Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка прогрессивных технологических решений по повышению эффективности струговой выемки угля по восстанию пластов
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)
Автореферат диссертации по теме "Разработка прогрессивных технологических решений по повышению эффективности струговой выемки угля по восстанию пластов"
На правах рукописи
ЛУЩИК АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ
УДК 622. 232. 75
РАЗРАБОТКА ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТРУГОВОЙ ВЫЕМКИ УГЛЯ ПО ВОССТАНИЮ ПЛАСТОВ
Специальность 25.00.22 - «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук
Москва 2005
Работа выполнена в Шахтинском научно-исследовательском и проектно-конструкторском угольном институте (ШахтНИУИ) и Московском государственном горном университете (МГТУ)
Научный руководитель - доктор технических наук, Луганцев Борис Борисович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Постников Владимир Иванович, кандидат технических наук Тучков Евгений Николаевич
Ведущая организация: Шахтинский институт - филиал Южно-Российского технического университета (г. Шахты) Защита диссертации состоится «23» ноября 2005г. в 1392 час. на заседании диссертационного совета Д-212.128.03 Московского государственного горного университета по адресу: 119991, ГСП. Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан «21» октября 2005г. Учёный секретарь диссертационного совета
[дидат технических наук, доцент МЕЛЬНИК В.В.
//5 2 З^Э
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. На современном этапе реструктуризации угольной отрасли, характеризующемся возрастающими объёмами строительства новых и реконструкции действующих шахт, весьма важной задачей является техническое и технологическое обеспечение широкого применения погоризонтной подготовки запасов угольных пластов с отработкой их лавами по восстанию, при которой достигается значительное снижение первоначальных капитальных затрат и срока строительства, значительно удешевляются и упрощаются схемы транспорта, вентиляции и водоотлива, уменьшается объём охранных угольных целиков.
Область применения погоризонтной подготовки и отработки запасов угольных пластов выемочными столбами по восстанию ограничивается по углу их залегания, так как при этом имеет место ряд существенных отличий по сравнению с отработкой запасов выемочных столбов по простиранию, обусловленных, в частности, необходимостью обеспечения поперечной устойчивости выемочных машин, производительностью забойного конвейера, удержанием работающего комбайна в забое и смазкой редукторов.
В то же время отличительные особенности струговой технологии в сравнении с комбайновой и опыт эксплуатации струговых установок убедительно показали большие перспективы использования их при выемке лавами по восстанию. Недостаточная изученность вопроса обоснования возможности эффективной эксплуатации струговых механизированных комплексов в лавах, движущихся по восстанию, позволяет с должной объективностью квалифицировать исследования, направленные на решение этой важной задачи, как весьма актуальные.
Целью диссертации является установление закономерностей взаимодействия функциональных элементов механизированных комплексов с породами кровли и угольным массивом для разработки прогрессивных технологических решений по повышению эффективности струговой выемки угля по восстанию пологих пластов.
РОС. НАЦИОНАЛЬНА)! БИБЛИОТЕКА
Идея работы заключается в реализации комплексного подхода к разработке геотехнологических моделей взаимодействия функциональных элементов механизированных комплексов с углевмещающим массивом, адекватно отображающих специфику проявлений внешней среды и характеристик изменений пространственной ориентации их при отработке запасов выемочных столбов по восстанию.
Основные научные положения, разработанные лично соискателем:
- обеспечение высокопроизводительных и безопасных условий эксплуатации струговых комплексов в очистных забоях выемочных столбов по восстанию достигается за счёт направления потока угля на конвейерный став или в призабой-ное пространство между конвейером и лавою при любом варианте характера обрушения верхней пачки угольного пласта;
- негативное влияние поперечного наклона струговой установки на работу механизированного комплекса может компенсироваться регулированием высоты завального борта става конвейера без потери его производительности;
- предотвращение сползания нижних слоев непосредственной кровли в выработанное пространство лавы при выемке по восстанию обеспечивается за счёт превышения начальным распором крепи величины, определяемой в соответствии с геотехнологической моделью механизма взаимодействия механизированной крепи с кровлей пласта;
- выбор схем подготовки пластов и параметров технологии струговой выемки угля в лаве по критериям эффективности и безопасности работ следует производить с учётом приоритета технологии струговой выемки по восстанию пластов с углами падения до 18°.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- установлено, что при любом варианте характера обрушения верхней пачки угольного пласта возможно обеспечение высокопроизводительных и безопасных условий эксплуатации струговых комплексов в очистных забоях выемочных столбов по восстанию до 18°;
- доказано, что при поперечном наклоне конвейеров серийных струговых установок до 18° не происходит потери их расчётной производительности;
- обоснована возможность исключения разрушения кровли и образования породных блоков, склонных к сдвижению в выработанное пространство, при превышении уровня распора гидростоек в зависимости от типа крепи 0,65 - 0,85 от величины сопротивления в конце цикла.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждаются:
- представительным объёмом шахтных исследований технологии струговой выемки угля на шахтах Восточного Донбасса;
- удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований и стендовых испытаний с данными практики (расхождение не превышает 15%);
-положительными результатами промышленной апробации технологии струговой выемки угля лавами по восстанию.
Научное значение работы состоит в установлении закономерностей взаимодействия функциональных элементов струговых механизированных комплексов с боковыми породами и угольным массивом для разработки прогрессивных технологических решений при отработке запасов тонких пологих пластов по восстанию.
Практическое значение работы состоит: в разработке рекомендаций по эффективной эксплуатации струговых механизированных комплексов в лавах, разрабатывающих по угольные пласты восстанию с углами падения до 18° (при местных увеличениях угла падения до 24°), при рациональном регулировании механизма взаимодействия функциональных элементов комплексов с боковыми породами и угольным массивом.
Реализация работы в промышленности. Результаты исследований автора использованы при проектировании струговых механизированных комплексов 2МКС125 и 2МКС 216.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены и получили одобрение на "Всесоюзной конференции молодых учёных и специалистов угольной промышленности" (Москва, 1990); Всесоюзной конференции "Системный подход в горном деле: Проблемы, теория, методы". (Москва, 1991); «На-
учно-ирактической конференции Шахтинского института НГТУ» (Шахты, 2005); на заседаниях учёного совета Шахтинского научно-исследовательского и проект-но-конструкторского угольного института (Шахты, 1985-2004); на международных симпозиумах «Неделя горняка» Ml 1 У (Москва, 2004 - 2005), на научном семинаре кафедры подземной разработки пластовых месторождений МГГУ.
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 16 работ, в том числе 8 научных статей и 8 авторских свидетельств на изобретения.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения и содержит 21 рисунок, 28 таблиц, список литературы из 188 наименований и 4 приложения.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Погоризонтный способ подготовки угольных пластов имеет ряд существенных преимуществ перед панельным и этажным. Это прежде всего - возможность значительно сократить срок строительства и реконструкции шахты или горизонта, уменьшив при этом необходимые финансовые затраты, к тому же погоризонтная подготовка позволяет значительно упростить и удешевить схемы транспорта, вентиляции и водоотлива, уменьшить объем охранных угольных целиков.
Анализ работ Бахтина А.Ф., Бурчакова A.C., Воронова В.И., Дубова Е.Д., Зельвянского А.М., Квон С.С., Куклина Б.К., Курносова А.М., Малова В.И., Му-кушева М.М., Некрасова В.В., Новикова А.И., Остапенко А.Р., Проявкина Е.Т., Сребного М.А., Ходжаева Р.Ш., Худина Ю.Л. и других показал, что ни обводненность, ни газообильность, ни мощность или глубина залегания пласта не могут быть ограничивающими факторами применения погоризонтной подготовки. Разработаны эффективные технические и технологические решения обеспечения работы транспорта, вентиляции и водоотлива, достаточно полно решены вопросы проведения и охраны горных выработок. Практически единственным, но очень существенным фактором, ограничивающим применение погоризонтной подготовки, является отсутствие выемочной техники, способной эффективно отрабатывать угольные пласты по восстанию или падению при углах более 5-8°.
Наибольшие осложнения вызваны более низкой поперечной в сравнении с продольной устойчивостью комбайна и значительной потерей производительности лавного конвейера при его работе с поперечным углом наклона.
При отработке угольных пластов по падению значительно снижается производительность комбайнов по погрузке угля, а при работе по восстанию возникают проблемы с удержанием работающего комбайна в забое и управлением им. В лавах, движущихся по восстанию, повышаются проявления отжима пласта, и снижается устойчивость угольного забоя, которая так же осложняет условия эксплуатации комбайновых комплексов.
Работа механизированных крепей в очистных забоях, отрабатывающих угольные пласты по восстанию (падению), хотя и имеет ряд своих особенностей, но серийные механизированные крепи способны сохранять работоспособность на углах до 35° и выше, так как крепи по восстанию работают не с поперечным, как при работе по простиранию, а с продольным наклоном, а продольная устойчивость их, как правило, значительно выше. К тому же, при передвижке крепи по восстанию отсутствуют разворот и боковое сползание их по падению пласта, свойственные передвижке по простиранию. Поэтому в лавах, движущихся по восстанию, допустимо применять крепи с самыми упрощенными и облегченными системами устойчивости и направленности движения.
Струговая технология выемки угля имеет ряд существенных отличий от комбайновой, однако её особенности по восстанию ни в отечественной практике, ни за рубежом не изучены, и предельные условия применения не определялись.
Отработка угольных пластов по падению для струговых установок малоперспективна, так как в лавах, движущихся по падению, как правило, значительно снижается отжим угля, ухудшаются условия погрузки угля стругом. Уменьшение требуемого усилия подачи может сказаться на эффективности управления стругом в плоскости пласта, также могут возникнуть сложности с водоотливом по лаве и проветриванием выработанного пространства.
В связи с вышеизложенным в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи исследования струговой выемки по восстанию угольного пла-
ста:
- исследование изменения формы и параметров очистного забоя при огра-ботке его стругами по восстанию;
- исследование параметров системы подачи, устойчивости базы и исполнительного органа струга;
- исследование условий работы приводных станций струговых установок;
- исследование поведения вмещающих пород, проявлений горного давления и особенностей взаимодействия крепи с боковыми породами;
- разработка мероприятий и технико-технологических решений, обеспечивающих эффективную работу струговых комплексов;
- промышленные испытания разработанных мероприятий и технико-технологических решений;
- определение экономической эффективности варианта выемки струговыми лавами по восстанию.
