Научные основы создания гидромеханических исполнительных органов для очистных и проходческих комбайнов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.06, доктор технических наук Мерзляков, Виктор Георгиевич

• Мерзляков, Виктор Георгиевич
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Мерзляков, Виктор Георгиевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Основные положения гидромеханического способа разрушения горного массива.

1.2. Состояние работ в области использования гидромеханического разрушения горного массива в исполнительных органах очистных и проходческих комбайнов.

1.2.1. Гидромеханические исполнительные органы очистных комбайнов.

1.2.2. Гидромеханические исполнительные органы проходческих комбайнов.

1.3. Анализ результатов исследований процесса разрушения горного массива гидромеханическим спос обом

1.4. Цель и задачи исследований

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА И

СРЕДСТВ РАЗРУШЕНИЯ УГЛЯ И ГОРНЫХ ПОРОД ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИМ СПОСОБОМ.

2.1. Выбор типа механических инструментов для гидромеханического разрушения угля и горных пород

2.2. Основные факторы, определяющие процесс гидромеханического разрушения угля и горных пород, и критерии оценки его эффективности.

2.3. Разработка схем комбинированного воздействия на разрушаемый массив высокоскоростной струи воды и механического инструмента.

2.4. Программа, методы и экспериментальная база для проведения исследований процесса гидромеханического разрушения угля и горных пород.

ВЫВОДЫ.

3. РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ И

МАЛОГАБАРИТНЫХ СРЕДСТВ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СТРУЙ ВОДЫ.

3.1. Создание источников воды высокого давления воды и результаты их ресурсных испытаний.

3.2. Установление рациональных параметров малогабаритных средств формирования высокоскоростных струй воды.

3.3. Методика определения рациональных параметров малогабаритных струеформирующих устройств.

ВЫВОДЫ.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ СТРУИ И МЕХАНИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА С

УГОЛЬНЫМ МАССИВОМ И УСТАНОВЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ.

4.1. Основные закономерности процесса разрушения угольного массива струей воды и резцовым инструментом

4.2. Исследование процессов взаимодействия струи воды и дисковой шарошки с угольным массивом и установление рациональной схемы разрушения.

4.3. Рациональные параметры и расчетные зависимости для определения основных показателей процесса разрушения угля высокоскоростной струей воды совместно с дисковой шарошкой.

4.3.1. Влияние физико-технических свойств угольного массива на силовые показатели процесса.

4.3.2. Влияние параметров режима гидромеханического разрушения угля на силовые показатели процесса.

4.3.3. Зависимость силовых показателей процесса гидромеханического разрушения угля от геометрических параметров дисковой шарошки.

4.3.4. Гранулометрический состав угля, разрушаемого гидромеханическим способом, и удельное пылепо давление.

4.3.5. Энергозатраты при разрушении угля высокоскоростной струей воды и дисковой шарошкой.

4.3.6. Нагруженность дисковой шарошки при гидромеханическом разрушении угольного массива.

4.4. Сравнение результатов экспериментальных исследований различных способов разрушения угля.

4.5. Влияние технологических параметров воздействия высокоскоростной струи воды на горный массив при гидромеханическом способе разрушения.

ВЫВОДЫ.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД РЕЗЦОВЫМ

ИНСТРУМЕНТОМ.

5.1. Бесщелевой способ разрушения горных пород высокоскоростной струей воды и резцовым инструментом. Основные результаты его исследований.

5.2. Экспериментальные исследования гидромеханического способа разрушения горных пород и установление его основных закономерностей.

5.2.1. Влияние опережения струи воды на формирование силовых и энергетических показателей процесса.

5.2.2. Зависимость нагрузок на резце и удельной энергоемкости гидромеханического разрушения горных пород от режимных параметров.

5.2.3. Влияние гидравлических параметров на формирование основных показателей гидромеханического разрушения горных пород

5.3. Разработка механизма гидромеханического разрушения горных пород резцовым инструментом.

5.4. Методика определения сил резания и подачи на резцовом инструменте при гидромеханическом разрушении горных пород.

ВЫВОДЫ.

6. МЕТОДЫ РАСЧЕТА РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ

РАБОТЫ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ

ОЧИСТНЫХ И ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ.

6.1. Общие положения.

6.2. Методика определения сил резания и подачи на резцовом инструменте гидромеханической режущей коронки исполнительного органа проходческого комбайна.

6.3. Определение рациональных параметров и режимов работы гидромеханических исполнительных органов очистных комбайнов.

6.3.1. Выбор рациональных параметров и расчет сил резания при разрушении угля высокоскоростной струей воды и резцовым инструментом.

6.3.2. Выбор рациональных параметров и расчет сил резания при разрушении угля высокоскоростной струей воды и дисковой шарошкой.

6.3.3. Расчет производительности и установленной мощности приводов очистного комбайна с гидромеханическим шнековым исполнительным органом.

ВЫВОДЫ.

7. РАЗРАБОТКА И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ

ОЧИСТНЫХ И ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ.

7.1. Методические основы создания гидромеханических исполнительных органов для очистных и проходческих комбайнов.

7.2. Создание гидромеханических исполнительных органов для очистных комбайнов.

7.2.1. Опытно-промышленные испытания очистных комбайнов с гидромеханическими исполнительными органами. Определение их производительности и энергоемкости разрушения.

7.2.2. Создание очистного комбайна с шнековым гидромеханическим исполнительным органом нового технического уровня.

7.2.3. Область применения гидромеханических шнековых исполнительных органов.

7.3. Разработка и опытно-промышленные испытания гидромеханических исполнительных органов для проходческих комбайнов избирательного действия.

7.3.1. Гидромеханические исполнительные органы с встроенным и автономным преобразователями давлений.

7.3.2. Результаты стендовых испытаний гидромеханических исполнительных органов проходческих комбайнов. Определение их производительности и энергоемкости разрушения.

7.3.3. Промышленные испытания гидромеханических исполнительных органов проходческих комбайнов.

7.3.4. Обоснование области применения и эффективности использования гидромеханического способа разрушения при проведении горных выработок.

7.4. Эффективность пылеподавления и пылеврывозащиты при работе гидромеханических исполнительных органов очистных и проходческих комбайнов.

7.4.1. Шахтные испытания гидромеханического разрушения угольного массива по фактору пылеподавления.

7.4.2. Исследования влияния давления и расхода воды в зоне резания горного массива на эффективность пылеподавления.

-67.4.3. Оценка влияния параметров системы орошения на воспламенение пылегазовоздушной смеси. Разработка требований к исполнительным органам очистных и проходческих комбайнов по факторам пылевзрывозащиты и пылеподавления.

7.5. Перспективы развития гидромеханических способов и средств разрушения угля и горных пород.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научные основы создания гидромеханических исполнительных органов для очистных и проходческих комбайнов»

Актуальность работы. В настоящее время в горнодобывающих отраслях промышленности большое внимание уделяется развитию технических средств и технологий разрушения горного массива, повышающих эффективность и безопасность производства горных работ. Многие годы совершенствование механических инструментов, используемых в исполнительных органах выемочных и проходческих комбайнов для разрушения углей и горных пород, осуществлялось за счет применения более износостойких материалов и оптимизации параметров как механических инструментов, так и самих исполнительных органов. Однако технические решения в этих направлениях достигают своего предела.

Проводимые в последние годы в России и за рубежом научные исследования, направленные на изыскание новых способов и средств разрушения угля и горных пород, показывают, что повышение производительности выемочных машин и темпов проведения подготовительных выработок проходческими комбайнами без увеличения их габаритов и массы, расширение области их применения на более крепкие и абразивные горные породы и снижение пылеобразо-вания в рудничной атмосфере очистных и подготовительных забоев до предельно допустимых концентраций может быть достигнуто на основе гидромеханического способа разрушения, который заключается в комбинированном воздействии на горный массив высокоскоростных струй воды и механического инструмента режущего или скалывающего действия.

Однако результатов этих исследований недостаточно для успешного создания новой техники, реализующей гидромеханический способ разрушения горного массива. Представления о механизме гидромеханического разрушения противоречивы и не имеют достаточного обоснования. Отсутствуют научно-обоснованные рекомендации по выбору рациональных параметров и установлению обобщающих зависимостей для определения силовых и энергетических показателей гидромеханического способа разрушения горного массива, которые позволили бы разработать корректные математические модели процессов разрушения и методики расчетов гидромеханических исполнительных органов очистных и проходческих комбайнов.

