Курсовая работа (т): Выбор механизированного комплекса применительно к условиям Печорского угольного бассейна

Выбор механизированного комплекса применительно к условиям Печорского угольного бассейна

Министерство образования РФ

ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет

им. М.К. Аммосова»

Горный институт

Кафедра ПР МПИ

Курсовой проект по теме:

«Выбор механизированного комплекса применительно к условиям Печорского угольного бассейна»

Выполнил: студент III курса

группы ПР-12

Васильев Данил Дмитриевич

Проверил: к.т.н. Апросимова Е.П.

Якутск 2014 г.

Содержание

. Введение

. Исходные данные для расчета

. Выбор очистного комбайна

.1 Техническая характеристика комбайна 1ГШ68Е

.2 Лебёдка 3ЛП

. Расчет технических параметров работы комбайна 1ГШ68Е

.1 Расчет средней глубины стружки

.2 Расчет средней ширины среза

.3 Расчет количества резцов на исполнительном органе

.4 Определение количества резцов находящихся в контакте

.5 Расчет усилия резания на передней грани

.6 Расчет суммарного значения силы резания

.7 Определение мощности привода на разрушение угля

.8 Определение суммарной мощности, расходуемой на резание

.9 Расчет расхода мощности на подачу

.10 Расчет мощности на погрузку

.11 Расчет мощности на выемку

. Расчет производительности комплекса

.1 Расчет теоретической производительности

.2 Расчет технической производительности

.3 Расчет эксплуатационной производительности

. Выбор механизированного комплекса

.1 Конвейер скребковый СП87ПМ

.2 Насосная станция СНТ32

.3 Система орошения в комбайновых лавах ТКО-СО

. Организация работ в лаве

. Список использованной литературы

1. Введение

Печорский угольный бассейн - это также одна из крупных баз коксующихся углей в Европейской части России. Бассейн расположен на западном склоне Полярного Урала, протягиваясь от среднего течения реки Печора на юге до Баренцева моря на севера и гряды Чернышева на западе, в пределах Коми-Пермяцкого автономного округа и Ненецкого национального округа. Шахты расположены в основном в Воркуте и Инте.

Общая площадь бассейна составляет около 90 тыс. км2. Общие геологические запасы исчисляются более чем в 330 млрд.т. Первые сведения об открытии угля в Печорском угольном бассейне относятся к 1828 году. Восточная часть Печорского угольного бассейна входит в состав Предуральского краевого прогиба.

Угленосные пермские отложения мощностью от 2 км на юго-западе до 7 км на северо-востоке залегают на каменноугольных морских отложениях и перекрываются с небольшим размывом слабо угленосными триасовыми образованиями (хейягинской серии). Они разделяются на юньягинскую, воркутскую (лекворкутская и интинская свиты) и печорскую серии. Юньягинская серия и лекворкутская свита относятся к нижней перми, а интинская свита и печорская серия - к верхней перми.

По степени метаморфизма они представлены полным генетическим рядом: расположенные ближе к Уралу и Пай-Хою антрациты, полуантрациты и тощие угли последовательно сменяются к З. узкими зонами углей марок ОС, К, Ж и Г и более широкой зоной углей марки Д; на З. развиты бурые угли. Влажность колеблется от 6% в углях марок Ж и К до 11% - марок Г и Д; зольность изменяется от 9 до 40%; содержание фосфора - 0,1-0,2%; теплота сгорания горючей массы 30-36 Мдж/кг (7200-8600 ккал/кг), рабочего топлива 18-26 Мдж/кг (4300-6340 ккал/кг). Наилучшие по качеству угли, являющиеся ценным сырьём для получения металлургического и литейного кокса, содержатся в рудницкой подсвите; в остальных подразделениях - угли энергетические. Горнотехнические условия разработок (вследствие многолетней мерзлоты и горизонтов напорных вод) сложные; шахты относятся к газоносным. Добыча угля составила в 1940-273 тыс. т, в 1960-17,56 млн. т, в 1972-22,6 млн. т. Угли в основном используются для коксования на Череповецком металлургическом заводе (Вологодская область), в промышленности Ленинграда и на железнодорожном транспорте.

По структурным признакам и характеру угленосности выделяется 9 геолого-промышленных районов в Печорском угольном бассейне, из которых наиболее изучены и освоены Воркутинский, Интинский, Хальмеръюский и Ворга-Шорский. Количество и суммарная мощность пластов (свыше 0,5 м) с северо-запада на юг последовательно уменьшаются от 86 пластов в Хальмеръюском до 74 пластов в Воркутинском и 42 пластов в Интинском районах. Преобладают тонкие и средние пласты; мощные встречаются редко и имеют сложное строение.

Наибольшая угленосность (8-14 рабочих пластов угля) отмечается в средней и верхней частях воркутской серии - рудницкой подсвите и интинской свите. Угли гумусовые, от блестящих до матовых. По степени метаморфизма они представлены полным генетическим рядом: антрациты, полуантрациты и тощие угли, развиты бурые угли.

