XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Рис. 1. – Процесс динамического сдвижения кровли при появлении поперечного разлома слоев при управлении секциями крепи типа ОКП - 70

В данном случае мы считаем, что передняя нижняя часть слоя имеет поворотный шарнир, и таким образом, консоль разворачивается и смещается вниз в основном задней частью. Козырек крепи прикреплен к кровле поступательными шарнирами, что обеспечивает совместный поворот и относительное движение вдоль оси контакта. Что в реальности и происходит в натуре. На рисунке 1.1 мы рассмотрели случай, когда трещина над торцом пласта. Схема с разрушением в глубине забоя также реальна и мы ранее отмечали, что в зоне опорного давления происходит пластовая дезинтеграция на разномодульные участки. Как уже указывалось, используя свойство сил Two Bodies для гидростойки можно подобрать сопротивление крепи, предотвращающей поперечное разрушение кровли у забоя, таким образом, чтобы это произошло за секцией. Если образование трещины происходит в глубине пласта, то со стороны призабойной зоны возникнет отпор, который следует учитывать в расчетах. В этом случае важно соотношение деформационных свойств пород и пласта. И их следует регулировать, рисунок – 2. Напомним, что при выделении мышкой нужного объекта и использования правой клавиши ПКМ, увидим Имя объекта - в данном случае блока пород над секцией, активизация второй строки позволит изменять размеры блока, а первой управлять свойтвами такими как: модуль деформации, плотность, коэфициент Пуассона. Отметим, что в данном случае шарниры используются в расчетной схеме как контакт элементы в МКЭ.

а - меню второй

б – первой строки

Рис. 2. – Изменение параметров горного массива через меню первой строки Modify для выбранного объекта

Рис. 3. – Крепь

На рисунке изображена секция поддерживающая оградительного типа в ней гидростойки поддерживают заднее ограждение а верхняк поддерживается гидропатронами которые с одной стороны прикреплены к заднему ограждению а с другой к верняку (на рисунке не показаны).Выдвыжение или сжатие штока гидропатрона позволяет изменять наклон верхняка.С левой стороны верхняки присоеденен козырек. В данный случай он сложен и прижат к внутренней поверхности верхняка.В переди секции крепи установлен конвейер.Редко но бывают случае когда кровля над секции крепи разрушена в результате сильного давление.При этом сопративление гидропатрона не достаточно чтобы удержать верхняк и он отклоняется. В результате разрушенная порода высыпается на конвейер . Такие случай имеют место когда этот участок долго не движется либо при авариях лавы либо при развороте лавы на другое поле и здесь находится ось разворота. В этом случае важно (раскачать) породу по этому конвейер должен быть мощным и выдерживать большие потоки.Одновременно с раскачкой опустевшее зону над секции могут заполнять укрепляющим химическим составом .Из исвестных конвейеров с такой работы справляются металические скребковые их еще называют при выполнение высокой прочности бронированные.

Такие секции и такое их положение могут быть использовать для технологии с выпуском минералов на специальный конвейер. По схемамв длинных лавах при выемке мощных пластов когда над крепью имеется продуктивная пачка минерала(угля калийной соли и др.)Она обычно раздроблена горным давлением на мелкие куски и при отклонении верхняка и его козырька происходит выпуск горной массы на забойный конвейер.И далее он перегружается по существующим схемам транспорта.При этом покачивание верхнеком позволяет регулировать производительность и кусковатость выпуска. 2–3 такие секции можно использовать для крепление рудных выпускных дучек. Когда применяются технология камерной этажной выемки с применением буровзрывных работ.В этом случай руда над дучкой разбито с помощью БВР.В этом случай применяются бронированный конвейер и замагазинированное с помощью взрывов руда выпускается на конвейер.Обычно на этаже бывает несколько таких дучек. С помощью таких технологии обычно разрабатываются мощные рудные жилы или мощные пласты марганца. При этом в качестве конвейера могут использоваться бронированные самоходные конвейера, поезды небольшой длины до 30 метров.

В настоящее время прилагается много усилий для использования двухслойных силовых цилиндров в гидравлических стойках механизированных крепей. Для изучения реакции этих цилиндров на нагрузки была разработана специальная конечно-элементная модель, которая использовалась для исследования эффекта растяжения и зависимости толщины двухслойного цилиндра от радиальной деформации при давлении гидравлической жидкости 50 МПа. Выявлено, что двухслойные цилиндры отличаются значительно меньшими радиальными деформациями в зоне чашеобразных уплотнительных элементов по сравнению с однослойными цилиндрами, а также меньшими эквивалентными напряжениями и более высоким коэффициентом запаса прочности. Данные исследования могут быть рекомендованы для расчета соответствующих геометрических параметров гидравлических стоек с учетом меньших радиальных деформаций гидроцилиндра, которые улучшают его герметичность и функционирование чашеобразных уплотнительных элементов. Полученные результаты могут быть полезны при проектировании и сооружении механизированных крепей.

ОКП 70 обладает обширным опытом в проектировании щитовых крепей для конкретных условий добычи полезных ископаемых и для применения в длинных стволах мягких пород, отличных от угольных. Для экстремальных геологических ситуаций были разработаны опоры для крутых пластов и опоры с шарнирно сочлененными выступающими козырьками и высокими верхними нагрузками.

Разработка крутых пластов - Столкнувшись с огромными запасами высококачественного угля, заблокированного под землей, и интенсивным поиском многими заказчиками перспективных решений, мы разработали и внедрили различные специальные современные системы для разработки угольных пластов с крутым наклоном.

Обычные подуровневые опоры для обрушения - Обычные подуровневые опоры для обрушения позволяют извлекать уголь с крыши с помощью шарнирных козырьков со специальными желобами, встроенными в щиток, передний AFX или второй AFX, расположенный за щитами. Заказчикам, особенно в Центральной и Восточной Европе, было поставлено большое количество защитных установок.

