автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование параметров гидросистем гидростроек механизированных крепей, обеспечивающих надежность их взаимодействия с вмещающими породами

од

Ч "'

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ШИРЯЕВ Сергей Иванович

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОСИСТЕМ ГИДРОСТОЕК МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ НАДЕЖНОСТЬ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ВМЕЩАЩИМИ ПОРОДАМИ

Специальность 05.05.06 - Горные машины

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула - 1996

- г -

Работа выполнена в Подмосковном научно-исследовательском и проектнс-конструкторском угольном институте и Тульском государственном университете.

Научный руководитель'

Заслуженный деятель науки и техники PS докт. техн. наук, проф. В.А. Бреннер

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Н.И. Харитонов кандидат технических наук A.C. Криков

Ведущее предприятие - Акционерное Общество "Тулауголь"

Защита диссертации состоится 1996 г. в $ час,

на заседании специализированного совета К.063.47.04 при Тульском государственном университете по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 90, учебный корпус 6, ауд. 311

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

«29« //

•Автореферат разослан "С J " 1 1 1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук^ •D.M.Пискунов

•ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основной объем подземной добычи полезных ископаемых обеспечивается■комплексами оборудования с механизированними крепями. В последние годы наблюдается ухудшение технико-экономических показателей их работы". Это свяаано в основном с ухудшением горно-геологических условий -эксплуатации.

Неполное соответствие конструкции гидросистем гидростоек крепи условиям эксплуатации, а также'недостаточно эффективно© управление горным- давлением приводит к гашению нагрузки на лаву на 10-30 %, производительности труда - на 10-26 %, увеличению себестоимости на 6-40 %, объемов ручного труда на 30 %.

; буцествува'лэ методы разупрочнения трудноуправляемых кровель не .обеспечивай! требуемо, о снижений динамических проявлений горного давления. Повшеииэ иесуцей способности крепей приводит к увеличен!» ' ач металлоемкости и удорожанию. Применяемые' гидросистемы гщростоен не .позволяют создавать гарантированную величину начального распора, аварийную податливость, повышенную скорость кинематического распора и удовлетворительную защиту крени от- динамического воздействия со сторокй выдающих пород. 'Поэтому проблема по-; ь'кзекия эффективности работу комплексов аа счет применения гидросистем гидлостсеп, исклйчаднх. выше перечисленные недостатки, является актуальной научной задачей.

Диссертационная работа выполнялась в соотзез-ствии с планом НИР и СКР ДО "Й-ЩУК" " Создать » внедрить гидростойку, с дополнительной .лоодамивостьа и.яс&ы&ешм начальным распором, обесяечи-Еаоау» повышеииэ эффективности работы очистного механизированного коииекса в тяж-лих горно-геологических условиях" (Н гос. per.: ; 0492061000, 0-125002000 ). '

Цель р а 0 о т ij состоит а обосновании параметров гидросистем гидростоек мехагаюироваяйых крепей с регулируемыми началь-пш| -распором, неоущей способностью и аварийной податливостью, на основании. разработанных математической модели и сависимостей, аб'ёсцттаю&т повышение скорости ¿тематического и силового распора, надёкноотц взаимодействий крепи с вмэщавштаи порода»«« при неустсйчигах и трудноуправляемых кровлях и эффективность -работы мехажгайровашш домпяекбов,. ■ .

Идея работы заключается в обеспечении требуемой надежности взаимодействия механизированный крепей с неустойчивыми и труднодоступными кровлями, достигаемой регулированием начального распора, несущей способности, аварийной податливости гидросистем гидростоек ва счет повышенной скорости кинематического распора и контроля технического состояния отдельных элементов гидросистемы для снижения объемов и вероятности нарушений кровли, деформаций й разрушения элементов крепи.

Метод исследований- комплексный, включающий обобщение ранее проведенных исследований по данному вопросу, математическое моделирование переходных•процессов.на ПЭВМ, производст- ■' венно-экспериментальные исследования с-широким.спектром измерений и наблюдений. Обработка полученных дашш прсюдклась методами теории вероятности и математической статистики. .

