P r z e d sta w io n y m o d el z o s ta ł w y k o rz y sta n y d o przep row ad zen ia a n a lizy m o ż liw o ś c i u z y sk a n ia w y s o k ie j k o n cen tra cji w y d o b y c ia w każdej z bad anych ścia n na p o d s ta w ie w y n ik ó w p o m ia r ó w i d a n y ch z eb ra n y ch w trakcie p ro w a d zen ia badań e k sp lo a ta cy jn y ch . P rz y jęto c zte - r o z m ia n o w ą o r g a n iza c ję produkcji z trzem a zm ian am i p rod u k cyjn ym i i je d n ą k o n se rw a cy jn o - n ap raw czą. J e d y n ie w p rzyp ad k u ścia n p o d sa d zk o w y ch , p ro w a d zo n y ch w k op aln i „ M y s ło w i
c e ”, z e w z g lę d u na w y m o g i te ch n o lo g ic z n e z a sto so w a n o sy stem z d w o m a zm ia n a m i p rod u k c y jn y m i i je d n ą p r z ez n a c zo n ą na p od sad zan ie.
Z a ło ż o n o , ż e u z y sk a n ie śred n ieg o w y d o b y c ia d o b o w e g o na p o z io m ie 5 0 0 0 to n w d łu ż
s z y m p r z e d z ia le c z a s o w y m j e s t realne, g d y z o sta n ie o n o o sią g n ię te przy w y k o rz y sta n iu d y s
p o z y c y jn e g o c za su p racy m a szy n w przodku w p rzed ziale 5 0 -8 0 % . P rzyjęty za k res o d p o w ia d a śred n iem u w y k o rz y sta n iu cza su d y s p o z y c y jn e g o w o k resie d w u ty g o d n i w śc ia n a c h o w y s o k o ś c i w ię k s z e j o d 2 ,2 m , przy cztero zm ia n o w ej organ izacji produ kcji, w l o s o w o w y b ra n y ch śc ia n a c h w io s n ą 1 9 9 7 roku [1 8 ]. M o ż liw o ś ć sp ełn ien ia d ru g ieg o w arunku, z w ią z a n e g o z u z y sk a n iem w y d o b y c ia s z c z y t o w e g o na p o z io m ie 12 0 0 0 ton na d ob ę, sp ra w d z o n o w y z n a c za ją c w a r to ść m a k s y m a ln e g o w y d o b y c ia d o b o w e g o przy p e łn y m w y k o rz y sta n iu d y s p o z y c y jn e g o cza su p ra cy m a sz y n w przodku.
Z a le ż n o ś ć w y d o b y c ia d o b o w e g o od stop n ia w y k o rzy sta n ia cza su d y s p o z y c y jn e g o pracy m a sz y n w p rzod k u dla w s z y s tk ic h w a ria n tó w pracy kom b ajnu w śc ia n ie 5/1 i d la śc ia n y 5 N w k op aln i „ B o g d a n k a ” p rzed sta w io n o na rys. 4 .1 . D an e w y k o rz y sta n e d o w y z n a c z e n ia ty c h ch a rak terystyk z e s ta w io n o w ta b licy 4 .1 . W przypadku w a ria n tó w B I i B 2 e fe k ty w n y zab iór kom b ajn u przy z w r o c ie urabiania p rzec iw n y m d o zw rotu o d sta w y w y z n a c z o n o z u w z g lę d n ie n iem fak tu , ż e p rzy tym z w r o c ie c z ę ś ć ścia n y b y ła urabiana jed n o stro n n ie. N ie z a le ż n ie od śred n ic o r g a n ó w urabiających d łu g o ść kom bajnu przyjęta d o a n alizy w y n o s i 12,5 m.
Z g o d n ie z p rzy jęty m kryterium w e w s z y s tk ic h a n a lizo w a n y c h p rzyp ad k ach m o ż liw e je s t o s ią g n ię c ie śr e d n ie g o w y d o b y c ia 5 0 0 0 ton na d ob ę, g d y ż j e g o u z y sk a n ie z w ią z a n e je s t z w y k o rzy sta n iem d y s p o z y c y jn e g o cza su pracy w granicach 4 7 -6 0 % .
