Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Рудненский индустриальный институт

Кафедра «Горные машины и оборудование»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовому проекту по дисциплине «Горные машины и оборудование»

для студентов специальности 050724 «Технологические машины и оборудование»

специализация «Горные машины и оборудование»

Рудный 2006

ББК 622.23.051

Автор: Кузьмин С.Л. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Горные машины и оборудование» - Рудный, РИИ, 2006.- 69с.

Рецензенты: Ищенко Б.М., главный механик АО ССГПО

Жантурин М.Ж., заведующий кафедрой, к.т.н.

Рекомендовано к изданию УМС РИИ

Методические указания составлены в соответствии с требованиями учебного плана и программы дисциплины «Горные машины и оборудование» и включают все необходимые сведения по выполнению курсового проекта проектирования и расчёта горных машин и оборудования карьеров, шахт и обогатительных фабрик.

Для внутривузовского использования

© Рудненский индустриальный институт 2006

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Общие требования к курсовому проекту

2. Задание

2.1 Задание для специализации «Горные машины и оборудование открытых горных работ»

2.2 Задание для специализации «Горные машины и оборудование подземных горных работ»

2.3 Задание для специализации «Машины обогатительных фабрик»

3. Методические указания для специализации «Горные машины и оборудование открытых горных работ»

3.1 Выбор комплекса машин и их характеристика

3.2 Расчёт технической и эксплуатационной производительности машин комплекса

3.3 Определение числа машин в комплексе

3.4 Расчёт потребной мощности основных механизмов машин комплекса

3.5 Список литературы

4. Методические указания для специализации «Горные машины и оборудование подземных горных работ»

4.1 Принципы формирования комплексов

4.2 Выбор комплекса машин и их характеристика

4.3 Расчет технической и эксплуатационной производительности машин комплекса

4.4 Определение числа машин в комплексе

4.5 Расчет потребной мощности двигателей

4.6 Список литературы

5. Методические указания для специализации «Машины обогатительных фабрик»

5.1 Принципы формирования комплексов

5.2 Определение производительности машин комплекса

5.3 Определение количества машин в комплексе

5.4 Расчёт потребной мощности привода основных механизмов

5.5 Список литературы

Приложение А. Пример оформления титульного листа

ВВЕДЕНИЕ

Горнодобывающая промышленность Республики Казахстан на современном этапе характеризуется интенсивным развитием открытого и подземного способа разработки месторождений, в которых необходимо обеспечить высокие темпы добычи полезных ископаемых.

При этом основной базой для повышения производительности труда на горном производстве является механизация и автоматизация всех основных и вспомогательных работ, рост единичных мощностей горных и транспортных машин, переход от создания и внедрения отдельных машин к разработке и внедрению систем машин-комплексов, целиком охватывающих весь технологический процесс. Комплексная механизация создает необходимые условия для перехода к более совершенной организации производства - автоматизации, при которой труд по управлению машинами передается управляющим устройствам, человеку же должна отводиться творческая деятельность - планирование и контроль за действием этих устройств.

Решение общей задачи механизации и автоматизации горных работ начато в курсовой работе, выполняемой студентами по дисциплине "Технология горных работ" и «Обогащение полезных ископаемых». В них на основании физико-механических свойств горных пород и с учетом технологических процессов ведения горных работ, для заданной производительности карьера, производится выбор технологического оборудования. Таким образом, на этом этапе устанавливается влияние условий эксплуатации и технологий ведения горных работ на выбор горных машин.

Однако этими расчетами не удается определить нагрузки, действующие на принятую машину, выявить фактическую производительность машины, исходя из ее конструктивных особенностей, допустимых нагрузок с учетом перегрузочной способности всех элементов кинематической цепи машины и элементов привода.

Эти задачи решаются в курсовом проекте по дисциплине "Горные машины и оборудование". Выполняемые в данном курсовом проекте расчеты позволяют на основании нагрузочных диаграмм машины и ее привода определить не только фактическую производительность выбранной машины, но и установить режимы работы машины, ее приводов, действующие статические и динамические нагрузки, которые являются исходными для расчета автоматизированного привода и расхода электрической энергии, потребляемой из сети.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Курсовой проект включает в себя две части: графическую и расчетно-пояснительную. Графическая часть проекта состоит из двух демонстрационных листов - чертежей формата А1, выполненных в карандаше или на плоттере, с соблюдением установленных ГОСТов при рациональном заполнении листов и каждый лист должен иметь угловой штамп.

На первом листе даются: общий вид забоев с расположенным в нем комплексом оборудования, принятого студентом в проекте, с указанием технических данных, а также общие виды оборудования.

На втором листе, именуемом специальной частью проекта, вычерчивается структурно-функциональные, кинематические, пневматические и гидравлические схемы машин, графики зависимостей параметров, разъясняющие устройства, принцип их действия, функциональные и корреляционные зависимости.

Расчетно-пояснительная записка, в объеме 25-30 страниц, должна быть написана чернилами или пастой или набрана на компьютере на стандартной писчей бумаге и сброшюрована; должна отличаться краткостью и ясностью изложения и разбита на разделы и подразделы, согласно требованиям к оформлению текстовых документов.

Все принятые решения и расчеты следует иллюстрировать схемами и диаграммами, обозначения на которых должны поясняться в тексте пояснительной записки.

Расчетные формулы пишутся в буквенном изображении, а затем в цифровом. Результат указывается с размерностью. Все пояснения и обозначения к формулам приводятся до определения числового значения результата.

Курсовой проект оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД.

Пояснительная записка должна иметь следующее содержание и последовательность изложения:

титульный лист (Приложение А);

задание (на бланке, выданном преподавателем);

СОДЕРЖАНИЕ (на отдельном листе с указанием страниц);

ВВЕДЕНИЕ;

1 Основная часть;

1.1 Выбор комплекса машин и их краткая характеристика;

1.2 Расчет технической и эксплуатационной производительности машины комплекса;

1.3 Определение числа машин в комплексе по заданной производительности участка;

1.4 Расчет потребной мощности двигателей горных машин;

1.5 Правила техники безопасности и эксплуатации при работе на машинах, принятых в проекте;

2 Специальная часть;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ;

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ;

Приложения (если они имеются).

В процессе проектирования студент получает консультации от преподавателя-руководителя проекта по расчетам, оформлению пояснительной записки и составлению чертежей. Законченные проекты за неделю до защиты представляются для проверки на кафедру. Перед защитой проекты возвращаются студентам для ознакомления с замечаниями руководителей и внесения исправлений по ним.

К защите студент готовит (5-10 минутный) доклад, в котором необходимо сказать о заданных горно-технических условиях, рассчитанном комплексе оборудования, содержания чертежей, о развиваемых двигателями машин мощностях, ожидаемых их производительностях. Особое место в докладе необходимо уделить специальной части проекта (50% доклада).

