Определение ширины выемочного столба в зависимости от типа выемочной машины

Практическая работа №3

по дисциплине «Гидротехнология»

 

Выполнил: ст.гр. ГПу - 14

Мецлер В.А.

Проверил:

доц., к.т.н. Коряга М.Г.

 

Новокузнецк

Определение ширины выемочного столба в зависимости от типа выемочной машины

Ширина выемочного столба при механогидравлической выемке угля определяется по техническим характеристикам выемочного комбайна и способа управления: для всех типов комбайнов с ручным управлением b_м ≤ 8 м, с дистанционным b_м ≤ 20 м; при гидромониторной выемке определяется по формуле:

= 23,88

где l_р – рабочая длина гидромониторной струи, м;

Y₁ – ширина заходки, м определяется по формуле;

 

=23,78

 

 

где k_ф – коэффициент формы проточного канала, равный 2,5 – для гидромониторов ГМДЦ-3М, ГМДЦ-4 и 3,0 - для 12ГД-2 и 16ГД.

ℇ – коэффициент турбулентной структуры струи;

d_н – диаметр насадки, м.

 

ℇ =0,005

где Д _с – диаметр проточной части ствола гидромонитора; для гидромониторов типа ГМДЦ Д _с = 0,11 м., а для 12ГД и 16ГД - Д _с = 0,13 м

γ – коэффициент кинематической вязкости = 10^-6 м³/с;

 

Расход воды через ствол гидромонитора Q, м³/с определяется по формуле:

 

Q=0,09

где Р – рабочее давление в Па;(12)

r – плотность технической воды (r = 10³⁾ кг/м³;

d_Н – диаметр насадка, м;

m – коэффициент расхода для коноидальных насадок 0,97; для других 0,95.

 

Таблица 1 – Характеристики гидромониторов

 

Наименование основных параметров и размеров	Норма
12ГД2	16ГД	ГМДЦ4
Рабочее давление воды, МПа, не более
Объемный расход воды, м3/с, не более	0,11	0,11	0,05
Диаметры сменных насадок гидромонитора, мм	25; 28; 30	22; 25; 28	18; 20
Углы поворота ствола, град.:
– в горизонтальной плоскости без перестановки фиксирующего пальца
– в горизонтальной плоскости с перестановкой фиксирующего пальца
– в вертикальной плоскости: вверх, вниз	80, 20	70, 25	80, 20
Расстояние от пульта управления до гидромонитора, м, не менее
Рабочее давление масла в системе управления, МПа, не более
Габаритные размеры гидромонитора, мм, не более: длина, ширина, высота	2300, 776, 790	2430, 560, 800	1650, 450, 670
Масса, кг, не более: -гидромонитора -маслостанции -общая (включая пульт и шланги)	300, 90, 500	350, 90, 550	190, 90, 500

 

Значения расхода воды через ствол гидромонитора в зависимости от его типа и рабочего давления приведены в таблице 2.

 

 

Таблица 2 – Характеристики гидромониторов

 

Параметры	Тип гидромонитора
12ГД-2	16ГД	ГМДЦ4
dН, м	0,025	0,028	0,03	0,022	0,025	0,028	0,018	0,02
Р, МПа
Q, м3/с	0,07	0,09	0,1	0,07	0,09	0,1	0,04	0,05

 

Величина коэффициент турбулентной структуры струи ℇ в зависимости от типа гидромонитора и расхода воды через его ствол приведена в таблице 3.

 

Таблица 3 – Величина коэффициент турбулентной структуры струи ℇ

 

Параметры	Тип гидромонитора
12ГД-2	16ГД	ГМДЦ4
dН, м	0,025	0,028	0,03	0,022	0,025	0,028	0,018	0,02
Q, м3/с	0,07	0,09	0,1	0,07	0,09	0,1	0,04	0,05
ℇ	0,004	0,005	0,006	0,004	0,005	0,006	0,003	0,003

 

 

Необходимое рабочее давление Р в канале ствола гидромонитора при гидроотбойке угля должно быть:

3R_у ≤ P ≤ 12R_у

3,99≤ 12≤ 15,96

где R_y – условный предел прочности угля, Мпа.

Для определения значения R_y можно использовать и коэффициент крепости угля проф. М.М. Протодъяконова:

или , МПа (11)

или , МПа

 

Выбирается большее значение R_y, МПа.

Р_к – критическое давление, Р_к = 3R_y, МПа;

Р_к = 3*1.33=3,99, МПа

 

Ширина заходки, м определяется по формуле:

 

 

L_нк – шаг обрушения непосредственной кровли, L_нк = 1 – 5 м;

L₀ – константа (L₀ = 28 м);

а – ширина выемочной выработки, м;

b_min - минимальная устойчивая ширина выемочного столба, м.

= 4,727

 

где К_ф – коэффициент формы потока, зависит от проточной части ствола и составляет для гидромониторов типа ГМДЦ = 2,5, 12ГД, 12ГП = 2,8 для 16ГД и 16ГО = 3,0.

= 1,51