автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Разработка и исследование средств бурения с регулируемым ударным импульсом для шпуров и скважин

Нсатрольнш!

ОЯГПЛ ВИ1

На правахрукописи'

ПИВНЕВ Владимир Анатольевич

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ БУРЕНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ УДАРНЫМ ИМПУЛЬСОМ ДЛЯ ШПУРОВ И СКВАЖИН

Специальность 05,05.06 - Горные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2004

Работа выполнена в ОАО «Апатит» и государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научныйруководитель— доктор технических наук, доцент

Ведущее предприятие - ООО «ОМЗ-Горное оборудование и технологии».

Защита диссертации состоится 22 июня 2004 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1303.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 21 мая 2004 г.

ДЛЛОнгмейстер

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Л.К.Горшков,

кандидат технических наук

ИЛ.Шелепанов

ученый секретарь

диссертационного совета д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Развитие горного машиностроения в СССР и РФ было направлено на создание разнообразной и эффективной отечественной буровой техники при необходимых объемах производства; создавались отечественные модернизированные пневматические перфораторы с улучшенными характеристиками (НИПИрудмаш, ИГД им. А.А.Скочинского), гидроперфораторы, не уступающие зарубежным аналогам (Гипроникель), в планах было создание новейших буровых станков и установок буровых шахтных. Особенности 90-х годов резко изменили положение - значительная доля заводов горного машиностроения оказалась за рубежом, свернуты программы по НИР, исследовательские и проектные институты работают не достаточно эффективно. На горных предприятиях становится все сложнее поддерживать существующее оборудование в работоспособном состоянии. Однако, ОАО «Апатит» при наращивании объемов производства в последние годы вынуждено находить возможности покупать лучшие образцы буровой техники как отечественной, так и зарубежной - станки Solo и установки Minimatik фирмы Tamrock, цена которых значительно превосходит цены отечественных аналогов. Это ставит вопросы по расширению применения отечественных образцов буровой техники. Эксплуатируемая отечественная буровая техника в значительной степени изношена и устарела. Внедрение новых образцов буровой техники в производство происходит редко. Поэтому необходимо проведение исследований для создания новых буровых технологий и образцов отечественной буровой техники, эффективность которых обоснованы теоретически и подтверждаются экспериментально. Так, например, в настоящее время совершенствование конструкций переносных перфораторов (ПП-54, ПП-63 и др.), станка СБШ-250 позволит повысить производительность бурения в сравнении с образцами традиционной компоновки, что сделает их конкурентоспособными с западными образцами при бурении апатитовых и залегающих совместно с ними других руд. Целесообразно обоснование базовых моделей буровой техники в условиях ОАО "Апатит".

В качестве буровой машины целесообразно применять модернизированные перфораторы, имеющие повышенные скорость

бурения и стойкость

класть

применения и базирующиеся на стандартных узлах и деталях, что позволит значительно снижать себестоимость бурения и число бурильщиков.

Работа базируется на исследованиях: Алимова О.Д.,

Асатура К.Г., Загривного Э.А., Иванова К.И., Кантовича Л.И., Коломийцова М.Д., Красникова Ю.Д., Нагаева Р.Ф., Подэрни Р.Ю., Соколинского В.Б., Хазановича Г.Ш., Ушакова Л.С. и др.

Целью работы является разработка модернизированных конструкций пневмоперфораторов и погружных пневмоударников с оптимизацией их основных параметров по разработанным механико-математическим моделям для повышения скорости бурения и стойкости бурового инструмента.

Идея работы: модернизация конструктивных схем перфораторов и погружных пнемударников с учетом повышения КПД передачи удара с переходом на квазипластический удар на основе дребезга меньшей части разделенного ударника и получения рациональной формы ударного импульса, позволяющего производить эффективное разрушение породы.

Защищаемые научные положения.

1. Установлено, что при соотношении массы ударника к условной массе штанги большем суммы удвоенного коэффициента восстановления скорости ударника и квадрата этого коэффициента происходит превышение передаваемой энергии от поршня к штанге при квазипластическом ударе по сравнению с частично упругим, при этом такое условие является критерием для определения рациональных масс ударной системы.

2. В ударной системе, в которой поршень-ударник разделен на большую (поршень) и меньшую (боек) части, формируется суммарный ударный импульс регулируемой амплитуды и продолжительности, состоящий не менее чем из трех всплесков (подимпульсов), параметры которых управляются изменением расстояния между штангой и бойком.

3. При демпфировании ударной нагрузки погружного пневмоударника установкой упругих элементов перед поршнем, сила, продолжительность удара и основные параметры которого описываются параметрическим дифференциальным уравнением, достигается прирост скорости бурения и стойкости долота за счет регулирования параметров ударного импульса.

Основные задачи исследований:

1. Анализ существующих и перспективных способов и технических средств ведения буровых работ в условиях ОАО "Апатит".

2. Разработка механико-математических моделей описания процессов в ударных системах буровых машин.

3. Разработка методики расчета параметров элементов ударных систем "поршень-боек-штанга" для достижения роста КПД удара.

4. Обоснование компоновочных схем модернизированных перфораторов и погружных пневмоударников, их конструкций и областей применения.

5. Анализ и экспериментальные исследования на стендах и в рудничных условиях основных параметров конструкций модернизированных перфораторов и погружных ударников для буровых станков.

6. Разработка конструкций модернизированных перфораторов и погружных пневмоударников для буровых станков и определение их рациональных параметров по алгоритмам, учитывающим динамические процессы модернизированных перфораторов и ударников.

Методы исследований

Для решения поставленных задач был выбран комплексный метод исследований, включающий методы математического анализа, результаты которого сопоставлялись (корректировались) на базе анализа и обобщения данных, получаемых в процессе проведения лабораторных и промышленных экспериментов. При этом использовались методы: аналитический (обзор, обобщение и анализ выполненных ранее научных исследований); математического моделирования (оптимизации параметров буровых машин); экспериментальный (физические эксперименты на стендах и опытно-промышленные исследования по совершенствованию конструкций буровых машин).

Научная новизна заключается в определении новых функционально-параметрических зависимостей, полученных на основе стереомеханической теории удара, позволяющих определить соотношение масс разделенных частей ударника и обеспечивающих повышение КПД передачи удара, обоснование компоновочных схем перфораторов и пневмоударников на основе исследования

механико-математических моделей, описывающих их функционирование.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, подтверждается использованием апробированных математических методов, фундаментальных положений по динамике машин, адекватностью поведения расчетных динамических моделей буровых машин объектам исследования, удовлетворительной сходимостью результатов аналитических и экспериментальных исследований на стендах и в шахтных условиях, а также достаточным объемом экспериментальных исследований в условиях Кировского и Восточного рудников ОАО «Апатит».

