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:

Титов, Илья Владимирович. Обоснование и выбор параметров секций механизированной крепи для усложнённых условий пологих пластов мощностью 1,0-2,5 м : диссертация ... кандидата технических наук : 05.05.06 / Титов Илья Владимирович; [Место защиты: Моск. гос. открытый ун-т им. В.С. Черномырдина].- Москва, 2011.- 128 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-5/43

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Из комплексно-механизированных забоев (КМЗ) на полого-наклонных до 35 (далее пологих) пластах мощностью 1,0-2,5 м (далее маломощных пластах) в РФ в последние годы добывалось 35-37% угля от общего объёма подземной добычи и к 2020 г. ожидается увеличение добычи до 45% или до 50 млн. т угля в год.

Применительно к шахтам РФ нижний предел вынимаемой мощности пластов рассматриваемого диапазона определён реальной возможностью создания высокопроизводительной техники для выемки тонких пластов, что подтверждается работами Гипроуглемаша, ПНИУИ и других разработчиков.

Верхний предел условно ограничен требованиями безопасности к механизированным крепям по применению на их секциях оградительных щитов, снижающих опасность ведения очистных работ в условиях отжима угля из забоя на пластах мощностью более 2,5 м.

К усложнённым горно-геологическим условиям эксплуатации отнесены пласты с вынимаемой мощностью менее 1,5-1,6 м, с углами падения 12- 35, с неустойчивой непосредственной и ложной кровлями, со слабыми непосредственными почвами, со значительными геологическими нарушениями.

Количество шахтопластов, не имеющих осложняющих факторов в РФ, ожидается не более 10% (для сравнения в 1995 г – 5,5%), а имеющих два и более осложняющих факторов – до 70%.

Среднее ожидаемое снижение нагрузки на забой по всем КМЗ с усложнёнными условиями может составить до 2 раз, а производительности труда – до 3 раз.

В работе введено понятие «кинематическая модель секции крепи» для проведения компьютерного анализа взаимодействия секций с боковыми породами пласта и последующего перехода от кинематических, силовых, прочностных и ресурсных стендовых испытаний к компьютерным исследованиям.

Механизированная крепь положительные качества обеспечивает совместно с забойным конвейером – базой для агрегатирования, и выемочной машиной.

Работа, направленная на обоснование и выбор параметров секций крепей для усложнённых условий эксплуатации, актуальна.

Цель работы: обоснование и выбор конструктивных и силовых параметров секций механизированных крепей для усложнённых условий эксплуатации на пологих маломощных пластах, что позволит обеспечить эффективную работу крепи без снижения проектных показателей очистного комплекса.

Идея работы: выбор и расчёт параметров секций крепи выполняется с использованием компьютерного моделирования взаимодействия крепи с боковыми породами пласта.

Научные положения, выносимые на защиту, и их новизна:

- метод графо-аналитического определения параметра сопротивления крепи в зависимости от тяжести кровли, вынимаемой мощности и технологии выемки пласта;

- зависимость обоснованного выбора параметров сопротивления секции крепи, его распределения по ширине поддержания кровли, давления секции на почву пласта и его распределения от кинематической модели секции и интервала положения результирующей горного давления;

- зависимость координат интервала положения результирующей горного давления, воспринимаемого секцией, от тяжести и ширины поддержания кровли.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием апробированных методов математической статистики; совпадением теоретических обоснований и рекомендаций с экспериментальными и шахтными данными; удовлетворительной сходимостью расчётных показателей с фактическими с расхождением, не превышающим ± 6%.

Методы исследования. В работе использован комплексный, подход к решению проблем оценки конструктивных и эксплуатационных качеств секций крепи и их параметров, включающий теоретические исследования с использованием ЭВМ, анализ и научные обобщения опыта создания и эксплуатации отечественных и импортных крепей, методы математической статистики для обработки теоретических, экспериментальных и шахтных данных и экспертных оценок.

Научное значение работы заключается

- в определении обоснованного выбора параметров сопротивления крепи для конкретных условий эксплуатации с обеспечением работоспособности секции во всем диапазоне раздвижности в зависимости от тяжести кровли, вынимаемой мощности и технологии выемки пласта;

- в обосновании выбора и расчёта параметров сопротивления секций крепи, его распределения по ширине поддержания кровли, в определении среднего и максимального давления секции на почву пласта в заданных условиях эксплуатации в зависимости от кинематических моделей секции и интервала положения результирующей горного давления;

- в определении координат интервала положения результирующей горного давления в зависимости от тяжести и ширины поддержания кровли.

Практическое значение работы состоит в разработке рекомендаций по структурным схемам секций крепи и методики выбора и расчёта конструктивных и силовых параметров секций крепи для усложнённых условий эксплуатации на пологих маломощных пластах, обеспечивающих эффективную работу крепи и очистного комплекса без снижения проектных показавтелей.

Реализация результатов работы. Результаты проведения исследований докладывались на Ученом совете ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского в 2008 г, как часть работы «Создание высокопроизводительных базовых очистных комплексов и машин» и были одобрены; рекомендации работы использованы Московским филиалом Юрмаша при разработке в 2011 г технического предложения по крепи для тонких пластов ШУ «Карагайлинское» (Кузбасс), где принята рекомендуемая в работе структурная схема секции – двухмодульная, двухрядная, трёхзвенная с шагом установки 2 м, с основными параметрами, рекомендуемыми в диссертации, и в нормативной документации, где показано, что совместная работа крепи с двумя комбайнами и цельнопередвижным конвейером по сравнению с однокомбайновой выемкой и волновой передвижкой конвейера позволяет повысить нагрузку на забой в 1,45-1,95 раза, а производительность труда – в 2,2-2,5 раза, и отказаться от погрузочных щитов на комбайнах, что снизит энергоёмкость выемки пласта на 20-25%, повысит сортность угля и безопасность ведения очистных работ.

Апробация диссертации. Результаты диссертационной работы рассматривались на семинарах «Горные машины и оборудование» при проведении научных симпозиумов «Неделя горняка» в Московском государственном горном университете в 2007, 2008, 2009, 2010 и 2011 годах.

Публикации. По результатам исследований и анализа, выполненных в диссертации, опубликовано 9 работ, в том числе 6 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения; содержит 36 рисунков, 20 таблиц и список использованной литературы из 54 наименований.


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