Производительность и надежность угледобывающих комплексов

Производительность и надежность угледобывающих комплексов УГЛЕДОБЫВАЮЩИЕ АГРЕГАТЫ

Основная функция систем очистного забойного оборудования — выемка полезного ископаемого с требуемой производительностью, определяемой из условия обеспечения заданной нагрузки на очистной забой.

Угледобывающие комплексы состоят из различных по функциональному назначению машин:

  • выемочной,
  • доставочной,
  • механизированной крепи.

Виды производительности угледобывающих комплексов

Производительность этих машин измеряется характерными для них единицами.

Производительность комплекса оценивается количеством угля или другого полезного ископаемого, добываемого в единицу времени.

Производительность комплексов зависит от целого ряда факторов:

  • горно-геологических и горнотехнических условий работы,
  • режимных и конструктивных параметров очистных и поставочных машин и механизированных крепей,
  • степени использования очистной машины комплекса (комбайна или струга) во времени.

Поэтому различают три вида производительности:

  • теоретическую,
  • техническую,
  • эксплуатационную.

Расчёт теоретической производительности

Теоретическая производительность определяется количеством полезного ископаемого, добываемого за единицу времени (1 мин или 1 ч) непрерывной работы очистной машины комплекса с рабочими параметрами максимальными для соответствующих условий эксплуатации.

При правильном выборе и увязке режимных и конструктивных параметров забойного оборудования теоретическая производительность комплекса равна теоретической производительности его очистной машины.

Для угледобывающего комбайнового комплекса

Теоретическая производительность (т/ч) угледобывающего комбайнового комплекса

Теоретическая производительность (т/ч) угледобывающего комбайнового комплекса

где

  • Нпл — вынимаемая комплексом мощность пласта, м;
  • Вз — ширина захвата исполнительного органа комбайна, м;
  • У — плотность полезного ископаемого, т/м3;
  • Vn — рабочая скорость подачи комбайна, м/мин.

Для струговых комплексов

Теоретическая производительность для струговых комплексов

где

  • h — толщина стружки, отделяемой стругом от массива пласта, м;
  • Vр — скорость резания струга, м/с.

По теоретической производительности машины для очистных работ определяются:

  • конструктивные и режимные параметры поставочных машин,
  • погрузочных органов очистных машин,
  • скорость крепления призабойного пространства механизированной крепью.

Расчёт технической производительности

Техническая производительность связана с теоретической соотношением

Расчёт технической производительности

где kт — коэффициент технически возможной непрерывности работы очистной машины комплекса.

В общем случае коэффициент kт представляет собой отношение

коэффициент kт

где

  • tр — время работы очистной машины;
  • tв.o — затраты времени на выполнение вспомогательных операций (концевых, маневровых, по зачистке забоя);
  • ty.o — затраты времени на устранение отказов.

При расчете значений кт по формуле (2.12) значения , tp, tв.o и ty.o должны приниматься для одного и того же календарного периода времени выполнения системой забойного оборудования полного рабочего цикла.

Эксплуатационная производительность

Эксплуатационная производительность определяется с учетом всех видов простоев при работе комплекса, поэтому она характеризует фактическое количество полезного ископаемого, получаемого в конечном счете из очистного забоя.

Эксплуатационная производительность Qэ связана с теоретической Q соотношением

Эксплуатационная производительность Qэ

где

кэ — коэффициент непрерывности работы очистной машины комплекса в процессе эксплуатации;

коэффициент непрерывности работы очистной машины комплекса в процессе эксплуатации

Из сопоставления (2.14) и (2.12) видим, что в формуле (2.14) появляется в знаменателе дополнительное слагаемое tэ.о — время простоев по:

  • эксплуатационным,
  • организационным,
  • техническим причинам (отсутствие порожняка, остановка оборудования транспортного комплекса, отсутствие электроэнергии, организационные неполадки), независящим от конструкции очистной машины, комплекса, схемы его работы и уровня надежности.

Надежность технических объектов

В соответствии с ГОСТ 27.002-83 «Надежность в технике. Термины и определения» надежностью технических объектов называется их свойство сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность — сложное свойство, характеризуемое безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки, измеряемой, например, тоннами добытого угля, машино-часами.

В качестве показателя для оценки безотказности горношахтного оборудования используется показатель «Средняя наработка на отказ («Наработка на отказ») — представляющая собой среднее значение наработок ремонтируемого объекта между отказами.

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Предельным называется состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно.

Для количественной оценки долговечности горных машин используют показатели: «Средний ресурс до капитального ремонта», «Установленный ресурс до капитального ремонта» «Межремонтный ресурс». При этом под ресурсом (техническим ресурсом) понимается наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.

Ремонтопригодность объекта

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

При этом отказом называется событие, заключающее в нарушении работоспособного состояния объекта.

В качестве одного из показателей ремонтопригодности оборудования используют среднее время восстановления работоспособного состояния объекта — Тв.

Отношение вида

коэффициент готовности

называется коэффициентом готовности.

Как следует из (2.15), для определения коэффициента готовности горной машины или комплекса в целом необходимо знать значения показателей:

  • Средняя наработка на отказ — Tо,
  • Среднее время восстановления работоспособного состояния — Тв.

Коэффициент готовности большинства современных очистных комбайнов составляет 0,92-0,96. Большее значение у комбайна 2КШЗ. Коэффициент готовности комбайнов К103, модернизированных комбайнов 1К101У и комбайнов 1ГШ68 составляет 0,94-0,95.

Средние значения ресурса комбайнов до первого капитального ремонта приведены ниже.

Средние значения ресурса комбайнов до первого капитального ремонта

Ниже приведены значения удельного времени восстановления работоспособного состояния Тв.у. механизированных крепей. Удельное время восстановления работоспособного состояния Тв.у представляет собой отношение вида:

Тув = Тв/То

В настоящее время перед проектно-конструкторскими институтами и заводами угольного и горного машиностроения стоит важная задача по дальнейшему повышению показателей технического уровня, надежности и качества изготовления горных машин и комплексов для угольной и других отраслей горнодобывающей промышленности страны.

Планируется довести среднюю наработку на отказ Tо очистных комбайнов, забойных скребковых конвейеров и механизированных крепей не менее чем до 36 ч.

Это позволит повысить среднюю наработку на отказ угледобывающих механизированных комплексов в целом до 10—12 ч.

Оцените статью
Горные машины - спецтехника