В лавах, движущихся по восстанию, как правило, значительно снижается устойчивость угольного забоя. При этом струг разрушает только нижнюю часть пласта, а верхняя пачка угля самообрушается. Поэтому необходимо определить параметры безопасного обрушения верхней угольной пачки пласта, отрабатываемого струговыми комплексами по восстанию.
На основании опыта работы по восстанию были выделены три возможных варианта обрушения верхней пачки угля. Первый вариант предполагает движение отделившегося от массива угля вертикально вниз под действием силы тяжести. По второму варианту предполагается, что отжимом разрушается верхняя часть пласта, а на неразрушенном массиве угля образуется наклонная плоскость, по поверхности которой может скользить или катиться уголь. Его падение происходит по параболе, потому что при движении по откосу была приобретена горизонтальная составляющая скорости. Третий вариант предполагает движение по окружности вокруг точки, служащей опорой отделившемуся от массива углю.
Использование для исследования обрушаемости верхней пачки пласта фрак-
тальной модели С. Солла с определением вероятности обрушения по формуле:
н2
где С - разрушающая сила, кН,
сила, противодействующая разрушению, кН, -позволило получить следующие результаты: вероятность обрушения верхней пачки по первому варианту на 23% выше, чем по второму; на 33% выше, чем по третьему.
При этом было подтверждено, что существует вероятность образования зависания консоли угля на величину до 0,83 м.
Обрушение верхней пачки угля по первому варианту (по схеме, показанной на рис. 1) будет безопасным при выполнении условия:
Ь + А> 2/3 и + 2/3 mк)tga, (2)
где Ъ и йк - ширина и высота конвейерной установки с бортом, м; Д- величина недодвижки конвейера до забоя, м; /,ит,- соответственно длина и высота консоли угля, м; т и а - мощность и угол падения пласта.
Обрушение по второму варианту будет безопасным при выполнении неравенства:
Я<£/&Д +#£2/2 . (3)
где Н и I - расстояние по вертикали и горизонтали от точки А откоса (рис. 2) до верхней точки борта конвейера, м;
ускорение свободного падения, ^ = 9,81 м/с2; /?1 и V- угол и скорость в момент отрыва угля от откоса в точке А. Безопасность при третьем варианте обрушения будет соблюдаться при выполне-
Рис. 1. Расчётам схема первого варианта обрушения верхней пачки угля
нии условия:
где Лр - высота конвейера по борту, м; т0 - высота рештака конвейера.
Рис 2. Расчетная схема второго варианта обрушения верхней пачки угля
Рис 3 Расчётная схема гре! ье! о варианта обрушения верхней пачки угля
Установлено, что для третьего варианта обрушения ограничивающим фактором является только мощность пласта. Независимо от направления движения лавы по простиранию или по восстанию на пластах (или в отдельных зонах пластов), способных таким образом обрушаться, безопасность соблюдается только при ш<1,45м для УСВ2; при т<1,66м - С090У; при т<1,75м - СН02 и при т<1,41м - 1СН99 независимо от угла падения пласта. При этом достигается полная безопасность от обрушающегося угля по двум первым расчётным схемам при отработке по восстанию на углах до 19,3° - для УСВ2, до 30,1° - для С090У, до 41,3° - для СН02, и до 20,6° - для 1СН99.
Для определения возможности работы струговых установок по восстанию определялись: влияние поперечного наклона на условия смазки редукторов; производительность конвейера при его поперечном наклоне и влияние наклона на па-
раметры струговой установки.
Анализ показал, что нормальные условия смазки картерным способом для редукторов струговой установки УСВ2 обеспечиваются по восстанию на углах до
22°, а С075 и СН75 - до 10°.
Производительность конвейера при постоянной скорости в основном определяется площадью поперечного сечения грузопотока. Расчетная допустимая площадь поперечного сечения грузопотока конвейера определяется по схеме, представленной на рис. 4. При
этом площади FinFi- постоянны для конвейера и не зависят от угла наклона рештака ап , a F„ - переменная, зави-
Рис. 4 Расчётная схема определения площади поперечного сечения грузопотока конвейера
сящая от него й рассчитываемая по формуле:
= [(.В - В2)2 + Яг2] 5/и(15° + А - а„) Яи (30° - Д + ап) / £, (5)
где Рк = агс^[Нг / (В - В2)], (6)
В и В2 - ширина рештака и его полки, м;
Нг- высота грузопотока у борта конвейера, м.
Расчёты показывают, что для струговых конвейеров при их работе по восстанию на углах до 25° практически не происходит снижения расчётной допустимой площади поперечного сечения грузопотока.
Расчёты по действующим в отрасли руководящим техническим материалам (РТМ 12.14.001-78 и РТМ 12.14.-80) не учитывают возможности работы струговых установок с поперечным наклоном, поэтому возникла необходимость изменения части формул для того, чтобы была возможность определить основные параметры струговых установок при отработке пластов по восстанию. Для сравнения условий устойчивости струговых установок при их работе по восстанию и простиранию
были взяты исходные данные и расчёты, приведенные в техническом задании на С075 и СН75. Из полученных результатов следует, что струговые установки могут сохранять устойчивость при работе по восстанию на углах до 25°, при этом возникает необходимость увеличить усилие подачи на 19% для С075 и на 51,7% для СН75.
Как отмечалось выше, при работе механизированных крепей по восстанию повышается их устойчивость, отсутствует боковое сползание и развороты, но при этом требуется увеличить усилия передвижки крепи и подачи струговой установки на забой. Расчет показал, что все серийные струговые механизированные крепи создают достаточные усилия для их передвижки по восстанию на углах до 25°, а величина начального распора обеспечивает при этом надёжную опору для передвижки соседних секций и подачи струговой установки на забой.
Для определения возможности сползания пород непосредственной кровли к выработанному пространству были разработаны расчётные схемы (рис. 5). Первая схема характеризуется тем, что вектор силы центра тяжести породного блока проходит перед, а вторая- за последним рядом стоек крепи.
Сползание породного блока будет исключено при выполнении условия
Я, + Яг > G6 (Sin a + ß»„ Cos a) / {р,п +Am), (7)
где R\ и R2 - усилие, развиваемое стойками первого и второго ряда крепи, кН;
G6 - вес породного блока, кН;
Am и Д;П - коэффициенты трения порода-порода и сталь-порода.
Если для первой схемы взаимодействия крепи с кровлей принять Яг равным усилию распора гидростойки Рр, то R\ будет равно:
R\ = [<?б (/ц Cosa- йцSind) -Рр (/6- /2)] / (/б - /,), (8)
где /ц и А„ - координаты центра тяжести породного блока, м,
/6 - длина породного блока, м.
Если Ri в результате вычислений получится меньше величины распора Рр, то R\ принимается равным Рр, а если R\ будет больше номинального сопротивления
Рис. 5. Схемы взаимодействия отделившегося породного блока с крепью и вышележащей кровлей
гидростойки Р„, то Rt принимается равным Рн, a R2 определяется по формуле:
R2 = [G6 (la Cosa - Ац Sina) - Pp (/б - /,)] / (/6 - l2). (9)
Аналогично определяется нагрузка на гидростойки крепи для второй схемы по формулам:
R2 = [G6 (In Cosa - Ац Sina) - Pf /,] /1Ъ (10)
Ri = [G6 (/u Cam - К Sind) - P„ l2] / /,. (11)
Для определения вероятности разлома пород непосредственной кровли, отслоившихся от вышележащего массива, воспользуемся основами теории фрактального моделирования по формуле (1).
При этом максимальное разрушающее усилие от веса породного блока и усилий крепи, действующее на единицу площади, в нормальной плоскости пласта над линией очистных работ определятся по формуле:
Fp„ = У„ k Sina + 3 уа li Cosa/h~b{R\h+ R2 h) / ькp he. (12)
Расчёты, вьшолненные по формулам (1 и 10), показали, что усилия распора гидростоек крепи практически исключают возможность разлома непосредственной кровли от собственного веса над линией очистного забоя при первой схеме их взаимодействия. Поэтому по первой схеме образование породных блоков возможно только, если разлом кровли был вызван геологическими или технологическими (например, подработкой) причинами.
Для второй схемы взаимодействия важно сравнить вероятность разлома нижнего слоя непосредственной кровли над очистным забоем и на границе с выработанным пространством. На границе с выработанным пространством будет действовать разрушающее усилие, которое определятся по формуле:
FpB = уп (/б - h )Sina + з yn(k - hf Cosa / h6. (13)
При выполнении условия FpB > Fpo вероятность разлома нижнего слоя непосредственной кровли на границе с выработанным пространством будет выше,
чем над очистным забоем.
На рис. 6 показаны графики зависимости критической длины породной консоли от мощности нижнего породного слоя. На этом рисунке показаны графики для различных углов залегания пласта, при этом влияние углов падения в пределах от 0 до 25° незначительно. Значения мощности непосредственной кровли и длины консоли, находящиеся в зоне под графиками, соответствуют условиям, при которых вероятность разлома пород в выработанном пространстве будет больше, чем над очистным забоем. Следовательно, породные блоки, способные сдвигаться к выработанному пространству, образовываться не будут. Если зависания будут превышать значения, приведенные на графиках рис. б, а следовательно, и недопустимые, то для исключения сдвижения породных блоков необходимо предусмотреть мероприятия по разупрочнению кровли.
Расчеты, выполненные по формулам (1, 7 - 14) показали, что если уровень распора гидростоек в зависимости от типа крепи превышает 0,65 - 0,85 от величины сопротивления в конце цикла перед передвижкой, то вероятность разрушения кровли и образования породных блоков не увеличивается.
Главным выводом аналитических исследований является то, что серийными струговыми комплексами при использовании разработанных технико-технологических решений можно отрабатывать
Ьб.м
■ то же при 10° . то же при 25°
6- для пластов с углом падения 0° «-то же при 18°
Рис. 6 Графики предельной длины зависающей породной консоли, исключающей образование породных блоков
угольные пласты по восстанию на углах до 18-25°.