N a jle p s z e w y n ik i p ro d u k cy jn e w w arunkach pok ładu 3 8 2 w kop alni „ B o g d a n k a ” m o żn a b y ło o s ią g n ą ć w ś c ia n ie 5 N , przy z a sto so w a n iu w ariantu Ł 2 u sta w ien ia o r g a n ó w urabiają
c y ch , w y p o s a ż o n y c h w n o ż e p r o m ien io w e. O dobrym w y k o rzy sta n iu p o te n c ja ln y c h m o ż liw o ści te c h n ic z n y c h k om b ajn u ś w ia d c z y średnia, d la obu z w r o tó w urabiania, w a r to ść w sk a źn ik a w y k o r z y sta n ia te o re ty cz n e j w y d a jn o śc i kom b ajnu w y n o sz ą c a 0 ,5 2 6 . D z ię k i p r a w id ło w e m u p r z e b ie g o w i p r o c esu urabiania i ła d o w a n ia urobku p rzez ob a organ y śred n ie w y k o rz y sta n ie
Stopień wykorzystania czasu dyspozycyjnego
Rys. 4.1. Wpływ przebiegu ładowania urobku na możliwość uzyskania wysokiej koncentracji wydobycia Fig. 4.1. Influence o f the run o f the action of cut coal loading on a feasibility o f high concentration of extraction
m o c y n o m in a ln ej kom b ajn u b y ło na p o z io m ie 52% przy w artości w sk a źn ik a n ieró w n o m ier- n o ś c i o b c ią ż e n ia o r g a n ó w rów nej 0 ,2 3 .
W a r to ść w s k a ź n ik a n ieró w n o m ier n o ści o b cią żen ia o rg a n ó w w y z n a c z o n o ja k o iloraz róż
n ic y śr e d n ie g o o b c ią ż e n ia s iln ik ó w nap ęd zających organy: w y p rz ed za ją c y i ty ln y oraz śred
n ie g o o b c ią ż e n ia siln ik a o w ię k sz y m p ob orze prądu.
Z a m ia n a n o ż y p r o m ien io w y ch na sty czn e (ścia n a 5/1, wariant Ł 2 ) spraw iła, ż e zm niej
s z y ła się n ie r ó w n o m ie r n o ś ć o b cią że n ia o rg a n ó w (k r= 0 ,1 3 ) przy j e d n o c z e sn y m spadku w y k o rzystan ia m o c y n om in aln ej (k N = 49,4 % ). Jednak w e fek c ie zm n ie jsze n ia średniej p rędk ości p o s u w u kom b ajn u p o z io m w y d o b y c ia 5 0 0 0 t/d m ożna b y ło o sią g n ą ć przy pracy k om b ajnu p r z ez 50% c z a s u d y s p o z y c y jn e g o . N ie b ez z n a czen ia b ył fakt, ż e d łu g o ść śc ia n y b y ła o 5 0 m w ię k s z a w sto su n k u d o śc ia n y 5N .
N a jn iż s z e w y d o b y c ie , sp o śró d an a lizo w a n y ch przypad k ów , o sią g n ię to by przy k o n w e n c jo n a ln y m u s ta w ien iu o r g a n ó w urabiających za ró w n o przy pracy z ład ow ark am i, jak i b e z ła d o w a rek . W o bu przypad k ach przy d u żym stop niu w y k o rzy sta n ia m o c y n om inaln ej (6 0 ,8 % - w ariant Ł l , 4 7 ,9 % - w ariant B I ) u zysk an o n ajn iższe w artości w sk a źn ik a w y k o r z y sta n ia w y d a jn o ści te o re ty cz n e j (0 ,3 8 2 - w ariant Ł l , 0 ,4 4 4 - w ariant B I ) . C ech ą ch a ra k tery sty czn ą o b c ią ż e n ia k o m b a jn u w ob u przypadkach b y ło n a jw ię k sze z r ó ż n ico w a n ie o b c ią że n ia obu org a n ó w ( 0 ,4 9 - w ariant Ł l , 0 ,2 4 - wariant B I ) , sz c z e g ó ln ie przy ruchu kom bajnu p r z ec iw n y m do z w ro tu o d s ta w y ( 0 ,5 4 - w ariant Ł l , 0 ,4 4 - w ariant B I ) .
