Горные машины, транспорт и машиностроение. Рубрика в журнале - Горные науки и технологии
Системный подход к развитию классификации торфяных машин и оборудования
Статья обзорная
В «Стратегии национальной безопасности РФ до 2030 г.» приоритетными направлениями являются: использование ресурсосберегающих и безотходных технологий добычи и переработки природного сырья, импортозамещение горной техники в горнодобывающем секторе РФ, а также внедрение цифровых технологий на всех этапах добычи и переработки сырьевых ресурсов в горных отраслях для повышения их безопасности. Цель статьи заключается в исследовании поэтапного развития классификации торфяной техники и необходимости ее совершенствования в связи с созданием средств комплексной механизации процессов безотходной добычи и переработки ресурсов торфяных месторождений с применением мобильных комплексов полного цикла с разработкой экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий торфяного производства. Методологической основой исследования являются: ретроспективный анализ, теория проектирования торфяных машин и системный анализ. В качестве результата исследования приводятся новые системные факторы, влияющие на развитие классификации имеющихся в настоящее время машин и оборудования торфяного производства, а также ее варианты, объединяющие процессы добычи и переработки ресурсов торфяного месторождения, позволяющие моделировать структуру мобильных комплексов полного цикла безотходной добычи и переработки ресурсов торфяной залежи. С точки зрения практического применения классификация торфяных машин позволяет разработать информационную систему для принятия рационального решения по оптимизации структуры парка технологических машин и оборудования торфодобывающих предприятий с учетом ухудшающихся условий эксплуатации торфяного месторождения, современного развития технологий разработки торфяного месторождения, экономического состояния отрасли и современных тенденций цифровизации в добывающих производствах.
Бесплатно
Статья научная
Для увеличения механической скорости бурения при бурении мягких пород используют смещение осей вращения шарошек, которое позволяет увеличить проскальзывание зубьев вооружения по всей площади забоя. Анализ износа зубчатого вооружения бурового инструмента со смещёнными осми вращения шарошек показал, что происходит существенное изнашивание («зализывание») переходной зоны от тыльного конуса к основному, и это приводит к существенному снижению механической скорости бурения и быстрому уменьшению диаметра скважины. Целью работы является проведение теоретических исследований характера и условий взаимодействия с забоем тыльных и периферийных конусов шарошек данного вида бурового инструмента для повышения эффективности разрушения породы забоя шарошечным буровым инструментом со смещенными осями вращения шарошек. Для достижения поставленной цели в работе проведён анализ характера износа зубчатого вооружения и причин его возникновения у существующих конструкций шарошечного бурового инструмента; разработана математическая модель в цилиндрической системе координат, позволяющая определять расположение и геометрические параметры зоны контакта калибрующего конуса со стенкой скважины для различных типоразмеров шарошечных буровых долот; разработана компьютерная твердотельная модель для проверки адекватности работы математической модели путём их сравнения; разработаны рекомендации по дальнейшему совершенствованию конструкции зубчатого вооружения шарошечного бурового инструмента со смещёнными осями вращения шарошек. Исследования были проведены методом математического моделирования геометрических фигур и тел, соответствующих шарошкам и скважине. В результате исследований определено, что необходимо внести существенные коррективы в геометрию зубчатого вооружения шарошек (на данный момент патентуется), позволяющие на 15-20 % уменьшить площади площадок притупления периферийных венцов шарошек, а также обеспечить более длительный контакт основных и калибрующих конусов шарошек с поверхностью забоя и стенки скважины. Это позволит снизить повышенный износ зубьев вооружения в зоне перехода образующей от периферийного основного к калибрующему конусу шарошек и даст возможность зубчатому вооружению шарошек более длительный период времени сохранять требуемое удельное давление на разрушаемую породу, диаметр долота и, как следствие, обеспечит увеличение как механической скорости бурения, так и ресурса бурового инструмента.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время на угольных разрезах Кузбасса большое внимание уделяется улучшению качественных показателей горнодобывающей техники, включая надежность и долговечность составных узлов и агрегатов. Один из способов улучшения этих показателей - сокращение количества непредвиденных отказов, для достижения этой цели необходимо внедрить в технологическую карту технического обслуживания дополнительную операцию по диагностированию деталей карьерного самосвала. При этом необходимо, чтобы процесс диагностики не увеличивал время простоя техники, а эффективно выявлял состояние редукторов мотор-колес в процессе эксплуатации самосвалов. Целью исследования является увеличение надежности и ресурса редукторов мотор-колес крупногабаритных самосвалов БелАЗ. Выход из строя редуктора мотор-колеса хоть и является редким явлением, но стоимость нового такого агрегата может варьировать от 3,5 до 10 млн руб. Поэтому важно использовать такие методы диагностирования, которые позволят в кратчайшие сроки и без разборки узлов выявить состояние агрегатов. Определение фактического технического состояния редукторов мотор-колес возможно различными методами: виброакустическим; акустическим; тепловым; физико-химическим анализом отработавших эксплуатационных материалов. Исследования показали, что ни один из этих методов нельзя использовать в качестве универсального. При обосновании и выборе метода необходимо учитывать разные факторы, в том числе технологические, или использовать комбинацию методов, что сократит риски, но увеличит одновременно затраты. Необходимо разрабатывать более совершенный метод диагностирования, основанный на использовании нескольких методов одновременно.
Бесплатно
Статья научная
Интенсификация добычи угля из шахтопластов мощностью 0,55-1,20 м требует повышения эффективности процесса погрузки разрушенного угля, что может быть обеспечено путем выбора оптимальных параметров шнекового исполнительного органа очистного комбайна. Наиболее достоверным способом установления влияния параметров шнека на энергетические параметры работы очистного комбайна являются экспериментальные исследования в реальных условиях эксплуатации. Объектами исследования выбраны очистные комбайны нового технического уровня УКД400 и УКД200-500, эксплуатирующиеся в представительных условиях шахт «Красный партизан» ГП «СВЕРДЛОВАНТРАЦИТ» и «Терновская» ПАО «ДТЭК ПАВЛОГРАДУГОЛЬ» соответственно. Предложена адаптивная под горнотехнические условия работы методика определения удельных энергозатрат разрушения и погрузки очистных комбайнов для тонких пластов в реальных условиях эксплуатации на основе фиксации значений токов двигателей приводов резания. После обработки экспериментальных данных установлена зависимость мощности на погрузку горной массы от скорости подачи и ширины захвата исполнительного органа показательного вида...
Бесплатно
Статья научная
Конвейерный транспорт на современной угольной шахте является главным звеном, определяющим эффективность работы предприятия в целом. Для безопасной эксплуатации ленточных конвейеров важно, чтобы от сменной нагрузки на лаву не возникали средний и максимальный минутные грузопотоки, при которых не обеспечиваются запас прочности ленты, запас мощности привода и приемная способность. Такая ситуация, как правило, возникает при стремлении работающих компенсировать потерю добычи после длительных простоев лавы по любой причине. В рамках статьи предложен инструментарий, позволяющий определять максимальную сменную нагрузку на лаву. Согласно методике, изложенной в «Основных положениях по проектированию подземного транспорта новых и действующих угольных шахт», средний минутный грузопоток, определяющий эксплуатационную нагрузку на ленточный конвейер, зависит от коэффициента времени поступления груза. Если принять допущение, что комбайн в лаве работает всю смену, предельная величина коэффициента времени поступления груза равна единице...
Бесплатно
