2;vм—максимальновозможнаяскоростьподачикомбайна,м/мин;γ— плотностьдобываемойгорноймассывмассиве,т/м3.

Теоретическаяпроизводительностькомбайнасисполнительныморганомцикличногодействияопределяетсяпоформулам:

Q =3600mBvп.мγ,

Qn=Q / Sγ=3600 mBvп.м/S,

гдет—высотавынимаемогослоягорноймассыприпоперечномперемещениикоронкивпроцессеработы,м(длярабочегооргана,выполненноговвидеусеченногоконуса,высотавыни-маемогослояпринимаетсяравнойсреднемудиаметруконуса);В—максимальнаяглубиназахватарабочегооргана(заглублениевмассивзабоя),м;vn.м—максимальновозможнаяскоростьпоперечногоперемещениярабочегооргана,м/с.

Техническаяпроизводительностьпроходческогокомбайнасисполнительныморганомнепрерывногодействияопределяетсяпоформуле:

Qт=QKТ=60 SvмγKТ,

Qт.п=60vмКТ,

гдеQтиQт.п—техническаяпроизводительность,соответственнот/чим/ч;КТ—коэффициенттехническивозможнойнепрерывностиработыкомбайна.

КТ=Т/(Т+Тпр),

гдеТ—времяпроизводительнойработыкомбайна,мин;Тпр—времяпростоевкомбайна,мин.

ЕслиотнестиТиТпрк1мпроводимойвыработкииучестькоэффициентготовности(Кг=0,7÷0,9)проходческогокомбайна,формула приметвид

1

КТ=

гдеLв—длинапройденнойвыработки,м.

м

1ТпрvКг Lв

Lв=nдn /100 S nуγ,

гдеnд—допустимыйпроцентизносарезцов(включаяихполомкиипотери),ненарушающийнормальнуюработукомбайнаnд=20÷30%;n—общееколичестворезцовнаисполнительноморгане;nу—удельныйрасходрезцов,шт/м3,принимаетсявзависимостиоткоэффициентакрепостипороды(приf=0,7÷1,0nу=0,005÷0,01;приf=1,0÷1,5пу=0,01÷0,1;приf≥2nу=0,1÷0,25).

ПодставивзначениеLввформулу,получим

КТ

1

1 100SnyТпр

  • vм

Кг пдп

ВремяпростоевТпрскладываетсяиззатратвременинанесовмещенныеманевровыеоперацииТм.оивремениназаменуинструментаТз.и:

Тпр=Тм.о+Тз.и

Еслидлязаменыинструментанеобходимоотодвигатьотзабоярабочийорганилимашину,тоТм.о=2а/vм.м,гдеа—расстояниеотзабоя,накотороеотодвигаетсякомбайнилирабочий

орган,м;vм.м—маневроваяскоростьподачикомбайнаилискоростьотводарабочегоорганаотзабоя(например,гидроцилиндром),м/мин.

Длякомбайновсшагающейподачей,работающихсраспором,необходимо,крометого,учитыватьпотеривременинаосвобождениеотдавленияt1ираспорt2домкратовраспорнойбалки,атакжевремяперемещенияраспорнойбалкиt3навеличинуходадомкратовкомбайнаlд,м,т.е.

Тм.о=(2а/vм.м)+(t1+t2+t3)п

гдеп—числоперестановокраспорнойбалкинадлинуLв,п=Lв/lд.Обычноt1+t2≤0,lмин,at3=lд/vм.м,тогда

Тм.о=(2а/vм.м)+Lв(0,1+(lд/vм.м))/lд

Затратывремениназаменуинструмента,мин

Тз.и=LвSпуtр,гдеtр—среднее времяназаменуодногорезца,мин.

Техническаяпроизводительностькомбайнасисполнительныморганомцикличногодействиярассчитываетсяпоформулам:

QT=3600 m BvмγKТ

Qт.п=3600(mB/ S)vп.мКТ,

гдеKТ—коэффициентнепрерывностиработыкомбайна.

1

КТ

60Тv

1 прп.м

КТ Lи.о

гдеLи.о—путь,пройденныйисполнительныморганомзаегорабочийцикл, м.

Зарабочий циклследуетприниматьпутьисполнительногоорганамеждудвумяпоследовательнымиподачамикомбайнаназабойнавеличинузахвата.

Длякомбайна состреловиднымисполнительныморганом (типаГПК)

bнbв

    • dк

2

bb

Lи.оНв

Нв

2

н в

2dк

1

гдеbниbв—ширинанижнегоиверхнегооснованийвыработки,м;dк—среднийдиаметррабочегооргана,выполненноговвидеусеченногоконуса,м(dк=m);Нв—высотапроводимойвыработки,м.

Времяманевровыхоперацийдлякомбайнасостреловиднымисполнительныморганомнагусеничном ходу,мин

Тм.о=Тп.к+tм.о'+tз.и,

гдеТп.к—затратывременинаподачукоронкиназабойнавеличинузахватаВ,мин.Тп.к=В/vм,гдеvм—максимальнаяскоростьподачикомбайнаназабой,м/мин;tм.о'—удельныезатратывременинаманевровыеоперации,связанныесотодвиганиемкомбайнаотзабоядлязаменыизношенныхрезцов,мин.

tм.о'=200(Lи.оm Впуа)/ nдnvм

tз.и—затратывремениназаменурезцов,отнесенныек одномурабочемуциклу,мин,

tз.и=Lи.оm Впуtр

гдеtp—среднее времязаменыодногорезца,мин.

Эксплуатационная производительность проходческого комбайна определяется поформулам:

Qэ=Q Kэ,

Qэ.n=QnKэ,

гдеQэиQэ.n—эксплуатационнаяпроизводительность,соответственнот/чим/ч;Кэ—коэффициентнепрерывностиработы,учитывающийвсевидыпростоев,имеющихместоприработе проходческогокомбайна.

Длякомбайновсисполнительныморганом непрерывногодействия

Кэ

1ТКг

1

прТLв

v

о.п

м

Длякомбайновсисполнительныморганом цикличногодействия

1

Кэ

160ТпрТКг Lв

о.п

vп.м

гдеТо.п—времяпростоевпоорганизационно-техническим причинам,мин.