N ie ste ty , w ża d n y m przypadku nie udało się o sią g n ą ć w y d o b y c ia s z c z y to w e g o na p o z io m ie 12 0 0 0 t/d. P rzy p ełn y m w y k o rzy sta n iu d y s p o z y c y jn e g o cza su pracy w ścia n ie 5 N m ożn a b y ło u z y s k a ć 10 6 0 0 t/d, a przy w a ria n cie u sta w ien ia o rg a n ó w Ł 2 w ścia n ie 5/1 praw ie
10 0 0 0 t/d.
Wskaźnikicharakteryzującewykorzystaniemożliwościtechnicznychkombajnu
P rzy tym sa m y m stop niu w y k o rzy sta n ia w y d a jn o ści te o rety czn e j kom b ajnu w y d o b y c ie s z c z y t o w e na z a ło ż o n y m p o z io m ie b y ło b y o sią g a ln e w śc ia n ie 5 N , g d y b y d łu g o ś ć ścia n y w y n o s iła 3 0 0 m (rys. 4.1 - lin ia przeryw ana).
U z y s k a n ie w y so k iej koncentracji w y d o b y c ia z e ścia n y , z g o d n ie z kryteriam i pod an ym i p r zez W . S ik o rę, w w arunkach pok ładu 3 8 2 w K W K B o g d a n k a je st zatem m o ż liw e przy z a sto s o w a n iu o r g a n ó w o średn icy 1700 mm i szero k o ści zabioru 0 ,9 5 m, w y p o s a ż o n y c h w n o ż e p r o m ie n io w e , p rzy p od sięb iern ej pracy organu ty ln e g o , w śc ia n ie o d łu g o ści 3 0 0 m.
N a r y s.4 .2 p rzed sta w io n o z a le ż n o ść w y d o b y c ia d o b o w e g o o d stop nia w y k o r z y sta n ia d y s
p o z y c y jn e g o c z a su pracy dla obu w a ria n tó w pracy kom bajnu w ścia n ie B -3 w kop alni B ory- nia i d la śc ia n y 6 N w kop alni B ogd an k a. W y k resy te p o zw a la ją na p o ró w n a n ie m o ż liw o ś c i p ro d u k cy jn y ch przy z a sto so w a n iu te ch n o lo g ii urabiania d w u stro n n eg o (praca z ła d o w a rk a m i) i je d n o s tr o n n e g o (praca b e z ła d o w a rek ) w w arunkach tej sam ej ścia n y . J e d n o c z e ś n ie z e w z g lę d u na z a s to s o w a n ie o rg a n ó w urabiających o tych sam ych param etrach w p o r ó w n y w a l
n y ch w aru n k ach naturalnych, o d n ieść m o żn a do sieb ie w y d o b y c ie d o b o w e u zy sk a n e w śc ia nach B -3 i 6 N , u z y sk a n e przy różnej d łu g o ści ścia n y i r óżn ych kierunkach ob rotu o rg a n ó w u ra b ia ją cy ch ( Ł l , Ł 2).
Stopień wykorzystania czasu dyspozycyjnego
Rys. 4.2. Porównanie wydobycia dobowego możliwego do uzyskania w ścianach B-3 i 6N Fig. 4.2. Comparison o f daily outputs obtainable on the faces B-3 and 6N
P o m im o n a jm n ie jsz eg o w y k o rzy sta n ia p otencjalnych m o ż liw o ś c i te ch n icz n y c h kom b aj
nu (kQ = 0 ,3 8 ), z a ło ż o n y p o z io m w y d o b y c ia d o b o w e g o 5 0 0 0 ton m ożna b y ło o sią g n ą ć w ś c ia n ie 6 N przy 55% w y k o rzy sta n iu d y s p o z y c y jn e g o czasu pracy, a przy p ełn y m je g o w y k o rzystan iu m o ż n a b y ło u z y sk a ć w y d o b y c ie 9 0 0 0 t/d. W yn ik a to przede w szy stk im z w ię k szej o p on ad 60 % d łu g o ści ścia n y i w ię k sz e j w y d a jn o ści teoretyczn ej kom bajnu.