Научные положения, раэраб о танн ы е соискателем, и- и х нови в'н а;

- -разработана математическая модель переходных процессов в гидросистемах гидростоек, учитывающая многовариантнсе сочетание различных конструкций гидроэлементов ( предохранительные клапаны, блоки клапанов, мультипликаторы и демпфирующие устройства) для . обоснования параметров и создания гад росистом гидростоек;

- получены зависимости, устанавливающие влияние параметров < ' гидросистем гидростоек на продолжительность кинематического и си-.

лового распора, на величину начального распора, пикового давление в поршневых полостях гидростоек при динамическом нагругхении;

- определены параметры гидросистем гидростоек на основе исследования переходных процессов в гидросистемах и надежности взаимодействия крепей с вмещающими, породами, реализация которых позво-, лила разработать конструкцию гидростойки о регулируемыми начальным распором, несущей способностью й аварийной податливостью,

Достоверность научных положений," выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов- аналитического расчета на ПЭВМ, представительным объемом экспериментальных данных, удовлетворительной сходимость» результатов аналитических исследований и экспериментальных данных (расхождение не превышает 14 X). ■ , :

Н а у ч н о е. э н а ч е н и е работы состоит в разработке математической модели переходных процессов. в гидросистемах -гидростоек при многовариантном сочетании конструкций гидроэлемен-

- о -

топ, исследование которых поэзолило определить параметры гидросистем с учетом надежности взаимодействия механизированных крепей с вмещающими породами.

Практическое з н а ч е н и е заключается в разработке методики расчета параметров гидросистем гидростоек с регулируемыми начальным распором, несущей способностью, аварийной подат--дивостью -и СОЗДШ1ЯИ их инструкций, ващщеюшх авторскими свидетельствами, обеспечивающих повышение надежности вваимодействия механизированных крепей о вмешаяздими породами и эффективности работы очистных комплексов.

Реализация результатов работы. Ре-■зультатн исследований испольаованы в АО "ПНИУЙ" при создании опытных партий гидростоек ГДСЗ, ГСН и ДКО дли 110 "Велкаляй", АО "Тула-уголь" 'и концерна "Кузнецкуголъ", яри создании стенда ресурсных, динамических я импульсных нагрукений секции крепи и ее элементов. Разработанная методика расчета- параметров гидросистемы гидрос.тойки используется в АО "ПНИУИ" при проектировании гидросистем комплекса КМ 700, гидросистем * гидростоек нового технического уровня для комплекта оборудования длиннокамерной системы разработки угля, Разработанная система.повышения начального распора реализована в конструкциях стендов, внедренных в 'АО "ПНИУЙ", при испытаниях гид-рсэлементов на стадии их изготовления, Гидростойки ГСН внедрены на шахте "Подмосковная" АО "Тудауголь", а ГДСЗ, аварийные предохранительные клапаны, блоки-клапанов на руднике первого рудоуправления ПО "Белкалий". -Экономический эффект от внедрения работы составил 181737 тнс., руб, на лаву (в ценах 1990 г.). ,

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на VII Всесоюзном семинаре "Рзаимсдействие-механизированных крепей с боковыми породами" /г, Новосибирск, 1991 г,/, Всесоюзный отраслевой научно-технической конференции "Проблемы безопаской разработки калийных месторождений"/^ Солигорск, 1988 г./, научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ /г. 'Гула, 1901-96 гг./, еаседанияк научно-технического совега АО "ПНИУИ" /г, Новомосковск, 1980-96 гг./, на совещании в Гипроуглемада /г. Москва, 1990 г./.

П у б л и к а ц п и. По результатам- диссертационной работы, опубликовано 11'статей, напучено б авторских свидетельств.

'Структура и о б ъ е м работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных

на 120 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков, 12 таблиц, список литературы ив 156 наименований, 1 приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В связи с расширением разработки угольных пластов в сложных горно-геологических условиях вопросы повышения надежности взаимодействия механизированных крепей с вмещающими породами требуют обеспечить регулирование начального распора, несущей способности и аварийной податливости.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие эадачи: '

- разработать математическую модель переходных процессов в гидросистемах гидростоек, учитывающую многовариантность сочетания : различных конструкций гидроэлементов .(предохранительные клапаны, блоки клапанов, мультипликаторы и демпфирующие устройства)1, для обоснования параметров и гидросистем гидростоек;

