Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Шкала крепости горных пород по Протодьяконову является фундаментальной основой для оценки сопротивляемости угля разрушению при механической выемке. Коэффициент крепости пород по М.М.Протодьяконову в системе СИ рассчитывается по формуле: fкр = 0,1σсж ,где σсж — предел прочности на одноосное сжатие [МПа].
Для угольных пластов коэффициент крепости f обычно находится в диапазоне от 0,8 до 4,0 единиц. За f=1 принята крепость породы, которая разрушается при давлении на нее 100 кг/см2. Ориентировочно коэффициент крепости равен 0,01 от предела прочности горной породы при одноосном сжатии в кг/см2.
Классификация углей по крепости имеет прямое влияние на выбор технологии выемки и типа очистного оборудования. Мягкие угли с коэффициентом крепости 0,8-1,0 легко разрушаются и позволяют достигать высокой производительности комбайнов. Крепкие угли с f=3,0-4,0 требуют более мощного оборудования и специальных режимов работы.
Производительность очистных комбайнов напрямую зависит от коэффициента крепости угля по шкале Протодьяконова. где: f — коэффициент крепости угля по М. При увеличении крепости угля с f=0,8 до f=4,0 производительность комбайна может снижаться в 3-5 раз.
Q = Vп × B × m × γ
где:
Q - теоретическая производительность, т/мин
Vп - скорость подачи комбайна, м/мин
B - ширина захвата, м
m - мощность пласта, м
γ - объемный вес угля в массиве, т/м³
- углях средней крепости (f = 1,0 ÷ 1,5) z = 0,01 ÷ 0,1 шт/т; - крепких и весьма крепких (f = 1,5 ÷ 2,0 и более) z = 0,1 ÷ 0,25 шт/т. Это показывает, что расход резцов значительно возрастает при работе с крепкими углями.
Для комбайна с мощностью 1000 кВт, работающего на угле с f=1,5, при ширине захвата 0,8 м и мощности пласта 1,5 м:
Теоретическая производительность ≈ 2200-2500 т/ч
Эксплуатационная производительность ≈ 1600-1900 т/ч (с учетом коэффициента 0,75)
Стандарт распространяется на очистные узкозахватные комбайны (далее - комбайны), предназначенные для добычи пластовых полезных ископаемых: угля, горючих сланцев, руд металлов, калийных солей и других полезных ископаемых (далее - уголь или горная масса), и на комбайны со встроенными бесцепными системами подачи, расположенные на ставе забойного конвейера, предназначенные для работы в составе очистных комплексов оборудования в лавах с вынимаемой мощностью пласта от 0,8 до 6,0 м в один слой и углами наклона 0°-35° вдоль лавы и 0°-10° вдоль столба.
Современные очистные комбайны должны соответствовать требованиям ГОСТ 31557-2012 и ГОСТ 28600-90. Настоящий стандарт распространяется на очистные узкозахватные комбайны со шнековым исполнительным органом, предназначенные для выемки угля в пластах мощностью от 0,6 до 5,0 м, забоями, подвигающимися по простиранию пластов с углом падения до 35°, а также по восстанию и падению с углом до 10°.
• Мощность двигателей: 400-2000 кВт
• Ширина захвата исполнительного органа: 0,6-1,0 м
• Максимальный коэффициент крепости: до 4,0 по шкале Протодьяконова
• Соответствие требованиям горно-шахтного оборудования ГОСТ Р 71630-2024
Теоретическая производительность комбайна может быть определена по формуле: N= 2*400 кВт – мощность двигателя комбайна затрачиваемая на разрушение угля. При расчете производительности необходимо учитывать сопротивляемость угля резанию, которая прямо пропорциональна коэффициенту крепости.
• f = 0,8-1,0: коэффициент 0,95-1,0 (минимальное снижение)
• f = 1,0-1,5: коэффициент 0,85-0,95
• f = 1,5-2,0: коэффициент 0,75-0,85
• f = 2,0-3,0: коэффициент 0,60-0,75
• f = 3,0-4,0: коэффициент 0,40-0,60 (максимальное снижение)
Техническая производительность выемочной машины определяется по формуле: где: ктех < 1 - коэффициент технически возможной непрерывности работы комбайна в конкретных условиях эксплуатации. Для современных комбайнов этот коэффициент составляет 0,85-0,95.
Мощность, затрачиваемая верхним шнеком для данного типа комбайна, составляет 50%; мощность, потребляемая нижним шнеком, – 34%; мощность подачи – 12% и мощность погрузки – 2% от общей потребляемой мощности.