Практическая ценность. Разработанные методики расчета ударных систем позволяют с большей достоверностью рассчитывать параметры сдвоенных ударников и подпружиненных ударных систем. Конструкция перфоратора с разделенным ударником позволяет повысить скорость бурения на 20-30%, погружной пневмоударник, основанный на предложенном новом способе бурения для СБШ-250 позволяет повысить стойкость шарошки (на 10 %) и увеличить скорость бурения на 10-15 %.

Реализация результатов работы

Варианты конструкторской документации на основе принципиально новых схем средств бурения используются в ОАО «Апатит».

Пакеты программ (MORF2, DRILL2) используются в учебном процессе СПГГИ для специальностей 170100.

Апробация работы

Результаты работы обсуждались на семинаре в ОАО «ЦГМ «Ижорские заводы» (2002 г.), на семинаре ИПМАШ РАН 19.12.03 г.; на Международном семинаре «Ударные, вибрационные машины», ОрелГТУ, г. Орел (21-22.10 03); на кафедре "Горные машины и оборудование" МГГУ на конференции «Неделя горняка» 28.01.04 г., на научно-методическом совете УМО-горное (2003), межкафедральных семинарах ГЭМФ СПГГИ (2002, 2003, 2004).

Личный вклад автора диссертационной работы состоит:

- в разработке новых механико-математических моделей и алгоритмов, позволяющих оптимизировать различные конструкции перфораторов и пневмоударников;

- в обосновании конструкции перфоратора со сдвоенным ударником и нового способа шарошечного бурения с погружными пневмоударниками и получении формы ударного импульса с регулируемыми параметрами;

- в разработке методики расчета основных параметров погружного пневмоударника с учетом динамических процессов.

Публикации

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 4 статьях и тезисах доклада, по теме диссертации получены 2 патента РФ.

Структура и объем работы

Во введепии дается общая характеристика работы.

В главе 1 приведен анализ тенденций совершенствования буровых технологий и техники и медодик расчета основных параметров.

В главе 2 изложены теоретические основы формализованного процесса бурения.

В главе 3 содержатся результаты лабораторных и стендовых исследований по изучению параметров ударных импульсов для систем "ударник-боек-поршень".

В главе 4 рассматриваются рудничные испытания опытных образцов перфораторов и пневмоударников и перспективы по созданию новых образцов таких устройств, а также методика определения экономической эффективности их применения.

В заключении приводятся общие выводы и рекомендации.

Автор выражает искреннюю благодарность профессорам СПбГГИ (ТУ) Нагаеву Р.Ф., Тимофееву И.П., Маховикову Б.С., Кулешову А.А., Габову В.В. за консультации и помощь в работе над диссертацией, а также всем соавторам совместных исследований.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Установлено, что при соотношении массы ударника к условной массе штанги большем суммы удвоенного коэффициента восстановления скорости ударника и квадрата этого коэффициента происходит превышение передаваемой энергии от поршня к штанге при квазипластическом ударе по сравнению с частично упругим, при этом такое условие

является критерием для определения рациональных масс ударной системы.

В последние годы Кировский рудник ОАО "Апатит устойчиво наращивает годовую производительность, которая согласно ТЭО развития ОАО «Апатит», должна достигнуть в 2005 году 10 млн. тонн руды в год, а к 2017 - 14 млн. тонн. В настоящее время при проведении буровзрывных работ на Кировском руднике используются как отечественные пневматические буровые машины так и зарубежные гидравлические буровые станки. Исследования показали большие возможности по росту производительности отечественных пневматических буровых машин, что с учетом значительно более низкой стоимости такой техники в сравнении с финскими машинами, позволяет сделать прогноз возможности получения большого экономического эффекта в случае внедрения в производство модернизированных пневматических бурильных головок.

Рассмотрение различных вариантов теоретических возможностей роста скорости бурения переносными перфораторами позволил остановиться на теории дребезга для повышения коэффициента полезного действия удара поршня по штанге, при этом необходима установка бойка между штангой и поршнем.

С точки зрения теории колебаний штанга перфоратора ведет себя как стержень, работающий на растяжение-сжатие. После соударения поршня со штангой по длине последней распространяется продольная волна со скоростью а = ^Е/р , где Е -модуль Юнга, ар- объемная плотность. Следовательно, общее время распространения волны , где - длина штанги.

Будем полагать, что данное время значительно превышает время соударения. Тогда абсолютно неупругое ударное взаимодействие поршня со штангой может быть описано уравнением сохранения количества движения: пцУ - (т/ + т^) У+ , где - масса ударника; - условная масса штанги, величину которой в соответствии с рекомендациями теории колебаний следует принять равной одной трети массы штанги; V - доударная скорость поршня, - их послеударная совместная скорость.

Отсюда

У+=(т2У)/(т1+т2) (1)

Первоначальная кинетическая энергия ударника в результате ударного взаимодействия переходит в кинетическую энергию его финального отскока, энергию послеударных упругих колебаний штанги и, наконец, работу которая непосредственно идет на разрушение породы. Соответствующее уравнение энергетического баланса имеет вид:

Отсюда при учете (1) получим: т.т7У2

2 (т1 + т2)

Именно эта величина характеризует максимальные энергетические возможности ударного бурения, и КПД передачи удара определяется

Л= 2 А . (3)

(от, +т2)

где Н- коэффициент восстановления скорости поршня-ударника.

При абсолютно неупругом (то есть пластическом -ударе КПД определяется

Тогда условие превышения КПД пластического удара над упругим (т}0 > Т|) будет иметь вид

от2)от,(2Л + Л2) (5)

Это неравенство полностью совпадает с неравенством, которое получено в работе для случая схематичного представления штанги в виде груза на пружине (когда штанга имеет большую длину). Это гарантирует большую эффективность абсолютно не упругого удара, что может быть достигнуто применением промежуточного бойка (массой т^'), который располагается между собственно ударником (тг') и штангой. В ходе ударного взаимодействия ударника с бойком промежуточный боек при определенных условиях совершает серию повторных, все учащающихся микросоударений, которые приводят к тому, что

штанга и ударник «слипаются», зажимая между собой боек. Подробно дребезг был рассмотрен в работах Бабакова И.М. и Нагаева Р.Ф., где получил название квазипластического удара.

Для реализации дребезга в рассматриваемом случае необходимо выполнение следующего неравенства, первоначально полученного Нагаевым Р.Ф.

0 + Л,)(1 + Л2) (п^+тМ+т^)

Здесь и Я2 — коэффициенты восстановления скорости при соударениях бойка соответственно со штангой и с ударником.

