Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое


На правах рукописи


Талеров Константин Павлович


ОБОСНОВАНИЕ Характеристик выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое


Специальность 05.05.06 – Горные машины


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012

Работа выполнена в федеральном муниципальном экономном Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое образовательном учреждении высшего проф образования Государственном минерально-сырьевом институте «Горный».


Научный управляющий –

доктор технических наук, доктор

Габов Виктор Васильевич


Официальные оппоненты:

Тарасов Юрий Дмитриевич

доктор технических наук, доктор, Государственный минерально-сырьевой институт «Горный», доктор кафедры Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое горных транспортных машин.


Казаков Сергей Владимирович

кандидат технических наук, НПК «Механобр-техника» (ЗАО), старший инженер-конструктор.


Ведущая организация – ФГБОУ ВПО Тульский муниципальный институт.


Защита диссертации состоится «19» июня 2012 г.

в 10 ч. 30 мин. на заседании Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое диссертационного совета Д 212.224.07 при Государственном минерально-сырьевом институте «Горный» по адресу: 199106, Санкт-Петербург, В.О., 21-я линия, д. 2, ауд. 7212.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного минерально-сырьевого института «Горный».


Автореферат разослан Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое «18» мая 2012 г.


Ученый секретарь
диссертационного совета,

д


.т.н., доктор И.П. ТИМОФЕЕВ

^ ОБЩАЯ Черта РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные комбайновые очистные механизированные комплексы являются главным средством выемки угля при отработке пластов пологого падения мощностью Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое 0,9…6,0 м и способны вести выемку сложных по структуре угольных пластов с прослойками породы и жесткими включениями, что в особенности животрепещуще с учетом тенденции сокращения количества очистных забоев с подходящими критериями выемки угля Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое. Комбайновые комплексы со особыми мероприятиями используют при отработке угольных пластов со сложными критериями, относящихся к III группе типовых критерий по применению выемочных машин. Такие очистные забои характеризуются низкой устойчивостью процесса Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое выемки угля очистными комплексами.

В процессе работы комбайновых очистных механизированных комплексов (ОМК) значимые издержки времени приходятся на перевод комбайна на последующую выемочную полосу, что значительно понижает производительность. Эксплуатационная производительность часто в 2 и Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое поболее раза меньше расчетной технической производительности. В подавляющем большинстве комбайновых лав засечка очистного комбайна осуществляется методом «косого заезда», который так же ведет к насыщенному износу оборудования, повышению риска обрушения кровли, повышению погрешности Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое прямоты фронта очистного забоя. Изменение метода перевода очистного комбайна на последующую выемочную полосу на передную засечку шнеков комбайна в ниши под размер ступицы уменьшает время выполнения концевых операций. Но не исследованы Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое средства проведения таких ниш – выемочные модули, способные подготавливать ниши в лавах, работающие по угольным пластам со сложными критериями выемки угля. Потому определение схемных решений конструкций, обоснование характеристик выемочных модулей, а так же определение области оптимального Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое использования выемочных модулей является животрепещущей задачей.

Вопросами совершенствования очистных механизированных комплексов занимались: Докукин А.В., Хорин В.Н., Солод В.И., Коровкин Ю.А., Мышляев Б.К., Некрасов В.В., Потапенко В Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое.А., Кантович Л.И., Крашкин И.С., Худин Ю.Л. и многие другие.

^ Цель работы. Обоснование характеристик выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое, обеспечивающих переход Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое на передную засечку очистного комбайна и увеличение эффективности работы очистного механизированного комплекса.

^ Мысль работы. Увеличение производительности комбайновых очистных механизированных комплексов достигается переходом от засечки косыми заездами с соответствующей многоопрерационностью, значимой длиной концевых участков на передную Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое засечку шнекового комбайна в заблаговременно приготовленные выемочным модулем ниши.

Задачки исследовательских работ:

^ Способы исследования. В работе применен полный Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое способ, включающий научный анализ и обобщение опыта проектирования и эксплуатации очистных механизированных комплексов и выемочных модулей. Главные теоретические результаты получены с внедрением способов теоретической механики, теории прочности и математического моделирования Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое с внедрением пакета PTC Mathcad.

