автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Обоснование параметров технологии очистной выемки угля агрегатами со струйными органами разрушения массива

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию

Московский государственный горный университет

На правах рукописи МЕДВЕДКОВА Елена Владимировна

УДК 622.022

обоснование параметров технологии очистной выемки угля агрегатами

со струйными Органами разрушения массива

Специальность 05.15.02 — «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1994

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

докт. техн. наук, проф. КУЗЬМИЧ И. А., . канд. техн. наук КУЗНЕЦОВ Г. И.

Ведущее предприятие — Сибирская горно-металлургическая академия.

в........ ..„ _____________ _____.___________г__________ совета

К-053.12.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Научный руководитель "докт. техн. наук, проф. МИХЕЕВ О.В.

Официальные оппоненты:

V 1994 г.

Автореферат разослан

1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

канд. техн. наук, доц. КОРОЛЕВА В. Н.

ОБЩАЯ ХЙРА1ГГЕРИСТ1т РАБОТЫ

Лтауалыюсть работы Бее более углубляющийся экономический кризис поставил в тяжелые условия все отрасли промышленности страны,однако угольная промышленность,с ее специфическими особенностями, оказалась едва ли не в самом трудном пояснении. Система обеспечения отрасли материальными ресурсами неудовлетворительна из-за непомерно возросших цен,предприятия-потребители не в состоянии своевременно погашать долги. Что касается горно-геологических 'условий-, то и здесь ситуация более чем затруднительна. В настоящее время на шахтах Кузбасса отрабатывается пласты,находящиеся отнюдь не в благоприятных горно-геологических условиях. За прошедшие десятилетия активной разработки Кузнецкого угольного бассейна значительно увеличилась глубина ведения горных работ,нарущенность горнсЗго. массива, что обусло-_ вило рост негативных явлений горного давления и их непредска-, 5уеместь; -отмечается , как следствие,высокая газоносность отрабатываемых пластов. Высокая газоносность пластов ,в свою очередь, делает-еще более опасным применение электрооборудования в шахтах. Однако господствующие в угольной промышленности технологии базируются на применении электрических угольных комбайнов., конвейеров и прочего оборудования. Применение комбайнов делает необходимым оснащение горных выработок оборудованием и средствами пылеподавления. Все это позволяет делать вывод как о недостаточной' безопасности "сухих" способов ведения горных работ, так и о' их высокой энергоемкости.

Простой перенос гидромониторных приемов разрушения угля в львы с механизированными комплексами- не дал положительных результатов. Гидромеханические способы разрушения угля в лавках, предложенные ИГД им..&. А. Скочинского и предполагают проведение щелей в массиве высоконапорными (50-70 МПа) тонкими

- 1 —

до Зил) струями чистой воды с последующим механическим скалы» кпнием угля из щелей являются .менее энергоемкими, чем традиционная гидроотбойка, т. е. более перспективными. Однако наличие механических скалывателей утяжеляет очистное оборудование • в лаве,высокие давления в шахтах.отсутствуют,равно как и чистая технологическая вода,

Поэтому научная задача по выбору оптимальной технологической схемы и параметров струйно-щелевого (без механических екзльшателей) разрушения угля в |авах гидромеханизированных иахт со снижением энергоемкости процесса транспортно-добычных работ является актуальной.

Цель® работы является установление зависимостей параметров .технологии очистной выемки угля агрегатами со струйными органами разрушения массива от комплекса природных и горнотехнических факторов для обоснования-области" эффективного ее применения и разработки прогрессивных технологических схем отработки запасов угольньс' месторождений на гидрошахтах.

Идея(работы состоит в снижении энергоемкости'процесса разрушения угля при струйно-щелевом способе за счет перекрещивания деух струй,одна из которых (фланговая) ориентирована вдоль фронта лавы,а другая : (фронтальная) - перпендикулярно франту лавы, а также' за счет работы обеих струй лишь боковыми поверхностями,снижения мощности.фронтальной струи по сравнению с фланговой,--прорезают фланговой щели авангардно фронтальной и перевода этих струй из разряда пересекающихся е разряд перекрещивающихся с сохранением частичного взаимного контакта.