W y k o r z y s ta n ie teo rety czn ej w y d a jn o śc i kom b ajnu w 52% nie z a p e w n iło n a to m ia st u z y sk a n ia w y s o k ie j k on cen tracji w y d o b y c ia przy z a sto so w a n iu w śc ia n ie B -3 te c h n o lo g ii urabia
n ia j e d n o s tr o n n e g o . W y d o b y c ie 5 0 0 0 t/d m o g ło b y ć o sią g n ię te przy 90% w y k o rz y sta n ia cza su d y s p o z y c y j n e g o , c o je s t n ie z w y k le trudne d o utrzym ania w trakcie c a łe g o ok resu ek sp loatacji śc ia n y . Z a s to s o w a n ie te c h n o lo g ii urabiania d w u stro n n eg o w w arun kach tej śc ia n y , m o ż liw e d z ięk i w y p o s a ż e n iu kom b ajn u w ład ow arki o sło n o w e , p o z w o liło przy p e łn y m w y k o rz y sta n iu c z a s u p ra cy m a sz y n w p rzodk u na z w ię k s z e n ie w y d o b y c ia d o b o w e g o o p on ad je d n ą trzecią,.
Z m ia n a te c h n o lo g ii urabian ia jed n o stro n n eg o na d w u stron n e u m o ż liw iła w w arun kach ś c ia n y B -3 w K W K B o r y n ia na u z y sk a n ie śred n ieg o w y d o b y c ia d o b o w e g o o d p o w ia d a ją c eg o w y m o g o m w y s o k ie j k on cen tracji produkcji.
W a r to ść w s k a ź n ik a n ieró w n o m iern o ści o b c ią że n ia o r g a n ó w w śc ia n ie B -3 b y ła równa:
0 ,3 5 - p rzy z a s to s o w a n iu ła d o w a rek i 0 ,5 - przy pracy b ez ła d o w a rek , p o d cz a s g d y w ścia n ie 6 N w y n o s iła 0 ,1 3 7 . S ta n o w i to k o lejn e p o tw ierd z en ie faktu, ż e zm ia n a kieru nk u o b r o tó w w p rzy p a d k u o r g a n ó w urabiających o śred n icy 18 0 0 m m k o r zy stn ie w p ły w a na stan o b c ią ż e n ia z e w n ę tr z n e g o k om b ajnu , a w rezultacie na j e g o w y d a jn o ść.
D a n e n ie z b ę d n e d o a n a lizy m o ż liw o ś c i u zy sk a n ia o k r e ślo n e g o p o z io m u w y d o b y c ia w w a ru n k a ch e k sp lo a ta c y jn y c h p o z o sta ły c h ścia n o b jęty ch p om iaram i p r z ed sta w io n o w ta b licy 4 .2 .
Z u z y s k a n y c h na p o d sta w ie tych d an ych charakterystyk (rys. 4 .3 ) w y n ik a , ż e ty lk o w p rzy p a d k u tr ze ch z p o z o sta ły c h sie d m iu ścia n m o ż liw e b y ło b y u z y sk a n ie w d łu ż sz y m p rze
d z ia le c z a s u w y d o b y c ia d o b o w e g o na p o z io m ie 5 0 0 0 ton.
Stopień wykorzystania czasu dyspozycyjnego Rys. 4.3. Wydobycie dobowe w funkcji wykorzystania dyspozycyjnego czasu pracy Fig. 4.3. Daily output versus utilization of available worktime
Wskaźniki charakteryzującewykorzystaniemożliwościtechnicznychkombajnu Mysłowice 420
s UR-1Z 0,75 0,68 1
2,75 4,6 15-23
ON 88,4 0,27 1833,1 571,3
• 0,312
• 0,312
Mysłowice 511
s UR-1P 0,75 • 0,69 3,89 2,24 14-30
fS 156,9 0,19 1428,8 l
525,8
• 0,368 0,368
Szczyglowice
5 UR-1Z 0,75 0,7 1
3,91 4,27 12-26
<N
cN 129,5 0,2 1225,7 798,8 1
0,652
• 0,652
KnurówG-II
S UR-1Z 0,65 0,61 • r*-T 3,74 19-26
CS 134,7 to 1030,0 569,6
• 0,553
• 0,553
Makoszowy
S UR-1Z 0,65 0,62 •
6,31 7,61 7-17 CO 59,2 0,28 1312,0 987,0
• 0,752 1
0,752
KnurówG-VIII
5 UR-1Z 0,65 0,63 1
2,62 4,45 14-21
sO
157,6
o' 783,6 355,3 1
0,453
1
0,453
Sośnica
5 UR-2 0,65 0,58 0,56 4,25 f O
•O 12-16 <n
52,6 0,4 975,9 462,6 557,0 0,474 0,571 0,522
Oznaczenieściany Wariant Technologiaurabiania zgodny przeciwny zgodny przeciwny zgodny przeciwny zgodny przeciwny ogólnie
nominalny efektywny wartość średnia zakres w. średnia maksymalna średnia
Zabiór [m] Prędkość posuwu [m/min] Czas operacji technologicznych [min] Czas cyklu [min]
CUN
Wydajność kombajnu [t/h]
i 1
W przypadku ściany 086 w kopalni „M akoszowy” założony poziom w ydobycia mógł być osiągnięty przy w ykorzystaniu dyspozycyjnego czasu pracy w 62%, a w ścianach nr 4 w kopalni „S ośnica” i nr IX w kopalni „Szczygłowice” odpowiednio przy 73 i 76%.