Решению указанных задач посвящена настоящая диссертационная работа, которая обобщает результаты НИОКР, выполненных в 1978-1999 гг. при непосредственном участии автора в качестве ответственного исполнителя и руководителя работ в соответствии с отраслевой тематикой ИГД им. А.А.Скочинского (0123080000; 0143100000; 01430500000; 1430600000; 1100906000 и др.). В рамках государственной научно-технической программы "Прогрессивные технологии комплексного освоения топливно-энергетических ресурсов недр России (Недра России)" в 1993-1999 гг. под научным руководством автора был выполнен научно-технический проект "Гидромеханический способ разрушения горных пород и исполнительные органы проходческих машин на его основе", материалы которого также вошли в настоящую диссертационную работу.

Целью работы является создание гидромеханических исполнительных органов для очистных и проходческих комбайнов, обеспечивающих повышение их производительности, расширение области применения на крепкие породы и снижение запыленности рудничной атмосферы до предельно допустимых концентраций.

Идея работы состоит в использовании эффектов разупрочнения горного массива при совместном воздействии на него высокоскоростной струи воды и механического инструмента и создании на основе установленных закономерностей процесса комбинированного разрушения эффективных и безопасных способов и средств гидромеханического разрушения угля и горных пород.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Эффективность гидромеханического способа разрушения горного массива, реализующего преимущества гидродинамического ослабления массива и его механического резания, зависит от схемы взаимной ориентации струи воды и механического инструмента. Наиболее эффективными схемами гидромеханического разрушения угля и горных пород являются:

- линейная схема разрушения горной породы струей воды и резцовым инструментом;

- линейная схема разрушения угля струей воды и дисковой шарошкой;

- последовательная схема разрушения угля струей воды и резцовым инструментом.

2. Существует рациональное с точки зрения достижения наименьших силовых показателей и удельных энергозатрат расстояние между механическим инструментом и точкой контакта струи с разрушаемым массивом, которое в свою очередь зависит от толщины срезаемой стружки.

3. Реализация ослабления горного массива с помощью высокоскоростных струй воды может осуществляться в режимах щелевого и бесщелевого гидромеханического разрушения. Энергетические и гидравлические параметры процесса гидромеханического щелевого разрушения в значительной степени определяет средняя глубина опережающей щели, рациональное значение которой зависит от толщины стружки, схемы разрушения и типа механического инструмента. При гидромеханическом бесщелевом способе разрушения давление струи воды и диаметр насадки являются основными факторами, обеспечивающими снижение усилия на механическом инструменте.

4. При щелевом способе гидромеханического разрушения эффективность процесса обеспечивается за счет взаимодействия двух мощных концентраторов и источников напряжений: магистральной скалывающей трещины, возникающей в массиве у вершины резца, и зарубной щели, нарезаемой в массиве высокоскоростной струей воды, в результате чего образуются вертикальные трещины, развивающиеся навстречу друг другу.

5. Эффективность бесщелевого способа разрушения обеспечивается за счет вымывания продуктов разрушения из зоны действия режущей кромки резца и уменьшения площади контакта его с разрушаемым массивом, уменьшения усилий трения резца и увеличения концентрации напряжений в зоне вершины его режущей кромки, что способствует снижению усилий резания и подачи, необходимых для выполнения элементарного цикла разрушения массива.

6. Гидромеханический способ разрушения с образованием опережающей щели может быть успешно реализован в шнековых исполнительных органах угледобывающих комбайнов, что обеспечит повышение их энерговооруженности и производительности в 1.5-^2.0 раза при одновременном улучшении сортности добываемого угля и снижении содержания угольной пыли в атмосфере забоя до предельно допустимых концентраций.

7. Реализация щелевого способа разрушения в гидромеханических органах проходческих комбайнов позволяет повысить их производительность при разрушении крепких горных пород в 1.9-^2.3 раза. Однако для этого требуются большие (до 140 кВт) затраты гидравлической мощности. Бесщелевой способ гидромеханического разрушения горных пород менее энергоемок (по сравнению с щелевым способом разрушения энергоемкость его меньше в 2-гЗ раза) и может быть эффективно использован при давлении струй воды до 70 МПа. При этом усилие резания снижается на ЗО-И-0%. Применение обоих способов в гидромеханических исполнительных органах проходческих комбайнов повысит их производительность либо расширит область применения на более прочные и абразивные породы.

8. Математические модели щелевого и бесщелевого способов гидромеханического разрушения горного массива разработаны с учетом режимных факторов работы механического инструмента, его геометрических параметров, параметров взаимной ориентации струи воды и механического инструмента, гидравлических параметров струи воды и физико-технических свойств разрушаемого массива.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- корректностью постановки задач исследований;

-11- использованием апробированных методов, достаточным и статистически обоснованным объемом и представительностью выполненных экспериментальных исследований в стендовых и промышленных условиях;

- корректным применением методов теории вероятностей и математической статистики при обработке экспериментальных данных и удовлетворительной сходимостью (в пределах 20%) расчетных данных с результатами экспериментальных исследований;

- положительными результатами промышленной апробации разработанных способов и средств гидромеханического разрушения угля и горных пород.

Научное значение работы заключается в установлении основных закономерностей процесса гидромеханического разрушения горного массива высокоскоростной струей воды совместно с механическим инструментом режущего или скалывающего действия, развитии на их основе теории гидромеханического разрушения углей и горных пород и разработке методов количественной оценки основных показателей гидромеханического способа разрушения, позволяющих оптимизировать процесс разрушения горного массива и определять рациональные условия его применения.

Научная новизна работы:

- установлены эффективные схемы комбинированного воздействия на разрушаемый массив высокоскоростной струи воды и механического инструмента режущего или скалывающего действия, выявлены их отличительные особенности и определены области их применения при гидромеханическом разрушении угля или горных пород;

- установлены характерные закономерности гидромеханического способа разрушения угля и горных пород и получены математические модели процесса формирования его силовых и энергетических показателей в зависимости от режимных параметров, гидравлических параметров струи воды, геометрических параметров механического инструмента, параметров взаимной ориентации струи и механического инструмента и физико-технических свойств разрушаемого массива;

-12- установлены рациональные параметры гидромеханического способа разрушения угля и горных пород и получены расчетные зависимости для их определения при различных схемах комбинированного воздействия на разрушаемый массив высокоскоростной струи воды и механического инструмента;

- на основе проведенных экспериментальных исследований в стендовых и промышленных условиях обоснована и практически доказана возможность эффективного применения бесщелевого и щелевого способов гидромеханического разрушения горных пород. Установлены граничные условия их применения, определяемые критическим значением давления воды;

- разработаны научные основы создания гидромеханических исполнительных органов для очистных и проходческих комбайнов, включающие методику определения рациональных параметров малогабаритных струеформи-рующих устройств; методику выбора рациональных параметров и определения сил резания и подачи на резцовом инструменте гидромеханической режущей коронки исполнительного органа проходческого комбайна; методику расчета сил резания и подачи и определения рациональных параметров и режимов работы гидромеханических исполнительных органов очистных комбайнов, оснащенных резцовым или шарошечным инструментом.

Практическое значение работы заключается в следующем:

- обоснована и экспериментально подтверждена эффективность работы гидромеханических исполнительных органов очистных и проходческих комбайнов. Применение высокоскоростных струй воды в сочетании с механическим инструментом способствует повышению производительности очистной и проходческой техники без существенного увеличения их габаритов и массы; значительному снижению усилий на инструменте; расширению области применения проходческих комбайнов по крепости и абразивности разрушаемых пород; снижению запыленности рудничной атмосферы до уровней, близких к ПДК, и обеспечению условий пылевзрывозащиты;

- разработана методика расчета и созданы малогабаритные струеформи-рующие устройства, генерирующие компактные высокоскоростные струи воды с высокой разрушающей способностью давлением до 250 МПа для исполнительных органов очистных и проходческих комбайнов;

- разработан параметрический ряд и созданы источники воды высокого давления до 250 МПа;

- созданы гидромеханические исполнительные органы для очистных и проходческих комбайнов, разработана методика определения их рациональных параметров, расчета силовых и энергетических показателей и установлена область их эффективного применения.

Реализация результатов работы. Результаты исследований реализованы в отраслевой "Методике определения рациональных параметров и режимов работы гидромеханических исполнительных органов горных машин", утвержденной Минтопэнерго РФ (1998 г.) и принятой к использованию ОАО "ЦНИИпод-земмаш", ОАО "ПНИУИ", ОАО "Скуратовский экспериментальный завод", ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского, фирмой "НИТЕП".

