Закономерности влияния надежности исполнительных органов и свойств угольных пластов на производительность очистных комбайнов

При работе угледобывающих комбайнов их теоретическая и техническая производительность зависят от надежности применяемых исполнительных органов и износостойкости режущего инструмента для их оснащения. Исследованиями установлено, что интенсивность изнашивания резцов зависит от прочностных свойств пласта в зоне работы исполнительного органа, оцениваемых по сопротивляемости резанию, определяющей абразивные свойства разрушаемого массива. Обнаружены зависимости скорости подачи и теоретической производительности очистных комбайнов от площадки затупления резцов, на основании которых рекомендованы предельно допустимые их значения для различных типов комбайнов, обладающих различной мощностью. Даны расчетные зависимости теоретической производительности для случаев постепенной и регламентированной замены резцов. Приведены результаты исследований потребляемой мощности, удельных энергозатрат и производительности комбайна по мере исчерпания ресурса исполнительного органа. Установлена физическая сущность закономерностей их изменения (роста), заключающаяся в увеличении динамической нагруженности комбайна при отказах резцедержателей и образовании межрезцовых целиков неразрушенного угольного массива, контактирование с которыми лопастей шнека ограничивает скорость подачи и увеличивает энергоемкость выемки угля. Техническая производительность комбайна, наряду с затратами времени на концевые операции и на устранение отказов забойного оборудования, зависит от времени на замену отказавших резцов и шнеков, не совмещенных с другими операциями по выемке угля. Рекомендованы расчетные зависимости для определения технической производительности комбайнов и потерь добычи, связанных с заменой резцов и шнеков.

Ключевые слова: угольный пласт, шнек, надежность, износ резцов, отказ резцедержателей, свойства угольных пластов, производительность комбайна, скорость подачи, потребляемая мощность, энергоемкость.
Как процитировать:

Линник Ю. Н., Линник В. Ю., Жабин А. Б., Цих А. Закономерности влияния надежности исполнительных органов и свойств угольных пластов на производительность очистных комбайнов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 11. – С. 169–180. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_11_0_169.

Благодарности:
Номер: 11
Год: 2021
Номера страниц: 169-180
ISBN: 0236-1493
UDK: 622-1/-9, 622.023
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_11_0_169
Дата поступления: 06.09.2021
Дата получения рецензии: 16.09.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.10.2021
Информация об авторах:

Линник Юрий Николаевич1 — д-р техн. наук, профессор,
Линник Владимир Юрьевич1 — д-р экон. наук, доцент, профессор, e-mail: vy_linnik@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.

 

Контактное лицо:

Линник В.Ю., e-mail: e-mail: vy_linnik@guu.ru.

Список литературы:

1. Линник Ю. Н., Жабин А. Б., Линник В. Ю., Поляков А. В. Оценка влияния отказов резцов и резцедержателей на показатели эффективности работы угледобывающих комбайнов // Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. — 2018. — № 2. — С. 247—263.

2. Линник В. Ю., Линник Ю. Н., Жабин А. Б., Поляков А. В., Аверин Е. А. Нормирование расхода резцов угледобывающих комбайнов в зависимости от условий эксплуатации // Уголь. — 2019. — № 12. — С. 26—30.

3. Хорешок А. А., Маметьев Л. Е., Цехин А. М. Производство и эксплуатация разрушающего инструмента горных машин. — Томск: Изд-во ТПУ, 2013. — 296 с.

4. Прокопенко С. А. Повышение срока службы комбайновых резцов в угольных шахтах // Горное оборудование и электромеханика. — 2014. — № 1. — С. 24—28.

5. Прокопенко С. А. Повышение ресурсоэффективности при изготовлении и использовании горно-режущего инструмента // Современные научные исследования и инновации. [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/04/50499 (дата обращения: 15.10.2018).

6. Крестовоздвиженский П. Д., Клишин В. И., Никитенко С. М., Герике П. Б. Выбор формы армирующих вставок для тангенциальных поворотных резцов горных машин // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2014. — № 6. — С. 107—115.

7. Романович А. С. Определение оптимального соотношения износостойкостей державки и вставки энергоэффективного тангенциального резца // Горное оборудование и электромеханика. — 2017. — № 1. — C. 24–29.

8. ОСТ 12.44.258-84. Комбайны очистные. Выбор параметров и расчет сил резания и подачи на исполнительных органах. Методика. — М.: Изд-во МУП СССР, 1985. — 108 с.

9. Валиев Н. Г., Голотвин А. Д., Кокарев К. В. Влияние горно-геологических условий на работу комбайна в лаве по челноковой схеме // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2012. — № 4. — С. 17—19.

10. Zich A., Linnik Yu. N., Linnik V. Yu. Verlangerung der betriebsdauer von meiselhalterungen an schneidenden kohlegewinnugsmaschinen // Mining Report 5. Gluckauf. 2017, no. 153, pр. 474—479.

11. Gao K. D., Du C. L., Jiang H. X., Songyong L. A theoretical model for predicting the peak cutting force of conical picks // Frattura ed Integrità Strutturale. 2014, vol. 8, no. 27, pp. 43–52.

12. Liu Xiaohui, Geng Qi Effect of contact characteristics on the self-rotation performance of conical picks based on impact dynamics modelling // Royal Society Open Science. 2020. vol. 7, no. 5, article 200362. DOI: 10.1098/rsos.200362.

13. Qiao Shuo, Xia Jingyi, Xia Yimin, Liu Zaizheng, Liu Jinshu, Wang Ailun Establishment of coal-rock constitutive models for numerical simulation of coal-rock cutting by conical picks // Periodica Polytechnica Civil Engineering. 2019, vol. 63, no. 2, pp. 456–464. DOI: 10.3311/ PPci.13084.

14. Bołoz Łukasz. Conical picks for undeground mining // New Trends in Production Engineering. 2020, vol. 3, no. 1, pp. 221—230. DOI: 10.2478/ntpe-2020-0018.

15. Ордин А. А., Окольнишников В. В., Рудометов С. В., Метельков А. А. Оценка производительности очистного комбайна при изменяющихся горно-технических и геомеханических характеристиках угольного пласта // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2019. — № 1. — С. 64—73.

16. Позин Е. З., Меламед В. З., Тон В. В. Разрушение углей выемочными машинами. — М.: Недра, 1984. — 288 с.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.