В случае Л/ = = Л вместо неравенства (6) получим:

(1 + Л)2 К (щ+т'^т^+т^)

В работах Нагаева Р.Ф. также показано, что финальные результаты дребезга точно такие же (или почти такие же), как если бы единичное соударение носило чисто пластический, абсолютно неупругий характер. Иными словами, финальное послеударное состояние полностью соответствует состоянию после абсолютно неупругого удара. В частности, по-прежнему справедливо выражение (4) для работы, идущей на разрушение горной породы, а коэффициент полезного действия, согласно (4) имеет максимальное значение. При этом величина Ш2 имеет смысл суммарной массы ударника: т^п^'+тг' (соответственно, поршня и бойка).

Для справедливости вышеприведенных формул, характеризующих процесс дребезга, необходимо, чтобы время дребезга было существенно меньше времени распространения продольной волны по длине штанги: Для проверки

выполнения этого неравенства следует воспользоваться полученной формулой

Здесь Б - первоначальное расстояние между бойком и штангой, - характеристическое число, определяемое из

квадратного уравнения

При выполнении неравенства (6) оба корня уравнения (8) принадлежит интервалу (0, 1), а величина Ы - наибольший корень.

На рис. 1 показан параметрический график, построенный по теоретическим данным, для различных коэффициентов соотношения массы поршня-ударника и условной массы штанги

Рис. 1 Параметрический график области проявления дребезга (область, ограниченная кривыми и осями координат)

По оси абсцисс откладывается параметр отношения массы малой части ударника (бойка) к массе всего ударника: р^тг^/гпг По оси ординат откладывается R. Зона дребезга ограничивается кривой и двумя осями, т.е. при попадании точки, отвечающей заданным или выбранным параметрам в область ниже определенной кривой у — должен происходить процесс дребезга, но при этом меньшая часть ударника (боек) должна быть определенной массы. Для Я = 5/9, Ш2 = 2 кг • при точном решении т" = 0,12 кг.

2. В ударной системе, в которой поршень-ударник разделен на большую (поршень) и меньшую (боек) части,

формируется суммарный ударный импульс регулируемой амплитуды и продолжительности, состоящий не менее чем из трех всплесков (подимпульсов), параметры которых управляются изменением расстояния между штангой и бойком.

Стендовые испытания двухмассового ударника проводились на установке, схема которого представлена на рис. 2.

Разгон стального поршня-ударника (2) осуществлялся импульсным магнитнымо полем соленоида размещенного

на трубе из нержавеющей стали (1), на конце которой был закреплен стальной стержень-штанга (3). Между штангой и поршнем размещался боек (4) с диаметром равным диаметрам поршня (2) и штанги (3).

Рис. 2. Блок-схема экспериментальной установки

Импульсное магнитное поле в соленоиде возбуждалось при разряде через тиристор (7) конденсаторной батареи (С) емкостью 800 mkF, которая заряжалась от источника постоянного тока (5) с напряжением до 1000 В. При подачи управляющего импульса напряжения с генератора (6), Скорость поршня могла меняться за счет изменения напряжения заряда конденсатора. Измерение скорости осуществлялось электроконтактным методом через окна (8). Погрешность измерений не превышала 2 %.

На графиках, представленных ниже (рис. 3-6), показаны импульсы с датчиков Д1 и Д2 для различных первоначальных положений бойка относительно торца штанги от 1,0 до 20 мм, при этом импульс с первым всплеском максимальной амплитуды и большой длительности соответствует минимальному зазору между

бойком и штангой, а импульс с серией всплесков малой амплитуды и последующим длительным основным импульсом, соответствующим удару поршня через боек в штангу, соответствует зазорам более 5 мм.

При ударе единичным поршнем на осциллограмме наблюдается импульс, за которым следуют импульсы, соответствующие переотраженным с торца штанги упругим волнам.

Т---1 " ■-1---1---1-■-1

-2,0x10"4 °>° 2,0x10"4 4,0x10"4 б.ОхЮ"4 8,0x10"* 1,0x10"'

Рис.3 Осциллограммы сигналов с датчиков Д1 и Д2 для случая соударения поршня с промежуточным бойком и штангой при разных начальных расстояниях бойка от торца штанги.

На рисунке 4 представлен характерный вид сигналов с датчика Д1 для различных случаев соударения. При этом увеличение продолжительности взаимодействия поршня со штангой, то есть продолжительность ударного импульса, связано с тем, что с увеличением доударного расстояния между бойком и штангой соответственно растет фактическое время взаимодействия поршня со штангой.

Рис. 4. Вид ударных импульсов в штанге с датчика Д1 для различных конструкций поршня-ударника.

Анализ вида графиков ударных импульсов (рис.4) показывает:

удар сплошным поршнем дает классический так называемый «колоколообразный» импульс, причем скорость поршня в момент удара может изменяться в диапазоне 2-14 м/с, а величина его отскока зависит только от усилия, приложенного со стороны катушки соленоида;

поршень-ударник приходит в движение под действием усилия, вызванного действием электромагнитного поля, и несмотря на то что характер этого усилия принципиально отличается от действия силы вызванной пневматическим (гидравлическим) давлением, эффект дребезга при ударах поршнем через боек наблюдался всегда,

- удар поршнем-ударником в случае, когда между штангой и поршнем находится боек дает семейство «Л-образных» импульсов, суммарная продолжительность такого семейства примерно равно

продолжительности колоколообразного импульса от сплошного поршня-ударника;

«Л-образные» импульсы близки по форме к «идеальному» импульсу, полученному в результате компьютерного моделирования К.И. Ивановым;

энергия семейства ударных импульсов при ударе поршня с бойком и амплитуда первых импульсов в семействе на 10-1-20 % превышает эти показатели при ударе сплошным поршнем;

прохождение ударного импульса по длине штанги и характер соударения поршня и штанги ("качество" удара) вызывают наложение и искажение отраженных и переотраженных от торцов штанги импульсов;

для кристаллических мягких и средней крепости пород, у которых энергоемкость скалывания много меньше энергоемкости разрушения от сжатия, и в случае использования бурильных головок с независимыми ударным и вращательным механизмами, с учетом гипотезы о разрушении на переднем фронте ударного импульса, следует ожидать значительного- увеличения эффективности разрушения породы.

Недостатки бурения перфораторами ПТ-63 в основном связаны с особенностями бурения апатито-нефелиновых руд. Перфоратор ПТ-63 обладает большой энергией удара. Нанесение единичного удара, обладающего большой энергией, приводит к повышенному износу (затуплению) породоразрушающего инструмента. Иногда при бурении перфоратором по породе, включающей мягкую и крепкую фракции (руды с включениями апатита и нефелина), нанесение такого мощного удара приводит к полной остановке (заклинивании) коронки или к так называемому косому удару, что резко снижает эффект разрушения. В данной работе совершенствование конструкции отечественной буровой техники предлагается осуществлять за счет разработки модернизированных ударных систем и пневмоударников, а также двухмассовых ударников.

Предложена (патент № 2223378) модернизация конструкции ударного механизма ПП-63, которая позволила осуществлять "двойной" удар по буровой штанге.