Основные положения методики и результаты исследований использованы:

- при разработке, изготовлении и испытаниях в стендовых и промышленных условиях экспериментальных и опытных образцов гидромеханических исполнительных органов для проходческих комбайнов 1ГПКС, 4ПП-2М и КП-25 с встроенными и автономными источниками гидравлической энергии. По результатам испытаний скорректирована конструкторская документация на опытный образец гидромеханического исполнительного органа с встроенным источником гидравлической энергии для проходческого комбайна 1ГПКС и принята к производству Скуратовским экспериментальным заводом для изготовления опытной партии;

-14- при разработке источников воды высокого давления (преобразователей давления мультипликаторного типа) и малогабаритных струеформирующих устройств. Разработаны параметрические ряды на струеформирующие устройства и источники воды давлением до 250 МПа. Разработаны, изготовлены, испытаны и приняты к производству преобразователи давлений ПД (давлением 180 МПа) и ПД-2 (давлением 120 МПа);

- при разработке системы высоконапорного орошения СВО-1 с преобразователем давления ПД-1 (20 МПа) для проходческих комбайнов избирательного действия;

- при разработке, изготовлении и опытно-промышленных испытаниях на очистных комбайнах КШ-3 и 1КШЭ экспериментальных и опытных образцов гидромеханических шнековых исполнительных органов. По результатам испытаний и выполненных исследований ОАО "ПНИУИ" разработана конструкторская документация на опытный образец очистного гидромеханического комбайна с встроенными источниками воды высокого давления.

Для определения области применения гидромеханических шнековых исполнительных органов выемочных машин используется разработанная с участием автора "Отраслевая инструкция по выбору шнековых исполнительных органов очистных комбайнов".

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзных научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов угольной промышленности (Москва, 1979, 1987 гг.); научно-технических совещаниях Минуглепрома СССР по рассмотрению результатов шахтных испытаний гидромеханических исполнительных органов для очистных комбайнов 1КШЭГ и КШЗГ (Москва, 1978, 1987 гг.); VII Международном симпозиуме по технологии струйного резания (Англия, Дарем, 1986 г.); Международном симпозиуме "Горная геомеханика - 89" (ЧССР, Острава, 1989 г.); Международном симпозиуме "Горная геомеханика - 90" (ЧССР, Старые Смаковицы, 1990 г.);

Международном симпозиуме "Новые технологии добычи полезных ископаемых" (С.-Петербург, 1993 г.); Международном семинаре "Проблемы и перспективы развития горной техники" (Москва, 1995 г.); Международном симпозиуме по горной механизации и автоматизации (США, Голден, 1995 г.); I Международной конференции "Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства" (Тула, 1996 г.); XI Российской конференции по механике горных пород (С.-Петербург, 1997 г.); Научном симпозиуме "Неделя горняка - 98" (Москва, 1998 г.); ежегодных заседаниях НТС Миннауки РФ при рассмотрении итогов выполнения государственной научно-технической программы "Недра России" (Москва, 1993-1999 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликована самостоятельно и в соавторстве 81 работа, в том числе 2 монографии, 2 брошюры и 16 авторских свидетельств и патентов РФ на изобретения. Автор искренне признателен и выражает глубокую благодарность за научно-методические консультации и содействие в выполнении исследований профессорам, докторам технических наук И.А.Кузьмичу, Л.Б.Глатману, |Е73Т1озйну], Н.Ф.Кусову, И.Г.Ищуку, Г.А.Позднякову, Э.Э. Нильве, кандидатам технических наук В.Е.Бафталовскому, Ю.А.Гольдину, М.И.Рутбергу, С.И.Храмешкину, Ю.А.Толченкину, Н.Л.Серовой, И.В.Иванушкину, коллективам отделения проблем разрушения угля и горных пород ИГД им. А.А.Скочинского, кафедры "Горные машины" ТулГУ, институтов ПНИУИ, ЦНИИподземмаш и фирмы "НИТЕП".

Заключение диссертации по теме «Горные машины», Мерзляков, Виктор Георгиевич

Основные выводы и практические результаты работы:

1. Эффективность гидромеханического способа разрушения угля и горных пород зависит от схемы взаимного расположения относительно поверхности разрушаемого массива высокоскоростной струи воды и механического инструмента. Во всех схемах гидромеханического разрушения осуществляется комбинированное воздействие на массив струи воды и механического инструмента.

Наиболее эффективными схемами гидромеханического разрушения угля и горных пород являются:

- линейная схема разрушения горной породы струей воды и резцовым инструментом;

- линейная схема разрушения угля струей воды и дисковой шарошкой;

- последовательная схема разрушения угля струей воды и резцовым инструментом.

2. По способу реализации энергии высокоскоростной струи воды с целью ослабления разрушаемого массива эффективными режимами являются щелевой и бесщелевой способы гидромеханического разрушения. При щелевом способе разрушения струя воды нарезает опережающую щель, создавая в массиве мощный концентратор напряжений, который взаимодействует с магистральной скалывающей трещиной, возникающей в массиве у вершины резца. При бесщелевом способе струя воды вымывает продукты разрушения из зоны действия режущей кромки резца, уменьшая площадь контакта его с разрушаемым массивом, что способствует уменьшению сил трения и увеличению концентраций напряжений в зоне вершины режущей кромки.

3. Для различных схем комбинированного разрушения установлены характерные закономерности и получены количественные зависимости силовых и энергетических показателей процессов гидромеханического разрушения угля и горных пород с учетом комплекса технологических, гидравлических и режимных факторов, геометрических параметров механического инструмента, струе-формирующего устройства и физико-технических свойств разрушаемого массива.

4. Установлены рациональные параметры гидромеханического способа разрушения угля и горных пород, обеспечивающие при работе очистных и проходческих комбайнов наименьшие силовые и энергетические показатели, снижение запыленности рудничной атмосферы до уровня ПДК и пылевзрывозащи-ту. Получены расчетные зависимости для определения рациональных параметров при различных схемах гидромеханического разрушения горного массива.

5. Применение гидромеханического способа разрушения с образованием опережающей щели в шнековых исполнительных органах угледобывающих комбайнов позволяет повысить их энерговооруженность и производительность в 1.5+2.0 раза при одновременном улучшении сортности добываемого угля (увеличение до 70% выхода класса угля +25 мм) и снижении содержания угольной пыли в атмосфере забоя до предельно допустимых концентраций. Запыленность рудничной атмосферы на рабочих местах при работе гидромеханических исполнительных органов была в 200+400 раз меньше по сравнению с традиционными механическими исполнительными органами и составляла 7ч-15 мг/м3.

6. Реализация щелевого способа разрушения в гидромеханических исполнительных органах проходческих комбайнов с использованием струй воды давлением 1004-120 МПа обеспечивает повышение их производительности при разрушении крепких горных пород в 1.94-2.3 раза. Однако для этого требуются большие (до 140 кВт) затраты гидравлической мощности.

Бесщелевой способ гидромеханического разрушения горных пород значительно менее энергоемок ( по сравнению с щелевым способом разрушения энергоемкость его меньше в 24-3 раза) и может быть эффективно использован при давлении струй воды до 70 МПа. При этом усилие резания снижается на 304-40%, производительность по отбойке увеличивается в 1.44-1.6 раза.

Полученные результаты позволяют рекомендовать эти способы к реализации в исполнительных органах серийных проходческих комбайнов для увеличения их производительности либо расширения области применения на более прочные и абразивные породы.

7. Применение при гидромеханическом способе разрушения угля вместо резцового инструмента дисковых шарошек с односторонним клиновым ободом обеспечивает снижение удельных энергозатрат на механическое разрушение в 1.54-2.0 раза. По сравнению с механическим способом разрушения угольного массива дисковой шарошкой использование дисковых шарошек совместно с высокоскоростными струями воды обеспечивает снижение действующих на них усилий: перекатывания в 1.54-2.0 раза, подачи в 1.24-1.4 раза и бокового в 2.74-4.4 раза; при этом улучшается сортность продуктов разрушения и снижается запыленность воздуха до предельно допустимых концентраций.

8. Для формирования компактных струй воды высокого давления рекомендуется использовать малогабаритные струеформирующие устройства и насадки, руководствуясь разработанными рекомендациями и методикой расчета их основных параметров.

