Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Горные машины

Диссертационная работа:

Демидов Владимир Иванович. Обоснование параметров и разработка метода технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей : Дис. ... канд. техн. наук : 05.05.06 Кемерово, 2005 147 с. РГБ ОД, 61:06-5/872

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 5

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1.Обзор современного состояния и применения механизированных
крепей и насосных станций на шахтах Кузбасса 11

1.2. Анализ простоев комплексно-механизированного забоя (КМЗ)

из-за отказов гидрооборудования механизированных крепей 22

  1. Анализ причин износа и негерметичности гидрооборудования механизированных крепей 28

  2. Параметры и методы технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей

  1. Стандартизованные параметры и методы технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей 34

  2. Параметры и методы технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей применяемые на шахтах Кузбасса 36

1.5. Виброакустический метод технического диагностирования

машин 46

1.6. Выводы 50

2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО
МЕТОДА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГИДРООБОРУДОВАНИЯ
МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ

  1. Обзор современных представлений возникновения и распространения виброакустического сигнала в гидросистемах 51

  2. Выбор и обоснование диагностических признаков виброакустического метода диагностирования гидрооборудования механизированных крепей 54

2.3.Выводы 56

3. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА

  1. Горно-геологические условия проведения исследований 57

  2. Технические характеристики элементов гидрооборудования механизированных крепей 63

3.3. Исследования влияния режимов работы насосной станции на
формирование виброакустических сигналов на гидрооборудовании

механизированных крепей 64

  1. Исследования параметров виброакустического сигнала в зависимости от расстояния от места дефекта на элементах гидрооборудования механизированных крепей 73

  2. Исследование зависимости скорости просадки штока негерметичной гидростойки от давления в поршневой полости 78

  3. Исследования влияния скорости просадки штока и давления в поршневой полости гидростойки на параметры виброакустического сигнала 81

  4. Исследования характера образования дефекта в элементе гидросистемы секции и его влияния на режимы работы

гидрооборудования механизированной крепи 94

3.8. Выводы 100

4. СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА

  1. Условия проведения исследований 103

  2. Исследования влияния вида дефекта элементов гидрооборудования механизированной крепи на параметры виброакустического сигнала 106

4.3. Выводы 116

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГИДРООБОРУДОВАНИЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ

  1. Обоснование допустимой скорости просадки штока гидростойки 117

  2. Обоснование и выбор средств технического диагностирования 119

  3. Техническое диагностирование гидрооборудования механизированных крепей при эксплуатации 124

  4. Погрешность диагностирования 129

  5. Периодичность технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей 132

5.6. Выводы 134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 136

Список литературы 139

Введение к работе:

Угольная промышленность Кузбасса занимает первое место среди 39 угледобывающих регионов России. Доля углей Кузнецкого бассейна достигла 57 %, а по коксующим маркам 85 % в общем объеме добычи угля по стране.

Запасы каменного угля в Кузнецком бассейне составляют 58,8 млр т или 60 % от общих запасов углей по России. Разведаны и подготовлены запасы в 25,4 млр т, в т.ч. 12,4 млр т коксующих углей [1]. 63 % запасов сосредоточены на пологих и наклонных пластах мощностью 1,2 - 4,5 м [2].

Мировой опыт эксплуатации механизированных комплексов показывает, что одним из основных критериев оценки эффективности их применения является уменьшение простоев из-за отказов машин комплекса и затрат на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт.

Техническое состояние секций механизированных крепей во многом определяет эффективное и безопасное применение механизированных комплексов.

Простои комплексно-механизированных забоев из-за отказов механизированных крепей в общем объеме простоев из-за отказов механизмов комплекса составляют в среднем 28 %, в т.ч. из-за отказов гидрооборудования 4%.

Из-за отказов гидрооборудования нарушается технология ведения очистных работ, что приводит к изменению характера взаимодействия пород с крепью в призабойном пространстве, и как следствие к увеличению трудоемкости работ в очистном забое и вероятности травмирования обслуживающего персонала.

Опыт эксплуатации механизированных крепей показывает, что одним из основных факторов повышения безопасности ведения работ в комплексно-механизированных забоях является поддержание высокой несущей способности секций при их эксплуатации. Техническое диагностирование гидро-

оборудования механизированных крепей и, прежде всего гидростоек является одним из наиболее эффективных направлений в обеспечении реализации высокой несущей способности секций.

В соответствии с Федеральным законом № 116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и ПБ 05-618-03 « Правила безопасности в угольных шахтах» необходимо производить работы по оценке технического состояния механизированных крепей при проведении экспертизы промышленной безопасности. Для этого необходимы методы и средства, отвечающие современным требованиям оперативности, безопасности и информативности.

Существующие методы и средства оценки технического состояния гидрооборудования механизированных крепей в шахтных условиях недостаточно эффективны, прежде всего, вследствие их низкой оперативности. В связи с этим обоснование параметров и разработка метода технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей при проведении экспертизы промышленной безопасности, а также в процессе эксплуатации, является актуальной научной задачей.

Тема диссертации связана с работами закрытого акционерного общества «Научно-исследовательский испытательный центр КузНИУИ» (ЗАО «НИИЦ КузНИУИ») по определению технического состояния механизированных крепей выработавших установленный срок службы при проведении экспертизы промышленной безопасности.

Целью работы является обоснование параметров и разработка метода технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей.

Идея работы заключается в получении оперативной и достоверной информации о техническом состоянии гидрооборудования механизированных крепей на основе анализа виброакустических сигналов.

Методы исследований

Использован комплекс методов, включающих:

обобщение и анализ ранее выполненных исследований и литературных источников;

стендовые и шахтные исследования параметров виброакустических сигналов, возникающих в дефектном элементе гидрооборудования механизированной крепи в различных режимах работы гидросистемы и видах дефектов с применением современных методов измерений и измерительной техники;

математические методы обработки результатов наблюдений с использованием теории вероятностей и математической статистики.