Основные иаучньэ положения, разра^ютаюше лично 'соиакате-. леи.н ношика: ,

Разрушение угольного массива осуществляется отделением полосы угля в лаЕе заданной ширины и любой длины,и, в отличие от ¡Известных схем, достигается прорезанием. фланговой и фронтальной щелей из горизонтальных щелей,проводимые авангардно фронтальной щэли подрезными струями;при этом фронтальная 'глубина горизонтальных'(подрезных) щелей должна быть больше шарики снимаемой полосы угля, а прорезание. горизонтальных щелей долею быть совмещено по времени с прорезанием фланговой и

фронтальной щелей.

Сохранение устойчивости новой поверхности забоя а процессе снятия полосы угля заданной .ширины .достигается снижением мощности фронтальной струи по сравнению с фланговой,прорезанием фланговой щели авангардно фронтальной и переводом этих струй в разряд перекрещивающихся о сохранением их частичного контакта между собой.

Параметры технологии, основанной на флангово-фронтальной схеме взаимодействия струй, воды определяются с учетом изменения мощности пласта,шага ' подвиганип крепи (толщины снимаемой стружи по всей мощности пласта за один проход выемочной машины), давления высоконапорной ■ воды,расхода ее,а также крепости угля по шкале проф М. Протодъяконова.

Обосновшигость1 и достоверность каучнья пологяшгй, выждав и рзгсо.'.яндащкй подтззерддаягся достаточным объемом стендовых испытаний для установления фокуса,факела и условия рассеивания энергии фланговой и фронтальной струй в фокусе и факеле,в том числе при переводе струй из категории "пересекающихся" в категорию "перекрещивающихся"; ' . •

- удовлетворительной сходимостью результатов теоретических, и лабораторных исследований (расхождение не превышает 12%).

Значение работ Научное значение работы заключается в дальнейшем развитии методических принципов создания технологии гидравлической выемки угля агрегатами со струйными органами разрушения.

Пролтичесзгаэ значение диссертации заключается в разработке рекомендаций, применеия технологии очистной гидравлической выемки угля агрегатами со струйными органами разрушения.

. Реализация вызодов и рекоме11даций работы. Штодические рекомендации по выбору параметров технологии очистной выемки струйными органами разрушения массива использованы институтом ВНИИгидроуголь при разработке ТЗ на агрегаты АФТ и АВГ.

Апробация работы Основные положения диссертации, а . также отдельные . ее положения доложены на научном семинаре кафедры ТПУ Московского гоударственного горного университета (г. Москва, 5,994) и-'секции, ученого совета ВНИИгидроугля (г. Новекуз-

н;цк,:993). ■ .

Публикации. Но теме диссертации опубликовано две научных статьи,одно учебное пособие и получено пять авторских свидетельств на изобретения.

. ООъем работа Диссертация состоит из введения,пяти глее и заключения, изложенных на 1РО страницах -машинописного текста, содержит % таблиц, (О рисунков, список литературы из $8 наименований' и приложения. д

(

' ОСНОВНОЙ СОДЕРШШИЕ РАШШ

Исследованию физических,гидравлических и технических особенностей стЬуй воды,а также их взаимодействия с угольным массивом и друг с другом посвящены работы ИГД им. А. А. Скочинского (лроф. , д. т. н. И. А. Кузьмича, С. С. Шавловского, к. г. н. В. Е, Бафта-л:-всюго , К'. А. Голь дина , Г. И. Кузнецова, МЛ1. Рутберга и др.), К:шгидроугля (проф. д.т.н. . А. А, Атрушцевнча,к.т. н. В. Ф.Крылова, Б. Е Сдинокова, А. Е-. Сазонова и др.)' 1»1ГГУ( проф. .д.т.н.О. В. Ми-жеева, Л И. Кантовича и-др.). В этих работах научно доказаны необходимость и возможность использования на гидрошахтах гидро-неханигированных комплексов при переходе на глубокие горизонта. При этом замена системы КСО лавами с комплексам! снижает лохергУ угля ■в недрах I! обгем нарезных работ.

Серийные комплексы имею механические- органы разрушения угля - нарушается принцип единства, энергоносителя для транс-портно-добычных операций,в результате снижается производительность, труда, растет себестоимость добычи тонны угля, остается недостаточно высокой надежность очистной техники при большой ей' металлоемкости;гидравлическая технология утрачивает свои преимущества.