В день защиты (после доклада) члены приемной комиссии задают студенту вопросы о принципе действия и устройстве запроектированных машин и предусмотренных режимах их работы. Студент отвечает на вопросы по структурным, кинематическим, гидравлическим схемам машин и графикам работы, приведенным на чертежах проекта.

При оценке проекта учитывается качество чертежей и пояснительной записки, содержание доклада и полнота ответов на вопросы членов комиссии.

При неудовлетворительных ответах на вопросы повторная защита проекта допускается после недельной подготовки.

2. ЗАДАНИЕ

2.1 Задание для специализации «Горные машины и оборудование открытых горных работ»

Расчетно-пояснительная записка должна содержать три основных расчёта - буровых машин, выемочно-погрузочных (экскаваторов), и выемочно-транспорти-рующих (бульдозеров). Методические указания к выполнению разделов проекта будут даны ниже.

Вариант для выполнения проекта для студентов заочного отделения выбирается с учетом первой буквы фамилии студента и последней цифры номера зачетной книжки, а для дневного отделения, согласно списка в журнале преподавателя (таблица 1). Производительность карьера по руде для всех вариантов составляет А=10 млн тонн/год, по скальной вскрыше В= 8 млн м³/год. Скала доставляется на отвалы, где применяется бульдозерное отвалообразование.

Темой специальной части является мероприятия по повышению производительности одной из заданных горных машин, увеличения срока службы машины и улучшение условий эксплуатации машины. Преподавателем предлагается, следующие темы специальной части:

Оснащение ЭКГ ковшом ударного действия.

Оснащение ЭКГ поворотным ковшом.

Внедрение на машине шарикового поворотного круга.

Изменение конструкции подвески стрелы ЭКГ.

Борьба с налипанием ковша экскаватора.

Замена шлицевых соединений посадкой в натяг (барабан с редуктором; звёздочка хода с бортовой передачей).

Применение гидравлического привода на напорном зубчато-реечном механизме

Виброзащитное устройство рабочего места машиниста экскаватора.

Сравнение пневматических и электромагнитных аварийных тормозов.

Выявление опасных сечений на рабочем оборудовании экскаватора.

Изменение схемы смазки поворотного редуктора.

Изменение конструкции пневмосистемы экскаватора.

Модернизация головки бурового става.

Замена компрессора на буровом станке.

Оснащение рыхлителя зубьями активного действия.

Кроме того, студент может предложить и разработать свою тему, касающуюся модернизации конструкции горного оборудования. Специальная часть должна составлять не менее 20% объёма курсового проекта. В ней необходимо описать старую и новую конструкцию. Дать расчёт по согласованию с преподавателем, обосновать необходимость изменения конструкции машины.

Таблица 2.1 - Исходные данные для расчета горных машин

№ варианта	Первая буква фамилии студента	Тип станка	Глубина бурения, м	Коэффициент крепости породы по Протодьяконову	Тип экскаватора	Тип трактора
Последняя цифра номера зачётной книжки 1, 2, 3
1	А, Ю, Я	СБУ-100	8	18	ЭКГ-3,2	Т-130
2	Б, Э, Щ	СБУ-125	12	16	ЭКГ-4,6Б	Т-180
3	В, Ш	СБШ-200	14	10	ЭКГ-5А	ДЭТ-250
4	Г, Ц	СБШ-250МНА-32	18	14	ЭКГ-8И	Т-330
5	Д,Ф,У	СБШ 250-55	23	12	ЭКГ-6,3УС	Т-500
6	Ч, Т, С	СБШ-160	18	8	ЭКГ-12,5	Т-800
7	Е, П	СБШ-320	26	15	ЭКГ-15	К-702
8	Ж, Р, З	СВБ-2М	15	5	ЭКГ-20	Катерпиллар
9	И, К, Х	СБР-160	19	6	ЭКГ-10	Камацу
10	Л, М	1СБР-125	10	4	ЭКГ-4У	Либхер
11	Н, О	2СБР-125	12	2	ЭКГ-8	Дрезда
Последняя цифра номера зачётной книжки 4, 5, 6
12	А, Ю, Я	СБР-160	21	4	ЭКГ-6,3УС	Дрезда
13	Б, Э, Щ	1СБР-125	8	5	ЭКГ-12,5	Т-800
14	В, Ш	СБШ 250-55	26	15	ЭКГ-15	ДЭТ-250
15	Г, Ц	СВБ-2М	14	6	ЭКГ-20	Катерпиллар
16	Д,Ф,У	СБШ-200	16	14	ЭКГ-10	Т-330
17	Ч, Т, С	2СБР-125	12	2	ЭКГ-4У	Т-130
18	Е, П	СБУ-100	18	16	ЭКГ-8	Камацу
19	Ж, Р, З	СБШ-250МНА-32	25	10	ЭКГ-3,2	Т-180
20	И, К, Х	СБШ-320	20	8	ЭКГ-4,6Б	К-702
21	Л, М	СБУ-125	11	12	ЭКГ-5А	Либхер
22	Н, О	СБШ-160	15	13	ЭКГ-8И	Т-500
Последняя цифра номера зачётной книжки 7, 8, 9, 0
23	А,Ю, Я	2СБР-125	14	4	ЭКГ-20	Т-800
24	Б, Э, Щ	1СБР-125	18	3	ЭКГ-10	Дрезда
25	В, Ш	СБР-160	13	5	ЭКГ-4У	Т-330
26	Г, Ц	СВБ-2М	10	6	ЭКГ-8	Т-180
27	Д,Ф,У	СБШ-320	8	7	ЭКГ-3,2	Либхер
28	Ч, Т, С	СБШ-250МНА-32	6	12	ЭКГ-4,6Б	Т-500
29	Е, П	СБШ 250-55	12	10	ЭКГ-5А	Т-130
30	Ж, Р, З	СБШ-160	17	14	ЭКГ-8И	Катерпиллар
31	И, К, Х	СБШ-200	22	16	ЭКГ-6,3УС	ДЭТ-250
32	Л, М	СБУ-125	19	15	ЭКГ-12,5	Камацу
33	Н, О	СБУ-100	14	17	ЭКГ-15	К-702

2.2 Задание для специализации «Горные машины и оборудование подземных горных работ»

Номер варианта курсового проекта для студентов заочного отделения выбирается с учетом суммы последних двух цифр зачётной книжки, для студентов дневного отделения согласно списка в журнале преподавателя.

В курсовом проекте предусматривается два варианта выбора комплекса: для проведения подготовительно-нарезных выработок с заданной скоростью проходки (L, м/мес) (таблица 2.2) или для очистного забоя с суточной производительностью добычи полезного ископаемого (А, т/сут) (таблица 2.3). В этой же таблице приводится тема специальной части проекта.

