CC BY
30
8. Кокосадзе А.Э. Экотехнологические проблемы создания подземных ядерных комплексов в галогенных геоформациях // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. № 3. С. 249-254.
9. Кокосадзе А.Э. Контруктивно-технологичекие решения объектов подземной атомной энергетики малой мощности // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. № 4. С. 337-341.
10. Контруктивно-технологичекие и экологические аспекты создания подземных хранилищ ядерного топлива в глубинных галогенных фор -мациях / С.А. Чесноков и [др.] // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. № 3. С. 182-189.
11. Фридкин В.М. Принципы формообразования в теории линейнопротяженных сооружений. М.: Изд-во. «Ладья», 2006. 512 с.
A.E. Kokosadze, S.A. Chesnokov, V.M. Fridkin
DESIGN OF UNDERGROUND NUCLEAR POWER PLANT OF LOW CAPACITY
The main problems of containment construction above nuclear power stations are considered.
Key words: underground nuclear power plant, low capacity, design.
Получено 20.04.11
УДК 622.232.75
B.B. Король, ассист., (4872)36-64-19, kvv-valeri@mail.ru,
А.Е. Пушкарев, д-р техн. наук, проф., (4872)33-31-55 (Россия, Тула, ТулГУ)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАЗРУШЕНИЯ МАССИВА ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИМИ РЕЗЦАМИ СТРУГОВЫХ УСТАНОВОК
Произведен анализ серии экспериментов. Определена зависимость относительной толщины стружки от давления воды, временного сопротивления угля одноосному сжатию и шага резания, обеспечивающей разрушение угольного массива при минимальных энергетических затратах.
Ключевые слова: струг, гидромеханическое разрушение угля, гидромеханиче-скийрезец.
В последние десятилетия в угольной отрасли России сложилась ситуация, при которой промышленные запасы угля сосредоточены в пластах малой и средней мощности. В настоящее время подземную разработку пластов каменного угля мощностью менее 1,8 м длинными забоями целесообразно вести струговыми установками - не зависимо от угла залегания и крепости угля. Такая практика широко распространена в Украине и Гер-мении. Высокий выход угля и малая доля прихватываемых боковых пород
определяют экономичность этого способа выемки. Однако в России распространение струговой выемки сдерживается отсутствием технически реализованного способа отбойки крепких углей и углей с твердыми при-сечками.
Расширение области применения струговой выемки для добычи крепких углей ведется за счет увеличения прочностных характеристик струговой установки, что непременно сказывается на конечной стоимости машины и снижает ее конкурентоспособность. Поэтому реализация новых схем инструмента, в первую очередь, на базе гидромеханического разрушения является перспективной, а задача научного обоснования применения гидромеханических исполнительных органов в струговых установках -весьма актуальной.
В рамках усовершенствования струговой установки были прове-дены исследования по определению влияния относительной толщины стружки h/t на энергетические показатели - удельные энергоемкости: механического разрушения Hw, гидравлического разрушения - Ег, полную энергоемкость Ео в зависимости от давления воды Ро, шага резания t и временного сопротивления одноосному сжатию осж. Серия экспериментов проводилась при разрушении углецементных блоков с временным сопротивлением одноосному сжатию осж =35,8; 31,2; 27,7; 25,6; 22,8 МПа [1]. При этом шаг резания t = 10; 50; 75; 80 мм, а диаметр канала резца d0 = 0,6 мм. Давление воды Р0 изменяли от 30 до 70 МПа. Значения h/t во всех опытах принимали от 0,13 до 2.
Исследования показали, что удельная полная энергоемость изменялась по параболической зависимости и имела минимум в точке, соответствующей рациональному соотношению (h/t)p. Анализ полученных зависимостей E0 = f (h/t) на экстремум и статистическая обработка результатов позволили получить уравнения, отражающие связь между рациональной относительной толщиной стружки от давления воды Р0, шага резания t и временного сопротивления одноосному сжатию осж.
Таким образом, изменение (h/t)p определяется действием совокупности указанных факторов, а зависимость (h/t)p = f (Р0, осж, t) может быть представлена уравнением вида
(h/t)p = А-о* • Pf1 • tB3 .
Коэффициенты B1 - В3, зависящие от осж, Р0, t соответственно, определяли методом наименьших квадратов [2, 3, 4]. Исходные данные для регрессионного анализа приведены в табл. 1.