O siągnięcie wysokiej koncentracji wydobycia w ścianie nr 086 w KW K M akoszowy, przy zastosow aniu urabiania jednostronnego, było możliwe dzięki uzyskaniu największej w artości, pośród badanych ścian, wskaźnika wykorzystania teoretycznej w ydajności kom baj
nu w ynoszącej 0,752 oraz dużej wydajności teoretycznej kombajnu (1312 t/h). W skutek w ła w ydajności teoretycznej kom bajnu (976 t/h) dzięki zastosowaniu technologii urabiania dw u
stronnego i spraw nem u przebiegow i operacji przygotow awczo-zakończeniow ych cyklu (T pz = 13 min). D uże znaczenie miało także dobre wykorzystanie potencjalnych m ożliwości tech jednostronnego okazało się niemożliwe. W pływ na wykorzystanie m ożliwości technicznych kom bajnu w ścianie G -II miało niezgodne z wymogam i zasilanie elektryczne kom bajnu i
borem przenośnika ścianow ego N atom iast niewykorzystanie w ydajności teoretycznej kom bajnu w ścianie 511 było w ynikiem bardzo dużego zróżnicowania obciążenia silników napę
dzających organy urabiające (kr = 0,55). N a wyniki produkcyjne obu ścian w pływ a również
krótszy, w porównaniu z pozostałymi, czas dyspozycyjny zw iązany z wym ogam i technolo
gicznym i podsadzania wyrobiska.
P odstaw ow ą przyczyną niemożliwości osiągnięcia wysokiej koncentracji w ydobycia w ścianie nr G -V III w kopalni Knurów była zbyt mała w ydajność teoretyczna kombajnu (784 t/h) w ynikająca z wysokości ściany (2,6 m), szerokości zabioru (0,65 m) i maksymalnej prędkości posuw u kombajnu (5,6 m/min). Zastosowanie w takiej sytuacji w ścianie o długości 246 m technologii urabiania jednostronnego sprawiło, że przy pełnym w ykorzystaniu czasu dyspozycyjnego m ożna byłoby uzyskać wydobycie 3800 t/d. Przy utrzym aniu tej samej w ar
tości w skaźnika w ykorzystania wydajności kombajnu (kQ=0,45) przy urabianiu zgodnym ze zw rotem odstaw y i założeniu, że przy zwrocie przeciwnym kombajn mógłby uzyskiw ać pręd
kość posuw u o 20% m niejszą w stosunku do zwrotu zgodnego, w prow adzenie technologii urabiania dw ustronnego pozwoliłoby na osiągnięcie maksymalnego w ydobycia 5300 t/d, a w ięc w yższego o około 40%.
Z przeprow adzonej powyżej analizy wynika, że o możliwości uzyskania wysokiej kon
centracji w ydobycia w dużej mierze decyduje stan obciążenia zew nętrznego kombajnu ścia
now ego i zastosow ana technologia urabiania. W celu wykazania wpływu tych czynników na w yniki produkcyjne ściany przeprowadzono analizę statystyczną danych dotyczących ścian objętych badaniam i, z pom inięciem wariantów B I, B2 i Ł1 w ścianie nr 5/1 w KW K B ogdan
ka. A naliza ta ma charakter jakościow y i jej celem jest ustalenie trendów zmian dotyczących rozw ażanej problem atyki. Liczebność próby nie pozwala na przeprowadzenie miarodajnej analizy jakościow ej, która powinna dotyczyć grup jednorodnych z uwzględnieniem parame
tró w w yposażenia technicznego kombajnu i zakresów wysokości ścian.