В таблице обозначены:

h₀ - высота выработки;

S - ширина выработки;

f - коэффициент крепости горных пород;

L - скорость проходки выработки;

А_сут - заданная суточная добыча;

- угол наклона залежи;

l_ш - глубина шпура;

d_к - диаметр коронки;

а - кусковатость горной массы;

Н - высота навала;

- усредненный угол откоса;

- плотность горной массы;

l_ш - длина внедряемых частей заборно-погрузочной части

2.3 Задание для специализации «Машины обогатительных фабрик»

Произвести расчёт оборудования для подготовки руды к обогащению. Номер варианта курсового проекта для студентов заочного отделения выбирается по последней цифре зачётной книжки, для студентов дневного отделения согласно списка в журнале преподавателя. Задание приводится в таблице 2.4.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать расчёты дробилок и мельниц. В специальной часть проекта студенты должны выбрать машину для обогащения, описать конструкцию, применяемые материала, определить производительность и найти необходимую мощность двигателя. Производительность фабрики для всех вариантов 5 млн. тонн/год по сырой руде. Таблица 2.2 - Исходные данные курсового проекта для проходческих работ

№ Ва-рианта	Специальная часть	h0, м	S, м	f	L, м/сут	, град	dк, м	lш, м	H, м	, град	, т/м3	lнл, м	a, мм	Система разработки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	Изучить гидравлическую схему погрузочной машины ПНБ-4	2,5	2,5	18	100	6	0,04	1,4	2,2	40	3,0	0,15	110	Этажно камерная
2	Описать и изучить кинематическую и гидравлическую схемы станка БШ-145м и БШ-190	4	3	20	150	8	0,043	1,5	4,0	42	3,2	0,2	400	-//-
3	Описать и изучить устройство и кинематическую схему станка НКР-100М	4,6	5	14	150	6	0,04	1,7	1,5	38	3,0	0,2	300	-//-
4	Описать и изучить кинематическую схему ПД-8	4,0	4,2	16	150	8	0,043	1,6	1,5	42	2,8	0,15	370	-//-
5	Описать и изучить кинематическую схему машин ПДМ и ПДН-3Д	2,5	3,5	16	80	10	0,04	1,4	2,2	42	3,2	0,15	150	-//-
6	Описать и изучить кинематическую схему ЭП-1	3,0	4,0	18	60	16	0,043	1,8	4,0	40	2,8	0,2	400	-//-
7	Изучить и описать буровую каретку УБШ-532	3,0	3,5	14	150	5	0,046	1,6	1,5	42	3,0	0,2	300	-//-
8	Изучить и описать конструкцию буровой каретки БКГ-2 с гидроперфоратором	4,5	5,0	16	100	2	0,043	1,8	3,0	40	3,0	0,15	450	-//-
9	Изучить и описать конструкцию зарядной машины ПМЗЩ-2	3,5	4,0	18	100	8	0,046	2,0	2,5	40	3,2	0,15	400	-//-

Таблица 2.3 - Исходные данные курсового проекта для очистных работ

№ Варианта	Специальная часть	h0, м	S м	f	Асут, т/сут	, град	dк, м	H, м	, град	, т/м3	lнл м	a, мм	Система разработки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
10	Сделать обзор развития конструкции буровых кареток	12	8	10	2500	6	0,04	2,2	40	3,0	0,2	150	Панельно-столбовая
11	Развитие конструкции гидравлических перфораторов	4	8	12	1000	6	0,04	2,2	40	3,5	0,15	110	Камерно-столбовая
12	Развитие конструкции пневматических перфораторов	6	10	12	1500	6	0,043	4,0	42	3,2	0,2	400	-//-
13	Описание конструкции пневмодвигателей	6	8	16	1800	8	0,046	3,0	40	3,0	0,1	400	-//-
14	Развитие конструкции погрузочных машин с нагребающими лапами	8	8	16	2000	10	0,04	1,5	38	2,8	0,2	300	-//-
15	Развитие конструкции погрузочных машин с ковшовым исполнительным органом	12	10	10	2000	5	0,043	2,2	42	3,2	0,15	370	-//-
16	Развитие конструкции подземных экскаваторов	14	8	10	2500	6	0,046	4,0	42	3,0	0,2	150	-//-
17	Развитие конструкции бур.станков с погружными пневмоударниками	6	8	12	2000	8	0,043	1,5	42	3,0	0,15	400	Панельно-столбовая
18	Развитие конструкции бур.станков шарошечного бурения для подземных работ	10	10	14	2000	10	0,046	2,2	42	3,2	0,2	350	-//-
0	Описать и изучить гидравлическую схему погрузочной машины ПНБ-3Д	12	8	16	3000	8	0,046	2,4		3,2	0,2	350	-//-

Таблица 2.4 - Задания для специализации «Машины обогатительных фабрик»

№ варианта	Емкость ковша экскаватора, м3	Порода	Дробилка	Марка мельницы	Специальная часть
1	3,2	Руда	Щековая	МШР 9-9	Магнитный сепаратор для мокрого обогащения
2	6,3	Гранит	Конусная	МШР 21-15	Суспензиционный барабанный сепаратор
3	8	песчаник	Валковая	МСЦ 9-18	Концентрационный стол
4	10	Известняк	Молотковая	МСЦ 15-31	Флотационная механическая машина
5	12,5	Уголь	Роторная	МШЦ 36-55	Диафрагменная отсадочная машина
6	15	Гранит	Щековая	МШЦ 32-45	Магнитный сепаратор для сухого обогащения
7	20	Руда	Конусная	МСЦ 21-30	Электростатический сепаратор
8	4	сланец	Валковая	МСЦ 45-60	Флотационная пневматическая машина
9	5	Уголь	Молотковая	МШР 32-31	Струйный концентратор
0	2	Известняк	Роторная	МШР 40-50	Беспоршневая отсадочная машина

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ «ГОРНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ»

3.1 Выбор комплекса машин и их характеристика

На основе типа бурового станка приводится его конструктивная схема вращательно-падающего механизма. Необходимо описать данную схему. Перечислить достоинства и недостатки. Привести техническую характеристику станка.

Выбранный способ бурения и заданный диаметр (условный) скважины - недостаточны для выбора породоразрушающего инструмента.

Большое внимание здесь должно уделяться характеристике буримых пород (крепости, абразивности, трещиноватости, обводненности), способу очистки, с учетом которых выбирается форма долота (коронки), тип армировки породоразрушающих элементов. Необходимо привести маркировку долота и расшифровать её.

Для заданного экскаватора вычерчивается упрощенная конструктивная схема и описывается общая конструкция машины, приводится техническая характеристика. Техническая характеристика экскаваторов ЭКГ-4,6 и ЭКГ-8 приводится из [8], характеристика ЭКГ-3,2 из [7], для всех остальных машин характеристику можно найти в [6].