На заводе "Пневматика" был изготовлен перфоратор ППТ-63. На этот перфоратор был установлен ствол от телескопного

перфоратора ПТ-63. Перед проведением исследований, направленных на определение скорости бурения; для получения более точных данных необходимо было уравнять массы поршней обычной и сдвоенной конструкции. Все вышеперечисленные изменения в конструкции позволили механической службе объединения изготовить перфоратор ППТу-63 (со сдвоенным ударом).

Обработка результатов экспериментальных исследований по пяти параллельным опытам позволяет сделать следующие выводы: среднее квадратичное, отклонение (рис. 5) скорости бурения значительно ниже изменений скорости бурения; наличие бойка в конструкции перфоратора позволило увеличить скорость бурения с 4,82 мм/с до 7,45 мм/с, то есть (на 35 %) по отношению ППТ-63 к ППТу-63; и с 6,34 мм/с до 7,45 мм/ с на (15 %) по отношению ПТ-63 к ППТу-63.

о-.-;-1-.-.-1-.

О 100 200 300 400 500 600 700

Длина шпура, мм

Рис.5. Экспериментальные данные скорости бурения перфораторами с разными ударными системами.

Перфоратор ППТу-63 имеет увеличенный ход поршня ударника, что незначительно повышает кинетическую энергию поршня, в то время как скорость бурения возрастает на 35 % и более, что подтверждает эффективность предложенной модернизации перфоратора. Эффект увеличения скорости бурения получен, также, при установке сдвоенной ударной системы (поршень-боек-штанга) на модернизированных перфоратора ПП-54 и на перфораторы с независимым вращением типа ССПБ (ТУЗЛАМАШЗАВОД), при этом отвод бойка после каждого удара в

этом случае являлся технически сложной задачей, решаемой конструктивными изменениями ствола перфоратора.

3. При демпфировании ударной нагрузки погружного пневмоударника установкой упругих элементов перед поршнем, сила, продолжительность удара и основные параметры которого описываются параметрическим дифференциальным

уравнением, достигается прирост скорости бурения и стойкости долота за счет регулирования параметров ударного импульса.

Существуют следующие теоретические возможности управлением ударным импульсом: воздействие электромагнитным полем на область удара поршня в штангу; управление формой ударного импульса за счет изменения параметров ударной системы, демпфирования ударной нагрузки (подпружинивание, перепускание воздуха перед поршнем и другие). Так, например, повышение скорости бурения станками шарошечного бурения (СБШ-250) возможно за счет использования погружных пневмоударников.

Математическое описание подпружиненного пневмо- или гидроударника может быть представлено на базе упрощенной модели (рис. 6).

Упрощенная схема ударника с демпфером описывается системой дифференциальных уравнений

тх + сх^РБ, х<=1\ тх + сх = -РБ, х>1,

где ш - масса поршня; Р - давление сжатого воздуха (давление в гидросистеме); Б - сечение поршня; / — ход поршня; с-жесткость демпфера; - текущая координата поршня

При условии, что сила упругости пружины лжн£Йна -могут быть введены безразмерные парметры:

= Vс/т х/, = у]с7т

Тогда для различных направлений движения поршня £

получим:

т

Рис.6. Упрощенная схема ударника с демпфером

Результаты теоретических расчетов (рис.7) показывают возможность регулирования формой ударного импульса.

Рис.7 Зависимость безразмерной силы F/PS от времени. По результатам теоретических исследований, выполнены промышленные испытания опытных образцов перфораторов и погружных пневмоударников (ППУ) для станков СБШ-250

(см. табл.1) и получены патенты на способ и устройства для защиты авторских прав на разработанные конструкции.

Таблица 1

Режим работы Скорость бурения, м/мин

Осевое усилие, т Частота вращения, об/мин Без ППУ С ППУ

20 60 0,131 0,145

17 60 0,102 0,117

14 60 0,071 0,115

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научно-квалификационную работу, содержится решение задач по расширению области использования отечественных пневмоперфораторов с улучшенными параметрами, обоснованию новых компоновок и конструкций бурильных головок, определению рациональных параметров ударных систем с использованием предложенных математических моделей и методик, что имеет существенное значение для совершенствования теории буровых машин и для повышения эффективности горнодобывающих предприятий.

Основные научные и практические выводы, сделанные в результате выполненных исследований, заключаются в следующем.

1. Разработана методика расчета сдвоенного ударника, позволяющая описать условия возникновения дребезга (квазипластического удара), повышающего КПД удара не менее чем на 15%.

2. Экспериментально доказано, что удар поршнем-ударником в случае, когда между штангой и поршнем находится боек дает семейство «Л-образных» импульсов, суммарная энергия которых превышает энергию кол околообразного импульса от удара обычным поршнем равновеликой массы.

3. Разработана динамическая модель погружного ударника, выражаемая системой нелинейных дифференциальных уравнений, учитывающая: коэффициент демпфирования, величину давления, сечение поршня.

4. Выбор рациональной конструкции пневмоударника для заданных условий эксплуатации целесообразно определять на основе моделирования работы пневматической бурильной головки по разработанным методикам.

5. Пакет программ по определению эксплуатационных параметров буровых машин (DRILL2) позволяет производить обоснованный выбор рациональных средств бурения для конкретных горно-геологических условий.

6. Разработанные компьютерные программы и методики расчетов используются в учебном процессе СПГГИ, приняты к внедрению в ОАО «Апатит».

Основное содержание диссертационпой работы опубликовано в следующих работах:

1. Совершенствование карьерной техники: необходимость, осуществимость, направления // Горные машины и автоматика, №6, 2002, с. 9-11 (соавторы: Лукашов К.А., Юнгмейстер Д.А.).

2. Новая парадигма российского горного машиностроения // МОСТ, №52, 2002 г., с. 37-40 (соавторы: Куклина Е.А., Юнгмейстер Д.А., Титуленко М.В.).

3. Динамическая модель подпружиненного пневмоударника // Пневматика и гидравлика, №3, 2002, с. 50-56 (соавторы: Ветюков М.М., Юнгмейстер Д.А., Лукашов К.А.).

4. Динамика пневмоударника с упругим демпфером станков шарошечного бурения // науч.-тех. журнал «Горная механика», республика Беларусь, Солигорск, № 3-4, 2002, с.45-49 (соавторы: Ветюков М.М., Юнгмейстер Д.А., Лукашов К.А.).

5. Сравнение передаваемых в разрушаемую породу импульсов для одинарных и сдвоенных ударников // Тезисы доклада на Всероссийской конференции «Пневматические, гидравлические, вибрационные машины». Изд. ОрлГТУ, г. Орел, 2003, с.135-137 (соавторы: Нагаев Р.Ф., Юнгмейстер Д.А., Пашкин Л.Н.).