9. На основе установленных закономерностей получены математические модели процессов щелевого и бесщелевого гидромеханического разрушения горного массива резцовым и шарошечным инструментами, разработаны методики расчета сил резания и подачи и определения рациональных параметров и режимов работы гидромеханических исполнительных органов очистных и проходческих комбайнов.

10. В результате выполненных исследований разработана "Методика определения рациональных параметров и режимов работы гидромеханических исполнительных органов горных машин", которая утверждена Минтопэнерго РФ и принята к использованию ОАО "ЦНИИподземаш", ОАО "ПНИУИ", ОАО "Скуратовский экспериментальный завод", ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Ско-чинского, фирмой "НИТЕП".

Разработан параметрический ряд и конструкторская документация на источники воды высокого давления до 250 МПа. Изготовлены, испытаны и приняты к производству преобразователи давления ПД (давлением 180 МПа) и ПД -2 (давлением 120 МПа).

Разработан комплект навесного оборудования для проходческих комбайнов с преобразователем давления ПД-1 (20 МПа), обеспечивающий высоконапорное орошение давлением 15*20 МПа.

Разработаны, изготовлены и испытаны в стендовых и промышленных условиях гидромеханические исполнительные органы для очистных комбайнов КШ-ЗГ и 1КШЭГ и проходческих комбайнов 1ГПКС, 4ПП-2М и КП-25. По результатам испытаний и выполненных исследований разработана конструкторская документация на опытный образец очистного гидромеханического комбайна и опытные образцы гидромеханических исполнительных органов для проходческих комбайнов с встроенными и автономными источниками воды высокого давления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе изложены научно обоснованные технические и технологические решения, заключающиеся в разупрочнении и разрушении горного массива при совместном воздействии на него высокоскоростной струи воды и механического инструмента и создании на основе установленных закономерностей комбинированного разрушения гидромеханических исполнительных органов для очистных и проходческих комбайнов, внедрение которых будет способствовать ускорению научно-технического прогресса в угольной промышленности за счет повышения производительности очистной и проходческой техники, расширения области ее применения на крепкие породы и снижения запыленности рудничной атмосферы до предельно допустимых концентраций.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Мерзляков, Виктор Георгиевич, 1999 год

1. Позин Е.З., Мультанов С.И., Мерзляков В.Г. Состояние и основные направления фундаментальных исследований в области разрушения угля и горных пород// Известия ИГД им. А.А.Скочинского. - М., 1991. - Вып. 1.-С. 122-127.

2. Позин Е.З., Мультанов С.И., Мерзляков В.Г. Состояние исследований процессов разрушения углей и горных пород// Науч. сообщ./ ИГД им. А.А.Скочинского. М., 1995. - Вып. 301,- С. 5-12.

3. Мерзляков В.Г., Линник Ю.Н., Присташ В.В. Исследование в области разрушения углепородного массива различными способами// Уголь. 1997. -№9,- С.22-25.

4. Никонов Г.П., Кузьмич И.А., Гольдин Ю.А. Разрушение горных пород струями воды высокого давления. М.: Недра, 1986. - 143с.

5. Мерзляков В.Г. Разрушение угля высокоскоростной струей воды и дисковой шарошкой. М.: Недра, 1997. - 212 с.

6. Комбинированные способы и устройства разрушения горных пород/ В.Г.Мерзляков, И.А.Кузьмич, Ю.Н.Захаров, Г.И.Кузнецов. М.: Недра, 1995. -186 с.

7. Щеголевский М.М. Обоснование параметров взаимодействия механо-гидравлического инструмента режущего типа с массивом для эффективного разрушения крепких горных пород: Дис.канд. техн. наук. -М., 1988.

8. Толченкин Ю.А. Исследование и оценка эффективности разрушения угля гидромеханическими исполнительными органами очистных комбайнов: Дис.канд. техн. наук. -М., 1981.

9. A.C. 901513 СССР, МКИЗ Е 21С 27/32. Гидромеханический угольный струг/ В.Г. Мерзляков, И.А.Кузьмич, М.И. Рутберг, М.И. Векслер. -№2917707/22-03; Заявлено 28.04.80; Опубл. 30.01. 82, Бюл. №4.

10. A.C. 1058348 СССР, МКИЗ Е 21С 25/00. Исполнительный орган проходческого комбайна/ A.B. Докукин, И.А. Кузьмич, М.И. Рутберг, В.Г. Мерзляков.- №3349802/22-03; Заявлено 22.11.81. ДСП.

11. A.C. 705106 СССР, МКИЗ Е 21 С 25/60. Исполнительный орган горного комбайна/ A.C. Горбачев, В.М. Керниганский, В.Г. Мерзляков. -№2310495/22-03; Заявлено 09.02.76.; Опубл. 25.12.79., Бюл. №47.

12. Митрофанов И.А. Комплекс оборудования с механогидравлической машиной МЗМ// Разрушение угля и горных пород струями воды высокого давления: Науч. сообщ./ ИГД им. А.А.Скочинского.- 1972. Вып. 101.- С.60-66.

13. Промышленные испытания комплекса оборудования с механогидравлической выемочной машиной/ Н.Я. Сметана, И.А. Митрофанов, В.М. Ильин и др.// Уголь Украины,- 1974. №4.- С.34,35.

14. Механогидравлическая выемочная установка с тонкими струями воды высокого давления// Н.П. Сметана, И.А. Митрофанов, Н.П. Назаренко и др./ Уголь Украины. 1970. - №5. - С. 27-30.

15. Грибанов A.A., Суслович З.Б., Сперанский Г.И. Выемка угля с помощью механогидравлического струга с тонкоструйными насадками// Гидравлическая добыча угля: Реф. науч.-техн. сб./ ЦНИЭИуголь. М., 1968. - Вып. 4. -С. 3-6.

16. Сметана Н.П., Митрофанов И.А. Результаты исследований гидромеханического исполнительного органа// Вопросы гидравлической добычи угля:

17. Труды ВНИИГидроугля, УкрНИИГидроугля и горного факультета СМИ/ Новокузнецк, 1969. Вып. XVI. - С. 46-53.

18. A.C. 284933 СССР. МКИЗ Е 21 25/00. Исполнительный орган угольного комбайна/ Н.П. Сметана, И.А. Митрофанов, В.Ф. Слепец. №1253612/22-03 Заявлено 08.06.68.; Опубл. 29.10.70, Бюл. №33.

19. A.C. 211478 СССР, МКИЗ Е 21 25/00. Исполнительный орган угольного комбайна/ Д.Г. Дрогаль, В.И. Караченцев, И.А. Митрофанов и др. -№101478/22-03, Заявлено 02.06.65.; Опубл. 19.02. 68, Бюл. №8.

20. A.C. 717326 СССР, МКИЗ Е 21 С 25/04. Исполнительный орган горного комбайна/ A.B. Докукин, И.А. Кузьмич, М.И. Рутберг, В.Г. Мерзляков, С.И. Храмешкин. №2667937/22-03. Заявлено 20.10.78.; Опубл. 25.02.80, Бюл. №7.

21. A.C. 777213 СССР, МКИЗ Е 21 С 25/04. Исполнительный орган горного комбайна/ И.А.Кузьмич, В.Г. Мерзляков, М.И. Рутберг, В.Н. Лондон. -№2602896/22-03. Заявлено 06.04.78.; Опубл. 07.11. 80, Бюл. №4.

22. A.C. 1270319 СССР, МКИЗ Е 21 С 25/00. Исполнительный орган выемочной машины/ И.А. Кузьмич, JI.A. Серов, В.Г. Мезляков, Н.Л. Серова. -№3920198/22-03 , Заявлено 10.06.85.; Опубл. 15.11. 86, Бюл. №42.

23. A.C. 1283373 СССР, МКИЗ Е 21С 27/00. Узкозахватный угольный комбайн/ В.Г. Мерзляков, И.А. Кузьмич, Л.Д. Бодрунов, A.A. Рогачев. -№3938260/22-03, Заявлено 10.06.85.; Опубл. 15.01. 87, Бюл. №2.

24. A.C. 727853 СССР, МКИЗ Е 21 С 41/04. Способ выемки угольного пласта/ A.B. Докукин, И.А. Кузьмич М.И. Рутберг, В.Г. Мерзляков, С.И. Храмешкин. №2668732/22-03, Заявлено 02.10.78.; Опубл. 25.04. 80, Бюл. №14.

