Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Тема 4
Технологический процесс добычи угля в очистном забое включает следующие основные операции:
- разрушение угольного массива;
- транспортирование угля на погрузочный пункт лавы;
- крепление выработанного пространства.
К горным машинам для подземной добычи угля относятся машины, производящие отделение угля от массива, его погрузку на транспортные средства, крепление очистных выработок. В основном для добычных забоев угольных шахт применяются очистные комбайны, механизированные крепи и вспомогательное оборудование разных видов. Транспорт вдоль забоя осуществляется, скребковыми конвейерами.
Прогрессивным является применение очистных механизированных комплексов (ОМК), которые предназначены для механизации выемки угля и доставки его на подготовительную выработку, поддержания пород кровли и управления состоянием вмещающих пород в при забойном пространстве. В состав ОМК входят (см. рисунок 1):
- выемочная машина (очистной комбайн или струговая установка);
- забойный скребковый конвейер для транспортирования отделенной горной массы по лаве (при струговой выемке забойный конвейер входит в состав струговой установки);
- механизированная крепь;
- вспомогательное оборудование.
  
|
Рисунок 1 – Технологическая схема комплексно-механизированного очистного забоя с комбайновой выемкой
Специфичность условий эксплуатации очистных комбайнов или струговых установок, как объектов автоматизации, определяется следующими факторами.
1. Многообразием горно-геологических условий шахтных пластов угля, например, в Донбассе чисто угольных шахтных пластов - 13 %, с прослойками - 34 %, с твердыми включениями - 16 %, с прослойками и твердыми включениями - 37 %. Пласт может иметь различную гипсометрию залегания.
2. Не стационарностью положения многих машин в процессе эксплуатации, что обусловливает подвижность рабочих мест обслуживающего персонала.
3. Вредными воздействиями внешней среды на рабочих и оборудование, проявляющимися в виде:
- стесненности во многих случаях рабочего пространства, что обусловливает неудобство функциональных поз, высокие энергозатраты и повышенную утомляемость персонала;
- опасности завалов рабочего пространства, взрывов газа и пыли, внезапных выбросов газа, угля и породы (по данным ДонУГИ 37,8 % действующих шахт Украины относятся к сверхкатегорийным и 31,2 % - к опасным по внезапным выбросам газа, угля и породы);
- повышенной в ряде случаев температуры, запыленности, влажности внешней среды, часто недостаточной освещенности и ограниченной видимости на рабочем месте;
4. Высокой динамической загруженностью и повышенными виброакустическими характеристиками.
5. Работой в комплексе с другими машинами, что обусловливает необходимость взаимосвязи их параметров.
6. Сложностью выполнения работ, связанных с техническим обслуживанием и ремонтами.
Специфичность условий эксплуатации очистных комбайнов ставит в число первостепенных задач обеспечение высокого уровня автоматизации и интеллектуализации процесса управления этими машинами при их эксплуатации.
Очистные комбайны предназначены для отделения от массива (выемки) угля, а также другого полезного ископаемого и погрузки отделенной горной массы на забойный конвейер.
Нужно отметитьспецифические условия работы в очистном забое: взрывоопасная окружающая среда, рассредоточенный характер работ, трудность передвижения человека и повышенная опасность добычного оборудования, обслуживаемого в стеснённом рабочем пространстве, возможность выброса угля на некоторых пластах - требуют принятия соответствующих мер по обеспечению безопасности для трудящихся.
В общем, при автоматизации процесса управления добычей угля необходимо обеспечить решение следующих задач:
1. Социальная задача, заключающаяся в обеспечении максимальной безопасности для обслуживающего персонала, комфортности труда, минимальных затрат ручного и тяжелого физического труда, необходимых санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала. В перспективе обеспечение безлюдной выемки угля;
2. Технико-экономическая задача, заключающаяся в повышении производительности работы машин, снижении себестоимости добычи угля;
3. Эксплуатационная задача, заключающаяся в обеспечении эффективного функционирования машин в рациональных режимах, поддержания работоспособного их состояния и обеспечении параметров надежности оборудования.
Таким образом, цель автоматизации управления технологическим процессом добычи угля заключается в поиске реализации технологических режимов, обеспечивающих безопасное ведение работ и наилучшее соотношение между количественными и качественными показателями процесса при минимуме производственных затрат.
Высшая ступень автоматизации процесса добычи угля – автоматическое управление при безлюдной добычи угля.
В общем, при автоматизации мехатронизированных очистных комбайнов должны выполняться следующие задачи:
1) управление с рациональной степенью интеллектуализации функциональными движениями их рабочих органов с требуемыми характеристиками и параметрами;
2) необходимые виды защит от различного рода технологических перегрузок и нештатных ситуаций;
3) функции сервисного характера, улучшающие качество эксплуатации оборудования (например, диагностическое обеспечение контроля технического состояния узлов в режиме мониторинга).
Для этого к системе автоматизации очистным комбайном нормативными документами, в том числе «Правилам безопасности в угольных шахтах» и «Нормативам по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов»,. предъявляются следующие требования:
- перед началом работы машины или перед включением любого ее подвижного узла, работа которого может представить опасность для находящихся поблизости людей, должен подаваться предупредительный звуковой сигнал;
- местное управление машиной и ее исполнительными органами (с рабочего места оператора на машине);
- дистанционное управление машиной и ее исполнительными органами с соответствующих пультов, носимых оператором или размещенных в лаве, предпочтительнее с беспроводными каналами управления;
- дистанционное управление машиной с пульта, расположенного на штреке в соответствии с требованиями безопасности при работе на выбросоопасных пластах;
- при наличии двух пультов управления – на машине и в выработках, то должна быть исключена возможность одновременного пуска с двух и более пультов, а отключение должно выполняться с любого пульта;
- автоматическое регулирование рабочей скорости подачи;
- автоматическую стабилизацию нагрузки электродвигателей исполнительных органов. При наличии двух электродвигателей, работающих на общий вал, должен использоваться также режим стабилизации суммарной мощности этих двигателей;
- снижение скорости подачи до нуля, если не обеспечивается стабилизация заданного значения нагрузки электродвигателей исполнительных органов;
- для очистных комбайнов с двумя вынесенными подсистемами подачи с цепным тяговым органом одновременно с автоматической стабилизацией нагрузки электродвигателей исполнительных органов должна обеспечиваться координация текущих значений угла расположения звезды, подтягивающей холостую ветвь тяговой цепи, по отношению к звезде, перемещающей рабочую ветвь тягового органа. Эта координация необходима для реализации заданного среднего уровня тягового усилия в холостой ветви цепи и минимизации амплитуд колебательных составляющих нагрузок в тяговом органе, обусловленных характером работы зацепления «звездочка - круглозвенная цепь»;
- автоматическое управление перемещением комбайна вдоль забоя с учётом изменения мощности и гипсометрии пласта
- автоматическую защиту от опрокидываний и несостоявшихся пусков электродвигателей силовых подсистем;
- отображение контрольной, оперативной и аварийной информации на пульте управления;
- сохранение контрольной информации.
- оперативную громкоговорящую связь в очистном забое. Количество и места размещения переговорных устройств в забое должны обеспечивать удобство и безопасность их использования.
