В свою очередь, площадь разрушения составляет

где т — мощность пласта, м;

r — глубина захвата, м.

Таким образом, добыча угля в единицу времени зависит от двух регулируемых факторов — глубины захвата и скорости подачи выемочной машины. Так как выемочные комбайны выпускаются с заданной глубиной захвата, производительность их зависит от скорости подачи. Основными факторами, определяющими скорость подачи комбайна, являются: параметры исполнительного органа, установленная мощность двигателя, степень износа инструмента и сопротивляемость угля резанию.

Установлено, что сила резания и подачи, а также мощность, расходуемая на осуществление рабочего процесса, зависят от со­противляемости угля резанию. Если задана сопротивляемость угля резанию, то допускаемая величина скорости подачи машины (по E. 3. Позину):

(3.2)

где nр — средневзвешенная скорость резания, м/с;

nр. р — число одновременно контактирующих резцов, определяе­мое по схеме набора инструмента на исполнительном ор­гане;

Sср.Д — средняя допустимая площадь сечения стружки, см2.

Значение Sср.Д определяется по выражению

(3.3)

где Аb — сопротивляемость угля резанию, кгс/см;

Zср — среднее значение силы резания, развиваемой двигателем на инструменте исполнительного органа;

(3.4)

Руст — мощность, устойчиво развиваемая двигателем в условиях реальной сети, кВт;

h — к. п. д. привода.

Для шнековых, барабанных и дисковых исполнительных органов

 

(3.5)

где nИ — общее число резцов на исполнительном органе;

mi — часть пласта, вынимаемая отдельным исполнительным орга­ном, м;

ФИ — диаметр барабана исполнительного органа выемочной ма­шины, м.

Для буровых исполнительных органов

(3.6)

Для вязких углей Донецкого бассейна необходимое усилие ре­зания

а для хрупких углей.

где Sср — средняя площадь сечения среза, см2.

Предельно допустимая сопротивляемость угля резанию, при которой выемочная машина может работать с заданной производи­тельностью (скоростью подачи),

(3.7)

Средневзвешенная скорость резания может определяться по формуле

(3.8)

где nр i — скорость резания i-го исполнительного органа, м/с.

При определении Sср.Д сопротивляемость угля резанию принята с учетом отжима угля. Если известна сопротивляемость угля реза­нию А в неотжатой зоне, то необходимо ввести коэффициент отжима:

Значения сопротивляемости угля резанию в целике и коэффи­циента отжима угля определяются по формулам, приведенным в табл. 3.2 и 3.3 (по С. M. Липковичу).

При оценке способа разрушения важное значение имеет сорт­ность угля, зависящая от степени измельчения при разрушении. Уменьшение выхода штыба достигается сокращением числа резцов при небольших скоростях подачи, увеличением скорости подачи при постоянной схеме набора резцов, а также увеличением толщины среза путем уменьшения скорости резания. Однако при больших скоростях подачи выход штыба увеличивается в результате заштыбовки исполнительного органа.

Сортность добываемого угля зависит также от конструктивных особенностей исполнительного органа, в частности от ширины за­хвата. Уменьшение захвата машин дает возможность увеличить скорость подачи и тем самым повысить сортность.

В наименьшей степени измельчается уголь при погрузке бара­банными исполнительными органами с вертикальной осью, так как в этом случае приходится поднимать на конвейер только часть угля. При шнековых и буровых исполнительных органах фактиче­ски весь уголь необходимо поднимать на высоту конвейера.

Таким образом, скорость подачи комбайна является важнейшим показателем, определяющим как производительность машины, так и сортность угля.

В табл. 3.4 показано влияние сопротивляемости угля реза­нию на расчетную производительность комбайнов 1К-101; МК-67; 2К-52; КШ-1КГ; 1К-58М.

Таблица 3.2

Марка угля Сопротивляемость угля резанию в целике, кгс/см Область применения формулы
А А= 198,9 - 14,5т2 + 2,1 - (4948/Н) - 0,4q2 0,5£ т £2,0 м; 0£ a £24°; 0£ q £ 65 м3/т; 50 £ Н £ 600 м
    А=176—1,9a—1,2q + 0,03a2 — 0,000059Н2 0,55 £ m £ 1,7 м; 4 £ a £ 70°; 0 £ q £ 40 м3/т; 70 £ Н £ 850 м
    А=135,8+219,9/a—0,96q—16,2т2+0,036 q2 0,55 £ т £ 2,0 м; 2 £ a £ 42°; 0 £ q £ 55 м3/т; 40 £ Н £ 700 м
Ж А=91,3+4,1a+0,5q — 0,14a2 — 0,000085Н2 0,54 £ m £ 1 ,7 м; 4 £ a £ 70°; 0 £ q < 100 м3/т; 100 £ Н £ 1000 м
К A=85,9+43,9т— 0,073Н - 23,7т2 — 0,0031а2 + +0,000081Н2 0,54 £ m £1,7м; 4 £ a £ 70°; 0 £ q £ 100 м2/т; 100 £ Н £ 1000 м
Г А = 354,4 — 37,1т — 0,82Н + 0,0089Н2 0,55 £ т £2 м; 5 £ a £ 25°; 0£q£10м3/т; 100£Н£800 м
Вязкие угли марок Г, Д А= 167,2 + (29,9/т) + 16,8a - 1,74q — 0.273Н — 0,77a2 + 0,022q2 + 0,00023Н2 0,5 £ т £ 2,1 м; 4£ a £ 18°; 0£q£45м3/т; 50£Н£700м
ОС А= 103,7 - 1,12a - 0,107Н + 0,017a2- — 0,0019q2+0,00014H2 0,45 £ т £ 1,6 м; 3 £ a £ 70°; 0 £ q £ 117 м3/т; 50 £ Н £ 800м