попытки использовать гидромониторную струю с давлением до 12 Ш1а и расходом воды на один насадок 0,05 ..,1 м^/с в лаве зли отделения полосы (стружки) угля .при'расположении гидромонитора с фланга лавы (фланговая схема) не дали пололителышх результатов вследствие «алой глубины зарубнгй (Фланговой)

- 1 -

ли,вскрытия ее' в завальную сторону,рикошета струн ъ ту же сто рону (А. А. Атрушкевич, В. Ф. Крылов, А. Е. Сазонов и др.).

Использование одной или нескольких струй по фронталыг.ч' или " фронтально-наклонной схемам (А. А. Атрушкевич, А. Г. Добряков, О. В. Михеев, И. С. Патрушев и др. ) также не помогли достичь поставленной цели из-за невозможности контролирования стабильности ширины-'снимаемой полосы угля, как и самого процесса снятия, неустойчивости забоя,образования негабаритов.

Наиболее удачной явшась фланговая схема гидромеханической выемки угля,разработанная ИГД им. А. А. Скочинского. Благодаря ей стало возможным отделение полосы угля заданных размеров при сохранении нового забоя устойчивым. Однако эта схема пока йе нашла широкого применения в промышленности из-за необходимости использования для ее внедрения средств создания высокого давления воды (50-70 МПа) и чистой технологической воды,которой шахты также не располагают. С помощью этой схемы не удастся осуществить снижение металлоемкости очистного оборудования,решить вопросы'гидротранспорта угля.

В основу исследования положена предложенная ВНИИгидроуг-, лем (Б. И. Медведков, Е. Е Медведкова, В. Ф. Крылов, А. Е. Сазонов) схе--ма разрушения угля двумя пересекающимися струями,одна из которых проводит фланговую (параллельно фронту лавы) или зарубную щель по вертикали,другая - фронтальную (перпендикулярно фронту лавы). или отрезную щель также по вертикали. Стволы гидромонитора, соответственно фланговый и фронтальный, жестко связаны между собой. С помощью - такого струйного аппарата возможно отделение полосы1угля заданной ширины блоками заданных размеров при соответствующем перемещении струйного аппарата и выемочной машины,на которой аппарат закреплен.-'

Недостатками схемы являются: отсутствие рекомендаций как в технологическом, так и' в методическом плане о последовательности выполнения основных операций при работе выемочной машины а лаве; отсутствие, расчетных ■ связей для установления параметров многосопловой выемочной машины ■ при количестве > струй более двух;недостаточная устойчивость нового забоя а процессе снятия полосы угля заданной ширины;малоэффективное сочетание работы

струй"боковой поверхностью и торцем.

Дгя достижения поставленной в данной работе цели в задачи исследования входило: '

- предложить и обосновать технологическую схему струйной отработки полосы угля заданной ширины в лаве с механизированной крепы:, обеспечивающую отделение угля от массива блоками заданных гидротранспортом размеров при обязательной устойчивости новой груди забоя в процессе снятия полосы угля и со снижением энергоемкости- гранспортно-|обычных забойных работ по сравнению с традиционной гидроотбойкой;

- разработать методику определение параметров струйного исполнительного органа многосопловой выемочной машины и технике- технологических параметров процесса очистных работ в лаве при использовании этой машины; '

■■ - составить математическую модель и алгоритм задачи об оптимизации параметров очистных работ в лаве с использованием многосопловой выемочной машины;

•; - разработать методику и выполнить лабораторный эксперимент с проверкой адекватности расчетной схемы струйно-щелевого способа разрушения угля с установленными предложенной методикой параметрами; , , , -

- разработать рекомендации по использованию конкретных параметров при выборе технологических схем для очистной выемки

] угля агрегатами со струйными органами разрушения.

В диссертации предложены и проанализированы 7 основных и ряд вспомогательных вариантов схем флангово-фронтального разрушения угля струями воды : , .