Стендовые исследования условий картерной смазки редуктора УСВ2 были проведены в мехцехе шахты "Южная" ПО "Ростовуголь". Объём масла в редукторе в горизонтальном положении при нормальном уровне составил 90 л. Нормальные условия смазки сохранялись при наклонах до 24°, а необходимый объём масла не изменялся.
Шахтные исследования работы стругового комплекса по восстанию проводились в лавах номер 5 и 7 шахты "Южная" ПО "Ростовуголь", оборудованных
• н
струговыми механизированными комплексами. Лавы отрабатывали пласт 1з "Сте-пановский", геологической мощностью от 1,15 до 1,75 м, в среднем 1,34 м. Угол падения пласта изменялся в широких пределах от 0 до 24°. Непосредственная кровля - песчаный сланец мощностью 0,5-2 м, крепостью Г = 7-9 по шкале М.М. Протодьяконова. Основная кровля - песчаник крепкий 10-14, мощностью 8,014,0 м. В выемочных участках периодически встречались зоны неустойчивой кровли мощностью до 1,0-1,5 м и нижний слой непосредственной кровли иногда замещался глинистым сланцем 0,2-0,3 м, обрушающимся сразу после выемки угля. В почве пласта залегал песчаник мощностью 10 м и крепостью ? = 10. Почва волнистая из-за наличия мелких взбросов с амплитудой 0,05-0,6 м, через каждые 2-5 м, с углом встречи с линией очистного забоя 5-30°.
Исследования работоспособности крепи включали: определение возможности эффективно выполнять свои функции по управлению кровлей и креплению лавы; определение влияния угла падения пласта на устойчивость и направленность перемещения секций; определение влияния угла на трудоёмкость и скорость крепления лавы. Проводилась оценка состояния кровли по методике ДонУГИ, измерялась конвергенция и относительное смещение кровли в плоскости пласта. Отмечались наличие зависающей верхней пачки угля, её размеры, характер обрушения её непосредственной и основной кровли.
Работоспособность струговой установки оценивалась по: устойчивости исполнительного органа и его базы; выходу штыба и угля в рабочее пространство
лавы; величине стружки и параметрам системы подачи; трудоёмкости управления; режиму охлаждения и смазки редукторов струговой установки. Проводилась оценка влияния угла падения пласта на технологию и трудоёмкость работ на концевых участках лавы, движущейся по восстанию.
Наблюдения за формой и геометрическими размерами угольного забоя, а также за характером разрушения угольного массива стругом и обрушения угля под действием собственного веса и при проявлениях отжима производились непрерывно, одновременно с проведением всех других исследований.
Случаев падения угля при его обрушении под собственным весом или при отжиме в рабочее пространство лавы не было выявлено. Обрушающийся уголь падал на конвейер или в пространство у забоя между конвейером и угольным массивом и не представлял опасности для оборудования лавы и обслуживающих его рабочих.
Величина угла падения пласта за период испытаний изменялась от 1 до 24°. Обработка полученных при исследованиях значений величин углов методами математической статистики показала, что их распределение подчиняется нормальному закону. Поэтому можно считать, что из обследованных 577 м подвигания лавы № 5, не менее чем на 421 м комплекс работал на углах более 8°, из них 87 м на углах более 12°. Из 426 м подвигания лавы № 7 - на 379 м комплекс эксплуатировался на углах более 8°, и из них 170 м на углах более 12°.
В целом за период шахтных исследований состояние кровли можно оценить как удовлетворительное, хотя в отдельные периоды в зонах нарушений площадь вывалов достигала 20%, а удельный объём - 0,21м3/м2 лавы. Параметры конвергенции определялись на нескольких участках лавы при углах падения пласта от 5 до16". Влияние угла падения на поведение кровли и скорость конвергенции в процессе исследований не выявлено. Если исходить из состава, мощности и прочности пород кровли, можно было ожидать очень высоких нагрузок на крепь, однако за время исследований крепь до 80-90% времени работала в режиме нарастающего сопротивления, лишь в среднем в одном из пяти циклов выходила на уровень но-
миналыюго сопротивления.
Для изучения продольной устойчивости крепи был произведен корреляционный и регрессионный анализ зависимости угла наклона гидростоек от угла падения пласта, который показал, что отклонение гидростоек от нормали не зависит от угла падения пласта.
Для исследования направленности движения секций крепи определялся угол разворота секции за одну передвижку и её шаг. Статистический анализ распределения углов разворота показал, что он подчиняется нормальному закону, но корреляционной зависимости ни с углом падения, ни с величиной шага передвижки не установлено. Большее влияние оказывали трудно поддающиеся учету причины: наличие в почве пласта выступов, порогов, штыба и так далее. Поэтому для активного управления направленностью движения желательно использовать специальные устройства, например, разработанные нами и защищенные авторским свидетельством № 1441074.
Хрономегражные наблюдения показали, что нет разницы между составом и объёмом работ по креплению лавы и управлением крепью и технологическими операциями на концевых участках в лавах движущихся по восстанию и по простиранию.
Струговый комплекс в лавах № 5 и 7 был оснащён "бездомкратной" системой подачи установки (СПК), в которой функцию линейных домкратов выполнял механизм передвижки крепи. Система СПК надёжно работала на углах до 24°.
За весь период исследований в лавах не наблюдалось появления "земника", обусловленного неустойчивостью исполнительного органа струговой установки. Образование "земника" было связано с наличием в почве пласта порогов более 0,2м по высоте (встречались до 0,6 м). Пороги менее 0,15 м проходились стругом без образования "земника", а при высоте порога от 0,15 до 0,2 м "земник" представлял собой разрыхленный, разрушенный стругом уголь. Необходимо отметить, что после образования "земника" дальнейшего его увеличения при строгании не происходило, а при уменьшении высоты порога до 0,15 м и менее, струг без до-
полнительных мероприятий начинал вынимать пласт без оставления "земника".
На объём выхода штыба из-под конвейера также наибольшее влияние оказывало наличие порогов в почве пласта, причём зависимости от угла падения не установлено. Уголь, транспортирующийся лавным конвейером, как правило, не просыпался в рабочее пространство лавы за борт конвейерной установки. Шахтными исследованиями не было установлено изменения производительности конвейера при увеличении угла падения пласта.
За время эксплуатации струговых установок все их узлы и сборочные единицы находились в рабочем состоянии. Наклонное положение базы струговой установки не оказывало влияния на интенсивность износа скребковой цепи, рештаков и бортов конвейера.
Анализ показал, что в сравнимых горно-геологических условиях пласта
• п
шахты "Южная" АО "Ростовуголь" в струговых лавах, работающих по восстанию, нагрузка на забой была выше на 49,2%, производительность труда по добыче выше на 33,9%, а себестоимость ниже на 23,9%, поэтому годовой экономический эффект от применения технологии отработки угольного пласта по восстанию на шахте "Южная" составил 76,3 тыс. руб. в год на одну лаву в ценах 1986 года, а с учётом индекса инфляции на начало 2005 года 1716 тыс. руб.
Для определения зависимости основных показателей лав: среднесуточной нагрузки - А, т/сут. и производительности труда - Р, т/вых., от длины лавы - 1, м, мощности - т, м, и угла падения пласта - а, град, удельной площади - Е, %, и высоты вывалов пород кровли - Ь, м, - были собраны данные за 1085 месяцев работы 82 лав, в том числе 55 струговых (520 месяцев работы по восстанию и 170 месяцев работы по простиранию) и 27 комбайновых лав (соответственно 208 и 187 месяцев). Комбайновые лавы были отобраны с горно-геологическими условиями, соответствующими технической характеристике стругового комплекса.
В целом высоко достоверных зависимостей не получилось (индекс корреляции колебался от 0,2 до 0,89). Это объясняется тем, что на технико-экономические показатели влияют не только учтённые пять факторов, а значительно большее их
число: организационные, технические и многие другие факторы и причины. Полученные зависимости отражают реальную взаимосвязь, подтверждённую многочисленными предыдущими исследованиями, поэтому вполне допустимо сделать определённые выводы. Струговые комплексы при работе по восстанию на пластах с углами падения более 8-10° обеспечивают более высокие нагрузки на очистной забой, чем при работе по простиранию пласта в связи с тем, что при отработке лав по простиранию с ростом угла падения пласта интенсивно проявляются сползание конвейера и механизированной крепи, потеря боковой устойчивости, и направленности движения секций крепи.
Выполненный анализ проводившихся исследований позволяет сделать вывод, что погоризонтная подготовка шахтных полей с выемкой лавами по восстанию является более эффективной, чем выемка пластов лавами по простиранию.
Устойчивость угольного забоя в лавах, движущихся по восстанию, значительно снижается, поэтому верхняя, не разрушаемая стругом угольная пачка при самообрушении может представлять опасность для оборудования очистного забоя и обслуживающих его рабочих. Для исключения этого нами было предложено перекрытие секции механизированной крепи (авторское свидетельство №1446334).
Применение разработанного перекрытия секции крепи позволит исключить зависание верхней, не разрушаемой стругом пачки угля, которая при самообрушении могла бы представлять опасность для рабочих и оборудования в лаве. Наличие выдвижной консоли в перекрытии крепи даёт возможность расширить область применения струговых комплексов на пласты с зонами малоустойчивой и нарушенной кровли, так как позволит осуществлять крепление непосредственно вслед за выемкой угля.
Анализ особенностей работы механизированных крепей в лавах, отрабатывающих угольные пласты по восстанию, показал, что к уровню распора стоек предъявляются повышенные требования. Поэтому были предложены технические решения, которые позволяют осуществлять распор стоек давлением, напрямую зависящим от давления в стойке в конце предыдущего цикла её работы. Это, с одной
стороны, позволяет повысить уровень начального сопротивления крепи без дополнительного расхода энергии и износа гидромагистралей, занорной арматуры и маслостанций, а с другой стороны, в лавах с лёгкими кровлями в периоды со слабыми проявлениями горного давления снизить нагрузку на гидростойки, тем самым увеличить ресурс их и их блоков.
Главной идеей предлагаемых решений было использовать запасённую в предыдущем цикле работы стоек энергию в поршневой полости гидростойки (авторские свидетельства №1652601 и №1735594) или в специальном гидроаккумуляторе (авторские свидетельства №1461979, №1564354 и №1684517).