В результате обработки экспериментальных данных методом множественной регрессии получено уравнение, отражающее влияние гидравлических параметров резца, шага резания, временного сопротивления одноосному сжатию на рациональный относительной толщины стружки:
ÎU /Л ПО 1,18 т->1,33 >-1,085
(h/t)Р =13,8-а-сж • IV ■t , . (1)
Исходные данные длярегрессионного анализа
№ серии опытов Факторы (М)р № серии опытов Факторы (М)р
осж, МПа 1;, мм Р0, МПа осж, МПа 1, мм Р0, МПа
1 35,8 80 60 0,31 25 35,8 50 60 0,76
2 35,8 80 70 0,61 26 35,8 50 70 1,08
3 31,2 80 60 0,41 27 31,2 50 60 0,78
4 31,2 80 70 0,67 28 31,2 50 70 1,15
5 27,7 80 60 0,44 29 27,7 50 60 1,26
6 27,7 80 70 0,74 30 27,7 50 70 1,48
7 25,6 80 50 0,39 31 25,6 50 50 1,08
8 25,6 80 60 0,66 32 25,6 50 60 1,28
9 25,6 80 70 0,92 33 25,6 50 70 1,50
10 22,8 80 50 0,44 34 22,8 50 50 1,12
11 22,8 80 60 0,81 35 22,8 50 60 1,36
12 22,8 80 70 1,15 36 22,8 50 70 1,68
13 35,8 75 60 0,25 37 35,8 10 60 4,21
14 35,8 75 70 0,54 38 35,8 10 70 4,77
15 31,2 75 60 0,31 39 31,2 10 60 4,39
16 31,2 75 70 0,71 40 31,2 10 70 5,00
17 27,7 75 60 0,48 41 27,7 10 60 5,03
18 27,7 75 70 0,77 42 27,7 10 70 5,50
19 25,6 75 50 0,41 43 25,6 10 50 3,95
20 25,6 75 60 0,76 44 25,6 10 60 5,11
21 25,6 75 70 1,04 45 25,6 10 70 5,63
22 22,8 75 50 0,50 46 22,8 10 50 4,29
23 22,8 75 60 0,88 47 22,8 10 60 5,44
24 22,8 75 70 1,18 48 22,8 10 70 5,89
Индекс корреляции Я для зависимости (1) составил 0,93. Коэффициент вариации, характеризующий отклонение экспериментальных данных от расчетных, составил 4 %. Проверка коэффициентов регрессии по критерию Стьюдента (Т1 = 5,2; Т2 = 27,9; Т3 = 9,00) показала, что они статистически значимы.
Таким образом, полученная расчетная зависимость позволяет определить толщину стружки для разрушения угольного массива струговой установкой, оснащенной гидромеханическими резцами, установленными с заданным шагом резания. При этом процесс разрушения будет происходить с минимальной полной энергоемкостью.
Список литературы
1. Пушкарев А.Е., Король В.В. Исследование влияния гидравлических параметров гидромеханических резцов струговых установок на усилие резания // Горное оборудование и электромеханика. 2010. Вып. 4. С. 10-13.
2. Венецкий И.Г., Кильдищев Г.С. Теория вероятности и математической статистики. М.: Статистика. 1975. 264 с.
3. Маркович Э.С. Курс высшей математики с элементами теории вероятности и математической статистики. М.: Высшая школа. 1972. 285 с.
4. Математическая статистика/ В.А. Иванова и [др.] М.: Высшая школа. 1981. 371 с.
V.V. Korol, A.E. Pushkarev
IDENTIFYING RATIONAL PARAMETERS OF DISINTEGRA TING MASSIF BY PLOW HYDROMECHANICAL CUTTERS
Analyzing series of experiments was made. Dependence of thickness ratio facing from water pressure, interim uniaxial compressive resistance and cutting step providing disintegrating coal massif by minimal power inputs was defined.
Key words: plow, hydromechanical disintegrating coal, hydromechanical cutter.
Получено 20.04.11
УДК 622.256.75:622.831:622.012.2
А.Д. Куранов, асп/, (8812) 328-8625, кигапоу555@шай.ги
(Россия, Санкт-Петербург, СПГГУ),
Д.В. Сидоров, канд. техн. наук, зав. лаб. горных ударов,
(8812) 321-8440, sidorov@spmi.ru (Россия, Санкт-Петербург,
НЦ геомеханики и проблем горного производства СПГГУ)
ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МЕЖДУШТРЕКОВЫХ ЦЕЛИКОВ НА РУДНИКАХ ОАО «АПАТИТ»
Определены величины напряжений в целиках между сближенными параллельными горизонтальными выработками при отработке апатито-нефелиновых руд месторождений ОАО «Апатит» в зависимости от глубины ведения работ и размеров междуштрековых целиков. Расчет выполнен с учетом тектонического поля напряжений, действующего в массиве и опорного давления, формирующегося к моменту отработки блока.
Ключевые слова: целик, численное моделирование, влияние очистных работ, тектонические напряжения, опорное давление, подэтажное обрушение.
Подземная отработка запасов апатито-нефелиновых месторождений ОАО «Апатит» осуществляется в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях, обусловленных возникновением опасных концентраций напряжений при развитии подземных горных работ, склонностью руд и вмещающих пород к горным ударам [1].
В соответствии с требованиями [2] при проектировании должны учитываться следующие основные факторы, определяющие специфические условия и представляющие опасность при ведении горных работ: изменение физико-механических свойств массива горных пород в зоне влияния подземной разработки с образованием зон сдвижения земной