6. Способ бурения крепких пород и устройство для его реализации. Патент № 2209913 по заявке № 2002102836/03 (002680), приоритет от 31.01.02, Бюл. №22, 2003 (соавторы: Ветюков М.М., Юнгмейстер Д.А., Лукашов К.А.).

7. Перфоратор. Патент № 2223378, опубл Бюл. № 4, 2004 (соавторы: Ветюков М.М., Юнгмейстер Д.А., Пашкин Л.Н., Воинов Б.Ф., Лукашов К.А.).

РИЦ СШТИ. 18.05.2004.3.239. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

04-1379*

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СРЕДСТВ БУРЕНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА БУРОВЫХ РАБОТ.

1.1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ БУРОВЫХ РАБОТ НА ОАО "АПАТИТ".

1.2. НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПЕРФОРАТОРОВ.

1.2.1. Возможные модернизации конструкций перфораторов ПП63В.

1.2.2. Разработка новых отечественных конструкций гидравлических бурильных головок.

1.3. ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ БУРОВЫХ СТАНКОВ.

1.4. АНАЛИЗ НАПРАВЛЕНИЙ СОЗДАНИЯ БУРОВОЙ ТЕХНИКИ НЕТРАДИЦИОННОГО ИСПОЛНЕНИЯ.

1.5. АНАЛИЗ МЕТОДИК ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ БУРОВОЙ ТЕХНИКИ.

1.5.1. Определение производительности буровых машин.

1.5.2. Анализ методик расчета ударной системы буровых машин.

1.5.3. Методы определения КПД передачи удара.

1.6. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ НОВЫХ СРЕДСТВ БУРЕНИЯ.

2.1. ПРЕДПОСЫЖИ СОЗДАНИЯ НОВЫХ СРЕДСТВ БУРЕНИЯ.

2.2. УДАР ПНЕВМОУДАРНИКА ПО АБСОЛЮТНО ЖЕСТКОЙ ШТАНГЕ «ДРЕБЕЗГ - КВАЗИПЛАСТИЧЕСКИЙ УДАР».

2.3. КВАЗИПЛАСТИЧЕСКИЙУДАР В ПРОЦЕССЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОРШНЯ И ШТАНГИ.

2.4. СЛУЧАЙ НЕЖЕСТКОЙ ШТАНГИ.

2.5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВОЛНОВОЙ И СТЕРЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТЕОРИЙ.

2.6. СРАВНЕНИЕ ПЕРЕДАВАЕМЫХ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ОДИНАРНЫХ И СДВОЕННЫХ УДАРНИКОВ.

2.7. ДИНАМИКА ПНЕВМОУДАРНИКА С УПРУГИМ ДЕМПФЕРОМ.

2.8. ВЫВОДЫ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ИССЛЕДОВАНИЯМ.

3. ЛАБОРАТОРНЫЕ И СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СДВОЕННЫХ УДАРНЫХ СИСТЕМ.

3.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВУХМАССОВЫХ УДАРНИКОВ.

3.3. СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УДАРНЫХ СИСТЕМ «УДАРНИК-БОЕК-ШТАНГА».

4. РАЗРАБОТКА И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СРЕДСТВ БУРЕНИЯ.

4.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ НОВЫХ СРЕДСТВ БУРЕНИЯ.

4.2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕНОСНЫХ ПЕРФОРАТОРОВ С УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ УДАРНОЙ СИСТЕМОЙ.

4.2.1. Испытания перфораторов ПП-63 (ППТ-63, ППТУ-63) с усовершенствованной ударной системой.

4.2.2. Испытание тульских перфораторов ССПБ с усовершенствованной ударной системой.

4.3. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СТАНКОВ СБШ С МОДЕРНИЗИРОВАННЫМИ ПНЕВМОУДАРНИКАМИ.

4.4. ОБОСНОВАНИЕ ОБЛИКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СРЕДСТВ БУРЕНИЯ.

4.5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БУРОВОЙ ТЕХНИКИ.

4.5.1. Оценка перспектив использования отечественного бурового оборудования на ОАО «Апатит».

4.5.2. Пример расчета экономической эффективности совершенствования механизации проходческих работ на Кировском руднике ОАО «Апатит».

Актуальность. Развитие горного машиностроения в СССР и РФ было направлено на создание разнообразной и эффективной отечественной' буровой техники при необходимых объемах производства; создавались отечественные модернизированные пневматические перфораторы с улучшенными характеристиками (НИПИрудмаш, ИГД им. А.А.Скочинского), гидроперфораторы, не уступающие зарубежным аналогам (Гипроникель), в планах было создание новейших буровых станков и установок буровых шахтных. Особенности 90-х годов резко изменили положение - значительная доля заводов горного машиностроения оказалась за рубежом, свернуты программы по НИР, исследовательские и проектные институты работают не достаточно эффективно. На горных предприятиях становится все сложнее поддерживать существующее оборудование в работоспособном состоянии. Однако, ОАО «Апатит» при наращивании объемов производства в последние годы вынуждено находить возможности покупать лучшие образцы буровой техники как отечественной, так и зарубежной - станки Solo и установки Minimatik фирмы Tamrock, цена которых значительно превосходит цены отечественных аналогов. Это ставит вопросы по расширению применения отечественных образцов буровой техники. Эксплуатируемая отечественная буровая техника в значительной степени изношена и устарела. Внедрение новых образцов буровой техники в производство происходит редко. Поэтому необходимо проведение исследований для создания новых буровых технологий и образцов отечественной буровой техники, эффективность которых обоснованы теоретически и подтверждаются экспериментально. Так, например, в настоящее время совершенствование конструкций переносных перфораторов (ПП-54, 1Ш-63 и др.), станка СБШ-250 позволит повысить производительность бурения в сравнении с образцами традиционной компоновки, что сделает их конкурентоспособными с западными образцами при бурении апатитовых и залегающих совместно с ними других руд.

Целесообразно обоснование базовых моделей буровой техники в условиях ОАО "Апатит".

В качестве буровой машины целесообразно применять модернизированные перфораторы, имеющие повышенные скорость бурения и стойкость инструмента, расширенную область применения и базирующиеся на стандартных узлах и деталях, что позволит значительно снижать себестоимость бурения и число бурильщиков.

Работа базируется на исследованиях: Алимова О.Д., Асатура К.Г., Загривного Э.А., Иванова К.И., Кантовича Л.И., Коломийцова М.Д., Красникова Ю.Д., Нагаева Р.Ф., Подэрни Р.Ю., Соколинского В.Б., Хазановича Г.Ш., Ушакова JI.C. и др.

Целью работы является разработка модернизированных конструкций пневмоперфораторов и погружных пневмоударников с оптимизацией их основных параметров по разработанным механико-математическим моделям для повышения скорости бурения и стойкости бурового инструмента.