25. A.C. 1470954 СССР, МКИЗ Е 21 С 27/00. Выемочный комплекс/ В.Г. Мерзляков, И.А. Кузьмич, Н.Л. Серова. №4209724/23-03 , Заявлено 18.03.87. Опубл. 07.04. 89, Бюл. №13.

26. Патент 2120549 РФ. Исполнительный орган горной машины/ Г.С. За-бурдяев, Ю.Н. Линник, В.Г. Мерзляков и др. №97110521/03, Заявлено 20.06.97.; 0публ.20.10. 98, Бюл. №29.

27. Cutter drum high pressure water jets// Glukauf-Mining Reporter.-1987-№3.-P.30

28. Kowscek P., Taylor C., Handewith N., Thimons E.// Rept. Invest. Bur. Mines US Dep. Inter. 1986.- №9046. - P. 1-15.

29. Neinhaus K., Weigelt H., Thimons E. The development of waterjelt assisted shearer loader.// Jet Cutt. Technol. Pap. 8-th Int. Symp., Durham, 9-11 Sept., 1986: Granfield, 1986.- P. 79-92.

30. Water-jet-Assist Improves Shearer Performance// Engineering and Mining J. 1989. -№4.-P.37-39,53.

31. The Application of high pressure water jets to longwall mining// Mining Eng.(Gr. Brit.).- 1988.- 147, №316. P 344, 346-348, 350.

32. The cutting edge// World Mining Equip. 1987. - 11, №11. - P. 24-25.

33. High pressure water assisted cutting system for shearer Loaders// Mining Mag. 1987. - 157. - №3. - P. 238-241.

34. Krummenauer H., Zemmes F. Developing and operating a globoid shearer drum with ejector water spray// Coal Int. 1989. - 8, №2. - P. 22-23.

35. Когельман В.И., Шенк Г.К. Технический уровень проходческих комбайнов со стреловидным исполнительным органом в Северной Америке// Глю-кауф. 1983. - №11ю - С. 3-12.

36. Кузьмич И.А., Рутберг М.И., Кузнецов Г.И. Гидромеханическое разрушение горных пород// Добыча и переработка угля. Зарубежный опыт: Экс-прессинформ./ ЦНИЭИуголь. М., 1988. - 29 с.

37. Wang F-D., Robbuns R., Olsen G. Water jet assisted tunnel boring./ Proc. 5th Int. Symp. Jet Cutt. Technol. Hanover. - 1980.

38. Equipment for tunneling the state of the art. - Morris А.Н/ Colliery Juard. - 1985. - 233. - №2. - 49, 50, 52.

39. Испытания механогидравлического породопроходческого комбайна фирмы "Вирт" (ФРГ), созданного на базе комбайна ТВ 1-260 с рабочим органом бурового действия/ Уголь. 1978. - №7. - С. 77.

40. Бауман Л., Хеннеке И. Снижение усилия подачи и увеличение скорости проходки тоннелепроходческих машин с помощью высоконапорных водяных струй// Глюкауф. 1980. - №5. - С. 193-196.

41. Проходка выработок водяными струями сверхвысокого давления// Глюкауф. 1977. - №23. - С. 42.

42. Кузьмич И.А., Кузнецов Г.И. Опыт гидравлической добычи угля за рубежом// Итоги науки и техники, серия "Разработка месторождений твердых полезных ископаемых". М., 1986. - Вып. 33. - С. 3-70.

43. Kikuta Masami. "Huxon kore kaucu", J. Munning and Met. Inst. Jap.1986. 102. - №1184. - P. 613-614.

44. Mort D. The Application of high pressur water jets to longwall mining// Mining Eng. 1988. - 147. - P. 316, 344, 346-348, 350.

45. Clark R.A. Success for Anderson Strathclyde Highpressur water roadheader. Colliery Cuardion. England. - 1985. - 232. - 7/8. - P. 255-256.

46. Roadheaders and water jet cutting/ World Mining Equip. 1981. - 12. -№2.-P. 30-32, 35-36.

47. Dosko Experience of high pressure water assisted cutting trial at bentinch Colliery/ Colliery Guard. 1984. - 232. - №7. - P. 258-259.

48. Review of water Jet Assisted Cutting Technique for Rock and Coal Cutting/ Machines Barham D.K., Buchaman D.J. Mining End.(QrPritt). 1987. - 147. -№310.-P. 6-7., 9-14.

49. Stocks John, Hodinott Peter J. Underground mining/ Mining Annu Rev.1987.-P. 151-183.-38754. Tunneling maschines/ Colliery Guard. 1986. - 224. - №. 2. - P. 91, 73. Roadheaders with high pressure water jet assisted.

50. Sato K., Sato N., Jto K., Takahashi K. Curau tocosgau// J. Mining and Mater. Process. Inst. Jap. 1989. - 105, №11. - P. 188-190.

51. Когельман В.И. Подача высоконапорной воды к резцам проходческих комбайнов избирательного действия, шнековых комбайнов и комбайнов типа Континус Майер/ Глюкауф. 1986. - №8. - С. 14-20.

52. Клейнерт Х.В. Гидромеханическое резание пород резцовыми коронками комбайнов избирательного действия/ Глюкауф. 1986. - №6. - С. 40-44.

53. Henneke J., Baumann L., Jet assisted tunnel boring in coalmeasure strota. -4 th Int. Symp. Jet Cutting Technol. Cfnterbure, 1978. Vol. 1. Crfnfiel, 1978, Jl/1 -Jl/12.

54. ErdmannJesnitzer F., Louis H., Wiedemeier J. Material behaviour, material stressing principle acpects in the applicftion of high speed water jets 4th. Int. Symp. Jet Cutting Technol. Canterbure, 1978. Vol. 1. Cranfield, 1978.

55. Дорошенко И.И. Разработка и обоснование параметров устройств комбинированного способа разрушения горных пород с подачей воды в зону режущего инструмента: Дис.канд. техн. наук. Л., 1987. - 165 с.

56. Артемьев H.A. Обоснование параметров гидромеханического исполнительного органа проходческого комбайна для разрушения крепких горных пород. Дис. . .канд. техн. наук. - М., 1988. - 155 с.

57. Миллер М.М. Обоснование параметров взаимодействия с массивом гидравлического исполнительного органа проходческого комбайна избирательного действия для эффективного разрушения крепких горных пород: Дис.канд. техн. наук. Тула, 1989.- 186 с.

58. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974.640 с.

59. Нотт Д.Ф. Основы механики разрушения. М.: Металлургия, 1978.256 с.-38865. Панасюк B.B. Механика квазихрупкого разрушения. Киев: Наукова Думка, 1991.-411 с.

60. Партон В.З., Борисковский В.Г. Динамика хрупкого разрушения. М.: Машиностроение, 1988.- 239 с.

61. Черепанов Г.П.К теории резания горных пород// Проблемы прочности.- 1986. -№8.-С.94-102.

62. Гидромеханический способ разрушения горных пород/ В.А.Бреннер,

63. A.Б. Жабин, В.Г. Мерзляков и др./ Горный вестник. М., АГН, 1996. - №3. - С. 45-47.

64. Разработка теоретической модели гидромеханического разрушения горных пород/ В.Г. Мерзляков, В.Е. Бафталовский, В.А. Бреннер и др./ ННЦ ГП- ИГД им. A.A. Скочинского. М., 1999. - 56 с. - Деп. ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского, 20.01.99., №6006.

65. Определение нагруженности гидромеханических резцов при разрушении горных пород/ В.Г. Мерзляков, В.А. Бреннер, А.Б. Жабин и др.// Технология и механизация горных работ: Сб. научн. тр.- М.: Изд-во АГН, 1998. С. 47-52.

66. Теоретическое описание гидромеханического резания горных пород/

67. B.Г. Мерзляков, В.А. Бреннер, А.Б. Жабин, И.М. Лавит// Горные машины иоборудование: Тр. Междунар. семинара "Проблемы и перспективы развития горной техники", 11-13 октября 1994 г. М.: МГГУ, 1995.

68. Мерзляков В.Г., Бафталовский В.Е., Иванушкин И.В. К механизму процесса гидромеханического разрушения горных пород резцовым инструментом// Механика горных пород: Научн. сообщ./ ННЦ ГП -ИГД им. A.A. Скочин-ского.-М., 1999.-Вып. 313.-С. 117-129.