P oniew aż m iernikiem wykorzystania potencjalnych możliwości technicznych kombajnu w danych w arunkach eksploatacyjnych jest stopień wykorzystania jego w ydajności teoretycz
nej, na rys. 4.4 i 4.5 przedstawiono zależność tego parametru od w ykorzystania mocy nomi
nalnej kom bajnu oraz zróżnicowania obciążenia organów urabiających. Lepsze wykorzystanie m ocy nom inalnej sprzyja pełniejszemu wykorzystaniu teoretycznej wydajności kombajnu, natom iast duże zróżnicow anie obciążenia silników napędzających organy urabiające pow o
duje zm niejszenie w ykorzystania potencjalnych możliwości kombajnu. W iększe zróżnicow a
nie obciążenia obu organów pociąga za sobą zmniejszenie prędkości posuw u kombajnu, co zw iązane je st z działaniem autom atycznego regulatora prędkości posuwu kombajnu.
K onieczność wprow adzenia wskaźnika sprawności technologii potw ierdzają dane przed
staw ione na rys. 4 .6, z których wynika, że pełniejsze wykorzystanie mocy kom bajnu pozwala na osiągnięcie w iększego wydobycia dobowego. Wartości wydobycia dobow ego w poszcze
gólnych ścianach przyjęte do analizy odpowiadają wykorzystaniu dyspozycyjnego czasu pra
cy m aszyn w 50%. Bardzo istotny jest przy tym wpływ technologii urabiania kombajnem, gdyż przy takim samym stopniu wykorzystania mocy nominalnej zastosow anie urabiania dw ustronnego um ożliw ia uzyskanie większego wydobycia dobowego.
P rzedstaw iony model um ożliwia analizę kształtowania się wartości w skaźnika spraw no
ści technologii w odniesieniu do obu podstawowych technologii urabiania ściany kombajnem w zależności od uwzględnionych czynników wpływu. Dla przykładu przedstaw iono zależność w skaźnika spraw ności technologii od długości ściany dla urabiania jednostronnego (rys. 4.7) i dw ustronnego (rys. 4.8), przy prędkościach posuwu kombajnu w trakcie urabiania 2,5; 4,0;
5,5 m /m in i czasach trwania operacji przygotowawczo-zakończeniowych 15, 20 i 25 minut.
W y k o r z y s t a n i e m o c y n o m in a ln e j k o m b a j n u
Rys. 4.4. Wpływ poboru mocy na wykorzystanie wydajności teoretycznej kombajnu
Fig. 4.4. Effect of power consumption on utilization of the theoretical performance of a shearer
W s k a ź n i k z r ó ż n ic o w a n ia o b c ią ż e n ia o r g a n ó w k r
Rys. 4.5. Wpływ zróżnicowania obciążenia organów na wykorzystanie teoretycznej wydajności kombajnu Fig. 4.5. Effect of diversifying the load of cutting drums on utilization of shearer’s rated power
Wykorzystanie mocy nominalnej kombajnu Rys. 4.6. Zależność wydobycia dobowego od wykorzystania mocy nominalnej kombajnu Fig. 4.6. Dependence of a daily output on utilization of shearer’s rated power
Przy urabianiu jednostronnym stosunek prędkości posuwu przy urabianiu i ruchu m anew ro
w ym w ynosi 0,6 przy prędkości 2,5 m/min. W pozostałych przypadkach jego wartość zmienia się, gdyż założono stałość prędkości przy ruchu manewrowym. Przy technologii urabiania dw ustronnego stosunek prędkości przy obu zwrotach przyjęto równy 0,8 dla prędkości 2,5 m /m in, po czym przy pozostałych wartościach prędkości przy ruchu zgodnym prędkość po
suwu przy ruchu przeciw nym pozostaje stała.