^ Научная новизна:

  1. Разработана новенькая структура средств всеохватывающей механизации очистных работ и соответственная структура технологического процесса, обеспечивающих увеличение стойкости и интенсивности процесса добычи угля очистным механизированным комплексом Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое, работающим по угольным пластам, относящимся к III группе типовых критерий по применению выемочных машин.

  2. Установлена зависимость производительности выемочных модулей от их конструктивных и режимных характеристик, позволяющая проводить выбор оптимальных характеристик выемочных модулей.

  3. Установлена зависимость Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое роста производительности очистных механизированных комплексов при оборудовании их выемочными модулями от длины очистных забоев в определенных горно-геологических и горнотехнических критериях.

^ Защищаемые научные положения:

1. Математическая модель функционирования выемочного модуля при проведении ниши Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое для передней засечки очистного комбайна, учитывающая конструктивные характеристики выемочного модуля, горнотехнические условия добычного участка и технические характеристики очистного комбайна, позволяет оценить малый объем ниши, скорость ее проведения, рациональную толщину стружки и Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое количество нужных срезов для действенного воплощения данного процесса.

2. Производительность очистного комбайнового механизированного комплекса при оснащении выемочными модулями, обеспечивающими переход на передную засечку очистного комбайна, возрастает прямо пропорционально произведению различия времени выполнения концевых операций Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое начального и нового варианта комплекса и массы добытого за цикл выемки угля и назад пропорционально квадратному трехчлену, аргументом которого является длина лавы, что справедливо для критерий, когда время цикла выемки ниши Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое выемочным модулем не ограничивает производительность очистного механизированного комплекса.

Достоверность научных положений, выводов и советов подтверждается согласованностью с признанными представлениями и физическими закономерностями; внедрением апробированных математических способов; правильностью построения расчетных моделей; сходимостью результатов Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое математического моделирования и построений в пакете автоматического проектирования Autodesk AutoCAD, также плодами экспериментальных исследовательских работ в очистном забое.

^ Практическая значимость работы:

1. Разработаны технические решения выполнения выемочного модуля и отдельных его частей (решение Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое о выдаче патента на изобретение по заявкам №2010148944 и №2010148811, патент РФ №2448247) и соответственная структура операций цикла его работы, обеспечивающие увеличение стойкости и интенсивности процесса добычи угля очистным механизированным комплексом.

2. Предложена методика определения оптимальных режимных Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое характеристик выемочного модуля и методика всеохватывающей оценки воздействия геометрических характеристик кинематической схемы на технические характеристики работы выемочного модуля.

3. Разработана программка для ЭВМ в пакете PTC Mathcad для расчета рациональной толщины стружки при Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое работе выемочного модуля и определения способности проведения выемочным модулем, данных геометрических характеристик, ниши, обеспечивающей передную засечку шнека с целью перевода очистного комбайна на последующую выемочную полосу.

4. Разработана программка для ЭВМ в Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое пакете PTC Mathcad для расчета производительности комбайновых очистных механизированных комплексов и оценки необходимости оснащения комплексов выемочными модулями.

^ Апробация работы. Главные положения и результаты работы докладывались на:

^ Личный вклад создателя.

Публикации. По теме диссертации размещено 5 печатных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки Рф, получен один патент на изобретение.

^ Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое и заключения, перечня литературы из 115 наименований. Общий объем содержательной части составляет 173 странички машинописного текста, содержит 7 таблиц, 57 рисунков и 3 приложения.

Во ведении приведена общая черта работы, обусловлена актуальность избранной темы.

В первой Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое главе диссертации выполнен анализ развития средств механизации очистных работ. Оценены более многообещающие направления совершенствования комбайновых ОМК. Обусловлен более многообещающий вариант роста эффективности угледобычи ОМК. Выполнен анализ вариантов механизации концевых операций и методов сокращения трудозатратности Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое и времени на их выполнение. Проанализированы разработанные выемочные модули в качестве устройств для выемки ниш. Сформулированы цель и задачки исследовательских работ.

^ 2-ая глава диссертации посвящена анализу объекта исследования, разработана модель Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое объекта исследования. Выбраны главные и вспомогательные способы исследований. Разработана методика выбора метода отделения угля от массива. Определена область начальных данных, ограничений и требований к выемочному модулю. Обусловлены характеристики нужной ниши для засечки шнеков очистных комбайнов Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое. Обусловлен выбор метода разрушения угольного массива выемочным модулем. Предложены вероятные схемы методов отделения угля от массива. Обусловлены тип и характеристики исполнительного органа и рабочего инструмента выемочного модуля. Обусловлены сборка и Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое кинематическая схемы выемочного модуля.