В комплектных струговых крепях для создания направленности движения секций связи по задней части оснований имеют зазоры больше, чем в передней части. Поэтому при движении по простиранию задняя часть, сползая на большую величину, разворачивает секцию вверх по падению. В лавах, движущихся по восстанию, отсутствует боковое сползание секций, поэтому нами было предложено для управления направленностью движения комплектных струговых крепей использовать съёмный клин, выполненный в виде треугольной призмы с выступом, устанавливаемый в паз на задней боковой поверхности основания со стороны балки механизма передвижки (авторское свидетельство №1441074).
Анализ условий работы стругового конвейера по восстанию показал, что при этом возможно неравномерное нагружение забойной и завальной цепей. К этому же приводит искривление конвейерного става вдоль очистного забоя. Кроме того, при этом увеличивается нагрузка на привод конвейерной и струговой установок, повышается их износ и износ цепей и направляющих, увеличивается расход электроэнергии. Поэтому для повышения эффективности струговой выемки нами было предложено техническое решение, обеспечивающее передвижку секций с одинаковым, механически регламентированным шагом, благодаря чему обеспечивается прямолинейность фронта лавокомплекта крепи (авторское свидетельство №1754897).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технологические разработки по повышению эффективности струговой выемки угольных пластов по восстанию, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие угольной промышленности России.
Основные научные и практические результаты сводятся к следующему:
1. Предложены расчётные схемы трёх возможных вариантов обрушения верхней неразрушаемой стругом угольной пачки в очистных забоях, работающих по восстанию, и установлено, что при любом варианте обрушения возможно обеспечение высокопроизводительных и безопасных условий эксплуатации струговых комплексов в очистных забоях выемочных столбов по восстанию до 18°.
2. Разработан безопасный и эффективный способ ликвидации зависаний верхней пачки при выемке угля струговыми механизированными комплексами по восстанию пластов.
3. Разработаны геотехнологические модели взаимодействия механизированной крепи с породами непосредственной кровли и струговой установки с угольным забоем. Обоснована возможность исключения разрушения кровли и образования породных блоков, склонных к сдвижению в выработанное пространство, при превышении уровня распора гидростоек в зависимости от типа крепи 0,65 - 0,85 от величины сопротивления в конце цикла.
4. Разработаны пять способов управления уровнем распора секций механизированной крепи в зависимости от характера проявлений горного давления, а также способ управления направленностью движения крепи и способ поддержания прямолинейности очистного забоя.
5. Предложены методики расчетов параметров струговых установок при их эксплуатации по восстанию в функции поперечного угла наклона и установлено,
что серийные струговые комплексы могут сохранять устойчивость при отработке угольных пластов по восстанию на углах до 25°, при этом усилие подачи установок на забой возрастают на 19-51,7%. Доказано, что при поперечном наклоне конвейеров серийных струговых установок до 18° не происходит потери их расчётной производительности,
6. В результате проведенных стендовых и шахтных исследований доказана возможность эффективной эксплуатации струговых механизированных комплексов в лавах, отрабатывающих угольные пласты по восстанию с углами падения 18° (при местных увеличениях углов до 24°).
7. Установлено, что в диапазоне углов падения пласта от 8 до 24° эффективность работы лав, оборудованных струговыми механизированными комплексами, при выемке угольных пластов по восстанию выше, чем при отработке по простиранию. В условиях ш. «Южная» в струговых лавах, работающих по восстанию, нагрузка на забой была выше на 49,2%, производительность труда по добыче выше на 33,9%, а себестоимость ниже на 23,9%. С увеличением угла падения пласта разница в эффективности работы лав по восстанию и простиранию возрастала.
8. Результаты исследований использованы ШахтНИУИ при проектировании струговых механизированных комплексов 2МКС125 и 2МКС 216.
Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:
1. Кузнецов В.В., Пилипенко В.М., Лущик А.Г. Исследование работы струговых механизированных крепей со стойками двойной гидравлической раз-движности в шахтных условиях // Комплексная механизация очистных работ с применением стругов: Сб. науч. тр. - Шахты: ИГД им. A.A. Скочинского, ШахтНИУИ, 1984-С. 26-30.
2. Литвяк Ю.А., Лущик А.Г., Чавкин А.И. Эксплуатация стругового комплекса КМ87УМС по восстанию на углах более 8° // Струговая выемка тонких пластов: Сб. науч. тр. - Шахты: ИГД им. A.A. Скочинского, ШахтНИУИ, 1985.
-С. 57-65.
3. Литвяк Ю.А., Лущик А.Г., Воробьёва С.К. Исследование работы комплекса КМ87УМС при выемке пласта по восстанию//Уголь Украины-1986.- №1,-С.24 - 26.
4. Матвеев В.А., Лущик А.Г. Вопросы техники безопасности в струговых лавах, работающих по восстанию // Струговая техника и технология: Сб. науч. тр. -Шахты: ИГД им. А.А. Скочинского, ШахтНИУИ, 1988. - С. 57-70.
5. А. с. 1441074 (СССР). Механизированная крепь / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Литвяк Ю.А., Литвиненко С.С. - Опубл. 30.11.88. Бюл. № 44.
6. А. с. 1446334 (СССР). Перекрытие секции механизированной крепи / Матвеев В.А., Литвиненко С.С., Файнбурд Л.И., Лущик А.Г. - Опубл. 23.12.88. Бюл. № 47.
7. А. с. 1461979 (СССР). Гидравлическая стойка / Лущик А.Г., Матвеев В.А. -Опубл. 28.07.89. Бюл. № 8.
8. А. с. 1564354 (СССР). Гидравлическая стойка / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Титаренко Г. А. Опубл. 15.05.90. Бюл. № 18.
9. А. с. 1652601 (СССР). Гидросистема механизированной крепи / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Титаренко Г.А. - Опубл. 30.05.91. Бюл. № 20.
10. А. с. 1684517 (СССР). Гидравлическая стойка / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Титаренко Г.А. - Опубл. 15.10.91. Бюл. № 38.
11. А. с. 1735594 (СССР). Гидравлическая система / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Титаренко Г.А. - Опубл. 23.05.92. Бюл. № 19.
12. А. с. 1754897 (СССР). Устройство для поддержания прямолинейности фронта струговой механизированной крепи / Кузнецов В.В., Лохов Ю.Б., Дегтярёв В.В., Магрицкий С.В., Бондаренко В.Н., Лущик А.Г. - Опубл. 15.08.92. Бюл. № 30.
13. Лущик А.Г., Матвеев В.А. Система авторегулирования начального распора гидростоек крепи - новая перспектива в управлении горным давлением // Система "Человек - машина - среда" в горном деле. Настоящее и будущее:
Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции молодых учёных и специалистов угольной промышленности 26-28 октября 1990 г. - М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1990. - С. 56-57.
14. Лущик А.Г., Матвеев В.А. Комплексное решение вопросов струговой технологии при отработке угольных пластов по восстанию // Системный подход в горном деле. Проблемы, теория, методы: Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции молодых учёных и специалистов угольной промышленности 22-24 ноября 1991 г. - М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1991. -С. 36-37.
15. Лущик А. Г. Преимущества струговой технологии перед комбайновой при отработке угольных пластов по восстанию // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. Науки. - 2004. - Приложение № 7 - С. 20 - 23.
16. Луганцев Б. Б., Лущик А. Г., Кулешов Е. С. Имитационные модели разрушения пород и угля в подземных горных выработках // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. Науки. - 2004. - Приложение № 7 - С. 23 - 25.
Подписано в печать 18.10.05. Формат 60X90/16
Тираж 100 экз. Объем 1 п.л. Заказ № //35
Типография, Московского государственного горного университета 119991, Москва, ленинский пр-т, 6
И19 0 3Ф
РНБ Русский фонд
2006-4 17360
г
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Лущик, Александр Григорьевич
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.
1.1. Существующие решения и направления развития технологии отработки угольных пластов по восстанию.
1.2. Цель и задачи исследований.
Выводы.
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАБОТЫ СТРУГОВЫХ
КОМПЛЕКСОВ ПО ВОССТАНИЮ.
2.1. Исследование особенностей поведения угольного забоя лавы
2.2. Поведение боковых пород пласта в очистных забоях.
2.3. Работоспособность струговых установок.
2.4. Особенности работы механизированной крепи.
Выводы.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
СТРУГОВОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ОТРАБОТКЕ ПЛАСТА ПО
ВОССТАНИЮ.
3.1. Программа, методика и результаты стендовых исследований
3.2. Программа и методика шахтных исследований работоспособности стругового комплекса.
3.3 Исследование влияния изменения угла падения пласта на состояние кровли.
3.4. Исследования работоспособности механизированной крепи.
3.5. Исследование трудоёмкости процесса крепления очистного забоя.
3 .6. Исследования системы подачи струговой установки на забой.
3.7. Поведение угольного массива в забое.
3.8. Исследование работы струговой установки по восстанию.
3.9. Сравнительный анализ технологии отработки пласта по простиранию и восстанию методом экспертных оценок.
Выводы.
4. АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ
ОТРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ.
4.1. Сравнительный анализ технико-экономических показателей работы очистных забоев по восстанию и простиранию
4.2. Экономическая эффективность эксплуатации стругового комплекса по восстанию.
4.3. Экономико-математические модели для сравнения показателей работы очистных забоев по восстанию и простиранию.
Выводы.
5. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, ПОВЫШАЮЩИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ОТРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПО ВОССТАНИЮ
СТРУГОВЫМИ КОМПЛЕКСАМИ.
5.1. Техническое решение по безопасному креплению призабойного пространства лавы.
5.2. Способы рационального повышения распора гидростоек.^ ^
5.3. Управление направленным перемещением комплектов крепи и прямолинейностью забоя.
Выводы.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка прогрессивных технологических решений по повышению эффективности струговой выемки угля по восстанию пластов"
Актуальность работы. На современном этапе реструктуризации угольной отрасли, характеризующемся возрастающими объёмами строительства новых и реконструкции действующих шахт, весьма важной задачей является техническое и технологическое обеспечение широкого применения погоризонтной подготовки запасов угольных пластов с отработкой их лавами по восстанию, при которой достигается значительное снижение первоначальных капитальных затрат и срока строительства, значительно удешевляются и упрощаются схемы транспорта, вентиляции и водоотлива, уменьшается объём охранных угольных целиков.
