Взаимосвязь характеристик прочности неоднородностей в угольных пластах

В существующих методиках расчета оптимальных параметров угледобывающих машин и исполнительных органов для их оснащения в качестве критерия, характеризующего прочностные свойства угольных пластов, принят показатель сопротивляемости пласта резанию, который по сути является средневзвешенной величиной сопротивляемости резанию угля и породных прослоев и не учитывает содержащиеся в пластах крупные твердые включения, в существенной мере определяющие динамическую нагруженность и уровень эксплуатационной надежности машин. Исследования показали, что наиболее полная оценка прочностных и динамических свойств угольных пластов сложного строения может быть выполнена на основе предложенного показателя динамической сопротивляемости пласта резанию. Поскольку при описании содержащихся в угольных пластах неоднородностей, как правило, в геологической документации, используются коэффициент крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова ƒ или величина временного сопротивления одноосному сжатию σ_сж, предложены эмпирические зависимости для перехода от этих величин к используемому в существующих методиках расчета параметров угледобывающих машин показателю сопротивляемости их резанию. Рекомендуется использовать предложенные зависимости в расчетах по оптимизации параметров угледобывающих машин.

Линник Ю. Н., Линник В. Ю., Жабин А. Б., Цих А. Взаимосвязь характеристик прочности неоднородностей в угольных пластах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 3. – С. 5–15. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_3_0_5.

Линник Юрий Николаевич¹ — д-р техн. наук, профессор,
Линник Владимир Юрьевич¹ — д-р экон. наук, доцент, профессор, e-mail: vylinnik@guu.ru,
Жабин Александр Борисович — д-р техн. наук, профессор, Тульский государственный университет, действительный член Академии горных наук,
Цих Алексей — д-р техн. наук, ответственный за энергоэффективность и природоохрану, Ontex Hygieneartikel, Germany, Grospostwitz
¹ Государственный университет управления.

Линник В.Ю., e-mail: vylinnik@guu.ru.

1. Аксенов В. В., Хорешок A. A., Ананьев К. А., Ермаков А. Н. Обзор и анализ методик определения параметров резцовых исполнительных органов / Сборник трудов XVI Международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности». — Кемерово: Институт угля СО РАН, 2014. — С. 92—94.

2. Жабин А. Б., Аверин Е. А., Поляков А. В., Сарычев В. И. Состояние научных исследований в области разрушения горных пород резцовым инструментом на рубеже веков // Известия ТулГУ. Науки о Земле. — 2018. — № 1. — С. 230—247.

3. Маметьев Л. Е., Хорешок А. А., Цехин А. М., Борисов А. Ю. Исследование взаимодействия режущего инструмента с угольным массивом // Горное оборудование и электромеханика. —2018. — № 6 (140). — С. 34—40.

4. Zich A., Linnik Yu. N., Linnik V. Yu. Verlängerung der Betriebsdauer von Meiselhalterungen an schneidenden Kohlegewinnugsmaschinen // Mining Report 5. Gluckauf. 2017, no. 153, pp. 474—479.

5. Kuidong G., Changlong D., Hongxiang J., Songyong L. A theoretical model for predicting the Peak Cutting Force of conical picks // Fracture and Structural Integrity. 2013, vol. 8, no. 27, pp. 43—52. DOI: 10.3221/IGF-ESIS.27.06.

6. Sidorenko A. A., Sishchuk J. M., Gerasimova I. G. Underground mining of multiple coal seams: problems and solutions // Eurasian Mining. 2016, no. 2, pp. 11—15.

7. Захаров В. Н., Линник Ю. Н., Линник В. Ю., Жабин А. Б. Классификация угольных пластов по особенностям геологического строения и разрушаемости // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 5. — С. 5—12. DOI: 10.25018/02361493-2019-05-0-5-12.

8. Дмитриев А. П. Разрушение горных пород: Научные школы Московского горного. — М.: Изд-во «Горная книга», 2012. — 80 с.

9. Rui Zhang, Zhengfu Ning, Feng Yang, Huawei Zhao, Qing Wang A laboratory study of the porosity-permeability relationships of shale and sandstone under effective stress // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2016, vol. 81, pp. 19—27.

10. Klawitter M., Esterle J., Collins S. A study of hardness and fracture propagation in coal // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2015, vol. 76, pp. 237—242.

11. Naeimipour A., Rostami J., Buyuksagis I. S., Frough O. Estimation of rock strength using scratch test by a miniature disc cutter on rock cores or inside boreholes // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2018, vol. 107, pp. 9—18.

12. Рязанцев С. Н. Исследование и выбор параметров шнековых исполнительных органов очистных комбайнов для конкретных условий эксплуатации. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — М.: Изд-во ВИНИТИ, 2004. — 26 c.

13. Семенова С. А., Патраков Ю. Ф., Клейн М. С. Состав литотипов кларенодюренового угля Кузбасса и особенности его флотационного обогащения // Химия твердого топлива. — 2018. — № 5. — С. 13—19.

14. Бедреев А. С. Исследование угля разных марок, добытого различными способами в Кемеровской области / Инновации в технологиях и образовании. Сборник статей участников XIII Международной научно-практической конференции. — Белово, 2020. — С. 48—50.

15. ОСТ 12.44.258-84. Комбайны очистные. Выбор параметров и расчета сил резания и подачи на исполнительных органах. Методика. — М., 1985. — 108 с.