Научная статья на тему 'Разработка исполнительных органов и инструмента для стреловых проходческих комбайнов и бурошнековых машин'

Разработка исполнительных органов и инструмента для стреловых проходческих комбайнов и бурошнековых машин Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
444
140
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Проходческий комбайн / исполнительный орган / коронка / многогранные призмы / узел крепления / дисковый инструмент / забойный массив / разрушение / дробление / погрузка / транспорти-рование / горизонтальная скважина / расширитель / шнековый став / бурошнековая машина / подшипнико-вые опоры. / roadheader / effector / crown / polygonal prism / mount / disk tool / down-hole array / destruction / crushing / loading / transportation / horizontal well / extender / screw becoming / auger machine / support bearing.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Маметьев Леонид Евгеньевич

Обоснованы актуальные технологические и технические решения по реализации процессов разрушения, погрузки, транспортирования продуктов разрушения забоев проходческих выработок и горизонтальных скважин. Представлены результаты разработки сменных исполнительных органов к стреловым проходческим комбайнам избирательного действия с реверсивными дисковыми и резцовыми инструментами на многогранных призмах корпусов радиальных и аксиальных коронок. Предложены варианты конструктивного исполнения коронок с дисковым инструментом для проходческих комбайнов и комплектов бурошнекового инструмента к машинам горизонтального бурения, реализующим двухэтапную технологию проходки скважин. Сделаны выводы по влиянию вариантов конструкции исполнительных органов проходческих комбайнов и бурошнековых машин на напряженно-деформированное состояние сопрягаемых элементов и энергозатраты при проходке выработок и бурении скважин в забойных массивах с широким диапазоном физико-механических свойств, характерных при эксплуатации на горных и строительных предприятиях Кузбасса.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Маметьев Леонид Евгеньевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF EFFECTORS AND TOOLS FOR BOOM-TYPE ROADHEADERS AND AUGER MACHINES

Justified relevant technological and technical solutions for the implementation of processes of destruction, loading, transportation of products of destruction of the faces of the tunnel excavation and horizontal wells. Results of development of exchangeable effectors to boom-type roadheaders selective action with reversing disk tools and cutters on the multifaceted prism housings radial and axial crowns. The proposed design variants crowns with a disc tool for roadheaders and sets auger tool for horizontal drilling machines, implements a two-stage technology of drilling of wells. The findings on the impact of the design options of the effectors of roadheaders and auger machines on the stress-strain state of the mating elements and the energy consumption during the driving of mine workings and drilling in the down-hole arrays with a wide range of physical and mechanical properties characteristic of the operation of mining and construction enterprises of Kuzbass.

Текст научной работы на тему «Разработка исполнительных органов и инструмента для стреловых проходческих комбайнов и бурошнековых машин»

56

Л. Е. Маметьев

УДК 622.232.83

ГОРНЫЕ МАШИНЫ

РАЗРАБОТКА ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ И ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СТРЕЛОВЫХ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ И БУРОШНЕКОВЫХ МАШИН

Маметьев Леонид Евгеньевич,

доктор техн. наук, профессор, e-mail: bau.asp@rambler.ru

Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 650000, Россия, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28

Аннотация: Обоснованы актуальные технологические и технические решения по реализации процессов разрушения, погрузки, транспортирования продуктов разрушения забоев проходческих выработок и горизонтальных скважин. Представлены результаты разработки сменных исполнительных органов к стреловым проходческим комбайнам избирательного действия с реверсивными дисковыми и резцовыми инструментами на многогранных призмах корпусов радиальных и аксиальных коронок. Предложены варианты конструктивного исполнения коронок с дисковым инструментом для проходческих комбайнов и комплектов бурошнекового инструмента к машинам горизонтального бурения, реализующим двухэтапную технологию проходки скважин. Сделаны выводы по влиянию вариантов конструкции исполнительных органов проходческих комбайнов и бурошнековых машин на напряженнодеформированное состояние сопрягаемых элементов и энергозатраты при проходке выработок и бурении скважин в забойных массивах с широким диапазоном физико-механических свойств, характерных при эксплуатации на горных и строительных предприятиях Кузбасса.

Ключевые слова: Проходческий комбайн, исполнительный орган, коронка, многогранные призмы, узел крепления, дисковый инструмент, забойный массив, разрушение, дробление, погрузка, транспортирование, горизонтальная скважина, расширитель, шнековый став, бурошнековая машина, подшипниковые опоры.

Из угледобывающих регионов Российской Федерации самым мощным поставщиком угля в 2014 г. является Кузнецкий бассейн (210,8 млн т). Горные предприятия добывают более половины (59 %) угля и 76 % углей коксующихся марок. При этом удельный вес угля из комплексномеханизированных забоев в Кузнецком бассейне в 2014 г. составил 86,7 %.