Область применения погоризонтной подготовки и отработки запасов угольных пластов выемочными столбами по восстанию ограничивается по углу их залегания, так как при этом имеет место ряд существенных отличий по сравнению с отработкой запасов выемочных столбов по простиранию, обусловленных, в частности, необходимостью обеспечения поперечной устойчивости выемочных машин, производительностью забойного конвейера, удержанием работающего комбайна в забое и смазкой редукторов.
В то же время отличительные особенности струговой технологии в сравнении с комбайновой и опыт эксплуатации струговых установок убедительно показали большие перспективы использования их при выемке лавами по восстанию. Недостаточная изученность вопроса обоснования возможности эффективной эксплуатации струговых механизированных комплексов в лавах, движущихся по восстанию, позволяет с должной объективностью квалифицировать исследования, направленные на решение этой важной задачи, как весьма актуальные.
Идея работы заключается в реализации системного подхода к разработке геотехнологических моделей взаимодействия функциональных элементов механизированных комплексов с углевмещающим массивом, адекватно отображающих специфику проявлений внешней среды и характеристик изменений пространственной ориентации их при отработке запасов выемочных столбов по восстанию.
Методы исследований. В работе использован комплексный метод исследований, включающий научное обобщение и анализ производственного опыта, аналитические методы исследования с применением математической статистики и теории вероятности, а так же корреляционный и регрессионный анализ, натурные исследованиях использованием апробированных и разработанных автором методик.
Основные научные положения:
-обеспечение высокопроизводительных и безопасных условий эксплуатации струговых комплексов в очистных забоях выемочных столбов по восстанию достигается за счёт направления потока угля на конвейерный став или в призабойное пространство между конвейером и лавою при любом варианте характера обрушения верхней пачки угольного пласта;
- негативное влияние поперечного наклона струговой установки на работу механизированного комплекса может компенсироваться регулированием высоты завального борта става конвейера без потери его производительности;
- предотвращение сползания нижних слоев непосредственной кровли в выработанное пространство лавы при выемке по восстанию обеспечивается за счёт превышения начальным распором крепи величины, определяемой в соответствии с геотехнологической моделью механизма взаимодействия механизированной крепи с кровлей пласта;
- выбор схем подготовки пластов и параметров технологии струговой выемки угля в лаве по критериям эффективности и безопасности работ следует производить с учётом приоритета технологии струговой выемки по восстанию пластов с углами падения до 18°.
Достоверность и обоснованность научных положений выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждаются:
- представительным объёмом шахтных исследований технологии струговой выемки угля на шахтах Восточного Донбасса;
- удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований и стендовых испытаний с данными практики (расхождение не превышает 15%);
-положительными результатами промышленной апробации технологии струговой выемки угля лавами по восстанию.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- установлено, что при любом варианте характера обрушения верхней пачки угольного пласта возможно обеспечение высокопроизводительных и безопасных условий эксплуатации струговых комплексов в очистных забоях выемочных столбов по восстанию до 18°;
- доказано, что при поперечном наклоне конвейеров серийных струговых установок до 18° не происходит потери их расчётной производительности.
- обоснована возможность исключения разрушения кровли и образования породных блоков, склонных к сдвижению в выработанное пространство, при превышении уровня распора гидростоек в зависимости от типа крепи 0,65 -0,85 от величины сопротивления в конце цикла.
Практическое значение работы состоит:
1. Проведенными исследованиями доказана возможность эксплуатации струговых механизированных комплексов в лавах, отрабатывающих по восстанию угольные пласты с углами падения до 18° при местных увеличениях до угла падения 24°.
2. Разработаны и запатентованы 5 способов управления уровнем распора мехкрепи в зависимости от проявлений горного давления.
3. Разработано и запатентовано перекрытие крепи способное ликвидировать зависания верхней пачки угля.
4. Разработан и запатентован способ управления направленностью движения механизированной крепи.
5. Разработаны методики расчёта основных параметров струговых механизированных комплексов при отработке угольных пластов по восстанию.
Реализация работы в промышленности. Результаты исследований автора использованы при проектировании струговых механизированных комплексов 2МКС125 и 2МКС 216, что обеспечивает расширение области их применения для отработки запасов угольных пластов с углами падения до 18° лавами по восстанию.
Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Лущик, Александр Григорьевич
Выводы
1. Применение перекрытия секции крепи предложенное в авторском свидетельстве № 1446334 позволит исключить зависание верхней не разрушаемой стругом пачки угля, которая при самообрушении или обрушении вручную могла бы представлять опасность для рабочих и оборудования в лаве.
2. Наличие выдвижной консоли в предлагаемом перекрытии крепи даёт возможность расширить область применения струговых комплексов на пласты с зонами малоустойчивой и нарушенной кровли, так как позволит осуществлять крепление непосредственно вслед за выемкой угля.
3. Предложенная конструкция перекрытия имеет следующие преимущества перед существующими. Во-первых, скалыватели и разрушают уголь не смятием, как обычно, а прорезают узкую щель, а на это требуется значительно меньшие усилия. Во-вторых, усилия резания на скалывателях направлены в противоположные стороны и, замыкаясь, не передаются на перекрытие секции крепи, а, следовательно, не влияют на её работу.
4. Анализ особенностей работы механизированных крепей в лавах, отрабатывающих угольные пласты по восстанию, показал, что к уровню распора предъявляются повышенные требования. Поэтому были предложены технические решения, которые позволяют осуществлять распор стоек давлением, напрямую зависящим от давления в стойке в конце предыдущего цикла её работы.
5. Предлагаемые решения по управлению распором гидростоек с одной стороны, позволяют повысить уровень начального сопротивления крепи без дополнительного расхода энергии и износа гидромагистралей, запорной арматуры и маслостанций. А с другой стороны, в лавах с лёгкими кровлями и в периоды со слабыми проявлениями горного давления на других типах кровель снизить нагрузку на гидростойки, тем самым увеличить ресурс их и их блоков и основных металлоконструкций крепи.
6. Идеей предлагаемых решений было использовать запасённую в предыдущем цикле работы стоек энергию в поршневой полости гидростойки (авторские свидетельства №1652601 и №1735594) или в специальном гидроаккумуляторе (авторские свидетельства №1461979, №1564354 и №1684517).
7. Техническое решение по авторскому свидетельству №1441074 обеспечивает управление направленностью движения комплектных струговых крепей в лавах, движущихся по восстанию
8. Техническое решение по авторскому свидетельству №1754897 обеспечивает передвижку секций с одинаковым, механически регламентированным шагом, благодаря чему достигается прямолинейность фронта лавокомплекта крепи и ликвидируются искривления конвейерного става, тем самым снижается износ оборудования и расход электроэнергии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технологические разработки по повышению эффективности струговой выемки угольных пластов по восстанию, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие угольной промышленности России.
Основные научные и практические результаты сводятся к следующему:
1. Предложены расчётные схемы трёх возможных вариантов обрушения верхней неразрушаемой стругом угольной пачки в очистных забоях, работающих по восстанию и установлено, что при любом варианте характера обрушения возможно обеспечение высокопроизводительных и безопасных условий эксплуатации струговых комплексов в очистных забоях выемочных столбов по восстанию до 18°.
2. Разработан безопасный и эффективный способ ликвидации зависаний верхней пачки при выемке угля струговыми механизированными комплексами по восстанию пластов.
3. Разработаны геотехнологические модели взаимодействия механизированной крепи с породами непосредственной кровли и струговой установки с угольным забоем. Обоснована возможность исключения разрушения кровли и образования породных блоков, склонных к сдвижению в выработанное пространство, при превышении уровня распора гидростоек в зависимости от типа крепи 0,65 - 0,85 от величины сопротивления в конце цикла.
4. Разработаны пять способов управления уровнем распора секций механизированной крепи в зависимости от характера проявлений горного давления, а также способ управления направленностью движения крепи и способ поддержания прямолинейности очистного забоя.
5. Предложены методики расчетов параметров струговых установок при их эксплуатации по восстанию в функции поперечного угла наклона и установлено, что серийные струговые комплексы могут сохранять устойчивость при отработке угольных пластов по восстанию на углах до 25°, при этом усилие подачи установок на забой возрастают на 19 - 51,7%. Доказано, что при поперечном наклоне конвейеров серийных струговых установок до 18° не происходит потери их расчётной производительности.
6. В результате проведенных стендовых и шахтных исследований доказана возможность эффективной эксплуатации струговых механизированных комплексов в лавах, отрабатывающих угольные пласты по восстанию с углами падения 18° (при местных увеличениях углов до 24°).
7. Установлено, что в диапазоне углов падения пласта от 8 до 24° эффективность работы лав, оборудованных струговыми механизированными комплексами, при выемке угольных пластов по восстанию выше, чем при отработке по простиранию. В условиях ш. «Южная» в струговых лавах, работающих по восстанию, нагрузка на забой была выше на 49,2%, производительность труда по добыче выше на 33,9%, а себестоимость ниже на 23,9%. С увеличением угла падения пласта разница в эффективности работы лав по восстанию и простиранию возрастала.
8. Результаты исследований использованы ШахтНИУИ при проектировании струговых механизированных комплексов 2МКС125 и 2МКС216.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Лущик, Александр Григорьевич, Москва
1. Терпигорев A.M. Разбор систем разработки каменного угля, применяемых на рудниках Юга России в связи с подготовкой месторождения к очистной добыче. -Екатеринослав, 1910.
2. Описание Донецкого бассейна. Выпуск II. - Издание съезда горнопромышленников Юга России. 1915, Том 2. Разработка месторождений.
3. Курносов A.M. О сравнительной экономической эффективности систем разработки пластов лавами, движущимися по простиранию и восстанию — падению. -М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1964. 18 с.
4. Остапенко А.Ф., Лагерь А.И. и др. Опыт отработки пологих пластов лавами по восстанию и падению на шахтах Донбасса. М.: ЦНИЭИуголь, 1974. - 73 с.
5. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. М.: Недра, 1976.-304 с.
6. Основные направления технического развития угольной промышленности СССР на 1981 1985 гг. и до 1990 г: Минуглепром СССР. - М., 1980.
7. Краткий справочник горного инженера угольной шахты: Под общей редакцией Бурчакова А.С. и Кузюкова Ф.Ф. М.: Недра, 1982. - 454 с.