Основные данные о породе, разрабатываемой экскаваторами, приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Характеристика разрабатываемых экскаватором ЭКГ пород

Коэффициент крепости по шкале пр. Протодьяконова	Порода	Удельное сопротивление копанию КF, МПа	Коэффициент разрыхления Коэффициент наполнения ковша	Плотность породы, т/м3
2-6	Мягкие и рыхлые грунты	0,18	1,2 1,0	1,6
7-10	Очень плотные грунты и полускальные породы	0,34	1,3 0,9	2,2
11-14	Прочные полускальные породы, взорванная скала	0,4	1,4 0,8	3,0
15-20	Руды, плохо взорванная скала	0,7	1,5 0,7	3,8

Для мехлопат масса ковша определяется по формуле

M_к = С₁ ? Е (3.1)

где С₁ - коэффициент тары ковша с подвеской.

Значение коэффициентов С₁ для вычисления массы ковша в зависимости от условий работы

Условия работы	С1
Лёгкие	0,9 - 1,2
Средние	1,5 - 1,7
Тяжёлые	1,8 - 2,1
Особо тяжёлые	2,1 - 2,4

При определении значения коэффициента для конкретной модели экскаватора необходимо использовать интерполяцию

 (3.2)

где К_н - начальное значение коэффициента;

К_к - конечное значение коэффициента;

Е_к - конечная ёмкость ковшей ЭКГ, 20 м³;

Е_н - начальная ёмкость ковша, 2 м³;

E_i - заданная ёмкость ковша экскаватора, м³.

К массе ковша следует добавить массу коромысла у мехлопаты, составляющую 15% массы ковша.

Размеры ковша определяются по формулам:

Искомые параметры, м	Формула
Ширина
Длина
Высота

Масса стрелы и рукояти определяется по формулам

М_стр= С₃ М_к, М_рук=С₄М_к (3.3)

где С₃ и С₄ - коэффициенты пропорциональности (таблица 3.2).

Таблица 3.2 - Значение коэффициентов

Рукоять	С3	С4
Внешняя двухбалочная неразгруженная	1,55 - 1,7	0,8 - 1
Внутренняя однобалочная ЭКГ разгруженная от кручения	1,2 - 1,4	0,4 - 0,45

Для бульдозера приводится техническая характеристика.

3.2 Расчёт технической и эксплуатационной производительности машин комплекса

Эксплуатационная производительность определяется с учётом потерь времени по организационным причинам

(3.4)

где Т_см - время смены, час;

К_и - коэффициент использования станка в течение смены, 0,50,6;

t_осн -время на бурение одного метра скважины, мин/м;

-время на вспомогательные операции, мин/м.

Время на бурение одного метра скважины

(3.5)

где - техническая скорость бурения, м/мин.

Для станков шарошечного бурения она равна

(3.6)

Шнекового бурения

(3.7)

Ударно-вращательного бурения

(3.8)

где Р_ос - осевое усилие подачи, кН;

n_в - частота вращения бурового става, об/сек;

N_п - мощность пневмоударника, кВт;

П_б - показатель трудности бурения, условно принимаем, П_б = f;

D_c - диаметр скважины, м;

К_ф - коэффициент, учитывающий форму коронки (для трехпёрых 1, для крестовых 1,1; для штыревых 1,15).

К вспомогательным операциям относятся:

1) подъём и разборка бурового става;

2) наращивание штанг при бурении;

3) переезд и установка станка на скважину;

4) перенос кабеля;

5) замена долота;

6) перехват гидропатрона;

На практике 24 мин/м.

Шарошечное долото эффективно разрушает породу при высоких осевых нагрузках. С увеличением осевой нагрузки скорость бурения увеличивается. Однако верхний предел осевой нагрузки определяется прочностью шарошечного долота и его можно определить

(3.9)

где f -- коэффициент крепости по шкале профессора М.М. Протодьяконова;

D_скв - диаметр скважины, м.

Рекомендуемые режимы бурения с учетом диаметра и типа долота приведены в таблице 3.3.

При ударно-вращательном бурении с погружным пневмоударником важно иметь частоту вращения долота такой, чтобы поворот лезвий между ударами обеспечивал скалывающий характер разрушения породы. Оптимальные значения угла поворота определяются опытным путем и составляют 2-6^о. Чем выше крепость буримых пород, тем меньше должен быть угол поворота.

Скорость вращения долота

(3.10)

где N_У - собственная частота пневмоударника, уд/мин;

- угол поворота долота между ударами, град;

z - число лезвий долота.

Таблица 3.3 - Режим бурения шарошечных долот

Диаметр долота, см	Коэффициент крепости породы, f	Частота вращения долота, об/мин
16 и 20	4-6	150-160
	6-10	140-160
	10-12	120-130
	12-14	105-120
	14-16	80-110
25	6-10	140
	10-12	110
	12-14	88
	14-16	81
	16-18	72
32	10-12	110
	12-14	95
	14-16	80
	16-18	75

При ударно-вращательном бурении статическое усилие на коронку принимается в зависимости от типа пневмоударника. При небольшой осевой нагрузке при каждом ударном импульсе коронка отскакивает от забоя, что снижает скорость бурения. При высоком осевом усилии возникают большие силы трения коронки о забой скважины, что также увеличивает расход энергии вращателя.

Принимая частоту вращения при вращательном бурении режущими долотами, важно обеспечивать не только оптимальный процесс разрушения коронкой породы забоя, но также обеспечить условия выноса шнеком разрушенной породы из скважины. Критические значение частоты вращения станков шнекового бурения

(3.11)

где - угол наклона спирали шнека, градус;

f₁ - коэффициент трения породы о шнек;

R - радиус шнека;

f₂ - коэффициент трения породы о породу.

Необходимая частота вращения шнека должна превышать критическое значение.

Осевое усилие станков вращательного бурения режущими долотами определяется аналогично станкам шарошечного бурения (формула 3.9) и она должна превышать значение, рассчитанное по формуле

Р_ос= 5 F_з (3.12)

где F_З - площадка затупления коронки, 0,53 см².

Часовая производительность экскаватора при непрерывной работе определяется по выражению

Q_ч = 60 ? Е n_z = 60 Е/T_ц (3.13)

где Е - геометрическая вместимость ковша, м³;

п_z - расчетное число циклов в минуту, мин ^-1 (число ковшей, разгружающихся в минуту);

T_ц - фактическая (расчетная) продолжительность цикла, с.

Сменная производительность экскаватора находится по формуле

(3.14)

где t_p - продолжительность непрерывной работы экскаватора с одного положения, с;

t_п - продолжительность одной передвижки, с;

К_н - коэффициент наполнения ковша (см табл. 3.1);

К_р - коэффициент разрыхления горных пород. (см.табл. 3.1);

Т_с - продолжительность смены, час;

К_в - коэффициент использования сменного времени экскаватора, принимаемый 0,550,8 при погрузке в железнодорожные вагоны и 0,80,9 в автосамосвалы, на конвейеры и в отвал.