- получить зависимости, устанавливающие влияние параметров гидросистем гидростоек на продолжительность кинематического и силового распора, на величину начального распора, • пикового давления в поршневых полостях гидростоек.при динамическом нагружении;

- разработать технические, решения гидросистем гидростоек механизированных крепей и автономных средств зашиты, позволяющие регулировать начальный распор, несущую способность, создавать аварийную податливость, защищать секцию крепи от деформаций и поломок при статических и динамических нагрузках от сил горного давления;

- провести стендовые и шахтные испытания работы гидросистем гидростоек для оценки параметров гидросистемы и составляющих ее гидроэлементов,. сходимости теоретических и экспериментальных исследований. \

. Разработанная.гидросистема гидростоек имеет следующую обобщенную структуру; гидростойки с демпферным устройством в. виде дифференциального поршня и газовой каыеры, предохранительного и аварийного клапанов или блока клапанов, обеспечивгжлцего одновременное открытие всех предохранительных клапанов-при превышении, давления выше допустимого уровня в любой из гидростоек, гидрозвмка и соединительных трубопроводов. . V

■ Разработана математическая модель работы гидросистемы гидро-ростойки, расчетная схема которой представлена на рис. 1. :

Расчетная схема гидросистемы гидростойки

\ м

1 - цилиндр, 2- шток, 3 - дифференциальный поршень, 4 - гидрозамок, 5 - газовая камера, 6 - золотник, 7 - корпус,,8 - втулка, 9 - пружина, 10 - 'пружина, 11 - плунжер, 12 - втулка, 13 - кран,

1-1 - предохранительна"! клапан

Математическая модель учитывает сжимаемость жидкости, упру-, гость стенок гидроцилиндра и подводящих трубопроводов, потери-давлении в гидролини^х па местннэ сопротивления и трение, силы инерции, иемеиение свойств жидкости под действием давления, закон изменения внешней силы, приложенной к штоку или цилиндру гидростойки, и имеет вид:

Sz _ 1 г dz -. .

—--. \A(t) - ih--Яг-Si- ^rpi ; (1)

dts dt • , J

dZ ■ aZi

о b'l — - Oka - Qk2 -d*P _ dt dt

- l • (2)

(it* Ci Ь f Dtp 1

I—_ + y2 + I- + _

ЧГцйц ххр-бтр Еж

^Zi 1 r dZi d2Z" -i

-5- = ~ S4P1 - B2- —- - S3-Pr - /?тр2 + 5(3)

dtz л^1- dt dt* ■>

d% 1 r „ dht

dt"4 i»kiL dt

[PESki - cti~ - ho) - RTP3 ]; „ (4)

dzhz _ 1 г dbz 1

■[Рг-Sk2 "«2 — ~Ci(hn + hz)+Cz(hB -h)-RTPi\;. (6)

dt2 dt

= i - rr>

d2hs 1 |- dhs'

—ss — PzS'ks - Ct--nfC3fiiB+h3-aj-S6'P26-PTp5 ;CC.)

eft* /гкз 1 dt J

' 2Рг -Po

QKI r (A-SKI • /- 1 ' . (7)

P

о - „ Qki r ¿TP , \

Pro-Vin

(8)

Pr = ----—nJ (9)

(Vi - S3-Z!)n

^ ¿Wfe" • '

Pre - —--— ! (10)

(V3 - S6-h3)

v2 z-4 [Diz(Li - Z) - Diz- (L3 - Z)] . (11)

где: mnp - приведенная масса подвижных частей секции крепи, Aft; возмущающая .сила, приложенная к гидростойке; Bi - коэффициенты

- 9 - .

жидкостного трения; Pi - давление рабочей жидкости в поршневой по-dZ óz¿

лости гидростойки; Z, —..---перемещение, скорость и ускорение

dt dtz ' штока гидростойки; Si - площадь поршня гидростойки; -R%ú - силы сопротивления движению;. S3, S4 - площади ступеней дифференциального поршня;- Di, DTP - диаметры поршня гидростойки и трубопровода; Qkt - расход рабочей жидкости через щель; Еж, £ц, £тр - модули упругости жидкости, стенок цилиндра и трубопровода; У2. Утр - объемы жидкости в поршневой полости гидростойки и в трубопроводе; тг -приведенная масса дифференциального поршня; т^г, лкз - приведенные массы подвижных частей предохранительного, аварийного клапанов и блока клапанов, ctj - коэффициенты жидкостного трения клапанов; РГ, Ргб, Pro, Ргбо - текущее и начальное давление в газовых камерах гидростойки и блока клапанов; С i - жесткость пружин;