В таблице приняты следующие обозначения: m — мощность пласта, м; a — угол падения, градус; q — газообильность, м3/т; Н — глубина разработки, м.

 

Таблица 3.3

Марка угля Коэффициент отжима угля Область применения формулы
А kОТ = 0,518—0,0078a + 0,00158q —0,00105Н + 1,07r + 0,000238a2 + 0,00000133Н2 — 0,4494r2 0,5 £ т £ 1,8 м; 3 £ a £ 22°; 0 £ q £ 55 м3/т; 120 £ H £ 650 м; 0 £ r £ 1,05 м
Ж, К, Г, ОС, T kОТ = 0,263 — 0,0087m + 0,00556a — 0,000689q + 0,000197H + 0,94r — 0,000276a2 — 0,0000003Н2— 0,267r2 0,45 £ т £ 2,0 м; 3 £ a £ 31°; 0 £ q £ 116 м3/т; 70 £ H £ 917 м; 0£ r £ 1,05 м
Вязкие угли марок Г, Д и др.   kОТ = 0,396 + 0,0027m — 0,001Н — 0,106т2 + +0,000047q2 + 0.00000137Н2 0,54 £ т < 1,94 м; 4 £ a £ 18°; 0 £ q £ 38,6 м3/т; 90 £ H £ 740 м; 0£ r £ 0,25 м
kOT = 0,709 + 0,028a + 0,0123q — 0,000256H — 0,0473т2 - 0,000029a2 – 0,00035q2 + +0,00000006H2 0,54 £ т £ 1,94м; 4 £ a £ 18°; 0 £ h £ 38,6 м3/т; 90 £ H £ 740 м; 0,25 £ r £ 0,45 м
kOT = 0,887 + 0,0104q — 0,000176H — - 0,0527т2 — 0,00031q2 0,45 £ т £ 1,94 м; 4 £ a £ 18°; 0 £ q £ 38,6 м3/т; 90 £ H £ 740 м; 0,45 £ r £ 0,65 м
kOT = 0,999 — 0,355т + 0,0162a + 0,00797q — -0,00017H + 0,119т2 — 0,000346a2 - -0,000234q2 + 0,00000007H2 0,54 £ т £ 1,94 м; 4 £ a £ 18°; 0 £ q £ 38,6 м3/т; 90 £ H £ 740 м; 0,65 £ r £ 0,85 м
kOT = 0,952 — 0,184т + 0,014a + 0,00336q — -0,00015H + 0,0768т2 — 0,00028a2 — -0,000063q2 + 0,00000014H2 0,54 £ m £ 1,94 м; 4 £ a £ 18°; 0 £ q £ 38,6 м3/т; 90 £ H £ 740 м; 0,85 £ r £ 1,05 м
kOT = 1,038 — 0,0022a - 0,00317q — -0,000125H+ 0,000088q2 + 0,000000195H2 0,54 £ т £ 1,94м; 4 £ a £ 18°; 0 £ q £ 38,6 м3/т; 90 £ H £ 740 м; r ³ 1,05 м

 

Таблица 3.4

Комбайн     Вынимаемая мощность, м Ширина захвата, м     Расчетная производительность (т/мин) при сопротивляемости резанию А, кгс/см
1К-101   1,0 0,63 3,5 2,2 1,8 1,3
1,0 0,80 3,5 2,5 2,2 1,7
МК-67 1,0 0,80 3,15 3,1 2,7 2,5
2К-52   1,4 0,63 4,5 4,5 3,9 3,5
1,8 0,63 5,2 4,5 3,9 3,5
КШ-1КГ     1,8 0,63 4,8 3,0 2,5 2,1
2,6 0,63 5,1 3,0 2,5 2,1
3,2 0,63 5,1 3,0 2,5 2,1
1К-58М     2,2 0,50 3,8 3,3 2,7 2,4
2,6 0,50 4,4 3,3 2,7 2,4
3,0 0,50 5,1 3,3 2,7 2,4

 

 


ющая ⇒