Для выемки ниш предусматривать нишенарезные комбайны. Ширину ниш принимать не менее двухкратной ширины захвата исполнительного органа комбайна.
Предусматривать крепление сопряжений лавы со штреком механизированными крепями (рис. 5.8)
5.9 Определение параметров очистного забоя
Длину лавы необходимо устанавливать исходя из условий полного использования имеющегося в лаве оборудования, нормального проветривания забоя, а при разработке запасов на больших глубинах следует также учитывать и температурный фактор.
Длину лав, оборудованных механизированными комплексами, определять по конструктивным параметрам из табл. 5.5 /8/.
Нагрузку на комплексно-механизированный забой, оборудо-ванный узкозахватным комбайном, определять по формуле 5.18, т/сут
n[T – (Tпз + Tп+Tо)] * Kн * Lр * r * m * g *C
А = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , (5.18)
Lм (1/nр + 1/nm + tБ ) + t
где n – число смен по добыче, в сутки
T – длительность смены, мин, (360 мин при шестичасовой смене);
Тпз – время на подготовительно-заключительные операции в смену, мин, (15-20 мин);
Тп – суммарное время учитываемых технологических перерывов организационно-технических простоев в смену, мин (10-15 мин);
То – время на отдых, мин, (15 мин в смену);
Кн – коэффициент надежности механизированного комплекса и средств транспорта на выемочном участке (формула 5.19);
L – длина лавы, м;
r – ширина захвата исполнительного органа выемочной машины, м;
m – вынимаемая мощность пласта, м;
g - средняя плотность угля, т/м3;
С – коэффициент извлечения угля в лаве (0,98);
Lм – длина машинной части лавы (без учета суммарной длины верхней и нижней ниш, равной примерно 10 м, при самозарубывающихся комбайнах ниши отсутствуют), м;
nр - рабочая скорость подачи комбайна, м/мин (табл. 5.6);
nм – маневровая скорость подачи комбайна при зачистке лавы, м/мин (при работе комбайна по челноковой схеме это слагаемое не учитывается – оно равно нулю (табл. 5.6);
tВ – время на вспомогательные операции, отнесенные к 1 м длины машинной части лавы, мин (0,1 мин);
t – продолжительность концевых операций для подготовки лавы к следующему циклу, мин (15-20 мин).
Коэффициент надежности механизированного комплекса по техническим отказам определять по формуле
1
Кн = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾, (5.19)
1 + (1/Кк – 1) + (1/Ккр – 1) + (1/Ккл –1) + (1/Кп – 1) + nк(1/Клк –1)
где Кк – коэффициент готовности комбайна (0,94);
Ккр – коэффициент готовности механизированной крепи (0,93);
Ккл – коэффициент готовности конвейера лавы (0,94);
Кп – коэффициент готовности сопряжения с перегружателем (0,94);
nк – число конвейеров на транспортной выработке;
Клк – коэффициент готовности ленточного конвейера на транспортной выработке (0,97).
Рабочую скорость подачи комбайна принимать с учетом фактической сопротивляемости угля резанию по таблице 5.6.
С учетом наличия зоны отжима фактический показатель сопротивляемости угля резанию определять по формуле /8/, кН/м
Аф = `A*kотж , (5.20)
где kотж – коэффициент отжима угля в призабойной зоне пласта
r – 0,1
kотж = 0,48 + ¾¾¾¾, (5.21)
r + mв
где r – ширина захвата, м;
mв – вынимаемая мощность пласта, м.
Если коэффициент отжима при расчете получится больше единицы, то его принимать kотж = 1.
Таблица 5.6 – Значения рабочих и маневровых скоростей подачи для различных типов комбайнов
| Тип Комбайна | Рабочая скорость подачи комбайна nр(м/мин) при фактической сопротивляемости угля резанию Аф (кН/м) | nм, м/мин | ||
| 30-120 | 121-240 | 241-300 | ||
| К103 | 3,10-2,91 | 2,9-2,71 | 2,7-2,5 | 4,7 |
| МК67 | 3,2-2,96 | 2,95-2,71 | 2,7-2,45 | 5,0 |
| 1К101У | 4,4-3,91 | 3,9-3,41 | 3,4-2,9 | 6,0 |
| 2К52 | 4,4-3,93 | 3,92-3,45 | 3,44-3,0 | 7,8 |
| 1ГШ68 | 5,0-4,58 | 4,57-4,15 | 4,14-3,7 | 7,7 |
| К80 | 3,1-2,91 | 2,9-2,71 | 2,7-2,4 | 5,0 |
| КШ1КГ | 2,7-2,41 | 2,4-2,11 | 2,1-1,8 | 7,6 |
| КШ3 | 2,9-2,81 | 2,8-2,71 | 2,7-2,6 | 7,7 |
Рабочую скорость подачи комбайна необходимо скорректировать со скоростью передвижения механизированной крепи с учетом состояния пород кровли и почвы пласта, м/мин
nкр = nрасч * Кпл , (5.22)
где nкр – средняя скорость передвижения крепи, м/мин;
nрасч – расчетная скорость передвижения крепи, принимать по данным табл. 5.7, м/мин;
Кпл – коэффициент, учитывающий уменьшение скорости передвижения крепи в зависимости от состояния почвы и кровли пласта.