69. Барон Л.И. Основные научно-методические вопросы разрушения горных пород механическими способами// Разрушение горных пород механическими способами: Сб. научн. тр. М.: Недра, 1966. - С. 3-13.

70. Барон Л.И. Горнотехнологическое породоведение. М.: Недра, 1977.322 с.

71. Храмешкин С.И. Исследование закономерностей и выбор параметров схем гидромеханического резания угля: Дис.канд. техн. наук. М., 1977.238 с.

72. Мерзляков В.Г. Исследование и выбор рациональных параметров схем комбинированного разрушения угольного массива высокоскоростной струей воды и дисковой шарошкой: Дис. .канд. техн. наук. М., 1981. - 214 с.

73. Кузьмич И.А., Рутберг М.И. Гидромеханический способ разрушения угля и горных пород// Гидромеханизация в народном хозяйстве СССР: Тез. докл. и сообщ. Всесоюзн. науч.-техн. конф. -М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1977. С.79-83.

74. Рутберг М.И., Мерзляков В.Г. Выбор схем гидромеханических исполнительных органов горных машин// Комплексная механизация подземной добычи угля: Науч. сообщ./ ИГД им. А.А.Скочинского.- 1984. Вып. 233. - С. 36-46.

75. Кузьмич И.А., Рутберг М.И., Мерзляков В.Г. Исследование комбинированного способа разрушения горного массива струей воды и механическим инструментом// Механизация горных работ на угольных шахтах: Сб. науч. тр./ ТПИ Тула, 1983. - С.44-50.

76. Рутберг М.И., Мерзляков В.Г. Выбор рациональных параметров гидромеханического разрушения угля// Разрушение углей и горных пород: Науч. сообщ./ ИГД им. А.А.Скочинского. 1985. - Вып. 240. - С. 32-38

77. Гольдин Ю.А., Фролов B.C. Выбор рациональных параметров гидромеханического способа разрушения горных пород// Разрушение углей и горных пород и их физикомеханические свойства: Научн. сообщ./ ИГД им. A.A. Скочинского. 1982. - Вып. 207. - С. 55-62.

78. Закономерности процесса разрушения горных пород при комбинированном воздействии тонкой струи высокого давления и резцового инструмента/

79. Ю.А. Гольдин, В.Г. Мерзляков, B.C. Фролов, И.В. Иванушкин/ Проведение, крепление и поддержание горных выработок: Научн. сообщ./ ИГД им. A.A. Скочинского. М., 1990. - С. 83-88.

80. Иванушкин И.В. Установление влияния параметров струи воды и режимов резания на силовые показатели гидромеханического бесщелевого разрушения горных пород: Дис. .канд. техн. наук. М., 1998. - 187 с.

81. Кантович Л.И., Гетопанов В.Н. Горные машины. М.: Недра, 1989.304 с.

82. Коршунов А.Н., Дергунов Д.М., Корчуганов Ф.В. Исследования процесса разрушения угля дисковыми шарошками// Горные машины и автоматика: Науч.-техн. реф. сб. -М.: ЦНИЭИуголь, 1972. №1.- С.18-19.

83. Результаты исследований процесса разрушения углей дисковыми шарошками/ А.Н. Коршунов, Д.М. Дергунов, А.Б.Логов, Б.Л.Герике// Физикотех-нические проблемы разработки полезных ископаемых.-1975.- №5.- С. 118-120.

84. Резание угля/ А.И. Берон, А.С.Казанский, Б.М.Лейбов, Е.З Позин.- М.: Госгортехиздат, 1962.-439 с.

85. Разрушение горных пород проходческими комбайнами. Разрушение тангенциальными инструментами/ Отв. ред. Л.И. Барон.- М.: Наука, 1973.171 с.

86. Мерзляков В.Г. Применение высокоскоростных струй воды в исполнительных органах горных машин// Горная геомеханика 89: Тр. Межд. симп., г.Острава, ЧССР, 21-23 окт. 1989.

87. Разрушение углецементных блоков гидромеханическим способом/ И.А. Кузьмич, B.C. Фролов, И.С. Шакин, Ю.В. Головушкин// Технология добычи угля подземным способом. М.: ЦНИЭИуголь, 1974.- №8. - С. 37-39.

88. Kouzmich I.A., Merzlakov V.G. Coal massige breakage with disc cutter and highspeed water jet// 18th International Symposium on Jet Cutting Technology, 9-11 September, 1986. Paper 14 Durham, England, 1986.

89. Кузьмич И.А. Теоретические и экспериментальные исследования технологии разрушения угля высоконапорными тонкими струями воды на шахтах: Дис.докт. техн. наук.- М., 1972.- 339 с.

90. Научные основы гидравлического разрушения углей/ Г.П. Никонов, И.А. Кузьмич, И.Г. Ищук, Ю.А. Гольдин. М.: Наука, 1973.- 147 с.

91. Рутберг М.И. Исследования закономерностей и оптимизация режима разрушения углей Кузбасса тонкими высокоскоростными струями: Дис.канд. техн. наук. М., 1973.- 194 с.

92. Хеннеке И., Бауман Л. Техническое совершенствование машинной проходки горизонтальных выработок по породе// Глюкауф. 1979. - №5 -С. 15-21.

93. Encowraging regults from water jetarsisted tunnelling machines// Mining Engineering, 1975, 284.- №7312, 278.

94. Water jest undergo fullscale tests on hard rock borer// Mining Engineering, 1978, March.- P. 242, 246, 249.

95. Пат. 48-11141 E 01 Д 3/04 (Япония). Способ проходки туннеля по всей площади сечения.

96. Коняшин Ю.Г. Об эффективности применения различных схем ударного скалывания межщелевых целиков// Применение расчетных методов в горном деле: Науч. сообщ./ ИГД им. А.А.Скочинского. М., 1972.- Вып. 96.-С.25-32.

97. Барон Л.И., Коняшин Ю.Г., Мещеряков В.Д. Эффективность применения статических скалывателей для разрушения межщелевых породных целиков// Изв. ВУЗов. Горный журнал.- 1972. №6. - С. 18-20.

98. Коняшин Ю.Г., О создании породопроходческих машин с гидравлическими и гидромеханическими исполнительными органами// Горные машины и их эксплуатация: Науч. сообщ./ ИГД им. A.A. Скочинского. М., 1973. -Вып. 113.-С. 82-91.

99. A.C. 909156 СССР, МКИЗ Е 21 С 25/38. Устройство для разрушения целиков породы в забое горного массива/ И.А. Кузьмич, Л.Б. Глатман, В.Г. Мерзляков, М.И. Рутберг .- №2917709/22-03; Заявлено 28.04.80 ; Опубл. 28.02.82. Бюл. №8.

100. Мерзляков В.Г. Комбинированный способ разрушения угля высокоскоростной струей воды и дисковой шарошкой// Добыча угля подземным способом .- М.: ЦНИЭИуголь, 1981. Вып. №9,- С. 15-16.

101. Барон Л.И. О познавательной ценности экспериментально-статистического метода в науке о механическом разрушении горных пород// Горные машины и их эксплуатация: Науч. сообщ./ ИГД им. A.A.Скочинского. -М., 1973. Вып. №113. - С. 3-21.

102. Гмурман В.Е. Теория вероятности математическая статистика. М.: Высшая школа, 1972. - 368 с.

103. Румшиский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное пособие. М.: Наука, 1971. - 192 с.

104. Зедзинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. - 390 с.

105. Щупов Л.П. Прикладные математические методы в обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1972. - 169 с.

106. Мерзляков В.Г. Определение рациональных параметров и сил резания при гидромеханическом разрушении угля и горных пород. В кн.: Технология и механизация горных работ: Сб. научн.тр. - М.: АГН, 1998. - С. 222-226.

107. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. - 340 с.

108. Бафталовский В.Е. Исследование гидродинамических характеристик струй давлением 200-500 кгс/см и путей повышения их эффективности как разрушающего органа гидравлических машин: Автореф. дис. .канд. техн. наук-М., ИГД им. А.А.Скочинского, 1972.-12 с.

109. Туяхов JI.C. Исследование и моделирование динамической нагру-женности режущего инструмента и барабанных (шнековых) исполнительных органов угольных комбайнов: Дис. канд. техн. наук. М., 1974. - 225 с.