Długość ściany [m]
Rys. 4.7. Zależność wskaźnika sprawności technologii od długości ściany przy urabianiu jednostronnym Fig. 4.7. Dependence of the coefficient of technological efficiency on a face length in case of unidirectional
mining
W przypadku urabiania dwustronnego zwiększenie długości ściany powoduje znacznie większy w zrost wartości wskaźnika sprawności technologii w porównaniu z urabianiem je d nostronnym , przy czym im w iększa jest prędkość posuwu kombajnu tym popraw a sprawności je st bardziej znaczna. W zrost ten zależy również od czasu trw ania operacji przygotow awczo- zakończeniow ych cyklu. Dla przykładu skrócenie czasu tych operacji z 25 do 15 minut przy prędkości posuw u kom bajnu 2,5 m/min zwiększa sprawność urabiania dw ustronnego o 4%
przy długości ściany 150 m, a przy długości 300 m tylko o 2,5%. W tych sam ych warunkach przy urabianiu jednostronnym wzrost ten wynosi odpowiednio 1,5% i 0,5%.
Przedstaw ione przebiegi wykazują, że przy zastosowaniu kombajnów ścianow ych z je d nym zakresem prędkości posuwu, dla tych samych wartości czasu operacji przygotow awczo- zakończeniow ych i przy tym samym stopniu wykorzystania teoretycznej w ydajności kombaj
nu, korzystniejsza je st technologia urabiania dwustronnego. O ilościowej różnicy sprawności technologii decyduje w ów czas stosunek prędkości posuwu przy obu zwrotach urabiania przy urabianiu dw ustronnym i stosunek prędkości w trakcie urabiania i ruchu m anewrowego przy urabianiu jednostronnym .
Długość ściany (m)
Rys. 4.8. Zależność wskaźnika sprawności technologii od długości ściany przy urabianiu dwustronnym Fig. 4.8. Dependence of the coefficient of technological efficiency on a face length in case of bi-directional
mining
U zyskanie wysokiej koncentracji w ydobycia przy urabianiu jednostronnym um ożliw ia zastosow anie kom bajnu z dwoma zakresami prędkości posuwu: roboczej i m anewrowej.
O siągnięcie prędkości m anewrowej trzykrotnie większej od prędkości posuw u w trakcie ura
biania (rys. 4.7) pozw ala na uzyskanie w tych samych w arunkach eksploatacyjnych wartości w skaźnika spraw ności technologii odpowiadających urabianiu dw ustronnem u.
4.3. Podsumowanie i wnioski
Z aproponow any model przebiegu procesu produkcyjnego w ścianie stanow i now atorskie ujęcie problem atyki związanej z ustaleniem w ydobycia dobow ego ze ściany i dzięki zw ięk
szeniu zakresu uw zględnionych czynników wpływu pozwala na przeprow adzenie w szech
stronnej analizy m ożliw ości uzyskania wysokiej koncentracji wydobycia. Zaproponow ane ujęcie problem u um ożliw ia szczegółow ą ocenę wpływu param etrów pracy poszczególnych typów kom bajnów dużej mocy (m aksym alna prędkość posuwu, nom inalna szerokość zabioru) w w arunkach eksploatacyjnych danego przodka ścianowego (w ysokość i długość ściany, gę
stość w łaściw a w ęgla) na potencjał produkcyjny ściany, w ynikający z wydajności teoretycz
nej kom bajnu i rzeczyw istego czasu pracy maszyn, który jest w ypadkow ą dyspozycyjnego czasu pracy m aszyn i stopnia je g o wykorzystania.
W prow adzenie do m odelu w skaźnika sprawności technologii po raz pierwszy pozw ala ocenić ilościow o w pływ zastosowanej technologii urabiania na w ykorzystanie potencjalnych m ożliw ości produkcyjnych ściany. W skaźnik ten, określający relację rzeczyw istego w ydoby
cia dobow ego i potencjału produkcyjnego ściany, uwzględnia łączny w pływ stopnia w ykorzy
stania teoretycznej wydajności kombajnu (k ę ) oraz przebiegu poszczególnych operacji cyklu produkcyjnego w ścianie, który wynika z zastosowanej technologii urabiania.
W yraźne rozgraniczenie teoretycznej wydajności kombajnu i stopnia jej w ykorzystania w danych w arunkach eksploatacyjnych pozwala na przeprowadzenie analizy w pływ u stanu ob
ciążenia zew nętrznego kombajnu ścianowego na możliwość uzyskania wysokiej koncentracji produkcji.