В третьей главе построена и изучена математическая модель процесса выемки ниши выемочным модулем, обусловлены режимные характеристики выемочного модуля. Определена зависимость производительности выемочного модуля (ВМ) от конструктивных и режимных Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое характеристик. На базе математической модели разработана расчетная программка в пакете PTC Mathcad.

В четвертой главе дано описание конфигураций в структуре очистного механизированного комплекса. Разработана методика определения производительности комплексов, оборудованных выемочными модулями. Приведено сопоставление производительности Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое ОМК, работающих по челноковой и однобокой схемам с переводом очистных комбайнов на последующую полосу угля косым заездом, и ОМК, оборудованных выемочными модулями, работающих с передней засечкой комбайна.

В заключении Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое приводятся общие выводы и советы.

защищаемые научные положения

Главные результаты работы отражены в последующих защищаемых положениях:

1. Математическая модель функционирования выемочного модуля при проведении ниши для передней засечки очистного комбайна, учитывающая конструктивные характеристики выемочного модуля, горнотехнические условия Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое добычного участка и технические характеристики очистного комбайна, позволяет оценить малый объем ниши, скорость ее проведения, рациональную толщину стружки и количество нужных срезов для действенного воплощения данного процесса.

Для засечки шнека очистного Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое комбайна нужна ниша под размер ступицы шнека комбайна. В таком случае при засечке ступица свободно заходит в нишу, а остальной массив на размер лопастей шнека разрушается торцевыми резцами, при всем этом Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое разрушенное полезное ископаемое лопастями шнека выгружается на забойный сборочный поток. Вероятный спектр высоты расположения оси ниши малых размеров, достаточных для засечки, ограничен поперечником шнеков комбайна (рис. 1). Глубина ниши – более 2-ух захватов шнека комбайна Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое.



Рис. 1. Размещение ниши под ступицу шнека

Предложена структурная схема устройства для проведения ниш (рис. 2). Выемочный модуль (ВМ) выполнен в виде манипулятора, установленного на секцию лавной механизированной укрепляй 1, которая связана с лавным сборочным потоком 2 гидроцилиндром Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое передвижки 3. Лавный сборочный поток 2 с забойной стороны может быть оборудован зачистным устройством 4. Козырек 5 механизированной укрепляй выполнен выдвижного скалывающего типа для зачистки кровли. На механизированной укрепляй, состоящей из основания 6, перекрытия Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое 7 и гидростоек 8, устанавливается платформа 9, которая передвигется средством гидроцилиндра 10. На платформу устанавливается манипулятор 11, который позиционируется с помощью гидроцилиндра 18, а подача исполнительного органа 14 на забой осуществляется гидроцилиндром подачи 13. В состав исполнительного органа входят скалыватели Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое 15, закрепленные в головках 16. Исполнительный орган может быть обустроен гидродвигателем поворота 17.



Рис. 2. Структурная схема выемочного модуля

Проведение ниши осуществляется резами при подаче исполнительного органа на забой гидроцилиндром 13. Забой обрабатывается поочередными резами в направлении от земли Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое к кровле со сколом угля на оголенную поверхность – грудь забоя и поверхность, полученную предшествующим резом. Гидроцилиндр 10 нужен для установки положения шарнира А относительно полосы забоя и складывания манипулятора под перекрытием секции укрепляй Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое.

Математическая модель представляет собой аналитическое описание процесса функционирования выемочного модуля при проведении ниши, учитывающее геометрические и кинематические свойства ВМ, горнотехнические условия, технические свойства очистного комбайна и прочностные характеристики разрушаемого угля.



Рис Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое. 3. Схема начальных характеристик

Основными начальными параметрами для математической модели, оказывающими воздействие на процесс проведения ниши, являются (рис. 3): h – высота шарнира раздвижной рукояти (манипулятора) ВМ, l0 – первоначальное расстояние от забоя до шарнира раздвижной рукояти, Lслож Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое – длина рукояти ВМ в сложенном состоянии, mplasta – мощность отрабатываемого угольного пласта, Dshneka – поперечник шнека очистного комбайна, Dshtupicy – поперечник ступицы шнека очистного комбайна, Bzahvata – ширина захвата шнека очистного комбайна, nzahvatov – количество захватов, на Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое которое требуется выполнить нишу, ∆B – величина припаса глубины малой ниши для засечки шнеков комбайна, δ – величина припаса малой ниши по ширине и высоте, τ – угол скалывания угля, зависящий от параметров разрушаемого угля и Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое геометрии рабочего инструмента, hск_м – наибольшая толщина стружки по условию наибольшего усилия на исполнительном органе и по условию невыхода негабаритов.