Годовая производительность экскаватора определяется по формуле

Q_г = Q_см T (3.15)

где Т_г - число рабочих смен в году, определяемое по таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Рекомендуемое число рабочих смен в году T_г по регионам для одноковшовых экскаваторов (по данным ГИПРОРУДЫ)

Вместимость ковша экскаватора, м3	Непрерывная рабочая неделя при работе	Прерывная рабочая неделя с одним выходным днем при работе
	в три смены	в две смены	в три смены
	Север	Центр	Юг	Север	Центр	Юг	Север	Центр	Юг
До 5	765	800	820	460	475	485	650	680	700
6	745	780	795	455	470	475	640	665	680
12,5 и выше	740	770	785	450	465	470	630	655	670

Производительность бульдозера при резании и перемещении породы определяют по зависимости:

(3.16)

где V_в - фактический объём призмы волочения, м³;

Т_Ц - продолжительность цикла, с;

K_ив - коэффициент использования машины во времени, 0,75;

К_п - коэффициент, учитывающий потери материала при транспортировании, 0,85.

Объём призмы волочения

(3.17)

Значения коэффициента призмы волочения К_П в зависимости от отношения высоты отвала Н к его длине L и вида породы приведены ниже:

Отношение Н/L 0,15 0,3 0,35 0,4 0,45

Связные породы I и II категории 1,45 1,25 1,18 1,1 1,05

Несвязанные породы 0,87 0,835 0,8 0,77 0,67

Время цикла Т_Ц равно времени движения тележки в рабочем и холостом направлении.

Т_Ц = t_р+ t_х+t_ман+t_пер (3.18)

где t_р, t_х, t_ман и t_пер - соответственно время рабочего и холостого хода, а также время на маневры и переключение скоростей, t_ман+ t_пер = 5 с.

3.3 Определение числа машин в комплексе

Необходимое число рабочих экскаваторов для карьера определяется

N_р = Q_к/Q_г (3.19)

где Q_к - годовая производительность карьера, м³/год.

Инвентарный парк экскаваторов определяется по выражению

n_инв= К_и?N_р (3.20)

где К_и - коэффициент, учитывающий число экскаваторов, находящихся в ремонте, значение которого следует принимать 1,151,2.

Количество бульдозеров для отвала определяется

N_р = В_к/Q_т (3.21)

где В_к - годовая производительность карьера по вскрыше, м³/год.

Рабочий парк буровых станков:

(3.22)

где W_б - годовой объем бурения, м/год

(3.23)

где - выход горной массы с одного погонного метра скважины, 50 м³/м.

3.4 Расчёт потребной мощности основных механизмов машин комплекса

3.4.1 Расчёт бурового станка

В данном разделе необходимо определить мощности всех двигателей изображенных на схеме вращательно-подающего механизма. Если осевое усилие создаётся гидропневмоцилиндрами необходимо определить диаметр цилиндра, задавшись давлением в системе.

Методика расчёта мощности механизма вращателя и осевого усилия для станков вращательного бурения шарошечными и режущими долотами приведена в [4, стр. 161-169].

Для станков ударно-вращательного бурения методика расчета приводится [6, стр. 9-10]. Целью расчёта является сравнение паспортной мощности пневмоударника с расчетной.

Мощность механизма подъёма бурового става рассчитывается из условия преодоления веса бурового става, сил трения о стенки скважины и возможности прихвата снаряда

(3.24)

где - коэффициент, учитывающий возможность прихвата снаряда, 1,11,3;

m - масса бурового става и долота, кг;

-коэффициент, учитывающий тип вращательно-падающего механизма. при патронном типе ВПМ k₂=1, при шпиндельном - 1,5;

- коэффициент трения, 0,2;

- КПД привода, 0,8;

- скорость подъёма бурового става, принимается в 4 раза больше скорости бурения, м/с.

Масса бурового става

(3.25)

где S_ШТ - площадь сечения штанги, м²;

L_СКВ - длина скважины, м;

- плотность материала штанги, 7800 кг/м³.

Диаметр штанги принимается на 50 мм меньше диаметра долота.

3.4.2 Расчёт экскаватора

При определении мощности главных приводов экскаватора цикл разбивается на три равных периода:

Черпание;

Поворот на разгрузку с загруженным ковшом;

Поворот к забою с порожним ковшом;

Для каждого из периодов мощность привода определяется по формуле

(3.26)

где K_i - коэффициент, учитывающий изменение скорости привода в i -ый период;

S_i - усилие в приводе в i -ый период, кН;

V_п - номинальная скорость привода (из технической характеристики аналога), м/с;

- КПД привода, 0,80,85.

Затем определяется средневзвешенная мощность привода

(3.27)

где N₁,, N₂,, N₃ - мощность привода в каждом периоде, КВт.

3.4.2.1 Мощность привода подъёмного механизма

Усилие в подъёмном канате S_п в любом положении ковша относительно забоя определяются из уравнения моментов относительно оси напорного вала.

1).Черпание

Усилие в подъемном канате соответствует моменту окончания черпания при следующем положении рукояти (рисунок 1): зубья ковша на уровне напорного вала, подъёмный канат вертикален. На рукоять с ковшом действуют следующие силы: G_к+п - вес ковша с породой, кН;

Р₀₁ и Р₀₂ - вертикальная и горизонтальная составляющая сопротивления копания, кН;

G_р - вес рукояти, кН;

S_п и S_н - усилие в подъёмном канате и напоре, кН.

Вертикальную составляющую усилия копания можно найти по формуле

(3.28)

где Е - ёмкость ковша экскаватора, м³;

К_F - удельное сопротивление копания, КПа (см табл. 3.1);

Н_н.в. - высота напорного вала экскаватора, м (берётся из технической

характеристики экскаватора);

К_р - коэффициент разрыхления породы в ковше (см.табл. 3.1).

Рисунок 1 - Схема мехлопаты в период черпания

Вес породы в ковше равен

(3.29)

где - плотность породы, т/м³ (берётся из таблицы 3.1);

К_н - коэффициент наполнения ковша (берётся из таблицы 3.1);

- ускорение свободного падения, м/с².

Поскольку мы считаем, что рукоять с ковшом находится в состоянии равновесия, то сумма моментов этих сил относительно оси напорного вала равна нулю.

Моменты от сил Р₀₂ и S_н мы пренебрегаем из-за их малого плеча.

К₁ = 1 - коэффициент, учитывающий изменение скорости привода в первый период.

Поворот на разгрузку

При повороте на разгрузку усилие в подъёмном канате определяются при следующих положениях рукояти (рисунок 2): рукоять выдвинута на полный вылет, ковш с породой поднят на максимальную высоту.