- схема 1)1 с двухсоп^овой выемочной машиной и струйным оформлением транспортабельных блоков угля;

. 7 схема N2 с двухсопловой выемочной машиной и механогид-равлиЧеским способом, получения угля заданной крупности;

- схемз МЗ с трехсопловой выемочной машиной■и^механбгид-равлическим способом получения угля • заданной крупности;

- схема И4 с четырехсопловой выемочной машиной и струйным сфермлением транспортабельных блоков угля;

- схема 1)5 с. четырехсопловой выемочной машиной, ыеханогид-

— а -

равлическим способом получения угля заданной крупности и непрерывной подачей выемочной машины вдоль лавы;

-«ехема N6 с четырехсопловой выемочной машиной, механогпд-равлическим способом получения угля заданной крупности и дискретной подачей выемочной машины вдоль лавы;

- схема N7 с многосопловой выемочной машиной и струйным способом получения угля заданной крупности.

За главные критерии сравнения приняты: производительность гидроразрушения угля с образованием транспортабельных- кусков, перемещавмых с помощью воды по желобам (гидротранспорт) и надежность осуществления заданных машине функций,связанная со сложностью ее исполнения,

На основании анализа наиболее перспективными являются схемы N4 (с гидравлическим дроблением кусков) и N6 (с механическим дроблением угля и гидроприводом ). Дальнейшему анализу и совершенствованию подвергнута схема N6. Основное элементы совершенствования могут быть использованы и в других схемах.

■ На рис.1 показана принципиальная схема флангово-фронтального исполнительного органа выемочной машины с подрезными con-, лами. ' • •

В схеме N5 действуют два подрезных сопла , связанных с выемочной машиной кинематически с возможностью их авангардного выдвижения относительно машины ' ьо время действия фланговой и Фронтальной струй двухсоплового резака,закрепленного на машине с. возможностью его перемещения по ^вертикали. Характер движения машины прерывистый;машина стоит при перемещении резака вниз и вверх.

Ход резака по вертикали выполняется с верхним и никним кедорезами,что позволяет .сократить период прорезания вертикальных фланговой и фронтальной щелей и выделять из массива блок угля заданных размеров за счет его самообрушения при отламывании недорезанных перешейков угля.

Обрушенный блок разбивается на куски произвольных размеров, которые попадают в двухшнековую дрсбилку-питаггель, расположенную на выемочной машине впереди ее,где и доводятся.до заданной условиями гидротранспорта крупности,например,не Солее

-Ъ-

£ис. 1. Флангово-фронтальная схема взаимодействия пересекаюцикся струй

300 мм, Безнапорный гидротранспорт угля осуществляется отработавшей на отбойке угля из четырех сопел водой.

Механизм подачи выемочной машины обеспечивает ее перемещение вдоль лавы шагами с максимально возможной холостой скоростью подачи. Механизм подачи машины включается в крайних положениях резака (вверху и внизу),а также при возврате машины в исходное положение (на фланг лавы).

Горизонтальные подрезные щели (у кровли и почвы) проводятся подрезными струями во время рабочего движения резака сверху вниз или снизу вверх. Скорость выдвижения гидроцилиндрами подрезных сопел меньше скорости рабочего перемещения резака (скорости резания угля) во столько раз,во сколько раз ход подрезки Л. меньше хода <?, резака по вертикали.

' В пределах одного цикла отделения единичного блока угля происходит одно : включение -'машины на движение вперед со ско-' ростьга ¿х с одновременным отключением движен.-м резака по вертикали ( =0) и включением обратной подачи подрезных сопел и одно включение включение движения ревака по вертикали со скоростью Ь^ез с одновременным откУэчением движения машины ( =0) и включением подачи подрезных сопел со скоростью

• Производительность гидровыемки при. отработке полосы угля шириной на всей длине лавы ■при мощности пласта определяется по формуле (1):

Пn-J600 '"•ft*—/' ■ , т/с/

(1)

Для определения технико-экономических показателей агрегата. в целом его производительность определяется формулой

-Збоо ' (2)

' ¿f * Лг

Здесь приняты следующие обозначения: т- мощность пласта;

Л - ширина полосы, равная шагу подвигания крепи ; - плот-

сеть угля; 'Jy - продолжительность отработки единичного -усту-(время .одного цикла); " время холостого пробега машины в »сходное положение со скоростью холостого хода; Ткр- время передвижки крепи в случае ее передвижки после окончания работы :азпгны по отделению полосы угля.

