Научное обоснование рациональных межструктурных связей очистных механизированных комплексов для обеспечения их безаварийных многоцикличных перемещений в сложных горно-геологических условиях

• Автор: Винников, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 290 с. : ил.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ развития очистных механизированных комплексов для отработки крутых

пластов

1.2. Структурные схемы очистных механизированных комплексов с однотипными

связями

1.3. Структурные схемы очистных механизированных комплексов с комбинированными

связями
Выводы
Глава 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ КРЕПЕЙ С ОДНОТИПНЫМИ И КОМБИНИРОВАННЫМИ СВЯЗЯМИ

2.1. Анализ исследований структурных схем очистных механизированных комплексов74

2.2. Системный подход, характеристика объекта и метод исследований

2.3. Силовое и контактное взаимодействие механизированных крепей в сложных горногеологических условиях
2.4. Связи структурных схем крепей
2.5. Математическая модель крепей с однотипными межсекционными связями
2.6. Математическая модель крепей с комбинированными межсекционными связями
Выводы
Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ
ОЧИСТНЫХ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ЭВМ
3.1. Алгоритм решения структурных схем с однотипными межсекционными связями
3.2. Алгоритм решения структурной схемы с комбинированными межсекционными
связями
3.3. Блок-схема моделирующего алгоритма
3.4. Результаты математического моделирования на ЭВМ
Выводы
Глава 4. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ КРЕПЕЙ С
ОДНОТИПНЫМИ И КОМБИНИРОВАННЫМИ СВЯЗЯМИ
4.1. Приборы для шахтных исследований
4.2. Исследование передвижения опорных секций крепей
4.3. Исследования передвижения линейных секций крепи
4.4. Рассогласование линии фронта крепи и линии забоя
4.5. Ориентирование крепей в плоскости пласта
4.6. Боковая устойчивость секций
Выводы
Глава 5. ОБОСНОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ
СХЕМ ОЧИСТНЫХ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ С РАЦИОНАЛЬНЫМИ СВЯЗЯМИ
5.1. Анализ и выбор рациональных межсекционных связей
5.2. Требования к крепям с рациональными межсекционными связями
5.3. Структурная схема крепи с рациональными связями
5.4. Исследование влияния боковой устойчивости секций на структурную схему крепи в
плоскости пласта
5.5. Управление крепью с рациональными связями в плоскости пласта
5.6. Структурная схема очистного механизированного комплекса с рациональными
связями
Выводы
Глава 6. РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
6.1. Обоснование исходных данных
6.2. Объём работ на смену
6.3. Затраты по материалам на смену
6.4. Экономический эффект
Выводы
Заключение
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Повышение эффективности подземной угледобычи во все усложняющихся горно-геологических условиях в решающей степени зависит от создания более производительных совершенных . очистных механизированных комплексов. Основополагающие проблемы комплексной механизации очистных работ, а именно, проблемы в создании комплекса работоспособных машин для осуществления комбайновой, струговой и агрегатной технологий очистных работ были решены в первой половине 70-х годов, что доказало возможность и целесообразность создания комплексов для механизации очистных работ именно в этих направлениях и в результате привело к повышению нагрузки на забой, концентрации горных работ и повышению их эффективности. Однако, начиная с конца семидесятых годов XX века, наметилось снижение темпов повышения эффективности ведения очистных работ.
Совершенствование очистных механизированных комплексов сопровождалось увеличением металлоемкости и повышением надежности работы механизмов и их элементов, однако надежность работы комплексов в целом осталась на том же уровне, а при эксплуатации в сложных горногеологических условиях даже снизилась. Структурные схемы наиболее эффективных очистных механизированных комплексов как отечественных, так и зарубежных на протяжении трех поколений практически не претерпевали существенных изменений. Вопросы управляемости и приспосабливаемости (адаптивности) комплексов к сложным условиям отрабатываемых пластов, от решения которых в большей степени зависит эффективность их работы, так и не были решены. Недостаточная адаптивность очистных комплексов опосредованно проявляется в процессе искривлением базовой балки и линии фронта крепи, заклиниванием секций механизированной крепи при их передвижении, сползанием комплексов по падению, вспучиванием става

Рис. 1.22. Способ управления секциями крепей М81 и М130 по кровле
На рисунке 1.23 приведен способ управления положением перекрытий крепи М120 с помощью корректирующих гидроцилиндров и гибких связей, а на рисунке 1.24 - способы управления перекрытиями выдвижными бортами, управляемыми гидроцилиндрами. Данный способ рекомендовался для применения при отработке весьма нарушенных участков шахтного поля, при переменном угле падения и сложной гипсометрии пласта.
На рисунке 1.24 приведен способ управления верхними перекрытиями, выдвижными бортами, управляемыми гидроцилиндрами. Каждый выдвижной борт оборудовался своим гидроцилиндром, управляемым отдельным гидрораспределителем.