Задачи исследований:

выбрать и обосновать параметры виброакустического сигнала, определяющие техническое состояние элементов гидрооборудования механизированных крепей;

установить зависимости амплитудно-частотных характеристик виброакустических сигналов в дефектном элементе гидрооборудования механизированных крепей от режимов работы гидросистемы и вида дефекта;

определить уровни и частотные диапазоны виброакустических сигналов с элементов гидрооборудования механизированных крепей с оценкой пригодности (или непригодности) их к дальнейшей эксплуатации;

разработать методику технического диагностирования гидростоек механизированных крепей.

Научные положения, выносимые на защиту:

интегральным показателем технического состояния гидрооборудования механизированных крепей являются амплитудно-частотные характеристики виброакустических сигналов, параметры которых зависят от режимов работы гидросистемы механизированной крепи и вида дефекта;

параметры виброакустического сигнала на гидростойке зависят от скорости просадки штока и давления в поршневой полости;

оценка технического состояния гидрооборудования механизированных крепей должна осуществлятся на основе использования среднеквадрати-ческого значения амплитуды виброскорости по трем уровням: «исправное

техническое состояние», «предупреждение», «неисправное техническое состояние».

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- представительным объёмом стендовых и шахтных исследований,
обеспечивающих не менее чем 85 %-ю доверительную вероятность результа
тов исследований;

сопоставимостью результатов исследований с результатами, полученными другими авторами в данной области;

применением измерительных приборов с точностью измерений не ниже 5 %.

Научная новизна работы: - выбраны и обоснованы параметры виброакустического сигнала, зависящие от технического состояния элементов гидрооборудования механизированных крепей;

- установлены частотные диапазоны виброакустических сигналов, при
сущие дефектам элементов гидрооборудования механизированных крепей;

- установлен характер влияния режимов работы насосной станции на формирование виброакустических сигналов в гидросистеме механизированной крепи;

- установлена целесообразность оценки технического состояния гидро
оборудования механизированных крепей по трем уровням: «исправное тех
ническое состояние», «предупреждение», «неисправное техническое состоя
ние».

Личный вклад автора состоит:

- в обосновании параметров виброакустических сигналов, определяю
щих техническое состояние элементов гидрооборудования механизирован
ных крепей;

- в определении предельных значений параметров виброакустических
сигналов для оценки технического состояния гидростоек механизированных
крепей;

- в разработке методики вибродиагностики гидростоек механизирован
ных крепей.

Практическое значение работы:

- установленные уровни и частотные диапазоны виброакустических
сигналов негерметичных элементов гидрооборудования механизированных
крепей позволяют определить наличие дефекта и оценить пригодность (или
непригодность) их к дальнейшей эксплуатации;

- методика вибродиагностики гидростоек и может быть использована
при проведении экспертизы промышленной безопасности механизированных
крепей, что позволит оперативно оценить их техническое состояние и выдать
рекомендации по их дальнейшему использованию.

Реализация работы Результаты работы реализованы:

- в «Методике вибродиагностики гидростоек механизированных кре
пей». Утверждена Управлением по технологическому и экологическому над
зору Ростехнадзора по Кемеровской области от 06.12.04.

- в РД 05-620-03 «Методические указания по проведению экспертизы промышленной безопасности очистных механизированных комплексов». Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 10.06.03, №82.

Апробация работы

Результаты исследований и основные положения работы докладывались: на Междунар. науч.-практич. конф. «Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (Новокузнецк, 2004); на VI Междунар. науч.-практич. конф. «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (Кемерово, 2004). Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 1 изобретение.

Исследования проводились на гидрооборудовании секций механизированных крепей типа М-13 8, М-130, М-144, М-142, УКП, УКП-5 с насосными станциями типа СНТ-32, СНЛ 90/32, СНЛ 180/32, СНП-55-250 в период 1989-2005 гг.

Работа выполнена на кафедре «Горные машины и комплексы» КузГТУ, в ЗАО «НИИЦ КузНИУИ», в ЗАО «Распадская», на шахтах Кузбасса и Киселевском заводе им И.С.Черных.

Подобные работы
Поляков Андрей Вячеславович
Обоснование рациональных параметров импульсных струй воды высокого давления и разработка метода расчета эффективности процесса резания ими горных пород
Поляков Алексей Вячеславович
Разработка метода расчета эффективности процесса резания горных пород струями воды сверхвысокого давления и обоснование параметров устройства для их получения применительно к проходческим комбайнам
Слесарев Борис Вячеславович
Обоснование параметров и разработка средств повышения эффективности эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов
Макаров Николай Владимирович
Обоснование параметров и разработка энергетических регуляторов шахтных центробежных вентиляторов
Соловьев Анатолий Ильич
Обоснование параметров и разработка устройств удаления шлама при бурении нисходящих скважин малого диаметра в трещиноватых породах
Сажин Павел Васильевич
Обоснование параметров и разработка средств направленного гидроразрыва горных пород
Бродский Григорий Семенович
Обоснование, выбор параметров и разработка систем фильтрации рабочих жидкостей для гидрофицированных горных машин
Вдовиченко Владимир Павлович
Разработка метода определения основных параметров исполнительных органов проходческих комбайнов роторного типа для массивов с зональным проявлением выбросов породы
Заславский Игорь Ефимович
Обоснование параметров параметрически-резонансного виброгрохота для фракционирования влажного песчано-гравийного сырья
Жабин Александр Борисович
Обоснование параметров взаимодействия агрегированного механогидравлического инструмента с массивом для эффективного разрушения крепких горных пород

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net