Выполненный анализ по заданным критериям определил перс-; ¡ективность использования такой .флангово-фронтальной схемы ■а?рушения угля в лаве,у которой отделение полосы угля по дли-лавы осуществляется двухсопловым резаком и двумя подрезными труями.а получение, заданной. крупности угля дост^ается механическим путем (схема N6).

В процессе составления математической модели технологи-'еспих процессов, протекающих в лаве, были определены формулы, по старым расчитывается расход воды на двухструйный резак Quo , гсход воды на подрезное сопло ¡Зп .дополнительный расход воды а гидротранспорт , давление. низконапорной воды,подаваемой машине при необходимости в расходе Qs>on - ¡0^ -

Располагая данными о /7л>и Qr .определили энергоемкость, ".роцесса гидровыемки

9 ' ^ QjwyOrp ; *Яг.«/ГУ (з)

гв ' fOOO ■ У7гз

■ »

В заключении методической части приведен алгоритм решения задачи.о нахождении оптимальной Пгв и, минимальной' гЭт , оыла составлена программа для расчета этих параметров, на IBM -'3, выполнен пример расчета для конкретных условий очистных.ра-гот. Расчет показывает,что энергоемкость процесса гидровыемки находится в пределах 6-7 кВт. ч/т,что примерно вдвое ниже,чем тфи производстве.аналогичных.работ в лаве с помощью.традиционной гидроотбойки. Кроме того,благодаря отделению . угля.крупными блоками резко снизится выход мелких классов угля из забоя ("по данным ВВДгидроугля ,гидроотбойка дает до 30%- мелких ; лассов угля от общего объема добычи).что повлечет за собой снижение эатрат по всему комплексу угледобычи вплоть до обезвоживающей фабрики.

-Ю-

В целом полученные результаты свидетельствуют о том,что использование струйно-щелевого способа разрушения угля с усовершенствованной ' флангово-фронтальной схемой выделения блоков угля является эффективным и перспективным.

Экспериментальной проверке подвергался предлагаемый в настоящем исследовании способ взаимодействия пересекавшиеся струй с угольным массивом,включающий операции прорезания в угле вертикальных фланговой (Фл) и фронтальной (Фр) щелей.

В самой общей постановке вопроса,возникает ряд задач, свя-зайных. с установлением:

- наличия фокуса возникшего из-за слияния струй;

- наличия факела слившихся за фокусом 7струй ;

- энергетического уровня факела,в том числе,при смещении осей, пересечения Фл и Фр струй из одной плоскости в разные;

- влияния факела на состояние новой гру^'л забоя;

- принципиальной возможности вырезания из массива угля блоков угля заданных (по условиям гидротранспорта) размеров.

Для реализации поставленных задач испытаний использовались стендовые условия,которые характеризовались следующим: ' - приближенная оценка условий рассеивания энергии Фл и Фр струй осуществлялась через использование "тяжелой"(8,V кг) пластины; подвешенной шарнирно за одну сторону. Под воздействием струи (струй),факела пластина отклонялась на угол ^ , который фиксируется. Размеры пластины (330 х' 330 .мм) выбраны из условия восприятия ею наибольшего пятна факела. Угол отклонения пластины условно соответствует "энергетическому уровню" данного поперечного сечения "факела"; .

• - в двухструйном резаке использовались сопла-фильеры с диаметрами : фланговое сопло 4,Й мм , фронтальное сопло С/рр = 3,4-ММ .или с/рА = 3,65 ММ, 2,6 ММ;

- по условиям стенда максимальное исходное давление воды составляло р = 2,7 МПа,

Перед проведением опытов по разрушению образцов пересека-1-йцмися струями были опытным путем подобрано соотношение песка '

— // —

(П) "и цементjf (Ц) в образцах. '

Путем протяжки образцов с различным (скомплектованных в блок) относительно неподвижного сопла получены разрезные щели различной глубины для образцов с различным Протяжка осуществляле.сь со скоростью = 9 и 18 см/с. Наиболее приемлемой для последующих испытаний выбрана смесь с Z = 1:6,5.

Далее была выполнена проверка пригодности рекомендаций >1ГД им. А. А. Скочинского вида

* "M Pcffî / ^ (4)

положенной нами в оедову методики расчета параметров флан-гово-4ронтальной схемы очистной выемки, а именно : при LK 4àf экспериментальное обобщение (4) может быть распространено и на • проводише нами опыты, и на предложенную выше расчетно-методи-ческую часть исследования.