8. Бурчаков А.С., Гринько Н.К., Ковальчук А.Б. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1978.
9. Килячков А.П. Технология горного производства. -М.: Недра, 1979. 304 с.
10. Килячков А.П. Технология горного производства. М.: Недра, 1985. - 400 с.
11. Отработка глубоких горизонтов на шахтах Донбасса. Донецк: Донбасс, 1972. -132 с.
12. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей / Под редакцией Братченко Б.Ф. М.: Недра, 1985. - 496 с.
13. Усовершенствованные схемы планировки горных работ пологих пластов Донбасса: Типовые схемы Центрогипрошахт, 1981.
14. Худин Ю. Л., Мукушев М.М., Ходжаев Р.Ш. Эффективность концентрации и технического перевооружения на угольных шахтах. М.: Недра, 1977.
15. Квон С.С. Исследование и совершенствование способов вскрытия и разработки угольных пластов в Карагандинском бассейне: Дис. док. техн. наук. М., 1971.
16. Мукушев М.М. Исследование и разработка технологических схем выемки пологих пластов столбами по падению: Дис. док. техн. наук. М., 1972.
17. Разработка пологих и наклонных пластов. М.: Недра, 1977. 192 с.
18. Зельвянскийй М.Ш., Каганский М.Е., Кауфман Л.Л. Способ одногоризонтного вскрытия свиты пологих пластов // Уголь Украины. 1986. - № 7. - С. 19 - 21.
19. Федунец Б.И., Симонов В.М. Эффективность отработки пологих пластов. М.: Недра, 1982.-176 с.
20. Явлевский В.Д., Мясников А.А., Попков М.П. Новые схемы вскрытия и подготовки угольных месторождений // Уголь. 1986. - № 4. - С. 11 - 12.
21. Куклин Б.К., Булавка Е.И. Групповая разработка пологих пластов лавами по восстанию в условиях весьма газовых и глубоких шахт Украинского Донбасса // Уголь Украины. 1974. - № 10. С. 5 - 7.
22. Бродский В.Ш. Выбор систем разработки, обеспечивающих эффективное при* менение средств комплексной механизации очистных работ на глубоких шахтах
23. Донбасса // Уголь. 1970. - № 8. С. 37 - 40.
24. Система разработки горизонтальных, пологих и наклонных угольных пластов длинными столбами: А. С. 308196 СССР / Сагинов А.С., Бурчаков А.С. и др.
25. Способ разработки пологих угольных пластов: А. С. 796425 СССР / Батманов Ю.К., Зельвянский А.Ш., Сарактикянц С.А.
26. Куклин Б.К., Лепихов А.Г., Крушельницкий О.В. Модернизация способов подготовки и отработки выемочных участков спаренными лавами // Уголь Украины. -1986.-№7.-С. 18-19.
27. Татаренко А.Г. Рациональная организация труда в спаренных лавах // Уголь Украины. 1987. - № 10. - С. 17 - 18.
28. Способ вскрытия и подготовки пологих угольных пластов: А. С. 693013 СССР / Новиков А.И., Солдатов В.И., Цурпал Г.И.
29. Способ разработки свиты пологопадающих сближенных пластов: А. С. 260560 • СССР / Некрасовский Я.Э., Гришко Н.Т. и др.
30. Способ разработки пологих угольных пластов: А.С. 8000370 СССР / Зельвянский М.Ш., Кауфман Л.Л.
31. Способ разработки пологих угольных пластов: А.С. 1030549 СССР / Проявкин Е.Т.
32. Способ разработки высокогазоносных угольных пластов: А.С. 1040153 СССР / Литвинов В.В., Антоненко С.В., Воронин Б.И.
33. Способ разработки пологих угольных пластов: А.С. 1314064 СССР / Савенко Ю.Ф., Белозерзев В.И. и др.
34. О выемке пластов по восстанию (падению) при диагональном расположении столбов: Отчёт о НИР / ДонУГИ. Донецк, 1971. - 7 с.
35. Липкович С.М., Островский С.Б., Куклин Б.К. и др. Применение системы разработки по восстанию (падению) на высоту всего горизонта на шахтах Донбасса //
36. Ф Уголь Украины. 1965. - № 7.
37. Бахтин А.Ф., Булавка Е.И. Оценка отработки свит пластов лавами по восстанию с учётом затрат на увеличение надёжности // Сб. науч. тр. / ДонУГИ. Донецк,1975.-С. 3-7.
38. Сребный М.А., Бахтин А.Ф., Левин А.Г. Система разработки пологих пластов лавами по восстанию и падению//Уголь. -1975.-№10.-С. 17 -21.
39. Беляев Е.В. Схемы отработки тонких пологих пластов угля // Уголь Украины. -1977.-№4.-С. 8-11.
40. Совершенствование систем разработки угольных пластов. Донецк.: Донбасс, 1975.-192 с.
41. Ляпин Д.П. Преимущества разработки пологих пластов лавами по восстанию (падению) // Уголь Украины. 1967. - № 3.
42. Красозов И.П., Зельвянский А.Ш. и др. Разработка пологих пластов Донбасса лавами по восстанию (падению). Донецк: Донбасс, 1969.
43. Сребный М.А., Малов В.И. и др. Эффективность разработки угольных пластов лавами по восстанию. М.: ЦНИЭИуголь, 1972. - 30 с.
44. Чумак А.С., Сусло А.И. Отработка пологих пластов лавами по падению (восстанию) на шахтах комбината "Макеевуголь". -М: ЦНИИЭИуголь, 1975. 16 с.
45. Лагерь А.И., Чолак Э.О., Шальнов Н.А. Эффективность разработки пластов длинными очистными забоями по восстанию (падению). М.: ЦНИЭИуголь, 1976. -52 с.
46. Попов М.В. Переход геологического нарушения косыми заездами // Уголь Украины. 1984. - № 9. - С. 11 - 12.
47. Леонов А.А., Ляшенко Н.В., Санина Г. А. Эксплуатация комплекса КМ87УМС в сложных горно-геологических условиях // Уголь Украины. -1984. № 9. С. 11 - 12.
48. Лаос В.Ф., Самусев В.Ф., Судариков Е.А. Разработка тонких пластов комплексом ОКП70 на шахте "Степная" // Уголь. 1986. - № 1. - С. 4 - 6.
49. Бич Я.А., Яворский Б.Н., Дьяконов Ю.А. Борьба с горными ударами при отработке антрацитового пласта // Уголь. 1987. - № 1. - С. 19-21.
50. Пащевский Ю.Г. Эксплуатация струговой установки УСТ2М на шахте "Украина" // Уголь Украины. 1988. - № 4. - С. 7 - 8.
51. Курносов А.М. Некоторые данные о развитии угольной промышленности Польской Народной Республики. М.: ЦИТИугля, 1960.
52. Парамонов В.И. Выемка по восстанию механизированными комплексами нашахтах Франции и ФРГ. М.: ЦНИЭИуголь, 1975. - 32 с.
53. Проявкин Е.Т., Куклин Б.К. и др. Основные направления совершенствования схем планировки горных работ на пологих пластах // Уголь Украины. 1976. - № 8. -С. 23-27.
54. Остапенко А.Ф. Основные направления развития угольной промышленности УССР //Уголь Украины. 1981. -№ 4. - С. 4 - 8.
55. Рекомендации по переводу пласта Ь ш. "Анненская" ПО "Стахановуголь" на отработку лавами по восстанию: Отчет / ДонУГИ. Донецк, 1984. - 2 с.
56. Бахтин А.Ф. О терминологии при погоризонтном способе подготовки шахтных полей // Уголь Украины. 1982. - № 3. - С. 4 - 5.
57. Пархоменко А.И., Остапенко В.И., Митько М.И. Справочник механика угольной шахты. М.: Недра, 1985. - 448 с.
58. Справочник инженера-шахтостроителя: Под редакцией Белого В.В. Том 2: М.: Недра, 1983.-423 с.
59. Машины и оборудование для проведения горизонтальных и наклонных горныхвыработок: Под редакцией Братченко Б.Ф. и др. М.: Недра, 1975.
60. Проведение капитальных наклонных выработок: Под редакцией Амурского Б.С. и др. М.: Недра, 1980. - 269 с.
61. Белинский И.JI. Исследование устойчивости и рационального способа охраны подготовительных выработок при отработке пологих пластов Донбасса по восстанию: Дис. канд. техн. наук. Днепропетровск, 1974. - 140 с.
62. Рудой И.Л. Исследование условий поддержания наклонных подготовительных выработок при системах разработки с подвиганием очистных забоев по падению (восстанию) пластов в Карагандинском бассейне: Дис. . канд. техн. наук. Караганда, 1974. -169 с.
63. Сегеда А.А. Исследование устойчивости подготовительных выработок при отработке пластов лавами по восстанию и падению: Автореферат Дис. . канд. техн. наук. Донецк, 1971. - 18 с.
64. Разработка "Единых указаний по охране, под держанию и рациональному расположению подготовительных выработок на шахтах": Отчёт о НИР / ДонУГИ; Ру-ковод. работы Селезень А., Фролов Э. Донецк, 1975. - 140 с.
65. Син А. Исследование и выбор рациональных способов охраны горизонтальных выработок при отработке шахтных полей столбами по падению (Для условий Карагандинского бассейна): Дис. канд. техн. наук. Караганда, 1979. - 214 с.
66. Морозов А.Ф. Исследование и разработка способов повышения устойчивости полевых подготовительных выработок в слоистом массиве на глубоких горизонтах: Дис. канд. техн. наук. Донецк, 1980. - 295 с.
67. Красозов И.П. Опыт применения систем разработки с выемкой угля лавами по восстанию (падению) в шахтах Донбасса // Уголь. 1968. № 4. - С. 20 - 25.
68. Положение по охране и креплению подготовительных выработок при разработке пологих пластов Донбасса на малых и средних глубинах разработки: Отчёт о НИР / ДонУГИ. Донецк, 1966. - 39 с.
69. Греков И.А., Ефремов А.В. Отработка шахтного поля по восстанию выемочными комплексами КМ100 // Уголь. 1967. № 2. - С. 27 - 28.
70. Ляпин ДП. Преимущество разработки пологих пластов по восстанию (падению) // Уголь Украины. 1967. - № 3. - С. 53.