dh dzh 1 dh¿ dzhz dh3 d2h3

hl, —,--; bz, -—, --; Ьз, — ,--перемещение,

dt dtz . dt dt2 dt dt2 скорости и ускорение соответственно затвора предохранительного Клапана; золотника аварийного клапана; тяги блока клапанов; Ski -активная площадь затвора штпанов; . ho, hn, hs - предварительное сжатие пружин предохранительного клапана, плунжера и втулки аварийного клапана и блоков; А ~ "мертвый" ход эолотника; n-i - количество золотников в блоке клапанов; Se - площадь блока клапанов; ti - коэффициент расхода; р - плотность рабочей жидкости; Р0 - давление на выходе их предохранительных клапанов; STP - площадь сечения трубопровода; 1ТР -длина трубопровода; А - коэффициент сопротивления д'Арси; 4 - коэффициент местных потерь; Vi,V3 - объем газовых камер гидростойки и блока-клапанов; л - показатель политропы; Ц -раздвижность гидростойки; L3 - ход дифференциального поршня.

. Уравнение (1) чыражаеТ движение штока, гидростойки под действием внешней нагрузки, уравнение (2) описывает изменение давления в поршневой полости гидростойки; уравнение (3) выражает движение дифференциального поршня; уравнения (4), (5), (6) описывают движение ватворов предохранительного, аварийного и блока клапанов; уравнение (?) - это уравнение расходов жидкости через клапаны; уравнение (8) определяет давление на входе в клапаны; уравнения (9), • (10) определяют текущее давление газа в газовых камерах гид-

ростойки и блока кзацекоз; уравнение (И) .редоляот текущий объем в прравевой полости гндростойкя.

Системы дифференциальная уравнений математической модели решены методом Рунге-Кутта с модификацией Гилла на ПЭВМ, Но математической модели разработан алгоритм расчета и ' пакет прикладных-программ, позволяющих по вариации исходных данных и начальны}; условий исследовать переходные.процессы изменения давления в поршневой полости гцдростойки при различных режимах нагрукения для выбора параметров гидросистем' гидростоек комплексов по следующим Критериям качества: максимальным значениям аварийной податливости, энергоемкости газовой камеры, расхода рабочей жидкости черев предохранительный* клана??, скорости сброса пикового давления, начального распора и минимальным шичеяиям скорости роста гшкового давления,. длительности воздействия пикового давления, степени сжатия гава в газовых полостях стойки и блока клапанов.

На рио. 2 приведены зависимости изменения давления в поршне'-вой полости от времени, полученные в результате теоретических-и экспериментальны;; исследований, при нагружонии гидростойки о демпферным устройством и без него.

Завюлшости изменения давления в поршневой полости и просадки штока гидрростойкн от времени

Рис. 2 , Кривые 1, 2» 3, 4 -.экспериментальные, . 5, 6, 7, 8 -'теоретические

Зависимость для определения продолжительности распора гвдро-стойки по дифференциальной схеме при передвижении секции крепи без подпора имеет следующий вид!

\ ' Рго-1'1п

£о+Ьр -:—

К ( 1 (Н - Зз^э)п

Ьп' = —- ^•¿ш+Оз^З+Ор^нл'- —:-

4С}нс Ор Ег + Зр-Рк

,(12)

а с подпором при Pn > Pro!

Prc'Vi11

Eo+bp

П

tn" Г

1

PsZL3 +DP Z-Lw

(Vi - S3-L3)n

-In

,(13)

4QhcV Op ■' EQ + Bp-Pn

где: f, t" - полная длительность распора; QHC - расход насосной станции-, Lm ~ ход штока; LHJi - длина напорной магистрали; Ocio ~ коэффициенты, характеризующие зависимость модуля упругости системы рукав - рабочая жидкость от давления; Рк - давление кинематического распора; Рп - давление подпора.