Рисунок 2 - Схема мехлопаты в период поворота на разгрузку

На рукоять с ковшом действуют силы: вес ковша с породой, вес рукояти, подъёмное усилие и усилие напора. К₂ = 0,10,3. Моментом от силы S_н пренебрегаем.

Поворот к забою

При повороте к забою усилие определяется также как при черпании, только не учитывается вес породы в ковше G_п и вертикальная составляющая сопротивления копания Р₀₁. К₃ = 1,11,3 (рисунок 1).

Затем определяется средневзвешенная мощность привода подъемного механизма. Согласно кинематике находится число двигателей привода и ориентировочно принимается мощность согласно ряду стандартной мощности.

3.4.2.2 Мощность привода напорного механизма

Напорное усилие определяется в каждом из периодов, составляя уравнения равновесия рукояти с ковшом, проецируя все силы на ось X.

Черпание.

Усилие напора определяется для следующего положения рукояти (рисунок 3): рукоять выдвинута на полный вылет, зубья ковша на уровне оси напорного вала. На рукоять с груженым ковшом действуют силы: вес ковша с породой, вес рукояти, Р₀₁, Р₀₂, усилие напора и подъёма.

Поскольку рукоять движется равномерно и прямолинейно, сумма проекций всех сил на ось X равна нулю. Для этого положения рукояти определяется усилие подъёма, аналогично предыдущим расчётам. К₂=1.

Поворот на разгрузку.

При повороте на разгрузку усилие напора S_н определяется также, как и для второго периода подъёмного механизма (рисунок 2). Сумма проекций всех сил на ось X равна нулю. К₂ = 0,20,4.

Рисунок 3 - Схема к расчёту напора в период черпания

Поворот к забою.

При повороте к забою усилие напора находится для следующего положения рукояти (рисунок 4). Ковш опущен на землю, рукоять вертикальная.

Усилие напора должно обеспечить втягивание рукояти с порожним ковшом. К₃ = 0,8ч1.

Рисунок 4 - Схема в период поворота к забою

3.4.2.3 Мощность привода поворотного механизма экскаватора

Средневзвешенная мощность привода поворотного механизма одноковшового экскаватора определяется по формуле

(3.30)

где К_як- коэффициент, учитывающий работу сил инерции якоря двигателя, 1,15;

Т_ц - время цикла экскаватора, с;

- КПД двигателя, 0,85;

I_пг и I_пп - моменты инерции экскаватора с груженным и порожним ковшом, кгм².

Для ЭКГ с зубчато-реечным механизмом напора:

I_пг(пп)=I_{пов. пл.}+I_стр.+I_рук.+I_н.м.+I_к+п(к) (3.31)

Любой из моментов инерции вычисляется по формуле

I = М ? r² (3.32)

где М - масса узла экскаватора, кг;

r - расстояние от оси вращения (центральная цапфа) до линии действия силы, м.

Масса напорного механизма М_нм = 0,026 ? М_экс

Для экскаваторов с канатным механизмом напора не учитывается моменты инерции напорного механизма.

Момент инерции поворотной платформы экскаватора вычисляется по формуле

(3.33)

где М_пов.пл. - масса платформы, кг.

М_пов.пл.= (0,480,51)? М_экс (3.34)

L_д и L_ш - длина и ширина платформы, м;

r - расстояние между осью вращения экскаватора и осью, проходящей через центр тяжести платформы, м.

r = 0,5 ? L_д? r_п.с. (3.35)

где r_п.с. - радиус пяты стрелы, м.

3.4.2.4 Выбор сетевого двигателя экскаватора

Диаметр каната выбирается исходя из разрывного усилия с пятикратным запасом прочности

(3.36)

где S_{i max} - максимальное усилие подъёма, напора из трёх периодов при работе экскаватора;

А_дв, I_пол, П_кан - число двигателей, полиспастов и канатов (принимается согласно кинематической схемы).

В таблице 3.5 приведены типы канатов, которые используются на одноковшовых экскаваторах.

Диаметр барабана на который наматывается канат определяется по формуле

D_бар= (2532)? d_кан (3.37)

где d_кан - диаметр каната, мм

Таблица 3.5 - Характеристика канатов

Обозначение	Диаметр каната, мм	Разрывное усилие, кН
17-Н-170-1-3079-80	17	154
19,5-Г-Н-О-170, 3077-80	19,5	201,5
28-7-В-О-Н-180,7669-80	28	442,5
39-Г-В-О-Н-180,7669-80	39	957,5
45,5-Г-В-О-Н-180,7669-80	45,5	1325
52-Г-В-О-Н-180,7669-80	52	1745
57-Г-В-О-Н-180,7669-80	57	1965
4МРТУ/НИИМЕТИЗ	64	3000

При применении экскаваторов с зубчато-реечным механизмом напора, диаметр кремальерной шестерни определяется по формуле

(3.38)

где k_{н кр} - коэффициент нагрузки, 1,2;

Е - модуль упругости стали (шестерня изготовляется из стали ХНМ. Е=210⁵ Н/мм²);

_а - коэффициент ширины зуба, 0,4;

[_к] - допускаемое контактное напряжение для стали, 960 Н/мм².

Вначале необходимо получить нагрузочную диаграмму приводного двигателя преобразовательного агрегата. Она получается путём суммирования ординат во времени за цикл работы двигателей всех механизмов экскаватора.

Эквивалентная мощность приводного двигателя определяется по формуле

(3.39)

где М_экв - суммарная эквивалентная мощность приводного двигателя, КН?м;

(3.40)

n_сд - частота вращения приводного двигателя, 1000 об/мин.

Эквивалентная мощность в каждом периоде вычисляется по формулам:

М_э1 = n_дв? М_п1 + n_дв? М_н1

М_э2 = n_дв? М_п2+ n_дв? М_н2+ n_дв? М_пов2

М_э1 = n_дв? М_п3 + n_дв? М_н3 + n_дв? М_пов3

где n_дв - количество двигателей привода;

М_пi, М_нi и М_повi - момент соответственно статических сопротивлений приводов подъёма, напора и поворота.

Момент статических сопротивлений привода, приведенных к валу двигателя

(3.41)

где S_i - усилие в каждом из трёх периодов при работе экскаватора;

- коэффициент полезного действия механизма.

Расчётная мощность двигателя

(3.42)

где _па - КПД двигателя, 0,850,88.

3.4.2.5 Выбор генераторов преобразовательного агрегата

В системе генератор - двигатель режим работы каждого из генераторов преобразовательного агрегата повторяет режим работы соответствующего двигателя. Частота вращения генератора равна частоте вращения сетевого двигателя. Номинальная мощность генератора определяется по формуле:

(3.43)

где а_дв - количество двигателей получаемых питание от данного генератора;

_ген - КПД генератора, 0,92.