Идея работы: модернизация конструктивных схем перфораторов и погружных пнемударников с учетом повышения КПД передачи удара с переходом на квазипластический удар на основе дребезга меньшей части разделенного ударника и получения рациональной формы ударного импульса, позволяющего производить эффективное разрушение породы.

Защищаемые научные положения.

1. Установлено, что при соотношении массы ударника к условной массе штанги большем суммы удвоенного коэффициента восстановления скорости ударника и квадрата этого коэффициента происходит превышение передаваемой энергии от поршня к штанге при квазипластическом ударе по сравнению с частично упругим, при этом такое условие является критерием для определения рациональных масс ударной системы.

2. В ударной системе, в которой поршень-ударник разделен на большую (поршень) и меньшую (боек) части, формируется суммарный ударный импульс регулируемой амплитуды и продолжительности, состоящий не менее чем из трех всплесков (подимпульсов), параметры которых управляются изменением расстояния между штангой и бойком.

3. При демпфировании ударной нагрузки погружного пневмоударника установкой упругих элементов перед поршнем, сила, продолжительность удара и основные параметры которого описываются параметрическим дифференциальным уравнением, достигается прирост скорости бурения и стойкости долота за счет регулирования параметров ударного импульса.

Основные задачи исследований:

1. Анализ существующих и перспективных способов и технических средств ведения буровых работ в условиях ОАО "Апатит".

2. Разработка механико-математических моделей описания процессов в ударных системах буровых машин.

3. Разработка методики расчета параметров элементов ударных систем "поршень-боек-штанга" для достижения роста КПД удара.

4. Обоснование компоновочных схем модернизированных перфораторов и погружных пневмоударников, их конструкций и областей применения.

5. Анализ и экспериментальные исследования на стендах и в рудничных условиях основных параметров конструкций модернизированных перфораторов и погружных ударников для буровых станков.

6. Разработка конструкций модернизированных перфораторов и погружных пневмоударников для буровых станков и определение их рациональных параметров по алгоритмам, учитывающим динамические процессы модернизированных перфораторов и ударников.

Методы исследований

Для решения поставленных задач был выбран комплексный метод исследований, включающий методы математического анализа, результаты которого сопоставлялись (корректировались) на базе анализа и обобщения данных, получаемых в процессе проведения лабораторных и промышленных экспериментов. При этом использовались методы: аналитический (обзор, обобщение и анализ выполненных ранее научных исследований); математического моделирования (оптимизации параметров буровых машин); экспериментальный (физические эксперименты на стендах и опытно-промышленные исследования по совершенствованию конструкций буровых машин).

Научная новизна заключается в определении новых функционально-параметрических зависимостей, полученных на основе стереомеханической теории удара, позволяющих определить соотношение масс разделенных частей ударника и обеспечивающих повышение КПД передачи удара, обоснование компоновочных схем перфораторов и пневмоударников на основе исследования механико-математических моделей, описывающих их функционирование.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, подтверждается использованием апробированных математических методов, фундаментальных положений по динамике машин, адекватностью поведения расчетных динамических моделей буровых машин объектам исследования, удовлетворительной сходимостью результатов аналитических и экспериментальных исследований на стендах и в шахтных условиях, а также достаточным объемом экспериментальных исследований в условиях Кировского и Восточного рудников ОАО «Апатит».

Практическая ценность. Разработанные методики расчета ударных систем позволяют с большей достоверностью рассчитывать параметры сдвоенных ударников и подпружиненных ударных систем. Конструкция перфоратора с разделенным ударником позволяет повысить скорость бурения на 20-30%, погружной пневмоударник, основанный на предложенном новом способе бурения для СБШ-250 позволяет повысить стойкость шарошки (на 10 %) и увеличить скорость бурения на 10-15 %.

Реализация результатов работы

Варианты конструкторской документации на основе принципиально новых схем средств бурения используются в ОАО «Апатит».

Пакеты программ (MORF2, DRILL2) используются в учебном процессе СПГТИдля специальностей 170100.

Апробация работы

Результаты работы обсуждались на семинаре в ОАО «ЦГМ «Ижорские заводы» (2002 г.), на семинаре ИПМАШ РАН 19.12.03 г.; на Международном семинаре «Ударные, вибрационные машины», ОрелГТУ, г. Орел (21-22.10 03); на кафедре "Горные машины и оборудование" МГГУ на конференции «Неделя горняка» 28.01.04 г., на научно-методическом совете УМО-горное (2003), межкафедральных семинарах ГЭМФ СПГТИ (2002, 2003, 2004).

Автор выражает искреннюю благодарность профессорам СПб! 1 И (ТУ) Нагаеву Р.Ф., Тимофееву И.П., Маховикову Б.С., Кулешову А.А., Габову В.В. за консультации и помощь в работе над диссертацией, а также всем соавторам совместных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научно-квалификационную работу, содержится решение задач по расширению области использования отечественных пневмоперфораторов с улучшенными параметрами, обоснованию новых компоновок и конструкций бурильных головок, определению рациональных параметров ударных систем с использованием предложенных математических моделей и методик, что имеет существенное значение для совершенствования теории буровых машин и для повышения эффективности горнодобывающих предприятий.

Основные научные и практические выводы, сделанные в результате выполненных исследований, заключаются в следующем.

1. Разработана методика расчета сдвоенного ударника, позволяющая описать условия возникновения дребезга (квазипластического удара), повышающего КПД удара не менее чем на 15 %.

2. Экспериментально доказано что:

- удар поршнем-ударником в случае, когда между штангой и поршнем находится боек, дает семейство «Л-образных» импульсов, суммарная энергия которых превышает энергию колоколообразного импульса от удара обычным поршнем равновеликой массы;

- удар сплошным поршнем дает классический так называемый «колоколообразный» импульс, причем скорость поршня в момент удара может изменяться в диапазоне 2-14 м/с, а величина его отскока зависит только от усилия, приложенного со стороны катушки соленоида;

- поршень-ударник приходит в движение под действием усилия, характер которого принципиально отличается от действия гидравлической (пневматической) силы, однако эффект дребезга при ударах поршнем через боек наблюдался всегда;

- энергия семейства ударных импульсов при ударе поршня с бойком и амплитуда первых импульсов в семействе на 10-5-20% превышает эти показатели при ударе сплошным поршнем; прохождение ударного импульса по длине штанги и качество ударов вызывают наложение и искажение отраженных и переотраженных от торцов штанги импульсов; в ударной системе, в которой поршень-ударник разделен на большую (поршень) и меньшую (боек) части, формируется суммарный ударный импульс регулируемой амплитуды и продолжительности, состоящий не менее чем из трех всплесков (подимпульсов), параметры которых управляются изменением расстояния между штангой и бойком;

- экспериментально установлена связь между зазором боек-штанга и следующими параметрами ударной системы: амплитудой, числом всплесков, суммарная энергия импульса, причем эффект дребезга наиболее четко проявляется при зазорах менее 5 мм между бойком и штангой.

