Выбор основных параметров оборудования комплекта. Основные параметры оборудования выбирают из условия технологического согласования отдельных машин (согласование по размерам рабочих зон, по производительности и т.д.).
В выемочных комплектах для пластовых месторождений осуществляют согласование по производительности выемочной машины, погрузочного органа и конвейера.
Производительность конвейера должна превышать максимальную производительность выемочной машины, достигаемой при разработке пластов с минимальной прочностью породы:
При формировании комплектов для добычи руд основными параметрами являются: расчетная производительность участка, блока или камеры; диаметры и глубина шпуров (скважин), максимальная высота бурения горизонтального шпура и др.; условия погрузки (в камере или торце выработки), кусковатость отбиваемой руды и выход негабарита, расстояние транспортирования, размеры погрузочно-доставочных выработок, условия разгрузки (в рудоспуск или вагон).
Технологическое согласование машин комплекта для добычи руд сводится главным образом к обеспечению требуемой продолжительности рабочего цикла, устанавливаемой при построении циклограммы организации горных работ.
Выбор основных параметров оборудования комплекса. К важнейшим горно-геологическим факторам, определяющим выбор средств комплексной механизации, относятся: угол падения пласта; характер залегания пластов в пределах выемочного поля, наличие геологических нарушений и др.; опасность пласта, связанная с внезапными «выбросами» угля и газа, выделениями метана и др.
На выбор средств механизации существенно влияют и такие природные факторы, как высокая крепость угля, наличие в пласте крепких включений и прослойков, очень слабые или трудноуправляемые кровли, склонные к пучению почвы, высокая обводненность забоя и др.
Эффективное применение механизированных комплексов определяется и горнотехническими факторами:
-рациональной длиной очистного забоя и возможностью сохранения ее неизменной на протяжении отрабатываемого столба;
- достаточной длиной столба, отрабатываемого без перемонтажа комплекса;
- высокоэффективными системами дегазации, проветривания забоя, борьбы с пылеобразованием, а также средствами пылеподавле-ния и отвода от забоя шахтных вод;
- хорошей пропускной способностью линий подземного транспорта, обслуживающего комплексно-механизированный забой. Пропускная способность транспорта на участке от забоя до коренного, или главного, откаточного штрека должна быть не менее теоретической производительности выемочной машины.
Порядок выбора оборудования. Соответствие конструкции и типоразмера механизированной крепи, являющейся главным составным элементом механизированного комплекса, горно-геологическим и горно-техническим условиям эксплуатации — это то, без чего нельзя обеспечить эффективную работу комплекса оборудования в целом. Поэтому выбор комплекса для данных условий следует начинать с анализа факторов, влияющих на выбор механизированной крепи [22-24].
Одновременно необходимо выбрать способ обработки забоя и тип исполнительного органа выемочной машины с учетом требований по сортности угля и безопасности ведения работ. Правильно выбранный исполнительный орган должен обеспечивать заданную производительность при работе на пластах с сопротивляемостью резанию, отвечающей области использования угледобывающей машины, а также эффективное отделение угля от массива, его удаление из зоны разрушения, погрузку на конвейер и при необходимости самозарубку.
По установленным оптимальным параметрам исполнительного органа применительно к мощности и углу падения пласта, крепости угля и типоразмеру механизированной крепи подбирают узкозахватный комбайн или струг. При сопротивляемости угля резанию до 180 Н/мм на пластах мощностью до 1,5 м следует ориентироваться на применение струговой выемки.
Типоразмеры забойных конвейеров по их длине и мощности электродвигателей выбирают в соответствии с требуемой длиной лавы, производительностью выемочной машины и мощностью пласта. Длина конвейера должна соответствовать длине механизированной крепи с учетом выхода на вентиляционный и откаточный штреки.
Выбор механизированной крепи. При выборе типа механизированной крепи, прежде всего, необходимо обеспечить соответствие ее номинального рабочего сопротивления типу основной кровли по нагрузочным свойствам.