Давление начального распора определяется по выражению К DiZ-L3i D\ 1 (Soch SngP\

Рнр ; Per + -' " 4

Vz

Bu6 EK

- DmcY

(14)

"ПЧ ^КР

где: РНр - давление начального распора; лс - количество стоек в секции крепи; У - упругая деформация системы почва - крепь - кровля; БосИ' З'пер ~ плойадь основания и перекрытия; Кпч, Ккр - коэффициенты жесткости пород кровли. - ••

Достоверность разработанной математической модели гидросистемы гидростоек экспериментально обоснована в результате стендовых испытаний и исследований переходных процессов в поршневых полостях гидростоек ГСН и ГДСЗ, как оснащенных демпферным устройством,.так и без него, а также предохранительными элементами различной конструкции. Стендовые исследования проводились на динамических стендах в АО "ПНйУИ" и на стенде ПР-1000Д во ВНИШ. '

Результаты обработки осциллограмм испытаний гидростойки с демпферным устройством.и без него, поршневая полость которой защи- . щалась; различными предохранительными устройствами приведены в табл. 1Результаты испытаний показывают,.что разработанные на основании расчета .конструктивные решения элементов гидросистемы гид-

Таблица результатов испытаний на динамическом

Таблица .1

гкдгозистсма гидростойг.и ГСН стенде Пр-ЮООД

Параметры. Тип предохранителького устройства

гвтню-01 к.ор.ооо БК.00.000 1 клапан БК.00.000 2 клапана ГО'' отсутствует

Давление начального расиора, МПз 30 30 ' 30 ' 30 ■ 30

Давление газа в газовой камере, МПа 10 0 10 0 .1° 0 10 0 10 0

Давление настройки предохранительного устройства, МПа 42,0 42,0 41,0 41,5 41,5 44,5 46,0 40,0 -

Максимальное давление в поопше-вой полости ■ гидростойки, ша 55,7 59,9 44 51,6 61,5 69,0 58,2 68,5 65,7 70,0

Время роста давления Т1, мс Время сброса давления Т2,.ко 20 28 460 398 33. 23 168 162 4 Л 240 26 314 33 312 27 406 30 28

Время действия повышенного давления ТЗ, мс . 293 263 55 ' 104 254 335 15Б 280 -

Длительность динамического нагружеиия Т4, мс 496 420 224 183 540 577 432 510 -

Скорость нагружения, Ша/с Скорость сброса давления,'МПа/с 702■ 1060 82 92 413 830 , 32 133 715 73 1500 77 403 41 1355 71 495 1770

Просадка до максимального значения давления, мм 17,3 13,0 22,7 10,9 23,2 13,0 9,8 6,4 19,5 10,8

Просадка ¡птока гидростойки, км Заброс давления, % • Давление, в рессивере, Ша 35,6 32,0 33,0 42,0 50 ' 50 • 45,5 41,6 9.5 ■ 24,3 50 50 39,9-38,3 30,0 50,0 50 50 25,5 21,0 50 31,9 33,0 50 19,5 10,8 50 80

: - 13 - -

ростое.ч кофоо, БК. ООООО л демпферные устройства, а тиска конструкции гидростоек являются-по характеристикам более эффективными, чем серийно выпускаемые (величина начального распора достигает величины настройки предохранительного ¡"Лапана, создается аварийная податливость, увеличивается скорость кинематического распора),

Выполненные стендовые испытания показали хорошую сходимость-теоретически)! и экспериментальных исследований, расхождение между которыми составило 14 %.

Шахтные, испытания гидростоек ГДСЗ, гидроклаланов К.00.ООО и блока клапанов БК.00.000 проводились в лаве N 19 первого рудоуправления ПО "Белкалий" в составе крепи ВО, 2. Ш, Вмещающие породы представлены, маломощными чередующимися пачками соли и соленосной глины, что обуславливало склонность пород к-елочному обрушению с динамически!.«! нагрузки,?!! но крепь, Гидростойки ГСН испытываяись в комплексе ЮКП в лаве.И 34 а. "Подмосковная" АО "Тулауголь" со слабыми, неустойчивыми вмещающими породами.