71. Сегеда А.А. Определение стоимости поддержания выработок при разработке пластов по восстанию и падению в Донбассе // Экономика угольной промышленности.-1969. №7.-С. 39-41.
72. Шахмейстер Л.Г., Солод Г.И. Подземные конвейерные установки: Под редакцией Спиваковского А.О. М.: Недра, 1976. - 432 с.
73. Создание транспортного комплекса 1Л100ТК для участковых транспортных выработок при выемке угля лавами по восстанию (падению) на пластах с углами падения 0 12°: Отчёт о НИР / ДонУГИ; Руковод. работы Павлов И.П. - Донецк, 1973.-35 с.
74. Провести приёмочные испытания опытных образцов конвейеров 1Л100У-01: Отчёт о НИР / ДонУГИ; Руковод. работы Липанский И.М. Донецк, 1984. - 12 с.
75. Оборудование подземного транспорта. Опытный образец ленточного конвейера 1ЛКН100 для транспортировки угля по уклонам с углом подъема от 18 до 35°: Отчет / ДонУГИ; Руковод. работы Данильченко И.М. — Донецк, 1973. 47 с.
76. Методические рекомендации по проектированию пакетно-контейнерной доставки грузов в шахтах. Ворошиловоград.: НПО Углемеханизация, 1984. - 64 с.
77. Выстроп В. В. Исследование параметров столбовой системы разработки лавами по восстанию (падению) пласта в условиях Донецко-Макеевского района Донбасса: Дис. канд. техн. наук. М., 1974. - 145 с.
78. Голубев Г. Н., Вашков А. Г., Шиян В. А., Стариков П. А. Сравнительные шахтные наблюдения за работой механизированных крепей в лавах отрабатываемых по восстанию и простиранию пласта // Сб. науч. тр. № 61 / ДонУГИ. Донецк, 1975. — С. 60-66.
79. Сребный M.A., Малов В.И., Белинский И.Л. Снижение трудоёмкости работ в лавах со столбовой системой по восстанию // Уголь Украины. 1970. - № 10. - С. 15-16.
80. Определение целесообразной области отработки шахтных полей лавами по восстанию (падению) по углу наклона пласта: Методика / ДонУГИ; Руковод. работы Чалый Г.П. Донецк, 1972. - 29 с.
81. Обоснование предельного угла падения пластов, при котором целесообразнаотработка их лавами по восстанию (падению): Отчет /ДонУГИ; Руковод, работы Зельвянский А.Ш. Донецк, 1972. - 124 с.
82. Колесникова Р.Т., Сидорова СЛ. Технико-экономическая оценка панельного способов подготовки шахтных полей // Разработка угольных пластов подземным способом: Сб. науч. тр. / ИГД им. А.А. Скочинского. М., 1987. - С. 14 - 20.
83. Технико-экономические требования на механизированный комплекс для пластов пологого (до 12°) падения вынимаемой мощностью 1,15 1,9 м, отрабатываемых лавами по восстанию: Отчет /ДонУГИ; Руковод. работы Дубов Е.Д. - Донецк, 1971.-13 с.
84. Создание механизированного комплекса для пластов пологого (до 12°) падения вынимаемой мощностью 1,0 2,0 м, отрабатываемых лавами по восстанию для шахты «Красноармейская-Капитальная»: Отчет /ДонУГИ; Руковод. работы Дубов Е.Д. - Донецк, 1974. - 20 с.
85. Попов М.В. Надёжность расположения комплексно-механизированных лав в пространстве // Безопасность труда в промышленности. 1984. - № 4. - С. 51 - 52.
86. Братченко Б.Ф. Горному хозяйству образцовый порядок // Уголь. - 1982. № 8. -С. 3-7.
87. Игнатьев А.Д. Исследование устойчивости очистного забоя: М.: Наука, 1967. -92 с.
88. Установление особенностей работы мехкрепей в лавах наклонного падения и в лавах, отрабатываемых по восстанию (падению) пласта: Отчет /ДонУГИ; Руковод. работы Рыжиков А.И. Донецк, 1973. - 79 с.
89. Голубцев Г.Н., Дубов Е.Д., Мухин Е.П. Дополнительные требования к механизированным крепям для лав, отрабатываемых по восстанию пласта // Сб. науч. тр. № 61 / ДонУГИ. Донецк, 1975. - С. 51 - 60.
90. Механизация работ в лавах по восстанию на наклонных пластах (Франция). -М,: Гипроуглемаш, 1971. 45 с.
91. Фосс Н. Отработка пластов лавами по падению и по восстанию на шахтах ФРГ и Франции // Глюкауф. 1973. - № 16. - С. 20 - 32.
92. Энекер К.Г., Харман К.Р. Отработка каменноугольных пластов на ш. «Фридрих дер Гроссе» лавами по падению с управлением кровлей обрушением // Глюкауф. 1970. - № 26. - С. 6 - 17.
93. Курат Д. Выемка угольных пластов мощностью 3-4 м лавами по падению с управлением кровлей обрушением // Глюкауф. 1976. - № 13. - С. 12 — 19.
94. Кун М. Разработка пластов средней мощности с использованием стругов и механизированной крепи // Глюкауф. 1970. - № 22. - С. 7 - 21.
95. Иванов Г. П., Тир И.Д., Байкенжин А.Е. и др. Опыт работы механизированных комплексов в очистных забоях, отрабатываемых по падению пласта // Уголь. -1970.-№ 8.-С. 53-56.
96. Техническое задание на комплекс механизированный для лав по восстанию (КМВ88, КМВ87У): Отчет /ДонУГИ; Руковод. работы Воронов В.И. Донецк, 1984.-169 с.
97. Сидоренко В.Г. Исследование и разработка основных параметров мехкрепей при работе полосами по восстанию на наклонных пластах средней мощности: Дис. . канд. техн. наук. М., 1977. - 102 с.
98. Пономаренко В.А., Креймер Е.А., Кутовой В.И. и др. О расположении забойного скребкового конвейера при выемке угля лавами по восстанию // Уголь Украины.-1972-№ 10- С. 31-32.
99. Определить основные параметры конвейера для лав, отрабатывающих пласты мощностью 1,0 м и более с углами падения до 18° по восстанию: Отчет /ДонУГИ; Руковод. работы Одинцов А.И. Донецк, 1979. - 53 с.
100. Скребковый конвейер для доставки угля в лавах, отрабатываемых по восстанию пластов: Отчет/ДонУГИ; Донецк, 1971. - 8 с
101. Михайлов А.Ф., Перминов Г.И., Бобров Г.Н. // Вопросы горной механики: Сб. науч. тр. / Кемерово, 1973. С. 178 183.
102. Левин А.Г. Исследование пассивных погрузочных лемехов забойного конвейера (применительно к работе по простиранию и восстанию): Дис. . канд. техн. наук. Донецк, 1974. - 170 с.
103. Стендовые испытания экспериментального образца конвейера, с цепями замкнутыми в горизонтальной плоскости, для работы в лавах по восстанию с углами падения 10 20°: Отчет /ДонУГИ; Руковод. работы Воронов М.В. - Донецк, 1974. -46 с.
104. Ташин А.И. Исследование и установление основных параметров забойногоконвейера для условий выемки угля столбами по падению пластов: Дис. . канд. техн. наук. Караганда, 1981. - 232 с.
105. Рябуха З.И. Натяжение цепей двухцепного скребкового конвейера при несимметричной нагрузке // Прочность и долговечность машин: Сб. науч. тр. / М.: Недра, 1972.-С. 147-149.
106. Михайлов А.Ф., Перминов Г.И., Бобров Г.Н. Неравномерность натяжения тяговых цепей забойного конвейера при боковых наклонах // Вопросы горной механики: Сб. науч. тр. /Кемерово, 1973. С. 183 187.
107. Оптимизация схемы расположения подготовительных выработок для механизированной лавы на пласте пологого падения и её главных параметров в бассейне // Coal Sei and Technolo. № 11. - С. 13 - 17.
108. Плих X., Шволов Г., Вельц X. Разработка и опытная эксплуатация стругов отрывного действия различной конструкции // Глюкауф. 1987. - № 17. - С. 3 - 7.
109. Методы разработки и средства для ведения очистных работ в угольной промышленности Франции // Глюкауф. 1982. - № 8. - С. 401 - 407.
110. Вьё Ж. Системы разработки и выемочное оборудование в каменноугольной промышленности Франции// Глюкауф. 1982. - № 8. - С. 17 - 24.
111. Матвеев В.А., Лущик А.Г. Вопросы техники безопасности в струговых лавах, работающих по восстанию // Струговая техника и технология: Сб. науч. тр. Шахты: ИГД им. А.А. Скочинского, ШахтНИУИ, 1988. - С. 57-70.
112. Луганцев Б. Б., Лущик А. Г., Кулешов Е. С. Имитационные модели разрушения пород и угля в подземных горных выработках // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион.
113. Техн. Науки. 2004. - Приложение № 7 - С. 23 - 25.
114. Барон Л.И. Коэффициенты крепости горных пород. М.: Наука, 1972. - 175 с.
115. Справочное пособие по свойствам углей. Шахты.: ШахтНИУИ, 1973. - 52 с.
116. Барон Л.И. Характеристики трения горных пород. М.: Недра, 1967. - 208 с.
117. Зенков Р.Л. Механика насыпных грузов. М.: Машиностроение, 1964. - 118 с.
118. Берон А.И., Казанский А.С., Лейбов Б.М., Позин Е.З. Резание угля. М.: Гос-гортехиздат, 1962. - 439 с.
119. Эйдерман Б.А. Закономерности формирования грузопотока и энергозатрат на скребковых конвейерах. М.: Наука, 1984, 135 с.
120. ОСТ 12.44.190.81. Система технического обслуживания и ремонта горношахтного оборудования. Общие требования к ремонтопригодности. Введ. впервые с 01.07.81. М.: Гипроуглемаш, 1981. -24 с.
121. ОСТ 24.070.26.73. Оборудование угольное горнорудное. Узлы редукторные. Общие технические требования на испытания и приёмки. Введ. впервые с 01.07.74,Срок действия до 01.01.84.-М.: ВНИИПТУглемаш, 1973.-20 с.
122. Иванов М.Н. Детали машин. М.: Высшая школа, 1975. 430 с.