110. Гидромеханический способ разрушения горных пород и исполнительные органы проходческих машин на его основе: Отчет по теме 0143Ö60000. Инв. №02990005281. ГР 01950006343, ННЦ ГП ИГД им. Скочинского ; Руководитель Мерзляков В.Г.- Люберцы, 1998. - 266 с.

111. Мерзляков В.Г., Кузьмич И.А., Иванушкин И.В. Гидромеханическое разрушение горных пород// Горный информационно-аналитический бюллю-тень. М.:МГГУ, 1999. - Вып. 1. - С. 138-140.

112. Гордон Г.М., Пейсахов И.А. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1977.- 455 с.

113. Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах.- 2-е изд., пере-раб. и доп. -М.: Недра, 1979,- 319 с.

114. A.C. 1257214 СССР, МКИЗ Е 21 С 39/00. Универсальный стенд для исследования процессов резания горных пород/ В.Г. Мерзляков, И.А. Кузьмич,

115. Л.И. Круглов, В.Н. Лондон №3864251/22-03; Заявлено 07.03.85; Опубл. 15.09.86. Бюл. №34.

116. Универсальный стенд для исследования процессов резания/ В.Г.Мерзляков, Л.И.Круглов, О.Г.Глынин, И.В.Иванушкин// Информационный листок 88-39 МособлЦНТИ. Люберцы, 1988.

117. Койфман М.И. Скоростной комплексный метод определения механических свойств горных пород// Механические свойства горных пород. М.: Недра, 1963.- С.73-84.

118. Барон Л.И., Глатман Л.Б. Контактная прочность горных пород. М.: Недра, 1966.-288 с.

119. А.с. 812921 СССР, МКИЗ Е 21 С39/00. Прибор для определения сопротивляемости пород резанию в забое/ В.А. Бреннер, Д.М. Любощинский, И.С. Зильберт и др.- №2583373/22-03; Заявлено 22.02.78.; Опубл. 15.03. 81. Бюл. №10.

120. Позин Е.З. Сопротивляемость углей разрушению режущими инструментами. М.: Недра, 1972. - 238 с.

121. Тедер Р.Н., Ватолин Е.С. Методы определения физико-механических свойств горных пород. М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1965. - 37 с.

122. Барон Л.И. Коэффициенты крепости горных пород. М.: Наука, 1972.-176 с.

123. Цяпко Н.Ф. Некоторые вопросы автоматизации высоконапорной отбойки угля// Вопросы гидравлической добычи угля: Тр. ВНИИгидроуголь. -1968. Вып. 13 дополн. - С. 24-41.

124. Crossland В., V.Sc,Ph.D.,D.Sc.,F.I. Mech.E., F.I.Prod.E., Logan J.G.,B.Sc.,Ph.D. Development of equipment for jet cutting, First intern. Symp. On jet cutting tech., BHRA, Cranfield, England, 1972.

125. Walstad O.M., Noccer P.W. Development of high pressure pumps and associated equipment for fluid jet cutting, First intern. Symp. On jet cutting tech., BHRA, Cranfield, England, 1972.

126. Домба Я., Калишевский В. Некоторые проблемы разработки насосов на 2000 и 2500 атм./ ВНИИгидромаш: Доклад на I Межд. симп. по технологии резания струями, Англия.- 1972.

127. Гронауэр Р.У. Насосы высокого давления и другое насосное оборудование// Три Тан Корпорейшн, США: Доклад на I Межд.симп. по технологии резания струями, Англия. 1972.

128. Создание насосов и гидроаппаратуры для мощного гидропрессового ЭНИКМАШ: Отчет по теме 104-61.- 1961

129. Mohaupt U.H.,Burns D.J. Machining with continuos fluid jets at pressures of 2 to 7 kbar., First intern.symp. on jet cutting tech., BHRA, Cranfield, England, 1972.

130. Bortolussi A., Yazici S., Summers D.A. The use of waterjets in cutting granite, 9 th intern.symp. on jet tech., BHRA, Sendai, Jahan, 1988.

131. Гидросистемы высоких давлений/ Под ред. Ю.Н. Лаптева. М.: Машиностроение, 1973,- 151 с.

132. Гидрорезание судостроительных материалов/ Р.А.Тихомиров, В.Ф. Бабанин, Е.Н.Петухов и др. Л.: Судостроение, 1987. - 164 с.

133. Каталог фирмы "Вома". Насосы высокго давления.

134. Проспекты фирмы "Пауль Хаммельман" Гидромеханическая очистка.

135. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971,- 671 с.

136. Патент 2059896 РФ. Преобразователь давления/ В.В. Антипов, Ю.В. Антипов, В.Г. Мерзляков и др. №93056692/06, Заявлено 21.12.93. Опубл. 10.05. 96, Бюл. 13.

137. Шавловский С.С. Основы динамики струй при разрушении горного массива. M.: Наука, 1979. - 174 с.

138. Никонов Г.П., Шавловский С.С., Хныкин В.Ф. Исследование динамики и структуры тонких струй воды давлением 500 ат. М.:ИГД им. А.А.Скочинского, 1969.- 39 с.

139. Мерзляков В.Г., Бафталовский В.Е. Методика определения рациональных параметров и режимов работы гидромеханических исполнительных органов горных машин. М.: ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского, 1998. -64 с.

140. Чугуев P.P. Гидравлика. М.:Энергоиздат, 1982. - С. 182-192.

141. Протодьяконов М.М., Тедер Р.И. Исследование процесса разрушения угля методом крупного скола. М.: Госгортехиздат, I960.- 104 с.

142. Мерзляков В.Г., Серова H.JI. Выбор рациональной схемы гидромеханического разрушения угольного массива высокоскоростной струей воды и дисковой шарошкой с односторонним клиновым ободом. М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1987.- С. 41-46.

143. Мерзляков В.Г. Исследование эффективности применения дисковых шарошек при гидромеханическом разрушении горного массива// Науч. сообщ./: ИГД им. A.A. Скочинского. М., 1981. - Вып. 202. - С. 78-83.

144. Мерзляков В.Г., Чирков С.Е., Томин C.B. Использование свойств горных пород для оценки параметров процессов их разрушения// Горнотехнические проблемы: Науч. сообщ./ ИГД им. А.А.Скочинского, 1997. Вып. 304. -С.214-222.

145. Мерзляков В.Г., Томин C.B., Чирков С.Е. Исследование взаимосвязи свойств горных пород, используемых при расчетах их гидравлического разрушения: Тр. XI Российской конф. по механике горных пород, 9-11 сентября 1997 г.- С.-Петербург. 1997. -С.315-319.

146. Мерзляков В.Г. Влияние геометрии дисковой шарошки на эффективность гидромеханического способа разрушения угля. М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1987. - С.83-87.

147. Мерзляков В.Г. Влияние параметров разрушения га сортность угля при гидромеханическом способе добычи// Науч. сообщ./ ИГД им. A.A. Скочинского. М.,1983. - Вып. 215.- С.51-59.

148. Кузьмич И.А., Мерзляков В.Г. Комбинированное разрушение угольного массива высокоскоростной струей воды и дисковой шарошкой. М.: Недра, 1983. - Уголь,- №6. - С.9-11.

149. Мерзляков В.Г., Серова Н.Л. Расчет нагруженности дисковой шарошки при гидромеханическом разрушении угольного массива: Науч. сообщ./ ИГД им. А.А.Скочинского .- М., 1994. Вып. 300.- С. 156-163.

150. Крыловский A.JI. Исследование и определение нагруженности трансмиссии исполнительного органа проходческих комбайнов избирательного действия: Дис.канд. техн. наук. М., 1982. - 220 с.

151. Красников Ю.Д. Исследование формирования нагрузок в элементах горных выемочных машин. Автореф. дис. докт. техн. наук. М., 1969.- 33 с.

152. Красников Ю.Д., Хургин З.Я., Нечаевский В.М. Оптимизация привода выемочных и проходческих комбайнов. М.: Недра, 1983.-264 с.

153. Динамические процессы горных машин/ А.В.Докукин, Ю.Д.Красников, З.Я. Хургин и др. М.: Наука, 1972.-150 с.

154. Докукин A.B., Красников Ю.Д., Хургин З.Я. Статистическая динамика горных машин. М.: Машиностроение, 1978.- 239 с.

155. Докукин A.B., Красников Ю.Д., Хургин З.Я. Аналитические основы динамики выемочных машин. М.: Наука, 1966.-160 с.