Рис. 4. Схема формирования сколов

Главные формулы математической модели составлены по расчетным схемам, описывающим Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое закономерности движения исполнительного органа ВМ. Процесс формирования сколов выемочным модулем на участке без перемещения шарнира рукояти с учетом того, что скол производится на оголенную поверхность, можно изобразить расчетной схемой (рис. 4).

Для каждого i-го Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое реза длина ri и угол позиционирования рукояти αi:

,

,

где – расчетная величина (при = 900 ).

При перемещении шарнира рукояти:

,

,

где – величина перемещения шарнира рукояти.

.



Рис. 5. Схема определения перемещения шарнира рукояти

Величина перемещения шарнира рукояти находится Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое из иррационального уравнения, составленного по схеме рис. 5:

,

где:

; ; .

Определение длины i-го среза:

.

^ Объем ниши определяется по формуле:

,

где f – количество срезов, Xi, Yi – координаты точек, образующих поверхность проводимой ниши (получены переводом из полярной Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое системы координат), Xо, Yо – координаты точки скрещения полосы последнего среза с линией забоя.

С повышением толщины стружки в конце каждого среза hск_м теоретический объем ниши миниатюризируется. Толщина наибольшей Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое стружки так же влияет на усилия на исполнительном органе ВМ, гранулометрический состав отбиваемого угля, нужное количество срезов при проведении ниши, время цикла проведения ниши и является принципиальным режимным параметром работы ВМ.

Производительность Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое выемочного модуля в течение цикла переменна и изменяется совместно с шириной срезаемой стружки:

,

где ^ S – площадь стружки.

Эксплуатационную производительность ВМ можно отыскать как отношение объема ниши к времени цикла проведения ниши:

.

^ Время цикла проведения Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое ниши ВМ определяется по формуле:

,

где – суммарная длина всех резов, – скорость резания угля, – скорость оборотного (холостого) хода, – число резов, – время позиционирования ИО, – время выполнения вспомогательных (подготовительно-заключительных) операций.

Определена зависимость усилия и нужной Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое мощности исполнительного органа выемочного модуля для разрушения угольного массива (сила резания, подачи и боковые силы находятся по известным методикам расчета нагрузок на исполнительных органах выемочных машин, учитывающих тип и геометрические характеристики рабочего Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое инструмента, схему расстановки рабочего инструмента и схему резания) от толщины среза, сопротивляемости угольного пласта резанию и скорости резания (рис. 6).



Рис. 6. Графики зависимости средней силы резания ^ Zp и средней мощности P, реализуемой исполнительным Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое органом ВМ, от толщины стружки h, сопротивляемости пласта резанию Ap и скорости подачи ИО на забой vп

Для проведения компьютерного моделирования с математической моделью написана программка в пакете PTC Mathcad на Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое базе за ранее разработанного метода. Программкой осуществляется поиск решения, соответственного меньшему, но достаточному для засечки шнека объему ниши, потому что малый объем ниши более предпочтителен, ему соответствует наименьшее время цикла проведения Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое ниши и наименьшие энергозатраты на разрушение угля.

Расчет осуществляется итерационным численным способом, методом конфигурации толщины стружки от данной малой величины до предельного значения (по условию выхода классов угля данной крупности и по условию Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое наибольших допустимых усилий на ИО выемочного модуля) с избранным шагом до того времени, пока может быть проведение ниши с требуемыми геометрическими параметрами, или пока не будет достигнута предельная толщина стружки. Результаты расчета Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое выводятся в виде графиков зависимости времени цикла проведения ниши tц, количества срезов угля nск, объема ниши Vн и высоты засечки шнека комбайна hш от толщины стружки hск_м, по которым можно найти Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое рациональную толщину стружки.

Разработанная математическая модель функционирования выемочного модуля является основой для следующей разработки метода и системы автоматического программного управления выемочным модулем.