. Минимальное.значение ' распора серийная гидсюстоек составляло 14,9 МПа в ладо N 10 и 8 Ша е лаве Н 34. Максимальные значения составляли. 28,6 Ша и 22 МПа соответственно. Начальный расяор гид-рсстоок ГДСЗ составлял 28-29 Ша, гвдростоек ГСН - колебался от 27 до 38 МПа, что было обусловлено недостаточной несудей способностью почвы я ограниченным ходом дифференциального поршня, не позволявшим штоку гидрсстойки выдвинуться на величину более 12 мм при работа системы повышения начального распора. Коэффициент"начатьногр распора при атом составлял) 0,37-0,71 - для серийных гвдростоек и 0,87-0,А - для стоек ГДСЗ( 0,8-0,55, - для серийных гидростоек, 0,67-0,96 - для гидростоек ГСН.

Сопротивление секции крепи о гвдростойками ГДиЗ было практически постоянно и соответствовало номинальному значению - 2400 кН. Сопротивление секции крепи о серийными гидростойками колебалось в широких пределах (от 852 до 2174 кН). Сопротивление секции крепи ЮКП о серийными гийростойками колебалось от 181 кН до 804 кН, ас гидростойками ГСП от 642,7. до 804 кН.

Результаты выполненных шахтных исследований показали, что. конструкция гидростойин позволяет изменять величину начального • распора от давления насосной станции до величины настройки предох- . рачительного клапана, за счет чего снизились объемы вывалов на 70-80 X, увеличить скорость кинематического расп.ора гидростойки по дифференциальной схеме на 30 % . по сравнению с серийными, что поз-

волшю увеличить скорос-гь креплешм па 1Q 1, автоматически увеличить несущую способность на £5 % при ряэдвианости гидростойки менее 100 мм, проводить ?ехничес|сор • диагностирован*» состояния отдельных з-яемвнтоз гидросистемы гидростойки.-

.Испытании выявили хорошие защитные свойства и.высокую надеа-ность гидростоек, предохранительных клапанов и блока клап^ов при статическшс и динамических нагрузках на крепь со стороны вмещающих пород, пиковое давление в поршневой полости гидростойки ГДСЗ было на 36-39 % ниже, чей в серийных. Применение блока клапанов позволило снизить пикороедавление Па 11 Z относительно давления настройки в серийных "гидростойка:;, а клапанов К.00.ООО - до 7 X.

Максимальная скорость опускания кровли, Зафиксированная аппаратурой ЦР1, при этом составила 180 мм/о.

Подтверждена также адекватность теоретических и эксперимен тальных данных (сходимость;86 %),

В результате выполненных раЗот Сила установлена,- экономически обоснованная область пр»а*екешга гидросистемы с ыноговариаптным набором защитных устройств в крепях различной конструоди. '

• Шахтвые исааздования . эффективности применения гидросистем гидростоек подтвердили повышение надежности вваишдействйя. иоддер-живавдх элементов крепи с лородачи кровли. (Повшение начального распора улучшило контактирование крепи с кровлей, повалившее уменьшить ширину вены незакрепленного пространства в 1,3-2,'Б раза и объемы вывалов в 1,6-3 раза, а применение предохранительных . и демпфирующих устройств позволило снизить нагрузки на элементы' крепи при дшацическом воздействии на 36-39 ) ■ ■ '■'..•

а«ономическаа;8ффекТ1Шй0сть от внедрения результатов работы достигается за счет снижеиш' о&ьемрб вывалов, трудоёмкости гай»--еыов ручных работ по перёдвдаонш секции Крепи из положения "на- , жестко" 'на' новую' маэдиую дорогу,' увеличения скорости ккиематичес-кого распора, снижение длительности, силового распора и, как следс- . твие, скорости крепдеция лавц, 'сокращения -расходов на заработную' плату и лесоматериалы, сокращенна ««згшуатациойных расходов'яа' техническое обслуживание и"ремонт. .

Фактический экономический з#ект составил 181737 тыс. руб. на лаву (в Ценах 19S0 г.].

- 15 -3 Л К Л Ю Ч ЕНИ Е

Представленная диссертационная работа является научной квалификационной работой, в которой содержится новое решение задачи -установлены зависимости для определения параметров гидросистем гидростоек, учитывающих влияние продолжительности кинематического и силового распора, требуемую величину начального распора и пиковое давление в поршневых полостях гвдростоек, обеспечивающих повышение надежности взаимодействия механизированных крепей с вмещающими породаш и эффективности работы выемочных комплексов.