Среди угледобывающих предприятий Кузбасса первое место по производительности труда на одного рабочего занимает ОАО «СУЭК-Кузбасс» (391 т/чел.-мес. в 2013 г. и 406 т/чел.-мес. в 2014 г.). Производительность превысила среднюю по Кузбассу в 1,7-1,84 раза. В составе ОАО «СУЭК-Кузбасс» 9 шахт, на которых добыча угля составила: 24,582 млн т (2013 г.); 25,422 млн т (2014 г.); 29,7 млн т (план 2015 г). По итогам 2014 г. среднесуточная добыча угля на шахтах компании достигла 8895 т [1, 2].

Горно-подготовительные работы должны обеспечивать своевременную подготовку выемочных столбов при раскройке полей шахт. За 2014 г. в РФ проведено 359 км горных выработок, в том числе вскрывающих и подготавливающих - 292 км. Интенсификация проходческих работ на шахтах Кузбасса осуществляется путем использования проходческих комбайнов избирательного действия производства: ОАО «Копейский машиностроительный завод» (ОАО «КМЗ»), ПАО «Новокраматорский машиностроительный завод», ООО «Яси-

новатский машиностроительный завод», ООО «Юргинский машиностроительный завод» ЗАО «Горловский машиностроитель», а также зарубежных фирм «Dosco», «Remag», «Sandvik», «Wirt», «DBT», «Joy». Зарубежные комбайны непрерывного действия фирм «Dosco», «Sandvik», «Wirt», «Joy» используются для проведения протяженных нарезных горных выработок в угольных пластах, предпочтительно с высотой, не превышающей мощность без изменения формы контура выработок.

Обобщенный диапазон ежемесячных темпов проведения выработок этими комбайнами составляет от 390 до 907 м/мес. Проходческие комбайны избирательного действия со стреловидными исполнительными органами, проигрывая по скорости проведения горных выработок комбайнам непрерывного действия, обладают, вместе с этим, способностью адаптироваться к разрушению структурно-неоднородных забойных массивов и к изменению формы, размеров сечения выработок.

Проектирование технологических схем проходческих работ необходимо осуществлять с учетом комплекса требований, изложенных в более 850 нормативных документах, регламентирующих параметры системы разработки угольных пластов, средства механизации подземных проходческих работ, способы и средства управления газовыделением и состоянием массива. Процессы подготовки выемочных столбов большой протяженности взаи-

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 57

мосвязаны с увеличением длины горных выработок, расположение которых и их параметры должны обеспечивать безопасное рабочее состояние в течение всего срока службы с минимальными затратами на проведение поддержание при минимальных потерях угля. Выбор рационального расположения выработок является важным условием, определяющим сложность и стоимость их проведения.

Для шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» разработаны модули проведения подготовительных выработок со следующими основными показателями: сечение выработок от 9,0 до 24,0 м2; глубина расположения выработок - не более 600; форма сечения выработок прямоугольная, трапециевидная; мощность пластов от 1,4 до 6,0 м; угол падения пластов до 20°. Модули технологических схем ориентированы на: длину выемочных столбов от 1000 до 4500 м; длину лав от 150 до 350 м; размеры целиков у монтажно-демонтажных камер от 15 до 80 м; расстояния между сбойками от 60 до 200 м; размеры охранных целиков от 10 до 35 м [3].

В наборе модулей проведения подготовительных выработок содержатся технологические схемы проходки одинарных и парных выработок, которые обеспечивают своевременное воспроизводство фронта очистных работ на шахтах.

Выбор средств механизации проходческих работ осуществляется с учетом положительного опыта использования зарубежного и отечественного оборудования в различных горно-геологических условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Реализация типовых технологических схем на базе существующего парка проходческой техники обеспечивают достижения передовыми бригадами темпов проведения подготовительных выработок для комбайнов избирательного действия от 600 до 800 м/мес и для комбайнов непрерывного действия от 810 до 900 м/мес. Например, в апреле 2014 г. бригадой С. Авхимовича участка №2 шахты им. А.Д. Рубана был установлен новый рекорд угольной отрасли России по подготовке горных выработок комбайном КП-21 - за месяц коллектив прошел 853 м выработок [4].

В России и за рубежом ведутся интенсивные работы, направленные на изыскание способов и средств повышения эффективности разрушения массива с высокими прочностными свойствами при снижении удельного расхода горного инструмента. Известно, что тангенциальные поворотные резцы по условиям работы подразделяются на легкие (стсж = 10-20 МПа), средние (стсж = 30-40 МПа), тяжелые (стсж = 50-80 МПа), сверхтяжелые (стсж = 90-100 МПа) [5].

Расход резцов существенно повышается при эксплуатации проходческого комбайна по крепким породам. По данным фирмы производителя «Dosco» расход резцов по песчанику в 100 раз больше, чем по углю (3 м3/резец для песчаника и 300 м3/резец для угля). С повышением крепости пород резко снижается ресурс комбайнов. Причем

на пределе допустимой по паспорту крепости пород ресурс снижается на порядок и использование комбайна, как правило, становится нецелесообразным [6].

В Горном институте Кузбасского государственного технического университета имени Т.Ф. Горбачева (КузГТУ) на кафедре горных машин и комплексов имеется опыт разработки, испытаний и совершенствования конструкций рабочих органов с различными типами породоразрушающего инструмента для буровых, очистных и проходческих горных машин [7-20].

По сравнению с режущим инструментом дисковый имеет более высокую износостойкость при разрушении забойных массивов в широком диапазоне физико-механических свойств. Результаты производственных испытаний показали, что по сравнению с режущим инструментом использование дисковых шарошек уменьшает: потребляемую мощность на 30-40 %, энергоемкость процесса разрушения на 25-40 % и удельный расход инструмента с 20-25 шт./1000 т до 1,19 шт./1000 т [8].

Несмотря на высокую стоимость и конструктивную сложность, длительность срока службы и сокращение затрат на замену позволяют ожидать положительный экономический эффект на этапах производства и эксплуатации, а также адаптировать дисковый инструмент к разрушению забойных массивов со сложной структурной неоднородностью.

Для определения эффективных границ области применения дисковых инструментов по прочности разрушаемого забойного массива исследования охватывают несколько основных этапов (рис. 1).

Исследования направлены на разработку перспективных идей и технических решений, обеспечивающих расширение области применения дискового инструмента для реализации реверсивных режимов работы исполнительными органами широкого парка выемочно-проходческих горных машин при эксплуатации в сложных горно-геологических условиях на шахтах объединения ОАО “СУЭК-Кузбасс”.

Актуальность и обоснованность проблемы обеспечены результатами выполнения ряда хоздоговорных работ учеными кафедры горных машин и комплексов КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева по техническому заданию производственников ОАО “СУЭК-Кузбасс” и НИР, в рамках выполнения базовой части государственного задания Минобрнауки России по проекту № 632 “Исследование параметров технологий и техники для выбора и разработки инновационных технических решений по повышению эффективности эксплуатации выемочно-проходческих горных машин в Кузбассе”.

Предложены направления совершенствования конструкций исполнительных органов современных отечественных и зарубежных проходческих комбайнов избирательного действия, обеспечивающие совмещение процессов разрушения забойного массива с дроблением негабаритов в зоне отжи-

58

Л. Е. Маметьев

ма и транспортирования продуктов разрушения из призабойной зоны на приемный стол погрузочного устройства [13].

Дополнительно предложена для улучшения процессов зарубки, пылегашения и герметизации узлов крепления дискового инструмента на многогранных призмах рабочих органов выемочнопроходческих горных машин реализация оригинальных технических решений в виде патентов РФ: 2455486, 128898, 134586, 136086, 138704, 141339, 146845, 149617, 152701.

Для адаптации унифицированных конструкций узлов крепления модульных блоков дискового ин-

струмента на трехгранных призмах к рабочим органам очистных и проходческих комбайнов предложено базовое техническое решение по патенту РФ 149617. Варианты конструктивного исполнения представлены на рис. 2, а их реализация расширяет эксплуатационные возможности путем использования реверсивных режимов работы, выбора рациональных схем набора дискового инструмента с погрузочными трехгранными призмами и улучшение условий ремонта, монтажно-демонтажных операций в очистных и проходческих призабойных пространствах.

Рис. 1. Обоснование этапов моделирования напряженного состояния конструктивных блоков дискового

инструмента на стреловых проходческих комбайнах

Реверсивный рабочий орган очистного комбайна (рис. 2, а) включает в себя ступицу с корпусом 1, выполненным в виде многогранной призмы. К каждой грани корпуса 1 жестко прикреплены направляющие 2 с боковыми зубчатыми рейками, к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры 3 П-образной формы кутковых 4 и линейных 5 трехгранных призм с дисковыми инструментами 6.

Реверсивный рабочий орган проходческого комбайна (рис. 2, б) включает в себя ступицу с корпусом 1, выполненным в виде многогранной пирамиды. К каждой грани корпуса 1 жестко прикреплены направляющие 2 с боковыми зубчатыми рейками, к которым с определенным шагом относительно друг друга прикреплены опоры 3 П-образной формы трехгранных призм 4 с дисковыми инструментами 5.

Так как исторически проходческие комбайны избирательного действия со стреловыми телескопи-

ческими исполнительными органами создавались с возможностями забуривания или боковой зарубки в забойные массивы горных пород для последующего поперечного циклического разрушения всего сечения проводимых горных выработок, то предпринимались попытки использования проходческого комбайна в режиме бурошнековой машины [21]. Для развития этого направления целесообразно использовать результаты исследований научной школы, созданной на кафедре горных машин и комплексов КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева профессором М.С. Са-фохиным, по разработке и развитию бурошнековых технологий, машин и инструмента (А.С. СССР: 1513090, 1613560, 1701903; патенты РФ: 2026977, 144475).

Эффективность бурошнекового способа проходки горизонтальных скважин в значительной степени зависит от правильного выбора технологической схемы, бурошнекового оборудования и контрольно-

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 59

информационной системы направленности процесса бурения.