123. Электродвигатель типа ЗЭКВ4 УС-2. Механический расчёт ПИЖЦ. 5220033.150.: ВНИИЦВЭ, 1989, И с.
124. Подшипники качения: Каталог справочник под редакцией Нарышкина. М.: Машиностроение, 1984.
125. Шалыгин В.В. Прочностные и размерные расчёты электрических машин. 1964.
126. Определение допускаемых напряжений при расчётах на прочность: НИЦМаш, 1974.
127. ГОСТ 1222327-79. Машины электрические вращающиеся. Остаточные дисбалансы роторов. Нормы и методы измерений.
128. Нилов Р.К. Исследование износа и повышение износостойкости цепных устройств конвейеров струговых установок: Автореферат дис. . канд. техн. наук.1. Ленинград, 1986. — 18 с.
129. Эйдерман Б.А. Методика исследования компоновочных исполнений скребковых забойных передвижных конвейеров М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1973.24 с.
130. Фролов А.Г., Эйдерман Б.А., Самойлюк Н.Д., Домбровский В.Е. Создание однотипных передвижных конвейеров повышенной изгибаемости. М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1970.20 с.
131. Эйдерман Б.А. Исследование углов поворота и выбор рационального шага скребков конвейера повышенной изгибаемости. // Научные сообщения ИГД им. А.А. Скочинского: Сб. науч. тр. / М.: ИГД им. А.А. Скочинского. 1972. С. 51-59.
132. РТМ 12.47.003- 74. Машины очистные. Струговые установки. Расчёт параметров системы «струг-конвейер». Методика. Введ. впервые с 25.03.1974. — М. -1974.-73 с.
133. РТМ 12.14.001- 77. Машины очистные. Струговые установки. Расчёт сил на резцах струга. Методика. Введ. впервые с 23.02.1977. - М. - 1977. -49 с.
134. РТМ 12.14.001- 78. Машины очистные. Струговые установки. Расчёт тяговых усилий в цепи струга. Методика. Введ. впервые с 07.12.1978. - М. - 1978. - 84 с.
135. РТМ 12.14.001- 80. Машины очистные. Струговые установки. Расчёт устойчивости. Методика. Введ. впервые с 12.12.1980. - М. - 1980. - 27 с.
136. Голод А.Б. и др. Расчёт основных параметров струговой установки II СОП ГОСТ 24564-81 (С075М). Шахты.: ШахтНИУИ, 1984. 20 с.
137. Голод А.Б. и др. Расчёт основных параметров струговой установки II СНП ГОСТ 24564-81 (СН75М). Шахты.: ШахтНИУИ, 1984. 20 с.
138. РТМ 12.44.013- 76. Крепи механизированные. Расчёт устойчивости. Методика. Введ. впервые с 01.07.1977. - М. - 1977. - 57 с.
139. Кияшко А.И., Овчинников Н.П. Оценка устойчивости механизированных крепей в лавах. // Уголь Украины. 1988. - № 3. - С. 14 - 15.
140. Павлов Н.И. Выбор рационального значения распора механизированных крепей.// Уголь. 1987. - № 3. - С. 32 - 34.
141. Докукин А.В., Коровкин Ю.А., Яковлев Н.И. Механизированные крепи и их развитие. М.: Недра, 1984. - 288 с.
142. Коровкин Ю.А. Механизированные крепи очистных забоев. М.: Недра, 1990.-414с.
143. Сопротивление щитовых крепей в лавах. Support capacity and roof behavior at long wall faces with shield supports. Peng S.S. Int. I. Mining and Geol. 1987. 5. №1. C. 29 -57.
144. Скочински В., Майор M., Требанч В., Яромин 3. Возможности увеличения выхода крупных кусков угля путём изменения сопротивления механизированных крепей // Уголь. 1987. - № 9. - С. 45 - 49.
145. Вельский В.Д., Парминов К.Н. Взаимодействие механизированной крепи комплекса 110 КП с боковыми породами при отработке пласта с углом падения 18° // Уголь. 1975. - № 12. - С. 16 - 18.
146. Коршунов A.M., Буялич Г.Д., Александров Б.А. О выборе начального распора крепи для тяжелых горно-геологических условий // Механизация горных работ на угольных шахтах: Сб. науч. тр. /Тульский Политехнический институт. Тула, 1989. -С. 100-105.
147. Дубов Е.Д., Поль А.В., Алпатов Г.Н. Расширение области применения механизированных крепей. // Уголь Украины. 1988. - № 4. - С. 26 - 28.
148. Брусиловский Б. М. К вопросу о регулировании величины начального распора в механизированных крепях. // Научные сообщения ИГД им. А.А. Скочинского: Сб. науч. тр. / М.: ИГД им. А.А. Скочинского. 1970.
149. Клапанный блок гидростойки механизированной крепи: А. С. № 415380 СССР / Г.П. Калинин, Ю.М. Клименко Опубликовано в Б. И., 1974.
150. Гидроблок механизированной крепи: А. С. № 331173 СССР / НовоКарагандинский машзавод. А.С. Лившиц и др. — Опубликовано в Б. И., 1970.
151. Патент № 1608506, ФРГ, 1970.
152. Ф. Греве. Новые гидравлические системы управления крепями. Grawe Frie-drich: neue hydraulische Ausbausteurungen. // Glukauf. Forsch. h. 47 (1986) № 3. S. 120 -123.
153. П. Мигенда. Дальнейшее развитие конструкции, гидравлики и защиты от коррозии щитовой крепи. Migenda Peter: Weiterentwicccklung der Bauformen der Hy-draulik und des Korrosionschutzen von Schildaausbau. // Glukauf. Forsch. h. 2 (1989) S. 75-80.
154. Литвяк Ю.А., Лущик А.Г., Чавкин А.И. Эксплуатация стругового комплекса КМ87УМС по восстанию на углах более 8° // Струговая выемка тонких пластов: Сб. науч. тр. Шахты: ИГД им. A.A. Скочинского, ШахтНИУИ, 1985. - С. 57-65.
155. Литвяк Ю.А., Лущик А.Г., Воробьёва С.К. Исследование работы комплекса КМ87УМС при выемке пласта по восстанию // Уголь Украины. 1986. - №1. - С. 24-26.
156. Провести шахтные исследования влияния горнотехнических факторов на эксплуатацию стругового комплекса КМ87УМС при работе по восстанию на пластах с углами падения более 8°:Отчёт / ШахтНИУИ; Руковод. работы В.А. Матвеев. -Шахты, 1985. 123 с.
157. Протокол опытной эксплуатации стругового комплекса КМ87УМС со струговой установкой УСВ2. Шахты. ШахтНИУИ. 1983. 19 с.
158. Дополнение к протоколу опытной эксплуатации стругового комплекса КМ87УМС со струговой установкой УСВ2 от 27 декабря1983.(За период с 1.01.1984 г. по 1.01.1984 г.)Шахты. ШахтНИУИ. 1984.-8с.
159. Временная методика определения плановых и фактических показателей экономической эффективности внедрения научно-технических мероприятий в угольной промышленности. М.: ЦНИЭИуголь, 1983, - 148 с.
160. Провести сравнительный технико-экономический анализ работы механизированных комплексов при различных способах подготовки: Отчёт о НИР / ШахтНИУИ; Руковод. работы В.А. Матвеев. Шахты, 1986. - 91 с.
161. Лущик А. Г. Преимущества струговой технологии перед комбайновой при отработке угольных пластов по восстанию // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. Науки. 2004. - Приложение № 7 - С. 20 - 23.
162. Перекрытие секции механизированной крепи: А. С. 1446334 СССР / Матвеев В .А., Литвиненко С.С., Файнбурд Л.И., Лущик А.Г. Опубл. 23.12.88. Бюл. № 47.
163. Гидросистема механизированной крепи: А. с. 1652601 СССР / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Титаренко Г.А. Опубл. 30.05.91. Бюл. № 20.
164. Гидравлическая система: А. С. 1735594 СССР / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Титаренко Г.А. Опубл. 23.05.92. Бюл. № 19.
165. Гидравлическая стойка: А. С. 1461979 СССР / Лущик А.Г., Матвеев В.А. -Опубл. 28.07.89. Бюл. № 8.
166. Гидравлическая стойка: А. С. 1564354 СССР / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Титаренко Г.А. Опубл. 15.05.90. Бюл. № 18.
167. Гидравлическая стойка: А. С. 1684517 СССР / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Титаренко Г.А. Опубл. 15.10.91. Бюл. № 38.
168. Механизированная крепь: А. С. 1441074 СССР / Лущик А.Г., Матвеев В.А., Литвак Ю.А., Литвиненко С.С. Опубл. 30.11.88. Бюл. № 44.
169. Устройство для поддержания прямолинейности фронта струговой механизированной крепи: А. С. 1754897 СССР / Кузнецов В.В., Лохов Ю.Б., Дегтярёв В.В., Магницкий С.В., Бондаренко В.Н., Лущик А.Г. Опубл. 15.08.92. Бюл. № 30.
170. Результаты стендовых испытаний редуктора
171. Для визуального и инструментального наблюдения за условиями смазки редуктора при изменении угла его наклона были произведены стендовые испытания в условиях механического цеха шахты «Южная».
172. Для этого на ровной площадке, с применением шпальных брусьев и тонких металлических прокладок, редуктор выставлялся в горизонтальное положение. Контроль горизонтальности производился при помощи отвесного угломера с ценой деления равной 1
173. После снятия крышки заливалось масло мерной ёмкостью до нормального уровня с контролем по заводскому уровнемеру. Для этого потребовалось 90 литров масла.
174. После произведения замеров в горизонтальном положении, редуктор наклонялся поочерёдно в обе стороны.
- Лущик, Александр Григорьевич
- кандидата технических наук
- Москва, 2005
- ВАК 25.00.22
- Повышение эффективности струговой выемки антрацитовых пластов на основе совершенствования средств управления кровлей
- Обоснование параметров технологии очистных работ на тонких пластах с использованием механизированных щитовых крепей
- Обоснование технологических решений для повышения эффективности доработки остаточных запасов угля на шахтах
- Обоснование проектных решений по отработке запасов угольных целиков различного функционального назначения
- Разработка эффективных и безопасных технологий и средств очистной выемки сложноструктурных калийных пластов Старобинского месторождения