hi boy
"Ugol" magazin

MINING EQUIPMENT


Original Paper

UDC 622.23.05 © V.V. Zotov, K.S. Kolikov, I.P. Guseva, A.A. Petsyk, O.V. Belyankina, 2024

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol’ – Russian Coal Journal, 2024, № 6, pp. 96-100

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-6-96-100

Title

REGARDING THE MAXIMUM FEED RATE OF THE SHEARER WITH ACCOUNT OF THE COAL SEAM GAS EMISSION CHARACTERISTICS

Authors

V.V. Zotov, K.S. Kolikov, I.P. Guseva, A.A. Petsyk, O.V. Belyankina

National University of Science and Technology MISIS (NUST MISIS), Moscow, 119049, Russian Federation e-mail: zotov@misis.ru

Authors Information

Zotov V.V. – PhD (Engineering), Head of the Departmentof Mining Equipment, Transportation and Mechanical Engineering, National University of Science and Technology MISIS (NUST MISIS), Moscow, 119049, Russian Federation, e-mail: zotov@misis.ru

Kolikov K.S. – Doctor of Engineering Sciences, Head of the Department of Mine Safety and Environment, National University of Science and Technology MISIS (NUST MISIS), Moscow, 119049, Russian Federation, e-mail: kolikov.ks@misis.ru

Guseva I.P. – Graduate student, National University of Science and Technology MISIS (NUST MISIS), Moscow, 119049, Russian Federation,

Petsyk A.A. – Graduate student, National University of Science and Technology MISIS (NUST MISIS), Moscow, 119049, Russian Federation, e-mail: petsyk.aa@misis.ru

Belyankina O.V. – PhD (Engineering), Associate Professor of the Department of Mining Equipment, Transportation and Mechanical Engineering, National University of Science and Technology MISIS (NUST MISIS), Moscow, 119049, Russian Federation, e-mail: belyankina.ov@misis.ru

Abstract

The article presents the results of assessing the impact of various factors on methane release in mine workings using the proposed mathematical model. The mathematical model allows calculation of methane inflow into the mine workings from all the sources. Based on the obtained simulation results it is possible to obtain the limiting feed rate of the shearer when working with different types of coals characterized by different gas content and the Langmuir sorption parameters. According to the results of a series of experiments, the dependences of the shearer’s feed rate on such parameters as the width of the pass (the auger width) and the thickness of the seam were obtained for the different coal properties. These dependences can be used as a foundation for recommendations on the selection of the shearer’s feed rate with account of a wide range of parameters affecting the methane emissions.

Keywords

Shearer, coal mine, feed rate, methane, gas emission, mining safety.

References

1. Ресурсосберегающие технологии освоения месторождений полезных ископаемых / Я. Рыбак, М.М. Хайрутдинов, Ч.Б. Конгар-Сюрюн и др. // Устойчивое развитие горных территорий. 2021. Т.13. № 3. С. 405-415. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-13-3-406-415. R ybak Yа., Khayrutdinov M.M., Kongar-Syuryun Ch.B., Tyulyayeva Yu.S. Resource-saving technologies for development of mineral deposits. Sustainable Development of Mountain Territories. 2021;13(3):406-415. (In Russ.) https://doi.org/10.21177/1998-4502-2021-13-3-406-415.

2. Kongar-Syuryun Ch., Ivannikov A., Khayrutdinov A., Tyulyaeva Yu. Geotechnology using composite materials from man-made waste is a paradigm of sustainable development. Materials Today:Proceedings. 2021;(38): 2078-2082. https://doi.org/10.1016/j. matpr.2020.10.145.

3. G olik V.I., Mitsik M.F., Aleksakhina Y.V., Alenina E.E., Ruban-Lazareva N.V., Kruzhkova G.V., Kondratyeva O.A., Trushina E.V., Skryabin O.O., Khayrutdinov M.M. Comprehensive Recovery of Metals in Tailings Utilization with Mechanochemical Activation. Resources. 2023;12(10):113. https://doi.org/10.3390/resources12100113.