Влажность угля в Печорском бассейне колеблется от 6% до 11%; зольность изменяется от 9 до 40%; содержание фосфора - 0,1-0,2%; теплота сгорания горючей массы 7200-8600 ккал/кг, рабочего топлива 4300-6340 ккал/кг. Наилучшие по качеству угли, которые являются ценным сырьём для получения металлургического и литейного кокса, содержатся в рудницкой подсвите; в остальных подразделениях - угли энергетические

2. Исходные данные для расчета

3. Выбор очистного комбайна

По данным моего курсового проекта Печорского угольного бассейна, я выбрал очистной комбайн 1ГШ68Е. Так как этот очистной комбайн наиболее подходит по своей технической характеристике.

Комбайн очистной 1ГШ68Е предназначен для выемки пологих и наклонных (до 35о) пластов мощностью 1,3...2,5м.

Компоновка комбайна одинаковой с моделью ГШ68. Отличие заключается в том, что в комбайне 1ГШ68Е один электродвигатель используется для привода одного редуктора резания и механизма подачи, а другой только для второго редуктора резания. Рабочее напряжение питания электродвигателей 1140В. Корпус комбайна состоит из двух электродвигателей, расположенных параллельно вдоль корпуса комбайна, двух редукторов резания, насосной станции и механизма подачи с гидроприводом. Редуктор резания состоит из неподвижного редуктора, размещенного в корпусе комбайна, шарнирно соединенного с поворотным редуктором. Неподвижный редуктор имеет коническую пару. Перемещение комбайна осуществляется посредством цепной системы подачи. Гидродомкраты регулирования поворотных рукоятей расположены параллельно корпусам рукоятей с завальной стороны. Комбайн оснащен поворотными погрузочными щитами. Корпус комбайна расположен над конвейером и жестко с ним связан завальными лыжами. Забойные лыжи имеют гидравлическую регулировку. Управление комбайном ручное. При работе в пластах с углом наклона по простиранию свыше 12° комбайн дополнительно комплектуется предохранительной лебедкой. Комбайн может работать по двухсторонней или односторонней схеме с механизированной или индивидуальной крепью и скребковым конвейером.

3.1 Техническая характеристика комбайна 1ГШ68Е

Таблица 1

.2 Лебёдка 3ЛП

Предназначена для удержания очистных комбайнов, работающих с рамы конвейера или с почвы пласта при углах падения от 9 до 35 градусов. При включенном приводе или в случае повреждения тягового органа комбайна барабан 1 лебедки приводится во вращение от электродвигателя 6 через объемный гидропривод и самотормозящий червячно-цилиндрический редуктор, который обеспечивает надежность удержания комбайна.

Конструкция лебедки обеспечивает плавное бесступенчатое изменение скорости движения каната в автоматическом режиме с постоянным натяжением. Предусмотрено ручное управление лебедкой при замене каната, переносе обводного блока и перемещении лебедки своим ходом по выработке по мере продвигания лавы.

Изготовитель - Горловский машиностроительный завод им. С.М.Кирова.

Таблица 2

Техническая характеристика лебёдки 3ЛП

4. Расчет технических параметров работы комбайна 1ГШ68Е

.1 Расчетная скорость подачи комбайна

Устойчивая мощность привода комбайна 1ГШ68Е берется для электродвигателей с водяным охлаждением типа ЭКВ , т.к. комбайн оснащен с водяным охлаждением электродвигателя, кВт:

максимальная

где Рдл - часовая мощность одного двигателя, Рч = 160 кВт

Скорость подачи комбайна, м/с:

максимальная

минимальная

где Нw - удельный расход электроэнергии - 1,59 МДж/т

m - мощность вынимаемого пласта угля - 2,5 м

В - ширина захвата исполнительного органа - 0,63 м

g - плотность угля - 1,3 т/м3

.1 Расчет средней глубины стружки, снимает одним резцом, м

где D - диаметр исполнительного органа - 1,25 м

mз=2 - число резцов в линии резания.

Vр - скорость резания - 3,01 м/с

.2 Расчет средней ширины среза одного резцам, м

где tу - удельная ширина среза для хрупких углей - 2,5

.3 Расчет количества резцов на исполнительном органе.

Общее число линий резания:

≈8

Число линий резания забойными резцами:

где nлк - число линий резания кутковыми резцами - 1

Общее число резцов исполнительного органа:

верхнего

нижнего

где mк - число кутковых резцов в данной линии резания - 5

.4 Определение количества резцов находящихся в контакте.

Число резцов, находящихся в постоянном контакте с углем:

верхнего исполнительного органа:

≈9

нижнего исполнительного органа:

где D' - диаметр шнека по резцам, нижнего - 1,25 м

Расчет коэффициентов (эмпирических)

Коэффициент обнажения забоя:

Коэффициент отжима хрупкого угля марки Т и Ж;

В случае применения механизированной крепи kот увеличивается к 10-15%, то есть при 1,1

Угол бокового развала борозды резания хрупких бурых углей:

где Ā - сопротивляемость угля резанию - 250 кН/м

.5 Расчет усилия резания на передней грани

Среднее значение силы резания на передней грани резца, кН:

где b - ширина режущей кромки резца - 0,011 м