3.4.3 Тяговый расчёт бульдозера

Общее сопротивление движению бульдозера вычисляется по формуле:

(3.44)

где m_б - масса бульдозера, т;

f_к - коэффициент сопротивления качения, 0,1;

В - ширина отвала, м;

t - толщина срезаемой стружки стружки, 0,2 м;

К_F - коэффициент сопротивления породы копанию, 250 КПа;

₁ - коэффициент трения породы о сталь, 0,15;

_2ь - коэффициент внутреннего трения грунта, 0,5;

- плотность грунта, т/м³;

Мощность двигателя бульдозера

(3.45)

где k - коэффициент, учитывающий увеличение мощности от дополнительных сопротивлений при движении машины, 1.1;

- КПД двигателя, 0,8;

V - скорость движения при заборе породы, 0,5 м/с.

После чего сравнивается полученная мощность с мощностью двигателя трактора и делается вывод.

3.5 Список литературы

1. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ/ в 2 томах - М.: МГГУ, 2002;

2. Подерни Р.Ю. Горные машины и автоматизированные комплексы для ОГР - М.: Недра, 1985;

3. Подерни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров - М.: МГГУ, 2003;

4. Чулков Н.Н. Расчёт приводов карьерных машин.- М.: Недра,1987;

5. Катанов Б.А., Сафохин М.С. Машинист бурового станка на карьере.- М.: Недра, 1984;

6. Щадов М.И. Справочник механика ОГР. Экскавационно-транспортные машины циклического действия - М.: Недра, 1989;

7. Оборудование для механизации производственных процессов на карьерах./ Под ред. В.С. Виноградова. - М.: Недра, 1974;

8. Сатовский Б.И. Современные карьерные экскаваторы. - М.: Недра, 1978.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ «ГОРНЫЕ МАШИНЫ И ОБРУДОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ»

4.1 Принципы формирования комплексов

Состав комплексов машин предопределяется горнотехническими условиями (например, мощность рудного тела - m), системой разработки и горно-техноло-гическими параметрами применяемой системы. Основные из них: 1) диаметр и глубина шпуров (скважин), максимальная высота бурения горизонтального шпура, размеры буровых штреков; 2) условия погрузки (в камере или торце выработки), кусковатость, расстояние транспортирования, условия разгрузки (рудоспуск или вагон), размеры выработок; 3) возможная производительность участка, панели, блока или камеры.

Под комплексом понимается совокупность машин, обеспечивающих механизацию всех звеньев технологического процесса, увязанных по их основным параметрам и производительности. В него входят машины для бурения шпуров и скважин, заряжания ВВ, погрузки и транспортирования руды, крепления выработок и очистных забоев, чистки почвы камер, закладки выработанного пространства (когда входит в технологический процесс очистной выемки и выполняется самоходными машинами).

В комплекс не следует включать машины для перевозки людей, грузов и технического обслуживания (краны, топливомаслозаправщики, передвижные мастерские), относящиеся к категории обслуживающих и могущих обеспечить работу нескольких добычных комплексов.

Выбранный комплекс машин должен соответствовать горнотехническим, параметрам применяемой системы разработки, производительности.

4.2 Выбор комплекса машин и их характеристика

В курсовом проекте предусматривается два варианта выбора комплекса:

для продления подготовительно-нарезных выработок с заданной скоростью проходки (L, м/мес) или для очистного забоя с суточной производительностью добычи полезного ископаемого (А, т/сут). Конкретное выполнение варианта определяется исходными данными по индивидуальным вариантам.

Пример.

4.2.1 Состав комплекса для проведения подготовительно-нарезной выработки (буровой подэтажный орт). Как правило, комплекс располагается выше доставочного горизонта и предназначен для бурения шпуров или скважин и отбойки руды; Сечение определяется габаритами машин, обычно 15...20 м².

Предварительно выбирается комплекс, согласно [6] или других авторов, исходя из заданных исходных данных. Проверяются по техническим характеристикам и габаритам. Например, высота выработки h_в= до 2,5 м [6, с.151, табл. 9.11].

Бурение: БК-1, БК-2, СБКН-2П, КБШм.

Производится техническая характеристика основных параметров бурильной установки (в случае соответствия составу комплекса).

Заряжание: пневмозарядчики Курама-7м; ЗП-1 (тоже проверяется по диаметру и глубине шпура и т.п.). Приводится краткая характеристика.

Погрузка: при L = до 150 м и f = 18 принимается ПНБ-4 и проверяют ее по характеристикам , габаритам и т.д. приводится основная краткая техническая характеристика.

Доставка: при L= (60...100м) - ВС-5п; при L < 100 м - 4ВС-10 тоже проверяется по характеристикам. Дается краткая характеристика.

Крепление: (по необходимости) цемент - пушка БМ-68.

Проходка восстающих - по необходимости, согласно системе разработки.

h_в= до 4 м.

Бурение: СБУ-2М, УБГ-2, БК-УД и др.

Заряжание: Курама-7, ЗП-1.

Погрузка: ПНБ-ЗД, ПНБ-4, при L < 300 м - ПД-5.

Доставка: при L < 200м, ЗВС-15РВ, 5ВС-15РВ, при L > 200м - МоАЗ-6401.

Крепление: спец.полки СП-8А, СП-18А и др., БМ-68.

Проходка воcстающих - КПВ-1А.

Для каждой машины приводится краткая характеристика.

Пример.

4.2.2. Состав комплекса для очистного забоя.

h_в = до 6 м [6, табл. 9.1].

Бурение: СБУ-2к (УБШ-401), УБГ-2, БК-6Д.

Заряжание: ПМЗШ-2.

Погрузка: ПНБ-ЗД, ПНБ-4, при L < 300м - ПД-8, ПД-12.

Доставка: при L< 200м - ЗВС-15РВ, 5ВС-15РВ. 2ВС-20 в сочетании с конвейерами или без них; при L > 200м - МоАЗ-6401.

Крепление: (по необходимости) СП-8А, БМ-68 или ТП-З.

4.3 Расчет технической и эксплуатационной производительности машин комплекса

4.3.1 Проходческие работы

Производительность комплекса (П_к) зависит от производительности каждой машины.

П_к=f?(П_б+П_з+ П_пг+П_д+П_кр) (4.1)

т.е. соответственно производительности бурильных машин, зарядчика, погрузки, доставки и крепления. С другой стороны учитывается либо в метрах выработки, либо (м³) и т.д.

(4.2)

где V - объем отбиваемого массива, м³;

S_в - площадь поперечного сечения выработки, м²;

L_ц - подвигание забоя за цикл, м;

Т_ц - длительность цикла, час.

Длительность цикла

Т_ц = Т_б + Т_з + Т_пг + Т_кр + Т_п + Т_пз (4.3)

Время, затрачиваемое на бурение

(4.4)

где - время на подготовительно-заключительные операции, 0,81,2час;

- глубина шпура, м.