2. Производительность очистного комбайнового механизированного комплекса при оснащении выемочными модулями, обеспечивающими переход на Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое передную засечку очистного комбайна, возрастает прямо пропорционально произведению различия времени выполнения концевых операций начального и нового варианта комплекса и массы добытого за цикл выемки угля и назад пропорционально квадратному Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое трехчлену, аргументом которого является длина лавы, что справедливо для критерий, когда время цикла выемки ниши выемочным модулем не ограничивает производительность очистного механизированного комплекса.

Полезный эффект от внедрения ВМ опосредованно реализуется только чрез общий процесс добычи Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое угля в очистном забое, т.е. через повышение производительности ОМК.

Эксплуатационная производительность ОМК в общем случае определяется по формуле:



где – масса отбитого за цикл угля:

,

где – мощность угольного пласта, – ширина захвата Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое комбайна, – плотность угля, – длина лавы, – коэффициент извлечения угля в лаве.

– время цикла выемки угля в лаве:

,

где – машинное время работы комбайна по добыче, – время маневровых операций в течение цикла (при работе ОМК Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое по челноковой схеме отсутствуют), – время концевых операций за цикл, – время на устранения дефектов в работе оборудования, – утраты времени по эксплуатационно-организационным причинам. Для ОМК без выемочных модулей, работающих по челноковой схеме Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое:

; ; ;

,

где – скорость подачи комбайна, – коэффициент готовности ОМК, – коэффициент непрерывности работы ОМК, – длина участка засечки очистного комбайна косым заездом, – время вертикального перемещения (позиционирования) исполнительного органа, – скорость подачи комбайна при косом заезде, – скорость фланговой передвижки Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое концевого участка сборочного потока при засечке комбайна, – коэффициент организации и критерий труда, – расстояние меж осями шнеков очистного комбайна, – длина лавы.

Для ОМК, оборудованных 2-мя выемочными модулями на концевых участках лавы:

,

где – скорость Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое подачи комбайна при маневрировании на концевом участке лавы, – скорость передней засечки комбайна.

Эксплуатационная производительность ОМК, работающего по челноковой схеме, равна:

.

Эксплуатационная производительность ОМК, оборудованного ВМ и работающего по челноковой схеме, равна Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое:

.

Данная формула справедлива для случаев, когда выемочные модули успевают приготовить ниши до подхода очистного комбайна к концевому участку лавы. В неприятном случае производительность комплекса понижается.

Вероятный рост производительности ОМК, оборудованных выемочными модулями Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое, обоснован сокращением времени перевода комбайна на последующую выемочную полосу. Потому что при увеличении длины лавы толика издержек времени на выполнение концевых операций понижается, то и эффект от внедрения ВМ миниатюризируется. Область действенного использования Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое ОМК, оборудованных выемочными модулями, ограничена с одной стороны малой длиной лавы , при которой времени для проведения ниш выемочными модулями становится недостаточно, и наибольшей , при которой издержки на оснащение ОМК выемочными модулями не окупаются Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое повышением его производительности.

Повышение производительности ОМК при оснащении ВМ:

.

Разница времени циклов для 1-го комплекса для данных определенных критерий работы – величина неизменная. При допущении, что коэффициент готовности ОМК и Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое коэффициент непрерывности работы ОМК существенно не поменяются, справедливо:

.

Обозначив константу:

,

произведение времени циклов равно:

.

Совсем повышение производительности выражается зависимостью:

,

где А, В, С, D – коэффициенты, которые находятся по формулам:

; ; .

Данная зависимость позволяет Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое оценивать эффективность оснащения ОМК выемочными модулями. Графическое представление зависимости приведено на рис. 7.



Рис. 7. Зависимость разности производительности ОМК от длины лавы. – длина лавы, которой соответствует наибольшее повышение производительности

Проведенный производственный опыт в лаве, отрабатывающей пласт «Мощный Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое», на предприятии ЗАО «Шахта Воргашорская 2» подтвердил расчетные значения, приобретенные по установленным теоретическим зависимостям (рис. 8). Передная засечка комбайна выполнялась в ниши данной формы, пройденные отбойными молотками.