3. Разработана динамическая модель погружного ударника, выражаемая системой нелинейных дифференциальных уравнений, учитывающая: коэффициент демпфирования, величину давления, сечение поршня.

4. Аналитически установлен эффект демпфирования ударной нагрузки для погружного пневмоударника при установке упругих элементов перед поршнем, сила, продолжительность удара и основные параметры которого описываются параметрическим дифференциальным уравнением, а регулирование параметров ударного импульса позволяет получить прирост скорости бурения и стойкости долота.

5. Выбор рациональной конструкции пневмоударника для заданных условий эксплуатации целесообразно определять на основе моделирования работы пневматической бурильной головки по разработанным методикам.

6. Пакет программ по определению эксплуатационных параметров буровых машин (DRILL2) позволяет производить обоснованный выбор рациональных средств бурения для конкретных горно-геологических условий.

7. Разработанные компьютерные программы и методики расчетов используются в учебном процессе СПГГИ, приняты к внедрению в ОАО «Апатит».

124

1.с. № 1398502. Буровая подводная установка / Киповский В.Я.,

2. Кочетов С.О., Юнгмейстер Д.А. -1988.

3. А/с № 140228. Устройство для бурения. М.Кл. Е21СЗ/04, БИ № 7,1989, авторы: А.А. Манин и В.И. Чирьев

4. А/с № 713969 Устройство для разрушения горных прод. М. Кл Е02

5. F9/22, БИ № 5, 1980, авторы: В.Г. Кузнецов и др.

6. А/с № 857415 МПК Е21В4/06. Способ разрушения горных продударными импульсами. БИ № 31, 1981 г.

7. А/с № 337505 (СССР). Устройство для термического буренияминеральных сред под водой, авторы: Бричкин А.В., Гренбач А.Н., Поветкин В.В., 1972 г.

8. А/с № №1153052. Устройство ударного действия для разрушениягорных пород. МоскалевА.Н., СтепанюкА.И., Галяс А.А. Трохимец Н.Я. М, Кл. Е 21 СЗ/00, публ. 1985 г.

9. Александров Е.В., Соколинский В.Б. Прикладная теория и расчетыударных систем. М., «Наука», 1969.

10. Алимов О.Д. Исследование процесса разрушения горных породпри бурении шпуров. Изд. Томского университета, 1960.

11. Алимов О.Д., Дворников JI.T. Бурильные машины. М,

12. Машиностроение, 1977, 295 стр

13. Асатур К.Г. Механика разрушения горных породвысоконапорными струями / Уч. пособие. Д.: ЛГИ, 1985. 84 с.

14. Бабаков И.М. Теория колебаний. М., Наука, 1965.

15. Бабаянц Г.М., Попов Б.А., Николаев И.И., Гаспарян С.Г. Созданиепневматических перфораторов нового поколения. Горный журнал, 2003, № 2, стр. 52-54

16. Барабанов А.А. и др. Гигант в Хибинах. М.: Издательский дом

17. Руда и металлы», 1999. 288 с.

18. Белокобыльский С.В. Ударно-автоколебательные движенияпородоразрушающего инструмента. В сб. Механизмы и машиныударного, периодическоо и вибрационного действия. Материалы международного симпозиума 22.11.2000. г. Орел, изд. ОрелГТУ, 2000.

19. Блохин B.C. Буровой инструмент для машин ударного действия,1. М., «Недра», 1974, 200 с.

20. Болотина В.В. Вибрации в технике. Справочник. Т.1 / Подредакцией М.: Машиностроение. 1978. 352 с.

21. Бритарев В.А., Замышляев В. Ф. Горные машины и комплексы./1. М.: Недра, 1984.

22. Букреев П.И. Бурение скважин гидромониторными пикобурами.1. М.: Недра, 1986.-155 с.

23. Буткин В.Д. Проектирование режимных параметровавтоматизированных станков шарошечного бурения. М., «Недра». 1979. 208 с.

24. Васильев В.М. Перфораторы: Справочник. М.: Недра, 1989. 216 с.

25. Ветюков М.М., Юнгмейстер Д.А., Пивнев В.А., Лукашов К.А.

26. Динамика пневмоударника с упругим демпфером станков шарошечного бурения // науч.-тех. журнал «Горная механика», республика Беларусь, Солигорск, № 3-4,2002, с.45-49.

27. Ветюков М.М., Юнгмейстер Д.А., Пивнев В.А., Лукашов К.А.

28. Динамическая модель подпружиненного пневмоударника // Пневматика и гидравлика, №3, 2002, с. 50-56.

29. Водяник Г.М., Рылев Э.В. Новые бурильные машинывращательного действия. — К.: Техшка, 1979. — 126 с.

30. Воздвиженский Б.И., Ребрик Б.М. В глубь Земли. Разведочноебурение от прошлого к будущему. - М.: Недра. — 168 с.

31. Вороновский К.Ф. и др. Горные, транспортные и стационарныемашины/М.: Недра, 1985.

32. Глотов Б.Н., Пивень Г.Г. Процесс создания ручных гидравлическихмолотков. В сб. Механизмы и машины ударного, периодическоо и вибрационного действия. Материалы международного симпозиума 22.11.2000. г. Орел, изд. ОрелГТУ, 2000.

33. Глущенко B.C. и др. Многоцелевая проходческая машина дляподготовительных выработок. Сб. науч. тр. «Разработка и совершенствование техники и технологии для предприятий горнорудной промышленности». Изд. ин-та Гипроникель, JL, 1991.-с. 99-104.

34. Горбатов В.А., Юнгмейстер Д.А. Белоцерковский Т.Е. Методоценки эффективности новых комплексов горных машин на стадии технического предложения. Горный информ.-аналит. бюллетень МГТУ, № 6, изд. МГТУ, Москва, 1996, с. 77-79.

35. Горшков Л.К., Мендебаев Т.Н. Разведочное бурение сгидроизвлечением керноприемника. Спб.: Недра, 1994. - 160 с.

36. Дворников Л.Т., Туров В.А. Надежность буровых агрегатов. М.:1. Недра, 1990.- 166 с.

37. Единые нормы выработки на проходческие и добычные работы дляпредприятий горнорудной промышленности, М., 1979.

38. Емелин М.А. и др. Новые методы разрушения горных пород. — М.:1. Недра, 1991.-240 с.

39. Жернова В.В., Ушаков JI.C. Определение параметров силовогоимпульса при скоростном ударе. В сб. Механизмы и машины ударного, периодическоо и вибрационного действия. Материалы международного симпозиума 22.11.2000. г. Орел, изд. ОрелГТУ, 2000.

40. Загривный Э.А. Динамические модели и устойчивостьподсистемы "исполнительный орган-забой" горной машины. Автореф. дис. докт. тех. наук. СПб: СПбГГЙ, 1996.