156. Корреляционный анализ нагрузок выемочных машин/ A.B. Докукин, Ю.Д. Красников, З.Я. Хургин, Е.М. Шмарьян.- М.: Наука, 1969.- 135 с.

157. Результаты исследований процесса разрушения углей дисковыми шарошками/ А.Н. Коршунов, Д.М. Дергунов, А.Б. Логов, Б.Л. Герике// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1975. - №5. - С. 118-120.

158. Дергунов Д.М. Исследование процесса разрушения угля дисковыми шарошками применительно к исполнительным органам узкозахватных комбайнов Автореф. дис. канд. техн. наук.- Кемерово, 1992. 20 с.

159. Мерзляков В.Г. Область применения гидромеханических проходческих комбайнов и методика определения сил резания и подачи на резцовом инструменте// Горная механика: Научн. сообщ./ ННЦ ГП ИГД им. А.А.Скочинского. - М., 1998. - Вып. 307. С. 54-59.

160. Hood М., Knight G., Thimons Е. A review of water-jet-assisted rock cutting// Inf. Cire./ Bur.Mines. US Dep. Inter. 1990- №9273. P. 1 -17

161. Hood M., Tutluoglu L. Technological advances with water jet assisted cutting systems./ Lawrence Berkely Laboratory Report to the US Bureau of Mines. -October, 1983. 72pp.

162. Hood M. Waterjet-assisted rock cutting systems the present state of the art./ International Journal of Mining Engineering .- 1985. - №3. - P. 91-111.

163. Комбайны очистные. Выбор параметров и расчет сил резания и подачи на исполнительных органах.: Методика. ОСТ 12.44.258-84.- М.: Минугле-пром СССР, 1973,-107 с.

164. Докукин А.В., Фролов А.Г., Позин Е.З. Выбор параметров выемочных машин . М.: Наука, 1976. - 143 с.

165. Участие в приемочных испытаниях гидромеханического шнекового исполнительного органа комбайна КШ-ЗМ/ Отчет по теме 01230803034, ГР 76049498. ИГД им. А.А. Скочинского. Руководитель: Докукин А.В. М., 1978. -65 с.

166. Промышленные испытания гидромеханического шнекового исполнительного органа/ М.И.Рутберг, В.Г. Мерзляков, Ю.А.Толченкин, И.В. Шима-нов// Добыча угля подземным способом М.: ЦНИЭИуголь, 1980.- Вып. 5.-С.35-36.

167. Петушков И.С. и др. Комплект измерительных приборов для исследования электроприводов горных машин в шахтных условиях// Совершенствование подземной разработки угольных пластов Кузбасса: Сб. статей №24.-Прокопьевск: КузНИУИ, 1973. - 332 с.

168. Мерзляков В.Г, Кузьмич И.А., Серова H.JI. Создание гидромеханического очистного комбайна со встроенными насосами высокого давления// Разрушение углей и горных пород: Научн. сообщ./ ИГД им. A.A. Скочинского. М., 1995. - Вып. 301. - С. 94-102.

169. A.C. 1347555 СССР, МКИ Е 21 25/60. Угледобывающий комбайн/ И.А. Кузьмич, В.А. Потапенко, J1.A. Серов, В.Г. Мерзляков и др. -№4017319/22-03 , Заявлено 24.01.86.ДСП.

170. Отраслевая инструкция по выбору области применения шнековых исполнительных органов очистных комбайнов/ Ю.Н. Линник, Е.З. Позин, В.Г. Мерзляков и др. М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1997. - 32 с.

171. Патент 2100598 РФ, Горнопроходческая машина с гидромеханическим рабочим органом/ В.В. Антипов, Ю.В. Антипов, В.Г. Мерзляков и др. -№95101672/03, Заявлено 02.02.95, Опубл. 27.12. 97, Бюл. №36.

172. Создание источников высокого давления для исполнительных органов проходческих комбайнов/ В.Г. Мерзляков, В.В. Антипов, Ю.В. Антипов,

173. А.Е. Пушкарев.// Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства: Тр. I Междунар. конф.: Тез. докл. Тула: ТГТУ, 1996.-С. 162.

174. Бреннер В.А., Мерзляков В.Г., Жабин А.Б. Создание модульных исполнительных органов для проходческих комбайнов// Горный вестник.- М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1994. Вып.2.- С. 41-44.

175. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. -М.:ИГД им. А.А.Скочинского, 1991. С. 347-370.

176. Техника и технология горноподготовительных работ на угольных шахтах/ Под ред. Э.Э.Нильвы. М.: Недра, 1991.- 315 с.

177. Крутилин В.И., Логашкин С.А. , Нильва Э.Э. О целесообразности использования комплектов типа "Урал" на угольных шахтах// Уголь. 1998. -№10/11.-С. 23-25.

178. Кочерга Н.Г. О воспламеняющей способности и механизме образования фрикционного искрения при работе горных машин. В сб.: Безопасная эксплуатация электромеханического оборудования в угольных шахтах. - М.: Недра, 1975.-С. 167-181.

179. Мамаев В.И., Лигай В.А., Орловский Т.С. Оценка степени взрыво-опасности атмосферы в подготовительный выработках.// Уголь. 1987. - №8. -С. 43-44.

180. Толченкин Ю.А., Балычев Ю.В., Мерзляков В.Г. Гигиеническая оценка пылевого фактора при работе узкозахватного комбайна КШ-ЗГ с гидромеханическим шнековым исполнительным органом// Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1981. - №2. - С. 16-18.

181. Проведение исследований параметров и режимов гидромеханического разрушения// Отчет по теме 0123080102. Инв. №Б-753066. ГР 76049498. ИГД им. А.А.Скочинского. Руководитель: Кузьмич И.А.- Люберцы, 1978. 53 с.

182. Мерзляков В.Г., Присташ В.В. Гидромеханическое разрушение угля и горных пород -экологически чистая и безопасная технология XXI века// Окружающая среда человек, ресурсосбережение: Сб. научн. тр. - Вып. 2. - Т. 1. - Алчевск: ДГМИ, 1999. - С. 145-158.

183. Медведев В.Т., Удотов С.В., Авраменко С.М. Результаты шахтных испытаний гидромеханического исполнительного органа очистного комбайна .В кн.: ВостНИИ. Труды.- Способы и средства предупреждения самовозгорания угля в шахтах. Кемерово, 1988. - С.59-62.

184. Ищук И.Г., Поздняков Г.А. Социально-гигиенические проблемы и пылевзрывозащита угольных шахт// Проблемы разработки угольных месторождений: Научн. сообщ./ ННЦ ГП ИГД им. A.A. Скочинского. - М., 1977. -Вып. 306 .-С. 189-203.

185. Правила безопасности в угольных шахтах.- Книга 3./ Инструкции по борьбе с пылью и пылевзрывозащита. Липецк: Липецкое издательство, 1999. - 109 с.

186. A.C. 901506 СССР, МКИ Е 21 С 25/60. Способ разрушения горного массива/ Л.Б. Глатман, И.А. Кузьмич, В.Г. Мерзляков и др. №2917708/20-03. Заявлено 28.04.80, Опубл. 30. 01.82. Бюл. №4.

187. УТВЕРЖДАЮ иректор ОАО "СЭЗ" В.В. Антипов 1996 г.1. АКТ 15.12.96 г. г.Тула

188. О промышленных испытаниях экспериментальных образцов преобразователей давления мультипликаторного типа1. Комиссия в составе:

189. Протокол промышленных испытаний1. В.Е. Бафталовский1. Ю.А. Гольдин1. А.Е. Пушкарев1. ПРОТОКОЛ1512.96 г. г.Тула

190. О проведении промышленных испытаний экспериментальных образцов преобразователейдавления мультипликаторного типа

191. Преобразователи давления ПД и ПД-2 , в комплекте с приводной насосной станцией БН изготовлены Скуратовским экспериментальным заводом по конструкторской документации, разработанной фирмой "НИТЕП".

192. Исходные данные для проектирования разработаны ИГД им.A.A. Скочинского и ТулГУ при участии фирмы "НИТЕП".

193. Приемочная комиссия в составе:

194. Комиссия отмечает следующее:1. Раздел 1

195. Техническая характеристика изделия и намечаемая область применения.

196. Характеристика условий и места испытаний.

197. Преобразователи давления типа ПД предназначены для применения в составе источников воды высокого давления, используемых для реализации различных водоструйных технологий.

198. Технические характеристики преобразователей давления ПД и ПД-2 приведены в табл.1.