Обоснование параметров и показателей работы шнеко-фрезерного исполнительного органа стволопроходческого агрегата при эксплуатации на Верхнекамском месторождении калийных руд

• Автор: Фомичев, Алексей Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СТВОЛОПРОХОДЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
1.1 Способы строительства вертикальных стволов
1.2 Стволопроходческая техника и опыт ее практического применения
1.3 Анализ конструкций механизированной стволопроходческой техники
1.4 Анализ методов расчета и проектирования исполнительных органов стволопроходческих комплексов
1.5 Цель и задачи исследований
2. РАЗАРАБОТКА СТВОЛОПРОХОДЧЕСКОГО АГРЕГАТА
2.1 Назначение и область применения агрегата
2.2. Разработка конструкции стволопроходческого агрегата и принцип его работы. Техническая характеристика агрегата
2.3 Разработка шнеково-фрезерного исполнительного органа стволопроходческого агрегата
2.4 Обоснование схемы разрушения забоя исполнительным органом
Выводы
3. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Особенности работы исполнительного органа при разрушении забоя
3.2. Основные факторы и показатели, определяющие и характеризующие процесс разрушения калийных руд при проходке ствола
3.3. Основные положения методики проведения экспериментальных исследований
Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗРУШЕНИЯ ЗАБОЯ КАЛИЙНОЙ РУДЫ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СТВОЛО-

ПРОХОР ДЧЕСКОГО АГРЕГАТА
4.1. Определение производительности исполнительного органа по отбойке калийной руды
4.2. Определение энергоемкости процесса разрушения забоя и нагружен-ности исполнительного органа
4.3. Расчет технической и эксплуатационной производительности стволопроходческого агрегата
Выводы
5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СТВОЛОПРОХОДЧЕСКОГО МЕХАНИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА
НА БАЗЕ СТВОЛОПРОХОДЧЕСКОГО АГРЕГАТА СЕМЕЙСТВА АСП СО ШНЕКО-ФРЕЗЕРНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ
5.1. Определение мощности, затрачиваемой на разрушение горных пород,
и усилия подачи для шнеко-фрезерного исполнительного органа
5.2. Определение технической и эксплуатационной производительности стволопроходческих агрегатов семейства АСП,
5.3. Пример расчета мощности, затрачиваемой на разрушение, и усилия подачи для шнео-фрезерного исполнительного органа стволопроходческого агрегата АСП-7,
5.4. Пример расчета технической и эксплуатационной производительности
стволопроходческого агрегата АСП-7,
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время Россия занимает второе место в мире по запасам калийных руд, которые составляют 32 %, уступая по этому показателю только Канаде (38 %). Основным источником их запасов в нашей стране является Верхнекамское месторождение, добычные работы в котором, начиная с 2009 года, имеют устойчивый рост, достигающий 40 % в год.
Реализация возросших темпов добычи калийных руд предполагает необходимость ввода в эксплуатацию новых рудников, для успешного строительства которых требуется усовершенствованные техника и технология возведения вертикальных капитальных стволов.
Существенным осложняющим фактором строительства стволов является образование технологических трещин в горном массиве при их проходке буровзрывным способом. Появление трещин обусловливает нарушение герметичности ствола из-за попадания пластовых вод в закрепленное заморозкой и тампонажны-ми растворами затюбинговое пространство. Перспективным способом, предотвращающим появление технологических трещин, является внедрение механизированного способа строительства стволов с помощью исполнительных органов, оснащенных породоразрушающим инструментом, обеспечивающего равномерное оконтуривание круглого сечения выработки и не нарушающего целостность затюбингового пространства, что в свою очередь уменьшает трудоемкость возведения крепи и повышает эффективность ее строительства, улучшая герметичность ствола.
Однако в настоящее время механизированный способ строительства стволов еще не получил широкого распространения из-за высокой сложности таких комплексов и ограниченной области применения по прочности пород. Поэтому отсутствует сколько-нибудь большая номенклатура конструкций как самих механизированных стволопроходческих комплексов, так и их исполнительных органов. Не проводились в должной мере и специальные научные исследования по расчету и проектированию таких машин. Поэтому тема диссертационной работы, направленная на обоснование параметров и показателей работы механизирован-
Рисунок 1.19 - Дисковый исполнительный орган стволовой бурильной машины НеггспкпесйП АО

1 - корпус диска; 2 - конвейер; 3 - разрушаемая горная порода; 4 - режущий инструмент;
5 - погрузочные окна
Главным элементом стволопроходческих комбайнов является исполнительный орган, предназначеный непосредственно для отбойки (отделения) горной породы от массива. Некоторые типы исполнительных органов осуществляют также перемещение и погрузку отбитой массы.
К исполнительным органам предъявляются в частности следующие требования:
- обеспечение максимально-возможной производительности в данных горно-геологических и горно-технических условиях;
- разрушение массива с минимальными удельными энергозатратами, измельчением руды и пылеобразованием;
- высокий энергетический коэффициент полезного действия;
- простота конструкции, высокая прочность, удобство в обслуживании и эксплуатации [23].
В стволопроходческих комбайновых комплексах используются дисковые, плоско-дисковые планетарные и барабанные исполнительные органы.