4. Shaforostova E.N., Kosareva-Volod’ko O.V., Belyankina O.V., Solovykh D.Y., Sazankova E.S., Sizova E.I., Adigamov D.A. A Tailing Dump as Industrial Deposit; Study of the Mineralogical Composition of Tailing Dump of the Southern Urals and the Possibility of Tailings Re-Development. Resources. 2023;12(2):28. DOI: 10.3390/resources12020028.

5. Обеспечение безопасной и интенсивной разработки газоносных угольных пластов на основе их комплексной дегазационной подготовки / С.В. Сластунов, К.С. Коликов, А.П. Садов и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2023. № 2. С. 152-166. DOI: 10.25018/0236-1493-2023-2-0-152. Slastunov S.V., Kolikov K.S., Sadov A.P., Khautiev A.M.-B., Komissarov I.A. Safe and high-rate mining of gas-bearing coal with integrated preparative degassing. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2023;(2):152-166. (InRuss). DOI: 10.25018/0236-1493-2023-2-0-152.

6. Блохин Д.И., Закоршменный И.М., Кубрин С.С., Кобылкин А.С.,Поздеев Е.Э., Пушилин А.Н. Численные исследования влияния изменений напряженно-деформированного состояния углепородного массива на устойчивость дегазационных скважин // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-

техническийжурнал). 2023. № 11. С. 17-32. DOI: 10.25018/0236-1493-2023-11-0-17. Blokhin D.I., Zakorshmenniy I.M., Kubrin S.S., Kobylkin A.S., Pozdeev E.E., Pushilin A N. Numerical research of effect of stress-strain changes on stability of gas drainage wells in coalrock mass. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2023;(11):17-32. (In Russ). DOI: 10.25018/0236-1493-2023-11-0-17.

7. Формализация процесса выбора технологий отработки месторождений полезных ископаемых / П.А. Каунг, В.В. Зотов, М.А. Гаджиев и др. // Горный информационно-аналитический

бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 2. С. 124-138. DOI: 10.25018/0236-1493-2022-2-0-124. Kaung P.A., Zotov V.V., Gadzhiev M.A., Artemov S.I., Gireev I.A. Formalization of selection procedure of mineral mining technologies. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2022;(2):124-138. (In Russ). DOI: 10.25018/0236-1493-2022-2-0-124. 8. G ubanov S., Petsyk S., Komissarov A. Simulation of stresses and contact surfaces of disk rolling cutters with the rock when sinking in mixed soils. E3S Web of Conferences. 2020;(177):03008(1-5). DOI: 10.1051/e3sconf/202017703008. 9. Алгоритм определения максимальной мощности привода подачи карьерного бурового станка / Д.А. Кузиев, И.Ю. Пятова, И.Н. Клементьева и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2019. № 1. С. 128-133. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-01-0-128-133. Kuziev D.A., Pyatova I.Yu., Klement’eva I.N., Pikhtorinsky D. Algorithm for the determination of maximum feed drive power of drilling rigs in open pit mining. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2019;(1)128–

133. (InRuss). DOI: 10.25018/0236-1493-2019-01-0-128-133.

10. Клементьева И.Н., Кузиев Д.А. Выемочно-погрузочный драглайн с ковшом инновационной конструкции // Гор ный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2019. № 7. С. 149-157. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-07-0-149-157. Klementyeva I.N., Kuziev D.A. Extracting-and-loading dragline with innovative design bucket. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2019;(7):149-157. (In Russ). DOI: 10.25018/0236-1493-2019-07-0-149-157.

11. СоловьевС.В., КузиевД.А. ИсследованиежесткостныхпараметровприводатяговогомеханизмадраглайнаЭШ-10/70 // Уголь. 2017. № 1. С. 37-38. DOI: 10.18796/0041-5790-2017-1-37-38. Soloviev S.V., Kuziev D.А. Dragline ESh-10/70 linkage stiffness parameters study. Ugol`. 2017;(1):37-38. (In Russ). DOI: 10.18796/0041-5790-2017-1-37-38.