очистные комбайны с барабанным исполнительным органом, имеющим вертикальную ось вращения; очистные комбайны с барабанным (шнековым) исполнительным органом, имеющим горизонтальную ось вращения. Выбор типа исполнительного органа зависит от крепости угля и горно-геологических условий.
Для мягких углей (f=0,8-1,5) применяются комбайны с облегченной конструкцией исполнительных органов, оснащенные стандартными поворотными резцами. При работе с крепкими углями (f=2,0-4,0) используются усиленные шнеки с твердосплавными резцами и увеличенной мощностью привода.
Мягкие угли (f=0,8-1,5): Стандартные шнеки диаметром 800-1000 мм, обычные поворотные резцы, мощность 400-800 кВт
Крепкие угли (f=1,5-3,0): Усиленные шнеки диаметром 1000-1200 мм, твердосплавные резцы, мощность 800-1400 кВт
Весьма крепкие угли (f=3,0-4,0): Специальные шнеки с дополнительным армированием, специальные резцы, мощность 1400-2000 кВт
Комбайн 1ГШ68 предназначен для выемки угля на пластах с углом падения до 20°, мощностью 1,1—2,5 м, сопротивляемостью угля резанию до 300 кН/м и коэффициентом крепости до 4 (по шкале проф. М. М. Протодьяконова).
Современный парк очистных комбайнов представлен широким спектром моделей, адаптированных для работы с углями различной крепости. Комбайн очистной УКД 400 производства Горловский машиностроительный завод предназначен для механизированной выемки угля. Комбайн оснащен бесцепной системой подачи с частотно-регулируемым электроприводом и размещенным на штреке преобразователем частоты, имеет ширину захвата 0,7м и может оснащаться шнеками диаметром 800, 900, 1000, 1120мм.
Суточная производительность узкозахватных Г. к. достигает 3000—5000 т угля. Это показывает высокий потенциал современного оборудования при оптимальных условиях эксплуатации.
• Увеличение энерговооруженности до 2000 кВт
• Применение частотно-регулируемых приводов
• Автоматизация процессов управления
• Улучшение систем пылеподавления
• Повышение надежности и ресурса работы
вынимаемая мощность — от 0,8 до 6,2 м определяет область применения различных моделей комбайнов. Для тонких пластов используются компактные комбайны, для мощных пластов - тяжелые высокопроизводительные машины.
Выбор очистного комбайна должен основываться на комплексной оценке горно-геологических условий, включая коэффициент крепости угля, мощность пласта, угол залегания и планируемую производительность участка.
1. Определение коэффициента крепости угля по шкале Протодьяконова
2. Расчет требуемой производительности с учетом горно-геологических условий
3. Выбор мощности привода исходя из сопротивляемости угля резанию
4. Определение оптимальной ширины захвата
5. Проверка соответствия техническим требованиям ГОСТ
Для углей с коэффициентом крепости f=0,8-1,5 рекомендуются легкие и средние комбайны мощностью 400-1000 кВт. При работе с крепкими углями f=2,0-4,0 необходимы тяжелые комбайны мощностью 1400-2000 кВт с усиленными исполнительными органами.
• Соответствие мощности комбайна коэффициенту крепости угля
• Обеспечение требуемой производительности участка
• Соблюдение требований безопасности и экологии
• Экономическая эффективность эксплуатации
1. ГОСТ 31557-2012 "Комбайны очистные. Общие технические требования. Методы испытаний" (действующий)
2. ГОСТ 28600-90 "Комбайны очистные. Основные параметры и размеры. Общие технические требования" (действующий)
3. ГОСТ Р 71630-2024 "Оборудование горно-шахтное. Конвейеры шахтные скребковые с погруженными скребками. Общие технические требования и методы испытаний" (введен с 01.11.2024)
4. ГОСТ Р 50703-2023 "Оборудование горно-шахтное" (действующий)
5. Научные публикации по шкале крепости горных пород М.М. Протодьяконова
6. Технические характеристики производителей горного оборудования
Данная статья носит исключительно ознакомительный характер. Информация представлена в справочных целях и не может использоваться для принятия технических решений без дополнительных расчетов и консультаций со специалистами. Автор не несет ответственности за возможные последствия применения представленной информации в практической деятельности. При выборе и эксплуатации очистного оборудования необходимо руководствоваться действующими нормативными документами и рекомендациями производителей.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.