И,наконец,была проведена серия опытов, по отделению от "мзссива"(от цементно-песчаных образцов) блоков (кернов) sa-', данных размеров с помощью двухструйных резаков с пересекающимися осями струй. При этом проведен анализ и кавернообразования га поверхности нового фронта лавы после снятия полосы материала шириной

Проведенной сери!й опытов подтверждена принципиальная возможность разрушения угля блоками заданных размеров с помощью пересекающихся (перекрещивающихся) флангово-фронтальных. струй.

При наличии недореза грудь забоя нарушается кавернами, глубина которых не превышает 10% от ширины , снимаемой полосы, что позволяет прогнозировать устойчивость забоя,по крайней мере,на период подвигания крепи.

Авангардная по отношению к фронтальной щели глубина фланговой, более мошной струи обеспечивает при. наличии недореза (фронтальной струей) скол отделяемого блока материала в строго заданном месте, исключая возможность скола по произвольным плоскостям,в том числе по плоскости "зализывания" уступа,чем достигается высокая надежность процесса снятия полосы угля по

- а-

э

23.1203 I

- J >

Г. с 11 '

ю.созо

!з.ое:з ] \

3.1117

^ г^гг I ^

>■« аоо т.*ж :«?.з4ао 5114159 ем.из»

I

Г/,

•з

Рис. 2. График 3а.3!!сирости Эг£ от Пг& при очистной зыамке агрегатами со струйными органами разрушения угольного мзссиаа.

ьеем'у фронту улавы легкой и простой по устройству выемочной струйной машиной.

Во всех опытах с песчано-цементными образцами (38 образцов) с помощью флангово-фронтальных струй удалось выделить блек (керн) заданных размеров без скола материала по проив-нольным плоскостям. Следовательно, эффект пересекающихся (перек-регивающихся) струй как инструмента для разрушения угля блоками опытно подтвержден и может быть рекомендован для промышленного использования.

В процессе работы по оптимизации параметров рчистной выемки угля агрегатами со струйными органами разрушения угольного массива была разработана программа расчета параметров на ЗВМ. По результатам расчетов были сделаны выборки значений . параметров с помощью метода Монте-Карло (метод случайных чисел) . Выбранные группы значений параметров. обрабатывались мето-до'м математической регрессии с последующим построением графиков зависимостей ПагрК Эгваит,к, ¿¡Цд/(рис. 2).

ЗйШОЧЕШШ '

В диссертации дано новое решение актуальной для угольной промышленности научной задачи обоснования оптимальных параметров технологии очистной выемки угля агрегатам со струйными исполнительными органа&т,позволяющей повысить производительность гидравлической■выемки'и снизить энергоемкость этого процесса.

Основные' научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему:

1. Установлены осшвные причины низкой эффективности -использования струйного разрушения угля в механизированных лавах гидрошахт: '

- преждевременное . прекращение процесса гидроразрушения из-за произвольного вскрытия зарубной щели в завальную сторону и последующим рикошетом струи из-за эффекта "зализывания" сопряжения угля с вмещающими породами;"

• увеличение энергоемкости процесса из-еа использования струи как инструмента бурения в комбинации с инструментом резания.

2. Разработана технологическая схема струЛно-щелевого от деления полосы угля заданных размеров на основе пересекающихся в горизонтальной -плоскости флангово-фронтальных струй а использованием подрезных струй при работе всех струй только как инструмента резания, при работе фланговой и подрезной струй с опережением фронтальной ,и совмещением процесса-подрезку по времени с процессом проведения флангово-фронтальной комбинированной щели,позволяющем снизить энергоемкость процесса примерно вдвое по сравнению с традиционной гидроотбойкой,и обеспечить отделение полосы угля по всей длине лавы легкой гидровыемочной машиной.