Инженерное совершенство – ОКП 70 располагает обширными возможностями для проектирования, тестирования и производства своей продукции. Все инженерные отделы располагают мощными рабочими станциями с самым современным инженерным программным обеспечением, обеспечивающим одновременный анализ напряжений и экономическую эффективность проектирования. Анализ методом конечных элементов используется для удовлетворения требований к усталостному сроку службы компонентов и изделий. Режим проектного отказа и анализ последствий используются для обеспечения максимальной надежности всех критических областей, чтобы исключить риск отказа в процессе эксплуатации. Предыдущий опыт используется в качестве процесса обратной связи для сбора актуальной информации из множества различных операций по производству длинномерных забоев, чтобы постоянно повышать производительность продукции в интересах наших клиентов. Это неоценимо для проектов длинных стволов, где преобладают сложные геологические условия. Циклическое тестирование является жизненно важной частью процесса проектирования. Наши производственные мощности постоянно модернизируются, чтобы использовать преимущества развивающихся технологий и приемов для достижения максимального качества при минимальных затратах. Внутренние технологические процессы и организационные навыки постоянно совершенствуются, чтобы оставаться конкурентоспособными и максимизировать надежность и производительность высокопроизводительных автоматизированных систем забоя.

Обширные испытания - Перед отправкой наших щитов заказчику компания проводит обширную серию испытаний всех конструктивных, гидравлических и управляющих компонентов в нашем собственном испытательном центре. Сложные испытания проверяют усталостную прочность и несущую способность отдельных изделий. Компании создателей крепей располагает всеми системами тестирования, необходимыми для опор крыши и их компонентов:

Три щитовые испытательные установки с сопротивлением усилию до 20 000 кН (4 496 179 фунтов) и высотой испытания более 5,0 м (197 дюймов)

Машины для испытания ножек и цилиндров до 15 000 кН (3 372 134 фунта)

Гидравлические испытательные установки с давлением до 1000 бар (14 504 фунтов на квадратный дюйм) и объемным расходом более 500 л/мин (132,09 галлона/мин)

Процесс испытаний - Основные испытания включают нагрузку на продольный и поперечный изгиб и кручение в дополнение к нагрузке на сжатие и растяжение. Испытания обычно проводятся при нагрузке до 70 000 циклов с перегрузкой от 10% до 20%. Испытываются все опоры крыши, а также отдельные компоненты, такие как основание, навес, ножки, цилиндры, органы управления, клапаны сброса давления и шланги. Тестовые измерения подтверждают расчеты и позволяют постоянно совершенствовать продукт и в полной мере использовать потенциал оптимизации и экономии. Тестирование гарантирует, что оборудование подходит для использования по назначению и будет иметь гарантированный срок службы в соответствии с требованиями даже в экстремальных условиях.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

В.Г. Гуляев. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. – Донецк: «ДонНТУ», 2012. – 322 с.

Бейсембаев К.М., Дёмин В.Ф., Жетесов С.С., Малыбаев Н.С., Шманов М.Н. Практические и исследовательские аспекты разработки горных машин в 3 D: учебное пособие для вузов. – Караганда: Изд-во КарГТУ, 2012. – 135 с.

Бейсембаев К.М., Технологиялық машиналарды автожобалау: учебное пособие для вузов. – Караганда: Изд-во КарГТУ, 2012. – 95 с.

Жетесова Г. С., Бейсембаев К. М., Малыбаев Н.С., Юрченко В. В., Шманов М.Н. Разработка базовой технологии выемки ископаемого с поворотом конвейера//Известия томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2018. – №8. – С. 37-49.

Marina Sidorová, Kakim M. Beysembayev, Mahambet N. Shmanov, Kanat. Mendikenov and Aizat M. Esen //Plastic Flow Modeling in Rock Fracture  Acta Montanistica Slovaca . – 2018, Volume 23, number 4. – Р. 357-367.

Жетесова Г.С., Бейсембаев К.М., Нокина Ж.Н., Телиман И.В.
Программирование, управление и цифровые модели забоев газоугольных шахт: учебное пособие для вузов. – Москва: Изд-во РАЕ, 2020. – 176 с.

Бейсембаев К.М., Малыбаев Н.С., Акижанова Ж.Т., Шащанова М.Б. Цифровое моделирование объектов взаимодействия машин и рабочей среды в 3D: учебное пособие для вузов. – Караганда: Болашак – Баспа, 2019. – 172 с.

Бейсембаев К.М., Окимбаева А.Е. Программирование управления комплексными забоями газоугольных шахт: учебное пособие для вузов. – Караганда: КарГТУ, 2017. – 105 с.

Кудинов В.А., Карташов Э.М. Гидравлика. – М: Высшая школа, 2012. – 199 с.

Бейсембаев К.М., Жолдыбаева Г.С., Демин В.Ф., Малыбаев Н.С., Шманов М.Н. Проектирование горных машин в 3D, проектно-модельный подход: учебное пособие для вузов. – М: 2020. – 136 с.

Тутанов С.К., Даненова Г.Т., Коккоз М.М. Компьютерное моделирование контактных напряжений // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – №4. – С. 36-39;

Иванов Д.В., Доль А.В. Ansys Workbench Учебно-методическое пособие для вузов. – Саратов: Издательство Самарского университета, 2016. – 56 с.

Мелентьев В.С., Гвоздев А.С. Основы кинематического и динамического моделирования в msc. adams: Учебно-методическое пособие для вузов. – Самара: Издательство Самарского университета, 2018. – 48 с.

Код для цитирования: Скопировать