CC BY
9
Оригинальная статья
УДК 622.232.8 © В.В. Козлов, 2019
Анализ динамики нагружения секции крепи при движении механизированного комплекса по криволинейной траектории
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-12-38-39
КОЗЛОВ В.В.
Доктор техн наук, профессор кафедры ГОТиМ Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: kozmaster@mail.ru
Анализ экспериментальных исследований распределения нагрузок на крепь очистного забоя при движении механизированного комплекса по криволинейной траектории до полного разворота выявил ряд закономерностей. В статье содержатся данные по обоснованию несущей способности механизированной крепи, которые необходимы при обосновании технических решений, по выбору технологических схем разворота механизированного комплекса. Ключевые слова: анализ, динамика, секция крепи, криволинейная траектория, разворот, механизированный комплекс.
Для цитирования: Козлов В.В. Анализ динамики нагружения секции крепи при движении механизированного комплекса по криволинейной траектории // Уголь. 2019. № 12. С. 38-39. 001: 10.18796/0041-5790-2019-12-38-39.
СЮВОДИОЙ вырпоотки
Рис. 1. Нагрузки на крепь очистного забоя
ВВЕДЕНИЕ
Анализ экспериментальных исследований распределения нагрузок на крепь очистного забоя при движении механизированного комплекса по криволинейной траектории до полного разворота выявил ряд закономерностей [1].
ИССЛЕДОВАНИЯ
Из полученных зависимостей распределения нагрузок на крепь очистного забоя (рис. 1) при реализации разворота механизированного комплекса КМ-81 на шахте «Новокузнецкая» установлено, что максимальные нагрузки на протяжении всего разворота испытывали секции, расположенные в центре разворота. Средний уровень нагрузок на секцию № 3 составлял 500 кН.
Секция, расположенная в середине лавы, испытывала нагрузки в 1,2-1,3 раза меньше (400 кН). Следует отметить, что нагружение секций в центре разворота и в середине лавы носило стабильный характер на протяжении всего разворота. Средняя нагрузка на секцию, расположенную около обводной выработки, была ниже нагрузки, которая испытывала центральная секция, в 1,5-1,9 раза.
Однако при повороте комплекса на угол 70-115°, в связи с зависанием консоли основной кровли, происходило нагружение секции № 47 до уровня 500 кН, затем нагрузка вновь падала до 300-360 кН. Таким образом, длительное нахождение центральной секции в одном месте, а также «топтание» кровли приводит к повышению горного давления в 1,5-1,9 раза.
Аналогичные исследования были проведены и на шахте «Распадская». Динамика нагружения секций крепи 4КМ-130 при развороте лав №№ 4-716 и 4-7-14, расположенных у обводной выработки (секции №№ 22 и 23), в середине лавы (секции №№ 59 и 60) и у центра разворота (секции №№ 96 и 98) приведена на рис. 2.
Из сравнения максимальных нагрузок, испытываемых крепями на прямолинейных участках и участках разворота, установлено следующее: на участке лавы, примыкающей к об-
38
ДЕКАБРЬ, 2019, "УГОЛЬ"
водной выработке, максимальные нагрузки 1000-1200 кН на посадочные гидростойки зафиксированы при углах поворота лавы 80-87°, 125-130° и 162-165°. При других углах поворота лавы нагрузки колебались от 500 до 800 кН. На прямолинейном участке, до разворота, средние и максимальные нагрузки составляли 1000 кН, а после разворота 1000-1200 кН. Можно отметить, что в среднем - секции крепи у обводной выработки на всем периоде разворота испытывают нагрузки на 30-40% ниже, чем на прямолинейном участке.
Из результатов замеров нагрузок в центре лавы (см. рис. 2) установлено, что максимальные нагрузки превышают нагрузки, испытываемые крепями у обводной выработки. Причем, если при углах поворота лавы 27°, 39-43°, 51-54° только посадочные стойки секции № 96 нагружались до 1400-1500 кН, то при углах поворота 96-118° посадочные гидростойки всех трех секций №№ 96, 97 и 98 нагружались до 1400 кН. Следует также отметить, если при развороте секции крепи испытывали нагрузки в среднем 600-800 кН, то на прямолинейном участке эти секции работали на уровне 1200 кН до разворота и 1300 кН после разворота.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как установлено из экспериментальных исследований, при реализации разворотов механизированного комплекса происходит формирование консоли пород кровли тре-
угольной формы, что связанно с повышением скорости подвигания фланга очистного забоя. Консоль пород основной кровли можно представить в виде штампа, обладающего определенными физико-механическими свойствами и формирующего нагрузку на концевую часть угольного пласта и механизированную крепь комплекса.
Список литературы
1. Геомеханическое обоснование технологических схем ведения очистных работ на базе малооперационных технологий: Монография / В.В. Козлов, В.В. Мельник, А.Б. Ми-хеева и др. Тула: Изд-во ТулГУ, 2017. 72 с.
GEOMECHANICS
Original Paper
UDC 622.232.8 © V.V. Kozlov, 2019
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2019, № 12, pp. 38-39 DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-12-38-39
Title
the analysis of dynamics of loading of section of a support at movement of the mechanized complex on a curvilinear trajectory
Author
Kozlov V.V.'
1 National University of Science and Technology "MISIS" (NUST "MISIS"), Moscow, 119049, Russian Federation Authors' Information
Kozlov V.V., Doctor of Engineering Sciences, Professor, e-mail: kozmaster@mail.ru
Abstract
Analysis of experimental studies of load distribution on the support of the longwall during movement of the mechanized complex along a curved path to a complete reversal showed that the maximum load for the entire turn experienced section, located in the center of the turn.
Keywords
Analysis, Dynamics, Lining section, Curved path, U-turn, Mechanized complex. References
1. Kozlov V.V., Melnik V.V., Micheeva A.B. et al. Geomekhanicheskoe obosnovanie tekhnologicheskih skhem vedeniya ochistnyh rabot na baze malooperacionnyh tekhnologiy: Monografiya [Geomechanical substantiation of technological
schemes of conducting treatment works on the basis of low-operation technologies: Monograph]. Tula, TulGU Publ., 2017, 72 p. (In Russ.).
For citation
Kozlov V.V. The analysis of dynamics of loading of section of a support at movement of the mechanized complex on a curvilinear trajectory. Ugol' -Russian Coal Journal, 2019, No. 12, pp. 38-39. (In Russ.). DOI: 10.18796/00415790-2019-12-38-39.
Paper info
Received October 10,2019 Reviewed November 6,2019 Accepted November 6,2019
ДЕКАБРЬ, 2019, "УГОЛЬ"
39