В производственных условиях длина скважины обычно определяется границами препятствия, через которые необходимо пробурить подземные скважины-переходы проектной длины и заданного направления. Такой процесс бурения принято называть стесненным в рабочем пространстве, ограниченном жилыми и производственными постройками, автомобильными дорогами, пешеходными тротуарами, природоохранными зонами и другими препятствиями. Областью применения направленных горизонтальных и слабонаклонных скважин являются процессы и оборудования для бестраншейной прокладки жизнеобеспечивающих инженерных подземных коммуникаций различного назначения (водоводы, газопроводы, канализационные сети, телефонные и электрические кабельные сети, выработки для эвакуации людей из разрушенных зданий и помещений).

Применение при горизонтальном бурении шнекобурового инструмента без колонны инвентарных обсадных труб не обеспечивает заданную направленность буримых скважин, а достижимая длина буримых скважин не превышает 30-35м [22].

Размещение бурошнекового инструмента внутри колонны обсадных труб и использование двухэтапной технологии, позволяет увеличить диаметр буримых скважин в диапазоне от 540 до 1740 мм и длину скважин от 50 до 80м.

Двухэтапная технологическая схема проходки горизонтальных скважин большого диаметра, реализуемая путем первоначального бурения пионерной скважины с последующим разбуриванием до требуемого диаметра расширителями обратного хода, является перспективной и конкурентоспособной. Проведение горизонтальных скважин по такой технологии позволяет не только уменьшить энерговооруженность и габариты оборудования, но так же

повысить унификацию бурошнековых машин и снизить номенклатуру бурового инструмента и устройств.

Двухэтапная технология проходки горизонтальных скважин большого диаметра, реализуемая путем первоначального бурения пионерной скважины с последующим разбуриванием до требуемого диаметра расширителями обратного хода, является перспективной и конкурентоспособной. Проведение горизонтальных скважин по такой технологии позволяет не только уменьшить энерговооруженность и габариты оборудования, повысить унификацию бурошнековых машин и снизить номенклатуру бурового инструмента и устройств. При этом суммарная продолжительность времени чистого бурения по двухэтапной технологии не превышает продолжительность бурения скважины по одноэтапной технологии. Кроме того, чем больше диаметр скважины, разбуриваемой обратным ходом, тем меньше трудоемкость и энергозатраты [23].

Дальнейшая оптимизация энергозатрат на осуществление технологии двухэтапного бурения, получившая актуальность в последнее время, предполагает работу в составе бурошнекового комплекса информационной системы контроля положения его конструктивных элементов, решающей в автоматическом режиме следующие задачи:

- тщательный контроль при реализации первого этапа бурения направленности пионерной скважины, предопределяющей энергоемкость второго этапа;

- предотвращение врезания в стенки скважины торцевой поверхности обсадной колонны, протягиваемой с помощью прицепного устройства расширителя обратного хода;

- эффективная работа комплекта датчиков информационной системы без изменения конструкций узлов и деталей бурошнекового оборудования.

Реализация поставленных задач представляет определенную сложность. В основе датчиков поло-

Рис. 2. Конструктивные схемы реверсивных рабочих органов с дисковым инструментом на реечно-проволочных узлах крепления: а - к многогранной ступице-призме для очистного комбайна; б - к многогранному корпусу-пирамиде для проходческих комбайнов

60

Л. Е. Маметьев

жения заложены платы с микроэлектромеханическими гироскопами. Многочисленность требуемых датчиков определяется сложным составом бурошнекового комплекса и служебным назначением каждого конструктивного элемента, его влиянием на направленность проходки прямым ходом пионерной скважины, а затем и скважины, разбуриваемой обратным ходом до требуемого диаметра (рис. 3). Это предопределяет, в том числе и необходимость автономного питания.

Проблема заключается в необходимости передачи сигналов датчиков по беспроводным каналам, что составляет определенную техническую сложность при работе в стесненном рабочем пространстве котлованов (а возможно и в грунте), при явном наличии помех, вызываемых электрическими компонентами приводов бурошнекового комплекса.

С учетом вышесказанного примерный укрупненный алгоритм работы информационной системы для бурошнекового комплекса, работающего по технологии двухэтапного бурения, представленной на схеме (рис. 3), может быть описан следующим образом:

1. Получение системой исходных сигналов с датчиков 1, совместно работающих с оптическими приборами, после установления теодолитной оси пионерной скважины.

2. Преобразование параметров, полученных после обработки системой, для использования при установке на глубине H и в пространстве рабочего котлована 2 с размерами Lр.к.х Вр.к. постельной рамы 3 бурошнекового комплекса с размерами Ьпр.х ВЦр. при активном использовании сигналов с датчиков 4,

расположенных непосредственно на ней, с целью выработки управляющих воздействий для корректировки ее положения.

3. Монтаж на постельной раме и в ее контуре бурошнековой машины 5 длиной L&m. и бурошнекового инструмента 6 длиной L&n для бурения пионерной скважины 7 диаметром dn.c. на высоте h1 от дна рабочего котлована. При этом для корректировки процесса активно используются сигналы с датчиков 8 на машине и датчиков 9 на инструменте.