Устойчивость непосредственной кровли, определяемая ее типом по устойчивости, налагает ограничения на коэффициенты затяжки
кровли и ограждения со стороны выработанного пространства. В связи с этим при неустойчивой непосредственной кровле надо ориентироваться на крепи со щитовыми секциями, которые характеризуются высокими коэффициентами затяжки.
С увеличением угла падения пласта при работе по простиранию снижается устойчивость секций крепи, возрастает тенденция к сползанию, осложняется управляемость в плоскости пласта. Увеличение угла падения также ухудшает условия работы крепи. Поэтому выбирать конструкцию крепи по углу падения пласта следует строго в соответствии с технической характеристикой, причем с обязательным учетом изменчивости угла падения пласта.
Выбор выемочной машины. В каждом комплексе одного наименования могут использоваться один-два типа узкозахватных комбайнов или стругов, поэтому задача выбора выемочной машины сводится к анализу соответствия конструкции и параметров этих машин условиям применения на данном угольном пласте. Может, однако, случиться, что поставляемая в комплексе с выбранной механизированной крепью выемочная машина по каким-то ограничивающим факторам (например, по сопротивляемости угля резанию) не обеспечивает эффективной высокопроизводительной работы комплекса. В этом случае надо отказаться от первоначально намеченного варианта механизированной крепи и выполнить повторный ее выбор (пусть менее соответствующий условиям применения) после выбора способа обработки забоя, типа исполнительного органа, его параметров и самой выемочной машины.
Выбор способа обработки забоя и типа исполнительного органа должен базироваться на анализе условий применения и главных технологических требований, к числу которых следует отнести необходимость обеспечения заданной производительности, области применения по сопротивляемости угля резанию и диапазону обслуживаемых пластов, выхода сортовых углей, допустимого уровня пылеобразования.
Выбор узкозахватного комбайна по ширине захвата в зависимости от мощности пласта выполняют на основании следующих рекомендаций:
Удельные энергозатраты зависят от сопротивляемости угля резанию, их рассчитывают по отраслевому стандарту. Для наиболее распространенных шнековых исполнительных органов в диапазоне Ар = 80...300 Н/мм Hw = = 0,3...1,2 кВт ч/т. При этом большим значениям Ар соответствуют большие значения Hw.
Выбор забойного конвейера. В каждом конкретном случае нужно проверять соответствие параметров конвейера условиям эксплуатации и параметрам остального оборудования комплекса.
Необходимая производительность забойного конвейера должна быть не ниже теоретической производительности выемочного комбайна.
Отбор материала от выемочной машины тяговым органом конвейера происходит не с номинальной скоростью тягового органа, указываемой в технической характеристике конвейера, а с относительной, зависящей от направления движения комбайна:
Увязка конструктивных и режимных параметров функциональных машин. Теоретическая производительность главной функциональной машины (выемочной) является основным критерием для увязки параметров функциональных машин. В первую очередь необходимо проверить механизированную крепы по фактору проветривания:
Ход штоков домкратов передвижки конвейера должен соответствовать ширине захвата выемочной машины или, в крайнем случае, быть кратным ему.
Выбор основных параметров оборудования агрегата. Очистные агрегаты по сравнению с механизированными комплексами характеризуются повышенной степенью конструктивного единства всех их функциональных модулей и, как следствие, отличаются более четко выраженными внутренними связями. Поэтому согласование режимных и конструктивно-размерных параметров выемочных агрегатов на стадии конструирования — условие не только достижения наибольшей производительности, но и нормального функционирования вообще.
Характерная особенность внутренних связей агрегатов фронтального типа — взаимообусловленность процессов отбойки и транспортирования отбитого угля из забоя.
На рис. 6.2.36 показаны схемы работы таких агрегатов с вертикально- и горизонтально-замкнутым кольцевым резцово-каретковым исполнительным органом в сочетании с доста-вочным органом (на представленных схемах — в виде конвейера). В таких агрегатах конвейер загружается равномерно по всей длине забоя, причем часть угля, остающаяся на почве, будет погружаться на конвейер лемехом при фронтальном перемещении на забой.
Для эффективного взаимодействия модулей отбойки и доставки угля для агрегатов по схемам, показанным на рис. 6.2.36, а и б, необходимо соблюдение соответствующих им условий:
