Обоснование и выбор критериев оценки параметров угледобывающих комплексов с целью повышения эффективности их применения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.06, кандидат технических наук Титов, Сергей Владимирович

• Титов, Сергей Владимирович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Титов, Сергей Владимирович

Введение

Глава 1. Современное состояние комплексной механизации добычи угф ля из пологих пластов.

1.1. Общие сведения

1.2. Состояние и результаты работы комплексно-механизированных забоев на шахтах США

1.3. О комплексной механизации очистных работ на шахтах Китая, Австралии, ЮАР и Германии.

1.4. Состояние и результаты работы комплексно-механизированных забоев на шахтах РФ

Выводы

Глава 2. Современные очистные комбайны

2.1. Очистные комбайны для пологих пластов средней мощности и мощных

2.2. Технико-экономические показатели работы очистных комбайнов ф 2.3. Повышение эффективности применения очистных комбайнов

Выводы

Глава 3. Современные забойные конвейеры

3.1. Забойные конвейеры для пластов средней мощности и мощных

3.2. Повышение эффективности применения забойных конвейеров

3.3. Коэффициент полезного действия забойных конвейеров 61 Выводы

Глава 4. Современные механизированные крепи

4.1. Механизированные крепи для пластов средней мощности и мощных

4.2. Роль и значение механизированных крепей в усложнённых условиях эксплуатации на шахтах РФ

4.3. Повышение эффективности применения крепей 78 Выводы

Глава 5. Критерии оценки эффективности применения очистной техники

5.1. О техническом уровне машин в условиях индивидуального производства и рыночных отношений.

5.2. Критерии оценки эффективности и безопасности применения очистной техники

5.3. Оценка эффективности применения очистного оборудования 104 Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование и выбор критериев оценки параметров угледобывающих комплексов с целью повышения эффективности их применения»

Актуальность работы. В основных угледобывающих странах мира, включая Китай, США, Австралию, ЮАР, РФ и Германию, при выемке пологих угольных пластов преимущественное применение получили комбайновые угледобывающие комплексы оборудования, работающие в длинных очистных забоях, в которых отсутствуют идентичные условия эксплуатации.

На выбор и результаты использования очистного оборудования влияет огромное разнообразие - не менее 25-30 горно-геологических и горнотехнических факторов. Отсюда повсеместно очистное оборудование для высокопроизводительных комплексно-механизированных забоев (КМЗ) разрабатывается и выпускается по индивидуальным заказам для конкретных условий эксплуатации, на основе ранее апробированных конструкций с улучшением или доработкой отдельных элементов или составных частей машины и обеспечением полной ответственности поставщика за выходные параметры оборудования, которые должны быть выше параметров оборудования конкурентов или применяемого в условиях данной шахты.

В связи с этим, разработчику необходимы критерии оценки машин комплекса для выбора оптимальной конструкции и рациональной схемы выемки, обеспечивающих высокие производительность и безопасность работ и минимизацию затрат по оборудованию в себестоимости угля в заданных условиях, а также для определения его конкурентоспособности.

Данные критерии необходимы и потребителю для выбора рационального состава комплекса и отдельных машин под конкретные условия эксплуатации, а также выбора наиболее целесообразных схем выемки.

Цель диссертационных исследований - выбор показателей оценки угледобывающего комплекса для определения оптимальных конструктивных схем машин комплекса и рациональных схем выемки угля, повышающих эффективность его применения.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использован комплексный, системный подход в реализации проблемы оценки эффективности механизации очистных работ на пологих пластах, включающий исследования, анализ и научное обобщение опыта создания отечественных и зарубежных угледобывающих комплексов и результаты работы очистного оборудования в разнообразных условиях с использованием ЭВМ, методов математической статистики для обработки теоретических и экспериментальных данных и экспертных оценок с применением методов теории вероятности.

Научные результаты, выносимые на защиту, и их новизна.

- зависимость теоретической производительности очистного комбайна от мощности привода, энергоемкости выемки угля и режимов резания угля с учетом вынимаемой мощности пласта;

- зависимость технической производительности очистного комбайна от теоретической производительности с учетом влияния вынимаемой мощности пласта, диаметра шнека и схемы выемки пласта;

- зависимость технической производительности забойного конвейера от технической производительности очистного комбайна, длительности режима работы конвейера при концевых операциях и схемы выемки пласта;

- зависимость интенсивности нагрузки на забой от удельной энерговооруженности забоя, энергоемкости выемки пласта, коэффициента машинного времени комбайна и схемы выемки пласта.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием апробированных методов теории вероятности и математической статистики; совпадением теоретических рекомендаций и практических данных; удовлетворительной сходимостью расчётных показателей с фактическими (расхождение не превышает ±6%).

Научное значение работы заключается в установлении

- зависимости теоретической производительности очистного комбайна от мощности привода, энергоемкости выемки угля и режимов резания угля с учетом вынимаемой мощности пласта;

- зависимости технической производительности очистного комбайна от теоретической производительности с учетом влияния вынимаемой мощности пласта, диаметра шнека и схемы выемки пласта;

- зависимости технической производительности забойного конвейера от технической производительности очистного комбайна, длительности режима работы конвейера при концевых операциях и схемы выемки пласта;

- зависимости интенсивности нагрузки на забой от удельной энерговооруженности забоя, энергоемкости выемки пласта, коэффициента машинного времени комбайна и схемы выемки пласта.

Практическое значение работы заключается в разработке

- рекомендаций по повышению теоретической и технической произво-дительностей очистных комбайнов за счет применения конструктивных схем комбайнов с тремя и четырьмя исполнительными органами для челноковой выемки мощных пластов с постоянноуступным забоем и двухсторонней выемки пластов двумя комбайнами с односторонним расположением одного или двух исполнительных органов;

- рекомендаций по повышению технической производительности забойного конвейера при применении двухкомбайновой выемки угля и (или) привода с плавным изменением скорости движения скребковой цепи в зависимости от загрузки;

- рекомендации по повышению интенсивности нагрузки на забой за счет интенсивности резания угля, коэффициента машинного времени комбайна и схемы выемки пласта.

Реализация результатов работы. Результаты выполненных исследований использованы при разработке «Концепции развития очистного, проходческого, транспортного и бурового оборудования на период до 2020 г.», выполненной ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского по договору с Минпром-энерго РФ в 2005 г.

Апробация диссертации. Результаты диссертационной работы докладывались на Международных семинарах-конференциях "Неделя горняка" в Московском государственном горном университете в 2003, 2004, 2005 и 2006 гг., на международной выставке-ярмарке "Уголь-2004", г. Новокузнецк, в ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского в марте 2005 г. и на Ученом Совете ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского в 2005 г.

Публикации. По результатам выполненных в диссертационной работе исследований опубликовано 5 статей и получены 2 патента РФ на полезную модель по очистным комбайнам для выемки мощных пластов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения: содержит 30 рисунков, 28 таблиц, список литературы из 53 наименований.

Заключение диссертации по теме «Горные машины», Титов, Сергей Владимирович

6. Выводы по сумме факторов при отсутствии в шахтом поле горно-геологических нарушений длина лавы может быть 250-300, а при наличии нарушений- рекомендуемая длина лавы 150-200 м.

Заключение

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи по обоснованию и выбору критериев оценки параметров угледобывающих комплексов, обеспечивающих повышение эффективности их применения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Титов, Сергей Владимирович, 2006 год

1. Малышев Ю.Н., Зыков В.М. Будушее угольной промышленности Рос-сии. «Уголь», 1997, ноябрь, с. 3-7.

2. Журнал «Майнинг Мэгезин», 2002, сентябрь, с. 102-112.

3. Мышляев Б.К. Оценка эффективности очистного оборудования. Ин- формационный сборник. Выпуск 5, ЦНИИЭуголь. 1990, с. 18-23.

4. Журнал «Коул Эдж», 2003, март.

5. Мышляев Б.К. О проблемах безопасности ведения работ на шахтах Российской Федерации. «Уголь», 2004, февраль, с.33-36.

6. Журнал «Уорлд Коул», 2000, май, с. 37-40.

7. Журнал «Коул интернешнл», 2001, март/апрель, с. 62-68.

8. Веньже Ян. Уголь для Китая основной энергоноситель. «Уголь», 2005, июль, с. 70-72.

9. Прогноз мировой торговли углем до 2020 г. «Глюкауф». 1998. №2, с. 4. Ю.Журнал «Уорлд Коул», 2002, май.11 .Штенмас К.Х. Техническое оснащение и достигнутая производитель-ность 430-метровой лавы. «Глюкауф», 2000, сентябрь №2 (3), с. 7-14.

10. Мышляев Б.К. О работе очистных комплексов «Джой» на шахтах Куз- басса. «Уголь», 2003, август, с. 59-63.

11. Кулагин В.П., Бастрыгин А.П., Астахов А.В. Организация работ в ла- вах, оборудованных высокопроизводительными механизированнымикомплексами. «Горное оборудование и электроника». №2. 2005, с. 46-47.121

12. Солод В.И., Гетопапов В.Н., Рачек В.М. Проектирование и конструк- тирование горных машин и комплексов. Москва. «Недра». 1982, с 43-67.

13. Журнал «Коул Эдж», 2000, сентябрь, с.74-78.

14. Журнал «Уорлд Коул», 2000, май, с. 37-40.

15. Журнал «Уорлд Майнинг Эгсуипмент», 2001, сентябрь, с. 24. 2О.Журнал «Уорлд Коул», 2001, декабрь, с. 14-15.

16. ПОЗИН Е.З., Меламед В.З., Тон В.В. Разрушение углей выемочными машинами. Москва, «Недра». 1984, с. 203-210.

17. В. Титов, Б.К. Мьппляев. Исследование эксплуатационных свойств современных очистных комбайнов механизированных комплексов.«Горные машины и автоматика». №12. 2003, с. 11-17.

18. Патент на полезную модель RU №34967 U1 от 20.12.2003. Авторы Драничников А., Ковальчук А.Б., РТсаев О.О., Чуденков В.И., ТитовСВ.

19. Патент на полезную модель RU №36439 U1 от 12.4.2003. Авторы Дра- ничников А., Ковальчук А.Б., Исаев О.О., Чуденков В.И., Титов СВ.

20. Мышляев Б.К. Перспективные направления создания очистной техни- ки. "Горный журнал". 2003. №3, с. 60-66

21. В. Титов, Б.К. Мышляев. Эксплуатационные характеристики забой- ных скребковых конвейеров механизированных комплексов. «Горныемашины и автоматика». №7. 2003, с. 2-5.

22. Гринхок П. Применение регулируемых приводов с индукторными бес- коллекторными электродвигателями. «Майнинг Технолоджи», 1996,апрель, с. 107-110.

23. Разумняк Н.Л., Мышляев Б.К. Основные направления развития техно- логии и средств комплексной механизации работ для отработки поло-гих угольных пластов. «Уголь», 2001, январь, с. 34-40.

24. Мышляев Б.К. О персне1сгивах развития очист1юй техники. «Горные машины и электромеханика», 2000, №1, с. 4-10.122ЗО.Клорикьян e x . О резервах производительности очистного комплекса сдвумя комбайна. «Уголь». 1978, с. 55-58.

25. Крашкин И.С. Автоматизация и роботизация очистных работ — сле- дующий этап технического прогресса. «Уголь», 1995, сентябрь, с. 42-44.

26. Мышляев Б.К. О направлениях развития техники и технологии очист- ных работ на щахтах РФ. «Уголь», 1999, апрель, с. 39-43.

27. Зарубежная информация. Двухкомбайновая выемка в комплексно ме- ханизированной лаве. «Уголь Украины». Март. 1970, с. 52-53.

28. Саламатин А.Г., Мьппляев Б.К. Создание механизированных крепей комплексов для выемки мощных пластов. «Уголь», 1996, ноябрь, с. 12-16.

29. Козлов В. Развитие производства современного оборудования для угольной промышленност!! Российской Федерации. «Горные машины иэлектромеханика», 2000, №1, с. 2-4.

30. Н.А. Петров, Б.К. Мышляев. О влиянии механизированной крепи на эффективность работы очистного комплекса. «Уголь», ноябрь, 1991, с.44-47.

31. Козовой Г.И. Производственные и социальные достижения коллекти- вов ЗАО «Распадская угольная компания» и их руководителей - надеж-ная основа будущих успехов. «Горное оборудование и электромехани-ка». №2. 2005, с. 12-13.123

32. СВ. Титов, Б.К. Мышляев. О критериях качества и конкурентоспособ- ности очистного оборудования «Горные машины и автоматика». 2005.№1, с. 25-30

33. Рудь A.M. Состояние аварийности, травматизма и профессиональной заболеваемости на предприятиях угольной промышленности. «Уголь»,1990, июнь, с. 3-4.

34. Мохначук И.И.. Охрана труда и промышленная безопасность в уголь- ной промышленности России, «Уголь», 2003, август, с. 35-38.

35. Мышляев Б.К. О создании Гипроуглемашем современной очистной техники. «Уголь», 1997, апрель, .39-41.44-45. Мышляев Б.К. Состояние механизации очистных работ за рубежом.«Уголь», 1998, май, с. 63-66, июнь, с. 61-63.

36. ГапаноБич Л.Н., Брайцев А.В., Попов СВ.. Влияние высоты очистного забоя на проявление отжима угля. «Уголь», 1996, июнь, с. 10-14.

37. Гапанович Л.Н., Брайцев А.В., Лаврухина Л.Л.. Целесообразность од- норазовой отработки механизированным комплексом пологих пластовмощностью 6 м. «Уголь», 1996, июнь, с. 12-15.

38. Версан В.Г. Управление качеством на новом витке. «Качество», СТН. №7. 2000, с. 44-49.

39. ТИТОВ СВ. Оценка эффеюпвности и конкурентоспособности очистного оборудования. «Уголь» 2005, сентябрь, с. 58-61.

40. Угольная Компания «Консол» (США) и работа длинными лавами. Журнал «Коул Интернешнл». 2001, март-апрель, с. 62-68.

41. Журнал «Mining Magazine», 2002, сентябрь, с. 113-118.

42. Мышляев Б.К. О направлении работ по дистанционному и автоматизи- рованному управлению комплексами. «Уголь», 1995, сентябрь, с. 45-46.