4. Бурение пионерной скважины длиной Ьп.п. прямым ходом с контролем направленности при использовании сигналов с датчиков 9 бурошнекового инструмента, а также датчиков 10 на опорноцентрирующем устройстве 11 лафетного типа, находящемся в пространстве приемного котлована 12 с размерами Ц,.к. х Вр.к., и которое в дальнейшем используется для забуривания расширителя обратного хода 13 на высоте h2 от дна приемного котлована.

5. Разбуривание скважины 14 до диаметра Dj, обратным ходом, совмещенное с протаскиванием обсадной колонны, последовательно соединяемой из секций 15 длиной Ьс.к.. При этом активно используются сигналы с датчиков 16 на прицепном устройстве расширителя обратного хода и датчиков 17 на секции обсадной колонны с целью снижения осевого усилия на валу бурошнекового инструмента, вызванного консольным приложением к валу прицепного устройства расширителя веса протаскиваемой обсадной колонны, предотвращения врезания торцевой поверхности обсадной колонны в лежачую стенку скважины.

При условии реализации вышеприведенного ал-

в условиях стесненного рабочего пространства

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 61

горитма информационная система позволит повысить точность задания направленности оси буримой скважины, во-первых, на этапе монтажа бурошнековой машины и инструмента для проходки пионерной скважины.

Во-вторых, на этапе старта разбуривания скважины информационная система способствует повышению точности установки забуривающегося с опорно-центрирующего устройства расширителя обратного хода и соединенной с ним прицепным устройством секции обсадной колонны.

В третьих, в процессе разбуривания скважины информационная система осуществляет непрерывный контроль соосности и взаимного расположения расширителя обратного хода и связанной с ним прицепным устройством наращиваемой колонны обсадных труб. Последний этап, однако, при общем соблюдении условия конструктивной неизменности

основных узлов и деталей бурошнекового оборудования, требует создания новых технических решений вспомогательных (прицепных, опорно-якорных) устройств, приспособленных для работы датчиков разрабатываемой информационной системы.

Таким образом, результаты исследования и создания бурошнекового инструмента для бурения пионерных скважин целесообразно реализовать как базовые решения для оснащения проходческих комбайнов избирательного действия с телескопическими стреловыми исполнительными органами, содержащими радиальные реверсивные коронки с дисковым инструментом, при забуривании опережающих многофункциональных технологических горизонтальных и слабонаклонных скважин, облегчающих процессы проведения горных выработок в структурно-неоднородных забойных массивах

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Итоги работы угольной промышленности России за январь-декабрь 2014 года / Таразанов И.Г. // Уголь. - 2015. - № 3. - С. 56-71.

2. Хорешок, А.А. Выбор технологических схем и оборудования для отработки угольных пластов на шахтах ОАО “СУЭК-Кузбасс” / А.А. Хорешок, Л.Е. Маметьев, А.М. Цехин, В.И. Нестеров, А.Ю. Борисов // Горное оборудование и электромеханика. - 2015. - № 5. - С. 3-10.

3. Технологические схемы подготовки и отработки выемочных участков на шахтах ОАО “СУЭК-Кузбасс”: Альбом / В.Н. Демура, В.Б. Артемьев, С.В. Ясюченя [и др.]. - М.: Горное дело ООО “Киммерийский центр”, 2014. - 256 с. - (Библиотека горного инженера. Т. 3 “Подземные горные работы”. Кн. 12).

4. Обеспечение безопасности при интенсивной разработке пластов на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» / Ютяев Е.П. // Горная промышленность. - 2015. - № 1. - С. 18-22.

5. Производство и эксплуатация разрушающего инструмента горных машин : монография / Хорешок

A. А., Маметьев Л.Е., Цехин А.М., Борисов А.Ю., Бурков П.В., Буркова С.П., Крестовоздвиженский П.Д. ; Юрг. технолог. ин-т - Томск : Изд-во Том. политехн. ун-та, 2013. - 296 с.

6. Габов В.В. Особенности эксплуатации проходческих комбайнов на шахтах ОАО «Воркутауголь» /

B. В. Габов, Д.А. Задков, Ю.В. Лыков, А.И. Гуримский, С.И. Шпилько // Горное оборудование и электромеханика. - 2008 . - № 12. - С. 2-6.

7. Маметьев Л.Е. Обоснование и разработка способов горизонтального бурения и оборудования бурошнековых машин: Автореф. дис...докт. техн. наук / Л.Е. Маметьев. - Кемерово, 1992. - 33с.

8. Силкин А.А. Исследование и совершенствование рабочего органа комбайна для добычи песчаноглинистых руд с твердыми включениями: Дис. ...канд. техн. наук / А.А. Силкин. - Кемерово, 1983. - 207 с.

9. Хорешок А.А. Перспективы применения дискового инструмента для коронок проходческих комбайнов / А.А. Хорешок, Л.Е. Маметьев, В.В. Кузнецов, А.Ю. Борисов // Вестн. Кузбасского гос. тех. унив. -2010. - № 1. - С. 52-54.