3. Теоретически показано, что с использованием закономерностей струйно-щелевого разрушения угля для одиночных струй, полученных НГД- им. А. А. Скочинского, параметры многосопловой выемочной машины и технологической схемы в целом адекватны и могут быть описаны единой .мате!,--этической мо,»злыо, позволяющей оптимизировать процесс флангово-фронтального разрушения угля(с производимыми операциями подрезки) со снижением его энергоемкости. С помощью специально разработаГ-юй программы рассчитаны производительность агрегата со струйными органам; разрушения и энергоемкость процесса гидровыемки. Результаты расчетов показали, что наиболее оптимальными следует считать следующие значения параметров: т = 2-2,5м; /г = 0,3-0,5м; О « 160-300 Пз; Дио = 0,0125-0,05 М /С; 0,8-1.

Экспериментально установлена,что указанные закономерности применимы для флангово-фронтального (с подрезкой ) разрушения угля при расстоянии фронтальной и подрезных струй до груди забоя в пределах четырех диаметров этих струй .что требует соответствующей плоскостности груди'-забоя.

4. Разработаны приемы по достижению плоскостности забоя и повышению его устойчивости, заключающиеся в снижении энергетического потенциала фронтальной струи па отношения к фланговой и переводу пересекающихся струй в разряд перекрещивающихся с сохранением частичного контакта самих струй. Экспериментально установлено, что зтиш приемами наруиенность забоя кавернами от Факела слившихся струй снижена в 5 раз,а остаточная неплос-'

кслт'яость забоя,как отношение расстояния от прежней груди' засол до дна каверны на новой груди забоя к расстоянию между прежней и новой грудью забоя не превышает 10%.

5. Теоретически установлено,что снижение энергоемкости процесса струйно-щелевого способа разрушения угля является следствием отделения угля крупными блоками,габариты которых д:>пты примерно соответствовать; по фронту лавы и по фланговой .-лубшге - шагу подвигания крепи, а по высоте - мощности плас-са. При зтом отделяемые блоки должны дробиться механическим способом на куски крупностью,обеспечивающей беспрепятственный гидротранспорт угля из лавы. Эта мера поможет снизить выход «ехких классов угля забоя примерно вдвое. Экспериментально доказана возможность отделения полосы угля. крупными блоками с нсмош?)» струйно-щелевого способа разрушения угля.

-Оснопиыэ палошща дежеертацш отражены в следующих публикациях:

1. Модаедгава Е. В. Флангово-фронтальная схема взаимодействия струй воды и производительность гидровыемки при использо-. вашш четырехсопловой выемочной машины с механогидравлическим .способом получения угля заданной крупности. -Деп. в МГГУ. Справка о .депонировании N27/9-156,1994г..

£. Кедводггава Е. ILK вопросу о целесообразности применения д;ля гидравлического разрушения угля способа щелеобразования. -Леп. в МГГУ. Справка о депонировании N27/9-155,1994г.

3. Михеев О. В. ,Медведкова Е. В. .Некрасов В. В. Разработка .эффективных технологий подземной добычи угля с использованием струйных органов разработки. 87 стр. Москва, 1994г.

4. А. с, 1391219, М. кд, 4 ЕЕ1С25/60. Двухструйный гидравлический аппа.рат/Шдведкова Е. R , Медведков В. И. . Заявл. 11.06.85.-7ÍCIL " '

5. А. с. 1032207,R кл. F03B 11/00. Гидропрквод/Медведков В. И., Медведкова Е. В. - заявлено 19.01.82. - Опубл. в Б. И. N23,1983.

6. А. с. 1405385,Я кл. 4 Е21С 25/00 Очистной агрегат/ Медведкова Е. В. , Михеев 0. В., Сазонов А. Е., Медведков В. И., Атрушкевич А. А. Заявл. 11. 05.85. -ДСП.

7. А. с. 1240886, М. кл. Е21С 1/00,7/09, Горное сверло с уст-

ройствсм для промывки- шпура/Медведков В. И., Добряков А. Г., Медведкова Е. В. — заявлено 19.04.84. — Опубл. в Б. И. № 24, 1986.

8. А. с. 1402674, М. кл. Е21Д23/04. Секция присечной кре-¡пи/Бурчаков А. С., Михеев О. В., Медведкова Е. В. — заявлено 09.07.86. — Опубл. в Б. И. № 22, 1988.

Подписано в печать 22.11.94 . Формат 60x90/16

Объем 1 печ. л. - Тираж 100 экз. Заказ № 1049

Типография Московского государственного горного университета. Ленинский проспект, 6