Рис. 8. Циклограмма перемещения комбайна в лаве

При осуществлении Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое передней засечки шнеков очистного комбайна время цикла в лаве длиной 260 м уменьшилось на 6…8 мин., что повысило производительность ОМК на 18…19 %. Это позволяет делать на два цикла выемки больше в течение 6 часовой рабочей смены.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое диссертации, представляющей собой самостоятельную законченную научно-квалификационную работу, в какой на основании проведенных теоретических исследовательских работ, изложено научное обоснованное техническое решение по переводу комбайна в комплексно-механизированном очистном забое на последующую выемочную Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое полосу угля засечкой его шнеков в ниши, выполненные особыми устройствами – выемочными модулями, имеющее существенное значение для увеличения эффективности угледобычи в комбайновых очистных забоях, работающих по угольным пластам III-й группы типовых Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое критерий по разрушаемости выемочными машинами.

^ Главные научные и практические выводы и советы:

  1. Установлена зависимость производительности очистного механизированного комплекса при оснащении выемочными модулями, которую следует использовать при оценке эффективности внедрения выемочных модулей в определенных Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое горно-геологических и горнотехнических критериях шахт.

  2. Обусловлена и разработана методика и программка для ЭВМ в пакете PTC Mathcad для расчета рациональной толщины стружки при работе выемочного модуля и определения Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое способности подготовки выемочным модулем, данных характеристик, ниши, соответственной размеру ступицы шнека очистного комбайна для передней засечки комбайна на последующую выемочную полосу.

  3. Разработана программка для ЭВМ в пакете PTC Mathcad для выполнения расчетов производительности Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое комбайновых очистных механизированных комплексов и определения необходимости оснащения выемочными модулями на концевых участках лав.

  4. На теоретическом уровне обусловлено и доказано экспериментально, что оснащение выемочными модулями очистного комплекса, работающего в лаве длиной 260 м Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое по челноковой схеме на предприятии ЗАО «Шахта Воргашерская 2», отрабатывающего пласт «Мощный», может прирастить производительность угледобычи на 18…19 %.

  5. Разработана разработка выполнения концевых операций в очистном забое при переводе очистного комбайна на последующую выемочную Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое полосу передней засечкой шнеков комбайна в ниши под размер ступицы шнеков и предложена конструкция средства механизации работ проведения ниш на концевом участке лавы – выемочного модуля (заявка №2010148944) и отдельных частей его конструкции (заявка Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое №2010148811, №2010148359, патент РФ №2448247).

  6. Результаты работы употребляются в учебном процессе при подготовке профессионалов по специальности 150402 «Горные машины и оборудование» и 130400 «Горное дело».

^ Основное содержание диссертации размещено в последующих работах:

1. Талеров К. П. Особенности определения Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое производительности очистных механизированных комплексов, оборудованных выемочными модулями для проведения ниш // Горное оборудование и электромеханика. – М., 2012. – № 3. – С. 21–24.

2. Задков Д. А. Метод отделения угля от массива при отработке трещиновато-слоистых угольных пластов / Д. А. Задков, А Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое. А. Банников, Д. И. Шишлянников, К. П. Талеров, К. А. Головин // Горное оборудование и электромеханика. – М., 2012. – № 2, – С. 30–33.

3. Талеров К. П. Выемочный модуль для проведения ниш в механизированных очистных забоях угольных Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое шахт // «Опыт прошедшего – взор в будущее» : Материалы Интернациональной научно-практической конференции юных ученых и студентов, Тула, 27-28 октября 2011 г. / Мин-во образования и науки РФ; Тульский гос. ун-т [и др.] ; под общ. ред. д Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое. т. н., проф. Р. А. Ковалева. – Тула : ТулГУ, 2011. – С. 105–109.

4. Габов В. В. Актуальность и перспективы внедрения очистных и проходческих модульных комплексов / В. В. Габов, Д. А. Задков, К. П. Талеров, В Обоснование параметров выемочного модуля для проведения ниш в комплексно-механизированном очистном забое. П. Владельцев // Народное хозяйство республики Коми. – Воркута [и др.]. – 2011. – № 1. – С. 59–63.

5. Талеров К. П. Определение производительности очистных механизированных комплексов, оборудованных выемочными модулями для проведения ниш // Рациональное освоение недр. – М., 2011. – № 6. – С. 56–58.



obrabotka-i-analiz-rezultatov.html
obrabotka-i-interpretaciya-rezultatov-anketirovaniya.html
obrabotka-i-interpretaciya.html