10. Хорешок А.А. Совершенствование конструкции продольно-осевых коронок проходческого комбайна избирательного действия / А.А. Хорешок, Л.Е. Маметьев, А.Ю. Борисов, С.Г. Мухортиков // Горное оборудование и электромеханика. - 2010. - № 5. - С. 2-6.

11. Хорешок А.А. Опыт эксплуатации рабочего инструмента исполнительных органов горных машин на шахтах Кузбасса / А.А. Хорешок, А.М. Цехин, В.В. Кузнецов, А.Ю. Борисов, П.Д. Крестовоздвиженский // Горное оборудование и электромеханика. - 2011. - № 4. - С. 8-11.

12. Хорешок А.А. Прогнозирование максимального объема разрушенного материала дисковым инструментом / А.А. Хорешок, В.В. Кузнецов, А.Ю. Борисов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - № 9. - С. 299-304.

13. Нестеров В.И. Исполнительный орган проходческого комбайна для совмещения процессов разрушения забоя с дроблением негабаритов и погрузкой горной массы / В.И. Нестеров, Л.Е. Маметьев, А.А. Хорешок, А.Ю. Борисов // Вестн. Кузбасского гос. тех. унив. - 2012. - № 3. - С. 112-117.

14. Маметьев Л.Е. Тенденции формирования парка проходческих комбайнов на шахтах Кузбасса / Л.Е. Маметьев, А.М. Цехин, А.Ю. Борисов // Вестн. Кузбасского гос. тех. унив. - 2013. - № 2. - С. 14-16.

15. Маметьев Л.Е. Совершенствование конструкций узлов крепления дискового инструмента на коронках проходческих комбайнов / Л.Е. Маметьев, А.А. Хорешок, А.Ю. Борисов, А.В. Воробьев // Вестн. Кузбасского гос. тех. унив. - 2014. - № 1. - С. 3-5.

62

Л. Е. Маметьев

16. Маметьев Л.Е. Разработка устройства пылеподавления для реверсивных коронок проходческих комбайнов / Л.Е. Маметьев, А.А. Хорешок, А.М. Цехин, А.Ю. Борисов // Вестн. Кузбасского гос. тех. унив. - 2014. - № 3. - С. 17-21.

17. Маметьев Л.Е. Улучшение процессов монтажа и демонтажа узлов крепления дискового инструмента на коронках проходческих комбайнов / Л.Е. Маметьев, А.Ю. Борисов // Вестн. Кузбасского гос. тех. унив. - 2014. - № 4. - С. 23-26.

18. Маметьев Л.Е. Направление повышения зарубной способности исполнительных органов проходческих комбайнов с аксиальными коронками / Л.Е. Маметьев, А.А. Хорешок, А.Ю. Борисов // Вестн. Кузбасского гос. тех. унив. - 2014. - № 5. - С. 21-24.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

19. Хорешок А.А. Устройства для улучшения процессов зарубки исполнительных органов проходческих комбайнов избирательного действия / А.А. Хорешок, Л.Е. Маметьев, А.М. Цехин, А.Ю. Борисов // Горное оборудование и электромеханика. - 2014. - № 4. - С. 11-16.

20. Хорешок А.А. Адаптация узлов крепления дискового инструмента исполнительных органов проходческих комбайнов к монтажу и демонтажу / А.А. Хорешок, Л.Е. Маметьев, А.М. Цехин, А.Ю. Борисов // Горное оборудование и электромеханика. - 2014. - № 7. - С. 3-8.

21. Хорешок А.А. Устройства реализации буровых операций стреловидными исполнительными органами проходческих комбайнов / А.А. Хорешок, Л.Е. Маметьев, А.Ю. Борисов // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс 2010 : материалы XIII Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 28-29 окт. 2010 г. / ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2010. - Т. 1. - С. 167-170.

22. Маметьев Л.Е. Разработка требований к информационной системе контроля направленности бурения горизонтальных скважин / Л.Е. Маметьев, О.В. Любимов, Е.А. Маметьев, К.Д. Пономарев // Современные тенденции развития науки и производства : сб. материалов II Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 15-16 янв. 2015 г. / ООО «ЗапСибНЦ». - Кемерово, 2015. - С. 12-15.

23. Маметьев Л.Е. Укрупненный алгоритм работы системы контроля положения конструктивных элементов бурошнекового комплекса при двухэтапном бурении / Л.Е. Маметьев, О.В. Любимов, Е.А. Маметьев, К.Д. Пономарев // Научно-технический прогресс: Актуальные и перспективные направления будущего : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 26-27 марта 2015 г. Т.1./ ООО «ЗапСибНЦ». - Кемерово, 2015. - С. 7-9.