Основные научные и практические результаты ваключаются в следующем:

.1. Разработана математическая модель переходных процессов в гидросистемах гидростоек, учитывающая многовариантное сочетание различных конструкций гидроэлементов (предохранительные клапаны, блоки клапанов, мультипликаторы и демпфирующие устройства), позволяющая обосновать параметры гидросистем гидростоек механизированных крепей.

2. Получены зависимости, устанавливающие влияние параметров гидросистем гидростоек на продолжительность кинематического и силового распора, величину начального распора и пикового давления в поршневых полостях гидростоек при динамическом нагружении.

3. Обоснованы параметры гидросистем гидростсек с регулируемыми начальным распором, несущей способностью и аварийной податливостью, обеспечивающих уменьшение зоны незакрепленного пространства в 1,3-2,5 раза и объема вывалов в 1,5-3 раза, и снижение нагрузки на элементы крепи при динамическом нагружении-на 36 - 39 X.

4. 'Разработаны гидросистемы гидростоек крепи, позволяющие повышать величину начального распора до величины настройки предохранительного клапана, резервировать часть хода гидростойки, снизить величину и длительность воздействия пикового давления, возникающего при динамическом нагружении гидростойки, диагностировать техническое состояние отдельных гидроэлементов гидросистемы.

5. Обоснована область применения составляющих частей гидросистем в зависимости от горно-геологических условий.

6. Фактический экономический эффект составил 181737 тыс.руб. на лаву (в ценах 1.990 г.).

Основное содержание диссертационной работы отражено в следующих публикациях:

1. Анализ конструкций адаптивных гидрос^ек механизированных крепей/Швыряев 0.И.//Механизация горных работ ка угольных вахтах. - Тула; ТулПИ, 1090. - С. 114-123.

2. Математическая модель процесса динамического нагружения гидростойки с гидроаккумулятором и дифференциальным предохранительным клапаном/Швыряев С.И.; Подмосковный научн.-исслед. и проект.-констр. угольный ин-т. Новомосковск, 1991. - 12 е.- библиогр. 5 назв.- Рус. - Деп. в ЩШИуголь. 12. 05. 91. H 5206.

3. Стендовые испытания гидроустройств механизированной крепи/ZA. Л. Подколзин, С. И. Швыряев, С.Г. Баранов, А.Н. Галаев, C.B. Поляков//Созершенствование техники и технологии ведения горных работ : Сб. науч. тр./ПНИУИ; - Тула. - 1992. - С. 76.

4. Сидорчук В.К., Орехов И.С., Швыряев С.И. Особенности, конструкции бееразгруеочных комплектов передвижных опор//Совершенствование технологий подземной разработки угольных месторождений/Сб. научн.тр./ПНИУИ. - Новомосковск. 1995. - С. 11Б.

б. Структурный анализ и оптимизация параметров гидросистем гидростоек/А.А.Подколзин, С.И.Швыряев, В.М., Степанов, В.А.Суш-кин//Совершенстьование технологий, подземной разработки угольных месторождений: Сб. науч.тр./П!ШУИ. Новомосковск. - 1995. - С. 47.

6. Гидравлическая стойка шахтной механизированной крепи/ ПШШ - Швыряев С.И.. Подколзин A.A., Степанов В.М. , Потапенко В.А., Дубовский Ю.П. - положительное решение от 22.09.92 по 'заявке N 6009155/03 (075430) от 12.11.91. - 8 с.

7. A.c. 1800052 СССР, Е21 23/16. Гидросистема механизированной крепи/С.И.Швыряев, А.А.Подколзин, Ю.П.Дубовский, Ф.С.Чендев и В.В. Сухов (СССР). N 4909774; Бюл. N9-3 С.; Ил. 1.

Заявл. 11.02.91; Опубл. Щ. 03. 93.

Иодиисако в печать ZfjS-jc. Формат бумага СОх81 1/16. Бумага тшюграф. 2. 0<i>ccnian ьечшь. Уса. Eti-t. . Усл. кр.-шт. . У^-взд-в-^ТирааЛГ экз. Заказ 4 .

Тулыжнй государственный тагверезггеп. ЗСОБОО, Тува, просп. Ленива, 32. Подразделение oncpirr.muoü цолкгргфял Тульского государственного ymmtp-сатета. ЗУбйОО Тула, у.ьД>плдииа, Iii.