12. G alkin V.I., Sheshko E.E., Dyachenko V.P., Sazankova E.S. The main directions of increasing the operational efficiency of high productive belt conveyors in the mining industry. Eurasian Mining. 2021;36(2):64-68. DOI: 10.17580/em.2021.02.14.

13. A digamov A., Zotov V., Kovalev R., Kopylov A. Calculation of transportation of the stowing composite based on the waste of watersoluble ores. Transportation Research Procedia, St. Petersburg, 02-04 June 2021. St. Petersburg, 2021. P. 17-23. DOI: 10.1016/j.trpro.2021.09.020.

14. Галкин В.И., Доблер М.О., Дьяченко В.П. Обоснование конструктивных параметров линейной вантовой секции подвесного канатного конвейера типа ropecon® // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2023.№ 11. С. 115-127. DOI: 10.25018/0236-1493-2023-11-0-115. G alkin V.I., Dobler M.O., Dyachenko V.P. Substantiation of design parameters of a linear cable-stayed section of a ropecon® type suspended rope conveyor. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2023;(11):115-127. (In Russ). DOI: 10.25018/0236-1493-2023-11-0-115.

15. Malakhov V.A., Tropako A.V., Dyachenko V.P. Rolling resistance coefficient of belt conveyor rollers as function of operating conditions in mines. Eurasian Mining. 2021;(2):64-68. DOI: 10.17580/em.2022.01.14.

16. Дмитриева В.В., Собянин А.А., Сизин П.Е. Моделирование плавного пуска для асинхронного двигателя ленточного конвейера // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022;(6):77-92. DOI: 10.25018/0236-1493-2022-6-0-77. D mitrieva V.V., Sobyanin A.A., Sizin P.E. Modeling soft start of belt conveyor induction motor. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2022;(6):77-92. (In Russ). DOI: 10.25018/0236-1493-2022-6-0-77.

17. Mnatsakanyan V.U., Surina N.V., Belyankina O.V., Sizova E.I. Assembly accuracy of power cylinders for powered roof supports in longwalls. Eurasian Mining. 2023;(1):50-54. DOI: 10.17580/em.2023.01.11.

18. Sevagin S.V., Mnatsakanyan V.U. Ensuring the required manufacturing quality of hydraulic-cylinder rods in mining machines. 2020 IOPConf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 709 044095. DOI: 10.1088/1757-899X/709/4/044095.

19. Методика расчета допустимой нагрузки на очистной угольный забой по газовому фактору / С.В. Сластунов, Г.Г. Каркашадзе, К.С. Коликов и др. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2013. № 6. С. 53-59. Slastunov S.V., Karkashadze G.G., Kolikov K.S., Ermak G.P. Calculation procedure for permissible coal breakage face output by gas factor. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2013;49(6):888-893. (In Russ).

20. Прогноздебитаметанаприизвлеченииизугольныхпластов / С.В. Сластунов, К.С. Коликов, Е.В. Мазаникидр. // Наукаитехникавгазовойпромышленности. 2020. № 2(82). С. 77-88. S.V. Slastunov, K.S. Kolikov, E.V. Mazanik, I.A. Komissarov. Forecast of methane flow rate during extraction from coal seams. Scienceand Technology in the gas industry. 2020;2(82):77-88. (In Russ).

21. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015617827 Российская Федерация. Программа расчета предельно допустимой нагрузки на очистной забой угольной шахты по газовому фактору: № 2015614769: заявл. 04.06.2015: опубл. 23.07.2015 / Г.Г. Каркашадзе, С.В. Сластунов, К.С. Коликов; заявитель ФГАОУ ВПО «НИТУ «МИСиС».

For citation

Zotov V.V., Kolikov K.S., Guseva I.P., Petsyk A.A., Belyankina O.V. Regarding the maximum feed rate of the shearer with account of the coal seam gas emission characteristics. Ugol’. 2024;(6):96-100. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-6-96-100.

Paper info

Received May 6, 2024

Reviewed May 16, 2024

Accepted May 26, 2024

SPECIAL ISSUE




Hot from the press
Partners