Число шпуров на забой

(4.5)

Масса зарядов ВВ шпуров на весь забой

 (4.6)

где g - удельный расход ВВ, кг/м³ (см. табл.4.4);

S_в - площадь поперечного сечения выработки, м²;

К_иш - коэффициент использования шпура (см. табл. 4.5);

V - объем отбиваемой массы, м³.

Таблица 4.1 - Механическая скорость для бурения шпуров ,мм/мин

Буровые машины, каретки, станки	Диаметр, мм	Длина шпура, м	Коэффициент крепости, f
			6-8	8-10	10-12	12-14	14-16	16-18	Ср. знач. Туд, мин/м
НКР-100 м (пневмоудар)	85	50	130	120	100	80	70	60	5
ПТ-36	57	10	150	130	120	80	70	60	4
КБУ-50М (ПК-60)	57	15	550	500	400	160	120	80	4
КБУ-80м (ПК-75)	70	25	600	550	420	200	150	100	4
ПБУ-80 (ПК-75)	70	25	600	550	420	200	200	150	2
Руч.перф. (А=50Дж)	40	2,0	400	300	240	220	190	150	1-3
2УБК-2П (перф. ПК-60, А=90Дж)	40	30	1200	1000	800	420	400	300	1-3
Примечание: Туд - удельные затраты на вспомогательные операции; Vм- механическая скорость бурения.

Масса заряда ВВ одного шпура

(4.7)

где К_зап - коэффициент заполнения шпура, 0,60,7;

d_п - диаметр патрона, м;

- плотность зарядки, 10001100 кг/м³.

При пересчете на другие ВВ принимаются следующие коэффициенты: гранулиты АС-8, АС-4-1,2, игданит - 1,4; детониты - 0,9; скальный аммонит №1 - 0,8; динафталит - 1,15; аммонал - 0,95.

Таблица 4.2 - Механическая скорость для бурения скважин V_м

Тип машины, установки	Длина скважины, м	Диаметр скважины, мм	Скорость бурения (мм/мин) при коэффициенте крепости f
			6 - 9	10 - 13	14 - 18
НКР-1000м	50	105	80	60	40
СБУ-50Э	30	70	1200	900	600
ПБУ-80м	30	70	800	500	300
КБУ-50м	20	57	650	425	250
КБУ-80м	30	70	800	500	300
ПТ-36	10	57	150	120	80
Примечание: Vм=lскв/Тб - средняя механическая скорость бурения без учета ее снижения по мере углубления скважины, мм/мин.

Техническая производительность буровой установки

П_тех = 60? К_о ? П'_тех? n_бм (4.8)

где К_о - коэффициент одновременности работы бурильных машин, 0,9

(К_о = 0,950,9 - для установок с двумя или тремя манипуляторами,

К_о = 0,850,8 - с 4-мя);

n_б.м - число бурильных машин на установке.

Таблица 4.3 - Механическая скорость бурения для буровых установок с бурильными машинами

2УБК- 2п	СБК- 2мп	1СБУ- 2к	УБШ- 221д	УБШ- 331д	УБШ- 332д	УБШ- 532д	ПБУ- 80	2СБУ- 70
число перфораторов
2	2	2	2	3	3	3	1	2
ПК-60	ПК-60	БГА-1м	ПК-75	ПК-75	ПК-75	ПК-75	ПК-75	БУ-7О
700	740	700	880	880	880	880	880	(600:150)
f=10	8-18	8-16	8-20	8-20	8-20	8-20	8-20	80-20
s=6-14	6-11	18-50	8,5-22	5-27	11-27	15-60	2,8-2,8	3х2
h=3,2	2,5	6	3,6	4,1	4.1	7	-	-
Примечание: h - глубина бурения, м; s - сечение выработки, м2; f - коэффициент крепости.

Таблица 4.4 - Удельный расход ВВ (6ЖВ), кг/м³

Коэффициент крепости, f	Сечение выработки, м2
	4-6	7 - 9	10 - 12	13 - 15	16..20 и более
15 - 20	2,8	2,7	2,6	2.6	2.6
10 - 14	2,5	2,4	2,3	2.3	2.1
7 - 9	2,1	2.0	2,0	1.9	1.6
4 - 6	1.8	1,7	1.6	1.6	1.6

Техническая скорость бурения одной бурильной машины

n_тех= (1 - K₁ - K₂)? V_м (4.9)

где V_м - механическая скорость бурения, м/мин (см.табл.4.2 и 4.3);

K₁ - коэффициент, зависящий от f, 0,120,26;

К₂ - коэффициент, зависящий от конструкции манипулятора, 0,050,08.

Таблица 4.5 - Значения коэффициента использования шпура, К_и.ш.

Глубина шпура, м	Порода с коэффициентом крепости f
	6	8	10	12	14	16-20
2 3 4 5	0,9 0,86 0,82 0,76	0,9 0,85 0,78 0,73	0,87 0,82 0,75 0,69	0,8 0,75 0,71 0,64	0,78 0,7 0,63 0,56	0,76 0,62 0,58 0,53

Далее из формулы (4.4) время подготовительно-заключительных операций при бурении и простои t_пз ⁼ 0,51,5 час

Эксплуатационная производительность буровой установки

П_экб = П_тб ? Т_см ? К_в (4.10)

где Т_см - продолжительность смены, час;

К_в - коэффициент использования буровой установки в течение смены, 0,50,7.

Время заряжания шпуров

(4.11)

где П_ТЗ - техническая производительность пневмозарядчика,

П_тз= 68 кг/мин = 360480 кг/ч;

- время на подготовительно-заключительные операции при заряжании, 0.151 час;

П_ЭЗ - эксплуатационная производительность пневмозарядчика, кг/ч.

Время проветривания забоя принимается

Т_ПР = 0,3 - 0,5 (4.12)

Время погрузки

(4.13)

где - обмен транспортных сосудов, час (в случаях, если погрузка осуществляется в вагонетке одного состава);

t_зв- время загона и выгона машины из забоя, 35мин;

или - время на маневры при погрузке с перегружателем партии выгонов, час;

t₁ - время замены груженого вагона на порожний, 1,53 мин;

n₁ - число вагонов составе;

t₂ - время на замену партии груженых вагонов, помещавшихся под перегружателем, на партию порожних, 510 мин;

n₂ - число партий вагонов.

Остальные Т_кр, Т_п, Т_пз - определяются по данным практики (соответственно время на крепление, настилку путей иди подготовку откаточных выработок, время на подготовительно-заключительные операции), час.

4.3.2 Очистные работы

Цикл в очистном забое включает в себя операции бурения, заряжания, проветривания, погрузки, возведения крепи (где она необходима) и подготовительно-заключительные операции.