Обоснование параметров взаимодействия исполнительных органов комбайнов избирательного действия с горным массивом при добыче известняков

• Автор: Зайцев, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.06, 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 165 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ИЗВЕСТНЯКОВ
1.1. Анализ современного уровня знаний в области техники и технологий разрушения скальных пород
1.2. Анализ структурных особенностей геологического строения месторождений известняков
1.3. Анализ хозяйственной деятельности предприятий по добыче и переработки известняков Тульской области
1.4. Цель, идея и задачи исследования
1.5. Выводы по главе
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ КОМБАЙНА ПК-9Р
2.1. Вводные положения
2.2. Стенд экспериментальных работ
2.2.1 .Экспериментальная технология ведения работ комбайном ПК-9р при декомпозиции массива
известняка
2.2.2. Анализ экспериментальных данных
2.3. Обоснование влияния структурных элементов на энергоёмкость процесса разрушения известняков
2.4. Исследование влияния структурных элементов на энергоёмкость процесса разрушения известняков
2.5. Выводы по главе
3. ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАНИПУЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВЫЕМОЧНОГО КОМБАЙНА
3.1. Постановка задачи
3.2. Общие уравнения метода начальных параметров для элемента расчётной схемы манипулятора
3.3. Методика исследования на ЭВМ напряжённо - деформированного состояния механической системы выемочного комбайна
3.3.1. Вводные положения
3.3.2. Расчетная модель напряженно-деформированного состояния манипуляционной системы комбайна
3.3.3. Структура программы расчета на ЭВМ
3.4. Компьютерное моделирование и выбор параметров манипуляционной системы выемочного комбайна
3.4.1. Расчёт сил на резцах и нагрузки на исполнительном органе проходческого комбайна.
3.4.2. Конструирование сечения манипуляционной системы
3.5. Исследование напряжённо-деформированного состояния стрелы идеализированного
СЕЧЕНИЯ
3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ВЕДЕНИЯ ВЫЕМОЧНЫХ РАБОТ КОМБАЙНОМ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ИЗВЕСТНЯКОВ
4.1. Вводные положения
4.2.Алгоритм методики повышения эффективности разработки известняков
4.3. Исследование технологических факторов, влияющих на эффективность работы карьера при переходе от БВР к комба йновой выемке
4.4. Обоснование параметров забоя проходческого комбайна
4.5. Расчёт производительности проходческого комбайна при разработке известняков
4.6. Определение эффективности технологических схем работы комбайна в забое
4.7. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Эффективность открытой разработки месторождений сырья нерудных строительных материалов в определяющей степени зависит от рациональной схемы раскройки полезной толщи и технологии отделения от массива полезных ископаемых. Исходя из мирового опыта горного производства, можно сделать вывод, что высокой эффективности на каждом этапе развития сырьевой базы нерудных строительных материалов добивались те страны, в которых повышение концентрации и интенсификации горных работ осуществлялось своевременным переходом на новые прогрессивные технологии и соответствующие им средства механизации нового технического уровня.
Характерными особенностями последнего периода (цикла) (1960-2001 гг.) современной истории развития открытой добычи сырья нерудных строительных материалов были быстрый рост интенсивности непрерывной подготовки строительных пород в забое к выемке и погрузке за счет внедрения прогрессивной технологии с применением систем комплексной механизации (1963-1979 гг.), который сменился замедлением темпа развития и обновления традиционной для данного периода техники (1975-1985 г.г.). После чего произошло снижение объемов добычи и эффективности производства (1985-2000г.г.). Некоторое совершенствование существующей техники и технологий не приводили к ожидаемому повышению эффективности производства.
При длительности предыдущих циклов развития 10-15 лет и времени обновления техники для карьеров 7-10 лет настоящий период в России продолжает оставаться без изменения взрывных технологий подготовки горной массы к экскавации и замены техники для выемочно-погрузочных работ уже более 35 лет. Произошло накопление негативных последствий, приведших к потере темпа развития и наступлению момента неизбежной

реструктуризации отрасли, обновления карьерного фонда, технологий и средств механизации.
Эффективность любой технологии ведения открытых горных работ обусловлена способом отработки забоя с присущими ему
энергосберегающими технологическими возможностями. Поэтому в такой ситуации особенно актуален поиск и разработка новых нетрадиционных способов отделения полезных ископаемых от массива и прогрессивных гибких технологий, на основе которых может быть создана принципиально новая по структуре, параметрам и возможностям горная техника для открытых горных работ.
И если просмотреть карьеры, разрабатывающие месторождения известняка, то можно отметить их узкую специализацию выпуска
определённой продукции. То есть одни карьеры получают из известняка щебень, идущий на строительство и реконструкцию автодорог, другие добывают известняк для металлургической промышленности, третьи для пищевой и т.д. Но если проанализировать физико-механический и
химический составы карбонатной толщи этих месторождений, то можно отметить многоцелевую пригодность разрабатываемого известняка того или иного месторождения, поэтому на карьерах предлагается вести послоевую избирательную выемку известняков.
Предлагается начать пересмотр существующих технологий с получения дополнительной информации о геологической системе
месторождения, затем, с учетом структурных особенностей известнякового массива, произвести раскройку карьерного поля на выемочные блоки с выделением толщ, слоев по качественным, количественным признакам пригодности их для выпуска той или иной продукции, пользующейся спросом в народном хозяйстве. Далее, с помощью системного подхода разработать структурные целевые схемы комплексной механизации горных работ. Для этих схем требуется разработать многовариантные технические условия для разработки модульных комплексов на основе выпускаемых

Рис.2.3. Строение массива известняка а - плоскость экспериментального забоя; б - графическое представление плоскости забоя