Введение к работе
Актуальность темы. Монтажно-демонтажные работы/МДР/, особенно в условиях глубоких шахт бассейна, до недавнего времени выполнялись по большей части вручную с применением элементарных средств механизации:талей,лебедок и блоков. При,этом сроки монтажа механизированных комплексов составляют несколько месяцев, а сами работы требуют значительного объема лесоматериалов, трудоемки и травмоопасны, а организации,проектирующие механизированные крепи, и заводы, их производящие,недостаточно внимания уделяют созданию легкомонтируемых конструкций крепей, а также разработке устройств, позволяющих механизировать МДР.
Известные научные исследования и монографии по совершенствованию процессов МДР в большей части посвящены экономико-математическому моделированию сроков и ресурсов процесса МДР, для их оптимизации, при этом отсутствуют НИР по выявлению наиболее трудоемких и травмоопасных операций МДР и рекомендации по их механизации. Поэтому анализ МДР и выявление операций,подлежащих механизации в первую очередь; анализ возможных конструкций средств механизации, обоснование и выбор рациональных конструкций таких средств, а также оптимизация параметров их основных узлов является весьма актуальной задачей для совершенствования горного машиностроения.
Цель работы. Целью работы является установление закономерностей изменения величины пооперационных энергозатрат в зависимости от конструктивной реализации средств механизации монтажно-цемонтажных работ очистных механизированных комплексов и мон-тажно-демонтажных камер для оптимизации технологических и конструктивных параметров по минимуму энергозатрат и травматизма, обеспечивающих повышение эффективности использования очистных механизированных комплексов.
Идея работы. Параметры средств механизации монтажно-демон-тажных работ оптимизируется по минимуму энергозатрат и травматизма.
Задачи исследований. Для достижения цели, поставленной в работе, необходимо решить следующие задачи:
I.Обосновать систему критериев оценки процессов МДР для выявления узких мест,подлежащих механизации в первую очередь.
. - 4 -
-
Разработать методику выбора оптимального варианта средств механизации МДР.
-
Разработать теоретическую модель и алгоритм расчета параметров крепи зоны обрушения и на ее основе разработать конструкцию с рациональными параметрами.
-
Разработать конструкции устройств для производства МДР и провести промышленные испытания опытных образцов таких устройств для отладки конструкции.
-
Провести экспериментальные исследования устройств для механизации МДР для подтверждения корректности математических моделей.
-
Разработать Единые технические условия МДР, позволяющие снизить объемы конструкторских проработок на шахтах по проектам ведения МДР.
-
Сделать технико-экономическое обоснование эффективности применения новых разработанных конструкций средств МДР.
Методы исследований. Экспериментально-системный анализ известных научных работ используется для выбора основных направлений исследований по повышению эффективности ведения МДР.
Теоретические исследования основаны на известных физических законах, цр,овде.нд„с_и,сгіользрванием ЭВМ, включают математическое моделирование и пошаговый расчет по разработанным алгоритмам.
Экспериментальные исследования проводятся с использованием метрологически проверенных средств на опытных образцах механизмов для МДР.
Научная новизна. Впервые сформулирована и обоснована система критериев выбора наиболее трудоемких и опасных операций МДР по минимуму пооперационных удельных энергозатрат и пооперационных удельных показателей травматизма с выбором оптимального варианта механизации операций МДР с использованием метода экспертных оценок с разработкой алгоритма расчета скорости крепления демонтажной камеры.
Достоверность научных результатов обоснована: достаточным объемом теоретических и экспериментальных исследований с близкой сходимостью результатов;использованием современных методов исследований и обработки результатовположительными результатами испытаний опытных образцов в условиях шахт и практикой работы монтажных бригад с использованием разработанных средств МДР.
Практическая ценность работы.Созданы конструкции монтажного
станка для механизированных комплексов,защищенные, 10 авторскими
свидетельствами на изобретения,значительно повышающих безопас
ность МДР,снижающих на 90% расход лесоматериалов и трудоемкость
работ. і
Разработан алгоритм расчета параметров монтажных и демонтаж
них камер. ;и
Разработаны Единые технические условия для МДР с учетом вновь созданных механизмов,позволяющие резко снизить объем как проектных,так и горно-капитальных работ на шахтах.
Реализация результатов исследований. С 1986 года монтаж всех комплексов 2УКП, УКП-5 производится с помощью разработанных станков СГМ-4. По рекомендации техсовета ПО "Воркутауголь" и на основании положительных заключений МакНИИ техслужбой УМНО ПО "Воркутауголь" было изготовлено 4 комплекта станков СТМ-4 и два комплекта крепи МКЗО. Демонтаж комплексов KMT, КМ-87 производится при помощи МКЗО с 1987 года по настоящее время.
Подготовка монтажно-демонтажных камер в ПО "Воркутауголь" ведется в соответствии с утвержденными техническим директором ПО "Воркутауголь" Едиными техническими условиями ЕТУ-ІУ-89. Суммарный экономический эффект от внедренных работ в ценах 1991г превышает 900 тыс.руб.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены,обсуждены и положительно оценены на : техническом совете Управления по монтажу и наладке оборудования ПО "Воркутауголь" /г.Воркута,1989г./; техническом совете ПО "Воркутауголь'Уг.Воркута,1989г./; научном семинаре ГЭМФ СПбГИ /г.СПб,І99І,І992,І993/;Международном симпозиуме по проблеме "Техника и технология.горньрс..работ"/г..СюйчжоХіКНРіІ99і/; Международном симпозиуме,организованном фирмой"КОРЕХ"/ПНР,І99ЇЬ./~. Разработки и технические решения экспонировались на ВДНХ СССР в 1987г..награждены серебряной медалью.
Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 17 печатных работ, в том числе 10 авторских свидетельств на изобретения.
- б -