Разработка методов расчета и создание высоконагруженных очистных машин для угольных шахт

• Автор: Козлов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 364 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 ВВЕДЕНИЕ
2. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ УГОЛЬНЫХ ШАХТ И ПРОБЛЕМЫ ИХ РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ
2.1. Анализ состояния угольной промышленности Российской Федерации
2.2. Анализ и обобщение опыта реструктуризации угольных отраслей зарубежных стран
2.3. Проблемы реструктуризации угольной промышленности Российской Федерации (принципы, направления, результаты)
Выводы по главе
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
3.1. Вводные положения
3.2. Статистическая модель эффективности угольных шахт
* 3.3. Оценка эффективности функционирования угольных
шахт в современных условиях
3.4. Основные проблемы развития угольного
машиностроения России
Выводы по главе
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК УГОЛЬНОГО ПЛАСТА
ДЛЯ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ ОБОРУДОВАНИЯ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ
4.1. Вводные положения
4.2. Математическая модель пространственного распределения характеристик угольного пласта в пределах выемочного участка
4.3. Методика расчета геометрических характеристик условий залегания угольного пласта и условий работы очистных комплексов
4.4. Моделирование характеристик механизированной
крепи очистных комплексов
Выводы по главе
5. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ, ТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ТРЕБОВАНИЙ К СОЗДАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ
ТЕХНИКИ НОВОГО УРОВНЯ ПО ДОБЫЧЕ УГЛЯ
5.1. Математическое моделирование динамических процессов приводах высокоэнерговооруженных угольных комбайнов как метод оптимизации их параметров и режимов эксплуатации
5.2. Влияние режимов эксплуатации угольных комбайнов на нагруженность звеньев их механических систем. Динамические требования к энергопередающим трансмиссиям
5.3. Обоснование диапазона и уровней регулирования производительности современных угольных комбайнов
5.4. Оценка влияния электромагнитах процессов в двигателе на стационарные режимы эксплуатации высокоэнерговооруженных угольных машин
Выводы по главе
6. МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ КАК МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ К ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ИЛИ К ПОСТРОЕНИЮ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ УГОЛЬНЫХ КОМБАЙНОВ НОВОГО УРОВНЯ
6.1. Этапы, входные и выходные параметры синтеза
6.2. Основные и дополнительные условия, целевые
функции и ограничения при синтезе
6.3. Построение базовых структурно-кинематических
схем трансмиссий органов выемки как автономных модулей
6.4. Построение базовых структурно-кинематических схем трансмиссий органов передвижения как автономных модулей
6.5. Блочно- модульное построение угольных
комбайнов нового поколения
Выводы по главе
7. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
И ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНО-ШАХТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
7.1. Общие положения
7.2. Расчет экономического эффекта мероприятий
НТП и выбор наилучшего
7.3. Определение нижней и верхней границ цены
новых средств труда
7.4. Учет неопределенности в расчетах
7.5. Технико-экономическое сравнение отечественного
и зарубежного шахтного оборудования
7.6. К оценке эффективности обслуживания и ремонта горно-шахтного оборудования
Выводы по главе
8. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИКИ ПО ДОБЫЧЕ УГЛЯ НА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ШАХТАХ
8.1. Тенденции повышения эффективности работы оборудования выемочных комплексов
8.2. Прогнозирование характеристик угольного пласта
и оперативное управление движением комплекса
' 8.3. Общие и специальные требования к очистным комбайнам как составляющие технического задания на их создание или приобретение
8.4. Общие и специальные требования к забойным скребковым конвейерам как составляющие технологического задания на их создание
8.5. Общие и специальные требования к механизированным крепям как составляющее технического задания на их создание или приобретение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:
Приложение 1. Способы сопостовления сравниваемых вариантов
мероприятия НТП при различной их продолжительности
Приложение 2. Формулы для определения коэффициента приведения разновременных затрат и результатов к
расчетному году
Приложение 3. Примеры учета неопределенности при экономических расчетах
высока в РФ и трудоёмкость работ: по добыче угля на 1000 т сред-
несуточной добычи этот показатель в 1993г. был' равен 443. Основная причина столь невысоких показателей функционирования очистного оборудования в России состоит в: сложности горно-геологических условий выемки; неудовлетворительном состоянии шахтного фонда и основных технологических звеньев горного хозяйства; низком техническом уровне оборудования и недостаточной надежности его функционирования.
В 1993 г. 63 комплексно-механизированных забоя (КМЗ) (или 16 % от общего их количества) отрабатывали тонкие и весьма тонкие пласты, суточная нагрузка которых была невелика: при использова-
нии комплексов КМ 103 - 273 т, комплексов КМК97 - 399 т, КМС97 -472 т, КД80 - 416 т.- Заметно осложняла работу и снижала технико-экономические показатели достаточно высокая геологическая на-рушенность разрабатываемых угольных пластов. Этими обстоятельствами, а также низкой надежностью очистного оборудования объясняется небольшая (по мировым оценкам) длина и размер выемочного столба по простиранию.
По оценкам ИГД им.А.А.Скочинского [1803 длина выемочного поля для КМЗ в угольной промышленности России в два раза меньше минимально целесообразной (1000 м) и в три - четыре раза меньше, чем оптимальная, которая составляет 1600-2000 м. Можно указать, что в ряде шахт США длина панелей больше вышеуказанных, что позволяет заметно сократить эксплуатационные расходы по выемке угля (в частности, на шахте "Федерал" - этот показатель равен 3960 м, на шахте "Золя Крик Коллиере" соответственно 4750 м, на шахте "Мейче" -3780 м).
Неудовлетворительное состояние шахтного фонда и основных технологических звеньев в угольной отрасли России обусловлено тем, что около половины шахт имеют крайне малую производственную мощность (менее 300 тыс.т в год, что при трех очистных забоях обусловливает нагрузку на очистной забой менее 350 т в сутки). Для большинства шахт отрасли по этой причине характерна низкая концентрация очистных работ, так, например, в 1993г. на один среднедействующий очистной забой приходилось только 230 тыс. т годовой добычи угля. Сложное горное хозяйство на действующих российских шахтах потребовало поддержания большого количества горных