Вы здесь

Обґрунтування параметрів технологічних схем вузькозахватної виїмки тонких пологих пластів

Автор: 
Тугай Володимир Васильович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
0406U002222
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ «УГОЛЬНЫЙ
ПЛАСТ–КОМБАЙН–КОНВЕЙЕР» ПРИ ОЧИСТНОЙ ВЫЕМКЕ ТОНКИХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ
Методика исследования взаимодействия элементов системы «угольный
пласт–комбайн–конвейер» и критерии её оценки
Целью теоретических исследований взаимодействия элементов системы «угольный
пласт–комбайн–конвейер» является определение рациональных параметров разрушения
пласта комбайнами с комбинированной и увеличенной шириной захвата
исполнительных органов.
Рациональным при любой ширине захвата комбайна является режим, при котором
полностью реализуется устойчивый момент электродвигателя или его тепловая
мощность, а комбайн, в процессе выемки пласта сохраняет устойчивое положение на
раме скребкового конвейера при заданной скорости подачи.
В проектируемых технологических схемах выемки угля выбор выемочной машины
осуществляется с учетом соответствия энерговооруженности комбайна
характеристикам разрабатываемого пласта, как правило, скорость подачи комбайна
характеризуется устойчивой мощностью электродвигателя, сопротивляемостью угля
резанию и шириной захвата исполнительного органа [101].
В свою очередь устойчивый вращающий момент электродвигателя и соответствующая
ему мощность определяются типом выбранного двигателя комбайна и параметрами
шахтной электросети.
Для определения устойчивого положения системы «угольный пласт–комбайн–конвейер»
принят критериальный подход. Кроме основных требований, регламентирующих режим
работы выемочной машины, следует также учитывать дополнительные ограничения по
скорости крепления и производительности конвейера, по технической
характеристике механизма подачи и вылету резца. Следует отметить, что
эксплуатационная скорость подачи комбайна, а, следовательно, и
производительность очистной выемки, во многом обусловлена схемой набора резцов
их количеством и степенью износа [51], а также наличием в пласте породных
прослоев и твёрдых включений. Указанные факторы, а также искривлённость трассы
става конвейера в вертикальной и горизонтальной плоскостях обуславливают
неравномерный характер движения комбайна, что является причиной повреждений
шнеков, потери устойчивости комбайна, разрушения замковых соединений забойного
конвейера, порыва цепи.
В этой связи в настоящей методике определение рациональных режимов работы
комбайна осуществляется в результате исследования математической модели
комбайна в заданном диапазоне эксплуатационных и горно-технических условий.
Методикой предусмотрено имитировать неравномерный характер перемещения комбайна
в направлении подачи, а также выполнять расчеты нагруженности элементов в
системе «угольной пласт–комбайн–конвейер» в соответствии с существующими
нормативами [37, 38].
Таким образом, методика заключается в разработке расчётной схемы, алгоритма
расчета и определении для заданных горно-технических условий максимально
допустимых значений скорости подачи vmax, исходя из технических возможностей
машины и рассматриваемых факторов, ограничивающих производительность очистного
забоя.
Задача обоснования эксплуатационных параметров выемочной машины решается в
следующей последовательности:
* устанавливается область допустимых значений скорости подачи vmax и
производительности комбайна 1К101У с шириной захвата 0,63, 0,8 и 1,0 м;
* исследуются внешние нагрузки и устойчивость системы «угольный
пласт–комбайн–конвейер» в установленной области значений vmax для заданных
горно-технических условий, и таким образом уточняется область допустимых
значений vmax и Q;
* уточняется область рационального применения технологии узкозахватной выемки
угля комбайном, с увеличенной или комбинированной шириной захвата его
исполнительного органа.
Максимально возможное значение скорости подачи vmax и производительности Qг для
всего диапазона условий эксплуатации технологии выемки угля узкозахватными
комбайнами, имеющими ширину захвата исполнительного органа 0,63, 0,8, 1,0 м или
комбинированный захват устанавливаются по разработанной методике, а также
рекомендаций ОСТ 12.47.001.73 [39, 40], в которых мощность электродвигателя и
производительность машин рассчитываются в функции скорости подачи с учетом ряда
ограничений технических возможностей комбайна: устойчивого момента Му и
тепловой мощности РT.
Кроме принятых в методике факторов, ограничивающих скорость подачи комбайна,
производим расчет и оценку устойчивости системы «угольный
пласт–комбайн–конвейер»
Для получения представительных результатов был проведен анализ существующих
методов и методик расчета устойчивости комбайна раме конвейера применительно к
рассматриваемой нами системе «угольный пласт–комбайн–конвейер» и вытекающие из
анализа критерии устойчивости.
В методике, приведенной в ОСТ 24.070.24 [37], являющейся обобщением научных
исследований ИГД им. А.А. Скочинского, ДПИ и Донгипроуглемаша, принят
статический подход к расчету устойчивости. При этом основным условием расчета
является равновесие комбайна относительно опор. Таким образом, в ОСТе не
учитывается податливость конструктивных элементов комбайна относительно
центральных осей инерции, проходящих через центр масс комбайна и, связанная с
этим неравномерность перемещения комбайна в направлении подачи, что,
несомненно, отражается на процессе формирования нагрузок на исполнительном
органе и усилий в опорах.
Некоторое упрощение расчета, связанное с исключением динамики движения
комбайна, предполагало создание инженерной методики. В настоящее время такое
упрощение, вряд ли является оправданным, так как расч