Таблица 5.7 – Техническая характеристика крепи
| Крепь | Кпл | nрас, м/мин | Вынимаемая мощность пласта, м | Минимальное сечение в свету, м2 (S оч.min) |
| М-81Э | 0,94 | 2,5 | 2,0-3,2 | 3,5-6,3 |
| М-87 | 0,94 | 5,1 | 1,15-1,95 | 2,3-4,6 |
| МК-97 | 0,92 | 4,8 | 0,7-1,3 | 1,5-3,4 |
| М-103 | 0,94 | 4,5 | 0,7-0,95 | 1,4-1,9 |
| ОКП | 0,85 | 2,15 | 1,85-3,0 | 2,7-5,4 |
| “Донбасс”-М | 0,94 | 5,0 | 0,8-1,2 | 1,56-2,5 |
| КД-80 | 0,94 | 5,0 | 0,85-1,2 | 1,7-2,4 |
| М-88 | 0,93 | 4,9 | 1,0-1,3 | 2,3-2,7 |
| 1МКМ | 0,92 | 4,75 | 1,4-1,75 | 2,8-3,8 |
Скорость подачи комбайна и средняя скорость передвижения крепи, полученная по формуле (5.22), сопоставляется и принимается наименьшее значение для определения нагрузки на лаву.
Полученную величину нагрузки на очистной забой необходимо проверить по фактору проветривания /9/.
Максимально допустимую нагрузку на очистной забой по газовому (метановому) фактору необходимо определять по формуле (5.23), т/сут
Аmax = Аp * Ip-1,67[Qp( C – Co)/194]1,93, (5.23)
где Iр и Ар – абсолютная метанообильность (м3/мин) и нагрузка на лаву (т/сут) при которой была определена метанообильность (задана в исходных данных);
С – допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе воздуха, С = 1,0%;
Со – концентрация метана в поступающей струе воздуха, Со=0,05%;
Qp – максимальный расход воздуха в лаве, м3/мин.
Qр = Qmax * kоз = 60 * Sоч.min * nmax * kоз , (5.24)
где Sоч.min – минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства лавы, м2, принимать по таблице 5.7;
kоз – коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, принимать kоз = 1,25;
nmax – максимально допустимая по ПБ скорость движения воздуха по лаве, nmax = 4,0 м/с.
Если Аmax получится меньше чем принятая нагрузка, то необходимо предусмотреть снижение абсолютной метанообильности лавы (Iр) с помощью искусственной дегазации, м3/мин
I¢р = Iр * kдег , (5.25)
где kдег – коэффициент искусственной дегазации, изменяется от 0,4 до 0,8.
Значение коэффициента дегазации необходимо принимать в зависимости от условий разработки пласта в соответствии с рекомендациями, изложенными в /10/.
По формуле (5.23) рассчитывать максимальную нагрузку по газовому фактору (Аmax) с учетом дегазации, для чего в формулу (5.23) вместо Iр подставить I¢р .
При этом должно соблюдаться условие А>Аmax .
Прогрессивность принятых решений оценивать сравнением полученных результатов с нормативной нагрузкой /Приложение 3/.
Установленную нормативную нагрузку (Ан) в данных условиях сравнивать с принятой (А).
При А > Ан окончательно принять Ан.
При А < Ан принять А.
Зная суточную добычу, определить месячную и годовую нагрузку, а также суточное, месячное и годовое подвигание лавы с учетом ее длины.
Нормативы нагрузки на очистной забой определены с учетом вынимаемой мощности пласта, устойчивости непосредственной кровли, прочности почвы, сопротивляемости угля резанию, длины очистного забоя, типа крепи очистного забоя и выемочной машины.
При разработке нормативов угли приняты хрупкие, режим работы – трехсменный, по шесть часов в смену, плотность угля в массиве 1,3 т/м3, залегание пластов – горизонтальное при отсутствии осложняющих ведение горных работ горно-геологических факторов (геологические нарушения, сложная гипсометрия и др.).
В конкретных условиях, если хотя бы один фактор отличается от принятых при составлении таблиц нормативов нагрузки на очистной забой, Ан, т/сут, определяется по формуле
nсм Tсм g
Ан = (Ао +а * Dlоз) * ¾¾¾¾¾ * ¾¾ * К , (5.26)
1080 1,3
где Ао – норматив нагрузки на очистной забой. При отличии вынимаемой мощности от значений, приведенных в таблицах, определяется по интерполяционной формуле
m – m1
А0 = А1 + ¾¾¾¾ * (А2 – А1), (5.27)
m2 –m1
где m1,m2 – соответственно ближайшее меньшее и большее табличные значения вынимаемой мощности пласта, м;
А1,А2 – табличные значения нормативных нагрузок, т/сут;
а - поправка к нормативу, нагрузки при изменении длины очистного забоя на 1 м; принимается в зависимости от средств механизации, угла падения пласта и состояния непосредственной кровли. Если длина очистного забоя больше указанной в таблицах, поправка принимается со знаком плюс, если меньше – со знаком минус. Если длина очистного забоя превышает предельное значение, указанное в таблицах для соответствующих условий, норматив нагрузки определяется исходя из предельных значений длины забоя;