Поступило в редакцию 23.08.2015

UDC 622.232.83

DEVELOPMENT OF EFFECTORS AND TOOLS FOR BOOM-TYPE ROADHEADERS AND AUGER MACHINES

Mametyev Leonid E.,

Dr. Sc. (Engineering), professor, e-mail: bau.asp@rambler.ru

T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University, 28 street Vesennyaya, Kemerovo, 650000, Russian Federation

Abstract.Justified relevant technological and technical solutions for the implementation ofprocesses of destruction, loading, transportation ofproducts of destruction of the faces of the tunnel excavation and horizontal wells. Results of development of exchangeable effectors to boom-type roadheaders selective action with reversing disk tools and cutters on the multifaceted prism housings radial and axial crowns. The proposed design variants crowns with a disc tool for roadheaders and sets auger tool for horizontal drilling machines, implements a two-stage technology of drilling of wells. The findings on the impact of the design options of the effectors of roadheaders and auger machines on the stress-strain state of the mating elements and the energy consumption during the driving of mine workings and drilling in the down-hole arrays with a wide range ofphysical and mechanical properties characteristic of the operation of mining and construction enterprises of Kuzbass.

Keywords: roadheader, effector, crown, polygonal prism, mount, disk tool, down-hole array, destruction, crushing, loading, transportation, horizontal well, extender, screw becoming, auger machine, support bearing.

REFERENCES

1. Itogi raboty ugol'noy promyshlennosti Rossii za yanvar'-dekabr' 2014 goda / Tarazanov I.G. // Ugol'. - 2015. - № 3. - pp. 56-71. (rus)

2. Khoreshok, A.A. Vybor tekhnologicheskikh skhem i oborudovaniya dlya otrabotki ugol'nykh plastov na shakhtakh OAO “SUEK-Kuzbass” / A.A. Khoreshok, L.E. Mamet'ev, A.M. Tsekhin, V.I. Nesterov, A.Yu. Borisov // Gornoe obo-rudovanie i elektromekhanika. - 2015. - № 5. - pp. 3-10. (rus)

Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5 63

3. Tekhnologicheskie skhemy podgotovki i otrabotki vyemochnykh uchastkov na shakh-takh OAO “SUEK-Kuzbass”: Al'bom / V.N. Demura, V.B. Artem'ev, S.V. Yasyuchenya [i dr.]. - M.: Gomoe delo OOO “Kimmeriyskiy tsentr”, 2014. -256 p.: tabl., il. - (Biblioteka gornogo inzhenera. T. 3 “Podzemnye gornye raboty”. Kn. 12). (rus)

4. Obespechenie bezopasnosti pri intensivnoy razrabotke plastov na shakhtakh OAO «SUEK-Kuzbass» / Yutyaev E.P. // Gornaya promyshlennost'. - 2015. - № 1. - pp. 18-22. (rus)

5. Proizvodstvo i jekspluatacija razrushajushhego instrumenta gornyh mashin : monografija / Horeshok A. A., Mamet'ev L.E., Tsekhin A.M., Borisov A.Yu., Burkov P.V., Burkova S.P., Krestovozdvizhenskij P.D. ; Jurg. tehnolog. in-t - Tomsk : Izd-vo Tom. politehn. un-ta, 2013. - 296 p. (rus)

6. Gabov, V.V. Osobennosti jekspluatacii prohodcheskih kombajnov na shahtah OAO «Vorkutaugol'» / V.V. Gabov, D.A. Zadkov, Ju.V. Lykov, A.I. Gurimskij, S.I. Shpil'ko // Gornoe oborudovanie i jelektromehanika. - 2008 . - № 12. - pp. 2-6. (rus)

7. Mamet'ev, L.E. Obosnovanie i razrabotka sposobov gorizontal'nogo burenija i oborudovanija buroshnekovyh mashin: Avtoref. dis... dokt. tehn. nauk / L.E. Mamet'ev. - Kemerovo, 1992. - 33 p. (rus)

8. Silkin, A.A. Issledovanie i sovershenstvovanie rabochego organa kombajna dlja dobychi peschano-glinistyh rud s tverdymi vkljuchenijami: Dis. ...kand. tehn. nauk / A.A. Silkin. - Kemerovo, 1983. - 207 p. (rus)

9. Khoreshok, A.A. Perspektivy primeneniya diskovogo instrumenta dlya koronok prokhodcheskikh kombaynov / A.A. Khoreshok, L.E. Mamet'ev, V.V. Kuznetsov, A.Yu. Borisov // Bulletin KuzSTU. - 2010. - № 1. - pp. 52-54. (rus)

10. Khoreshok, A.A. Sovershenstvovanie konstruktsii prodol'no-osevykh koronok prokhodcheskogo kombayna izbiratel'nogo deystviya / A.A. Khoreshok, L.E. Mamet'ev, A.Yu. Borisov, S.G. Mukhortikov // Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. - 2010. - № 5. - pp. 2-6. (rus)

11. Khoreshok, A.A. Opyt ekspluatatsii rabochego instrumenta ispolnitel'nykh organov gornykh mashin na shakhtakh Kuzbassa / A.A. Khoreshok, A.M. Tsekhin, V.V. Kuznetsov, A.Yu. Borisov, P.D. Krestovozdvizhenskiy // Gornoe obo-rudovanie i elektromekhanika. - 2011. - № 4. - pp. 8-11. (rus)

