Обоснование параметров поверхности взаимодействия исполнительного органа геохода с породой забоя

• Автор: Бегляков, Вячеслав Юрьевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Юрга
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Актуальность работы
1 Горнопроходческие системы, методы проектирования ИО и расчета взаимодействия с породой забоя
1.1 Анализ физико-технических свойств горных пород Кузнецкого бассейна
1.2 Существующие горнопроходческие системы (ГГТС)
1.2.1 Проходческие комбайны
1.2.2 Проходческие щиты
1.2.3 Геоходы
1.3 Исполнительные органы ГПС, поверхности забоев и поверхности взаимодействия ИО с породой забоя
1.4 Исполнительные органы геоходов
1.5 Существующие методы решения контактных задач
1.5.1 Метод конечных элементов
1.5.2 Системы реализации МКЭ с применением ЭВМ
1.6 Выводы
2 Разработка вариантов формы поверхности взаимодействия исполнительного органа геохода с породой забоя
2.1 Особенности работы исполнительного органа геохода
2.2 Разработка требований к исполнительным органам геоходов
2.2.1 Требования поверхности взаимодействия инструмента с породой забоя
2.3 Анализ известных исполнительных органов проходческих систем
2.3.1 Анализ известных исполнительных органов щитовых проходческих комплексов
2.3.2 Анализ известных исполнительных органов геоходов

2.4 Классификация геометрических параметров и характерных признаков поверхности взаимодействия инструмента с породой забоя
2.4.1 Образующая исполнительного органа
2.4.2 Классификация геометрических параметров поверхности взаимодействия исполнительного органа с породой забоя
2.4.3 Геометрические параметры поверхности, формирующей уступ
2.5 Выводы
3. Разработка модели взаимодействия ИО геохода с породой забоя
3.1 Влияние суммарного воздействия исполнительного органа на НДС породы в локальной зоне действия отдельно взятого резца
3.2 Моделирование НДС породы, создаваемого суммарным воздействием исполнительного органа (второй уровень напряжений)
3.3 Обоснование величины нагрузок прикладываемых к забою при моделировании взаимодействия инструмента и породы
3.4 Обоснование размеров модели
3.5 Обоснование плотности сетки конечных элементов
4. Влияние геометрических параметров ПВ на напряжения в породе забоя
4.1 Влияние уступа на НДС породы забоя
4.1.1 Результаты моделирование взаимодействия исполнительного органа с породой забоя без образования уступа
4.1.2 Результаты моделирование взаимодействия исполнительного органа с породой забоя с образованием уступа
4.2 Влияние формы разрушаемого уступа на НДС породы забоя
4.2.1 - Влияние угла наклона поверхности взаимодействия на НДС породы забоя
4.2.2 - Влияние относительной инструментальной высоты уступа на НДС породы забоя

4.2.3 Влияние относительного расстояния между уступами на НДС
породы забоя
5. Обоснование формы образующей забоя
5.1 Образующая забоя
5.2 - Влияние угла наклона образующей на НДС в породе забоя
5.3 Оценка влияния кривизны поверхности забоя на НДС породы
5.4 Рациональная форма поверхности забоя
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2.2 Разработка требований к исполнительным органам геоходов
Выявленные особенности работы основных функциональных систем геоходов позволили сформулировать требования к ним, которые являются взаимосогласованными и одновременно соответствуют специфическим особенностям и назначению каждой системы в отдельности [38].
Разработка требований к исполнительным органам велась с учетом условий работы и назначения.
Назначение исполнительного органа:
- Формирование свободного от геосреды пространства в направлении проводимой выработки для прохождения носителя геохода.
- Формирование свободного от геосреды пространства для маневрирования геохода.
Своеобразный характер перемещения исполнительного органа на забой и
жесткая кинематическая связь между перемещениями движителя и
исполнительного органа обуславливают необходимость срезания значительного
слоя при повороте движителя на один оборот, что возможно лишь при
формировании и разрушении уступа или организации вращения ИО
относительно корпуса движителя.
Ограниченное пространство, в котором работает исполнительный орган,
обостряет задачу снижения энергоемкости разрушения породы, что возможно
обеспечить рациональным распределением и направлением разрушающих
напряжений и усилий, прилагаемых к инструменту.
Способ взаимодействия движителя и корпуса геохода с геосредой
предусматривает создание законтурных пазовых выработок в незакрепленном
массиве, что накладывает ограничения на способ разрушения периферийных
областей забоя, а именно исключение разрушения и ослабления прилегающих к
выработке законтурных областей массива.
Способ перемещения геохода позволяет двигаться под любыми углами к
горизонту [58], что предъявляет особые требования к устройствам погрузки и