Szczegółow e wyniki analizy przedstawione w niniejszym rozdziale pozw alają na sfor
m ułow anie w niosków uogólniających:
1. Stopień w ykorzystania wydajności teoretycznej, będący wyznacznikiem w ykorzystania potencjalnych możliwości technicznych kombajnu, zależy od spożytkowania mocy nomi
nalnej kom bajnu i zróżnicow ania obciążenia napędów organów urabiających. Przy w ięk
szym stopniu w ykorzystania mocy nominalnej i mniejszych w artościach w skaźnika nie- równom ierności obciążenia organów urabiających uzyskuje się lepsze w ykorzystanie wy
dajności teoretycznej kombajnu.
2. Przebieg procesu ładowania urobku na przenośnik organem tylnym i wynikający z tego stan obciążenia zew nętrznego kombajnu w znaczący sposób wpływa na w yniki produk
cyjne ściany. Prawidłow y dobór kierunków obrotów organów urabiających o średnicach 1700 i 1800 mm oraz właściwe usytuowanie ładowarek osłonowych w arunkują możli
w ość uzyskania wysokiej koncentracji wydobycia.
3. W arunkiem uzyskania wysokiej koncentracji wydobycia przy zastosowaniu technologii urabiania jednostronnego jest zapewnienie dużej wydajności teoretycznej kom bajnu i wy
sokiego stopnia jej wykorzystania. Przy braku możliwości ich spełnienia powinno być stosow ane urabianie dwustronne.
4. W przypadku stosowania kombajnów z jednym zakresem prędkości posuwu, przy tym samym stopniu w ykorzystania teoretycznej wydajności kombajnu, zdecydowanie korzyst
niejsze je st urabianie dwustronne. W ścianach, w których preferow ana jest technologia urabiania jednostronnego, uzyskanie wartości wskaźnika technologii na poziom ie urabia
nia dw ustronnego wym aga zastosowania kombajnu z dwom a zakresami prędkości posu
wu.
5. OCENA PRAWIDŁOWOŚCI DOBORU KOMBAJNU DO W ARUNKÓW EKSPLOATACYJNYCH
O cena zastosow ania kombajnu w w arunkach eksploatacyjnych danego przodka wym aga przeprow adzenia analizy energochłonności procesu roboczego, zwanej energochłonnością urabiania. Z e w zględu na fakt, że nie można określić w sum arycznym poborze mocy przez kom bajn osobno udziału oporów związanych z urabianiem calizny, ładow aniem urobku orga
nam i urabiającym i na przenośnik i przemieszczaniem kom bajnu w zdłuż czoła ściany w pro
w adzono pojęcie energochłonności procesu urabiania skał w ęglow ych kom bajnem ściano
wym, k tó re uw zględnia łączny udział w szystkich wyżej w ym ienionych procesów.
O becnie stosow anym w yznacznikiem energochłonności procesu urabiania skał w ęglo
w ych kom bajnem ścianow ym je st wskaźnik energochłonności urabiania, w yznaczany jako
O energochłonności procesu urabiania skał w ęglowych w w arunkach eksploatacyjnych przodka ścianow ego o określonej wysokości, przy urabianiu w ęgla o danej gęstości właściwej decyduje pobór mocy przez kombajn i jego wydajność. Przy ustalonym przez w ysokość ścia
ny i szerokość zabioru polu przekroju poprzecznego w arstw y skrawanej param etrem de
term inującym w ydajność kom bajnu je st prędkość posuwu. Jednocześnie przebieg poboru m o
cy w funkcji prędkości posuwu, zależny od stanu obciążenia kom bajnu w danych warunkach eksploatacyjnych, je st charakterystyczny dla każdego zastosowania kombajnu. K orzystając zatem z w yznaczonych dla określonego przodka ścianow ego charakterystyk eksploatacyjnych m ożna w yznaczyć dodatkow o charakterystykę energochłonności procesu urabiania skał w ę
glow ych kom bajnem ścianowym przedstaw iającą kształtowanie się wartości tego wskaźnika w zależności od prędkości posuwu.
glow ych kom bajnem ścianowym przedstaw iającą kształtowanie się wartości tego wskaźnika w zależności od prędkości posuwu.