12. Khoreshok, A.A. Prognozirovanie maksimal'nogo ob"ema razrushennogo materiala diskovym instrumentom / A.A. Khoreshok, V.V. Kuznetsov, A.Yu. Borisov // Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. - 2011. - № 9. -pp. 299-304. (rus)

13. Nesterov, V.I. Ispolnitel'nyy organ prokhodcheskogo kombayna dlya sovmeshcheniya protsessov razrusheniya za-boya s drobleniem negabaritov i pogruzkoy gornoy massy / V.I. Nesterov, L.E. Mamet'ev, A.A. Khoreshok, A.Yu. Borisov // Bulletin KuzSTU. - 2012. - № 3. - pp. 112-117. (rus)

14. Mamet'ev, L.E. Tendentsii formirovaniya parka prokhodcheskikh kombaynov na shakhtakh Kuzbassa / L.E. Mamet'ev, A.M. Tsekhin, A.Yu. Borisov // Bulletin KuzSTU. - 2013. - № 2. - pp. 14-16. (rus)

15. Mamet'ev L.E. Sovershenstvovanie konstruktsiy uzlov krepleniya diskovogo instrumenta na koronkakh prokhodcheskikh kombaynov / L.E. Mamet'ev, A.A. Khoreshok, A.Yu. Borisov, A.V. Vorob'ev // Bulletin KuzSTU. - 2014. - № 1. - pp. 3-5. (rus)

16. Mamet'ev, L.E. Razrabotka ustroystva pylepodavleniya dlya reversivnykh koronok prokhodcheskikh kombaynov / L.E. Mamet'ev, A.A. Khoreshok, A.M. Tsekhin, A.Yu. Borisov // Bulletin KuzSTU. - 2014. - № 3. - pp. 17-21. (rus)

17. Mamet'ev, L.E. Uluchshenie protsessov montazha i demontazha uzlov krepleniya diskovogo instrumenta na koronkakh prokhodcheskikh kombaynov / L.E. Mamet'ev, A.Yu. Borisov // Bulletin KuzSTU. - 2014. - № 4. - pp. 2326. (rus)

18. Mamet'ev, L.E. Napravlenie povysheniya zarubnoy sposobnosti ispolnitel'nykh organov prokhodcheskikh kombaynov s aksial'nymi koronkami / L.E. Mamet'ev, A.A. Khoreshok, A.Yu. Borisov // Bulletin KuzSTU. - 2014. -№ 5. - pp. 21 -24. (rus)

19. Khoreshok A.A. Ustroystva dlya uluchsheniya protsessov zarubki ispolnitel'nykh organov prokhodcheskikh kombaynov izbiratel'nogo deystviya / A.A. Khoreshok, L.E. Mamet'ev, A.M. Tsekhin, A.Yu. Borisov // Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. - 2014. - № 4. - pp. 11 -16. (rus)

20. Khoreshok, A.A. Adaptatsiya uzlov krepleniya diskovogo instrumenta ispolnitel'nykh organov prokhod-cheskikh kombaynov k montazhu i demontazhu / A.A. Khoreshok, L.E. Mamet'ev, A.M. Tsekhin, A.Yu. Borisov // Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. - 2014. - № 7. - pp. 3-8. (rus)

21. Khoreshok, A.A. Ustrojstva realizacii burovyh operacij strelovidnymi is-polnitel'nymi organami prohodcheskih kombajnov / A.A. Khoreshok, L.E. Mamet'ev, A.Yu. Borisov // Prirodnye i intellektual'nye resursy Sibiri. Sibresurs 2010 : materialy XIII Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., Kemerovo, 28-29 okt. 2010 / GU KuzGTU. -Kemerovo, 2010. - T. 1. - pp. 167-170. (rus)

22. Mamet'ev, L.E. Razrabotka trebovanij k informacionnoj sisteme kontrolja napravlennosti burenija gorizon-tal'nyh skvazhin / L.E. Mamet'ev, O.V. Ljubimov, E.A. Mamet'ev, K.D. Ponomarev // Sovremennye tendencii razvitija nauki i proizvodstva : sb. materialov II Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., Kemerovo, 15-16 janv. 2015. / OOO «ZapSibNC». - Kemerovo, 2015. - pp. 12-15. (rus)

23. Mamet'ev, L.E. Ukrupnennyj algoritm raboty sistemy kontrolja polozhenija konstruktivnyh jelementov bu-roshnekovogo kompleksa pri dvuhjetapnom burenii / L.E. Mamet'ev, O.V. Ljubimov, E.A. Mamet'ev, K.D. Ponomarev // Nauchno-tehnicheskij pro-gress: Aktual'nye i perspektivnye napravlenija budushhego : sb. materialov Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., Kemerovo, 26-27 marta 2015. T.1./ OOO «ZapSibNC». - Kemerovo, 2015. - pp. 79. (rus)

Received: 23.08.2015

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.