ГОРНЫЕ МАШИНЫ

УДК 622.232.72.054.54 © С.А. Прокопенко, M. Чехлар, 2018

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 11-2018 /1112/

Название

Повышение эффективности разрушения горных пород спаренной работой резцов с разными наконечниками

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-11-18-21

Авторы

Прокопенко С.А., доктор техн. наук, профессор НИ ТПУ, ведущий научный сотрудник АО «НЦ ВостНИИ», 650002, г. Кемерово, Россия, e-mail: sibgp@mail.ru

Чехлар М., канд. техн. наук, профессор, декан факультета горной разработки, экологии, контроля процессов и геотехнологий Технического Университета Кошице (TUKE), 04200, г. Кошице, Словакия, e-mail: michal.cehlar@tuke.sk

Аннотация

Применяемые в настоящее время на шахтных комбайнах резцы имеют одноразовый характер применения и высокий уровень отходов металла. Предложена и испытана конструкция резца со сменной рабочей головкой. Она позволяет эксплуатировать резец на порядок дольше при существенном сокращении расхода металла. Выявлено слабое соответствие резцов конусной конструкции сущности понятия «резец». Разработана конструкция резца с лезвийным наконечником в форме режущего диска. Такому резцу присущи высокая режущая способность с меньшими усилиями, энергоемкостью разрушения и пылением. Большая длина режущей кромки существенно продлевает время эффективного использования резца. Установка на рабочем органе последовательно в линии резания двух резцов – сначала с дисковым, а за ним с конусным наконечником - обеспечивает дальнейшее повышение эффективности разрушения породы. Спаренная работа резцов с разными наконечниками характеризуется облегченными условиями внедрения в массив; исключением условий образования измельченного породного ядра; эффективным сдвиговым разрушением берегов начального реза. Следствием являются снижение затрат энергии комбайна, длительный срок эксплуатации породоразрушающего инструмента, повышение ресурсоэффективности отбойки горной массы.

Ключевые слова

Шахта, комбайн, исполнительный орган, резец, порода, конструкция, сменная головка, диск, рез, спаренная установка.

Список литературы

1. Таразанов И.Г. Итоги работы угольной промышленности России за январь-декабрь 2017 года // Уголь. 2018. № 3. С. 58-73. doi: 10.18796/0041-5790-2018-3-58-73. URL: http://www.ugolinfo.ru/bgdev/Jour/032018.pdf (дата обращения: 15.10.2018).

2. Яновский А.Б. Основные тенденции и перспективы развития угольной промышленности России // Уголь. 2017. № 8. С. 10-14. doi: 10.18796/0041-5790-2017-8-10-14. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/082017.pdf (дата обращения: 15.10.2018).

3. Каталог инструмента. Новокузнецк: ООО «Горный инструмент», 2009. 45 с.

4. Резцы для горных машин [Электронный ресурс]. URL: http://www.kopemash.ru/products/1/1138.html (дата обращения: 15.10.2018).

5. Резцы горные [Электронный ресурс]. URL: https://kzts-dm.ru/Product/rezcy/gornye (дата обращения: 15.10.2018).

6. Каталог инструмента фирмы ВЕТЕК [Электронный ресурс]. URL: http://www.betek.de/ru/productprogramme/mining-tunneling.html (дата обращения: 15.10.2018).

7. Бизнес система Кеннаметал. Каталог продукции фирмы Кеннаметал. 2006. 38 с.

8. Современное оборудование компании Sandvik для угольных шахт // Горная промышленность. 2011. №2. С.36.

9. Совершенствование рабочих органов горных машин для выемки прочных полезных ископаемых / Б.Л. Герике, А.А. Хорешок, П.Б. Герике, В.М. Лизункин // Горное оборудование и электромеханика. 2011. №1. С. 12-16.

10. Производство и эксплуатация разрушающего инструмента горных машин: монография / А.А. Хорешок, Л.Е. Маметьев, А.М. Цехин и др. Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2013. 296 с.

11. Prokopenko S.A., Kurzina I.A., Lesin Yu.V. Prospects for improvement of mining machines’ cutting picks. IOP Conference Series / Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 124, Article number 012134. P. 1-5. doi: 10.1088/1757-899X/124/1/012134 .

12. Prokopenko S.A., Ludzish V.S., Li A.A. Recycling possibilities for reducing waste from cutters on combined cutter-loaders and road builders // Waste Management and Research. 2017. №35. Р. 1278-1284. doi: 10.1177/0734242X17731154

13. Технологические основы вентиляции забоя по критерию пылеобразующей способности проходческого комбайна / Е.А. Колесниченко, И.Е. Колесниченко, Е.И. Любомищенко, В.Н. Демура // Уголь. 2012. №6. С.39-42. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/062012.pdf (дата обращения: 15.10.2018).

14. Крестовоздвиженский П.Д. Повышение прочности тангенциальных поворотных резцов горных очистных комбайнов: дисс… на соискание степени канд. техн. наук. Кемерово, 2011. 146 с.

15. Прокопенко С.А., Лудзиш В.С., Курзина И.А. Разработка комбайновых резцов нового класса // Горный журнал. 2017. №2. С.75-78. doi: 10.17580/gzh.2017.02.14

16. Выбор формы армирующих вставок для тангенциальных поворотных резцов горных машин / П.Д. Крестовоздвиженский, В.И. Клишин, С.М. Никитенко, П.Б. Герике // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. №6. С. 107-115.

17. Study of conical bit rotation using full-scale rotary cutting experiments / E. Kim, J. Rostami, C. Swope et al. // Journal of Mining Science. 2012. N 48. Р. 717–731.

18. A theoretical model for predicting the peak cutting force of conical picks / K.D. Gao, C.L. Du, H.X. Jiang et al. // Fratt Integr Strutt. 2014. N 8. Р. 43–52.

19. Экспериментальные исследования режимов работы исполнительного органа проходческого комбайна / О.Е. Шабаев, А.К. Семенченко, Н.В. Хиценко, Н.И. Стадник // Горное оборудование и электромеханика. 2010. №10. С. 49-56.

20. Шабаев О.Е., Хиценко Н.В., Бридун И.И. Формирование усилий резания на резцах исполнительного органа проходческого комбайна с учетом затупления [Электронный ресурс]. URL: http://ea.dgtu.donetsk.ua:8080/jspui/bitstream/123456789/26246/1/shhicbri.pdf (дата обращения: 15.10.2018).

21. Коронка комбайна 1ГПКС КЛГ 58.000 [Электронный ресурс]. URL: http://gidromash.ru/ (дата обращения: 15.10.2018).

22. Формирование нагруженности реверсивных коронок с дисковым инструментом на трехгранных призмах / А.А. Хорешок, Л.Е. Маметьев, А.М. Цехин, А.Ю. Борисов // Горное оборудование и электромеханика. 2016. №4. С. 3-10.