41. Загривный Э.А. "Исследование электромеханических системстабилизации режимов работы карьерных станков шарошечного бурения" Автореф. дисс. . канд. Тех. наук . ЛГИ, Л. 1974 г.

42. Зажитаев Л.С., Кишьян А.А., Романиков Ю.И. Методыпланирования и обработки результатов физического эксперимента. М., Атомиздат, 1978, с. 32.

43. Замышляев В.Ф., Русихин В.Н., Шешко Е.Е. Эксплуатация иремонт карьерного оборудования. М.: Недра, 1991.-285 с.

44. Иванов К.И. и др. Техника бурения при разработке месторожденийполезных ископаемых./М.: Недра, 1987

45. Иванова В.М. и др. Математическая статистика. М.: Высшаяшкола, 1981.-371 с.

46. Инструкция по эксплуатации бурового станка СБШ-250МН.

47. Кантович Л.И., Дмитриев В.Н. Статика и динамика буровыхшарошечных станков. Москва, Недра, 1984.

48. Катанов Б.А., Сафохин М.С. Инструмент для бурения взрывныхскважин на карьерах. М.: Недра, 1989. 173 с.

49. Кичигин А.Ф. и др. Алмазный инструмент для разрушения крепкихгорных пород. М.: Недра, 1980, 159 с.

50. Климов Б.Г., Гильянова JI.H., Матвеева Л.И., Кольцов С.А.

51. Малогабаритные погружные пневмоударники.

52. Коломийцов М.Д. Эксплуатация горных машин иавтоматизированных комплексов . JL: ЛГИ, 1988. - 96 с.

53. Кравченко В.А. Методика расчета конструктивных параметровгидроударника. В сб. Механизмы и машины ударного, периодическоо и вибрационного действия. Материалы международного симпозиума 22.11.2000. г. Орел, изд. ОрелГТУ, 2000.

54. Кравченко В.А. Создание гидравлических устройств ударногодействия с пониженнонй удельной металлоемкостью для разрушения горных пород. Автореф. дис. . кан.тех.наук, Изд. ОрлГТУ, Орел, 2004.

55. Крапивин М.Г., Раков И.Я., Сысоев Н.И. Горные инструменты.1. М.: Недра, 1990. 256 с.

56. Куприн А.И. Отбойные молотки. Гос. Н-тех. Изд. Лит. По горномуделу. Москва. 1961,48 с.

57. Кутузов Б.Н., Суханов А.Ф., Шмидт Р.Г. Вибрация и надежностьработы станков шарошечного бурения. Москва, Недра, 1969.

58. Лурье А.И. Аналитическая механика. ГИФМЛ, М, 1961.

59. Ляпцев С.А. Научные основы разработки электромеханическихударных устройств горного производства. Автореф. дис. док.тех.наук, изд. УГГА, Екатернинбург, 2002.

60. Малевич Н.А. Горнопроходческие машины и комплексы. М.:1. Недра, 1980.

61. Малеев Г.В., Гуляев В.Г. и др. Проектирование и конструированиегорных машин и комплексов / Учеб. для вузов. М.: Недра, 1988. -368 с.

62. Медведев И.Ф. Режимы бурения и выбор буровых машин. — М.:1. Недра, 1986. -205 с.

63. Методические указания РДМУ 109 77, Москва, 1978г.

64. Москалев А.Н. и др. Интенсификация процессов разрушениягорных пород. М.: Недра, 1978. - 208 с.

65. Мохначев М.П., Присташ В.В., Якубович И.А. Исследованиемеханических свойств горных пород при высоких скоростях нагружения. Науч. тр. / ИГД им. А.А.Скочинского, вып. 155. -1977.-с. 65-73.

66. Нагаев Р.Ф. Механические процессы с повторными затухающимисоударениями. / М.: Наука, 1985.

67. Нагаев Р.Ф., Пивнев В.А., Пашкин Л.Н, Юнгмейстер Д.А.

68. Сравнение передаваемых в разрушаемую породу импульсов для одинарных и сдвоенных ударников // В сб.: «Машины имеханизмы ударного, периодического и вибрационного действия». Материалы II международного научного симпозиума. Орел: ОрелГТУ, 2003, с.131-133.

69. Основные направления развития техники и технологии дляподземных горных работ. JL: Гипроникель, 1981 . - 129 с.

70. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории упругих колебаний. М.,

71. Машиностроение, 1967. 316 с.

72. Патент № 2209913 от 10.08.2003 по заявке №2002102836/03002680), приоритет от 31.01.02. Способ бурения крепких пород и устройство для его реализации. Юнгмейстер Д.А., Ветюков М.М., Лукашов К.А., Пивнев В.А.

73. Патент № 2223378. Перфоратор. Юнгмейстер Д.А., Ветюков М.М.,

74. Пашкин Л.Н., Пивнев В.А., Воинов Б.Ф., Лукашов К.А., 17.06.2002.

75. Подольская Н.В. Повышение надежности гидросистемы буровогостанка с гидроперфоратором. Сб. науч. тр. «Разработка и совершенствование техники и технологии для предприятий горнорудной промышленности». Изд. ин-та Гипроникель, Л., 1991.- с. 34-39.

76. Подэрни Р.Ю. Горные машины для открытых горных работ./ М.:1. Недра, 1985.

77. Подэрни Р.Ю., Хромой М.Р., Сандалов В.Ф. Методика определенияглавных параметров гидроударника. Горные машины и автоматика. № 12, 2003. с.41-44

78. Протасов Ю.И. Теоретические основы механическогоразрушения горных пород. М.: Недра, 1985. - 242 с.

79. Решетов Д.Н. и др. Надежность машин / Учеб. пособие. М.:

80. Высшая школа, 1988. 238 с.

81. Ржевский В.В. Проблемы горной промышленности и комплексагорных наук. М.: МГИ, 1991. - 244 с.

82. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М.:1. Недра, 1984.-359 с.

83. Сафохин М.С. и др. Машины и инструмент для бурения скважин наугольных шахтах. М.: Недра, 1985, 213 с.

84. Сафохин М.С., Александров Б.А., Нестеров В.И. Горные машиныи оборудование / Учеб. для вузов. М.: Недра, 1995. - 463 с.

85. Сафохин М.С., Катанов Б.А. Машинист бурового станка накарьере. М., Недра, 1984.- 308 с.

86. Смирнов Ю.М. Оценка выходных показателей гидравлическихрабочих органов машин ударного действия. В сб. Механизмы и машины ударного, периодическоо и вибрационного действия. Материалы международного симпозиума 22.11.2000. г. Орел, изд. ОрелГТУ, 2000.

87. Солод В.И., Гетопанов В.Н., Рачек В.М. Проектирование иконструирование горных машин и комплексов / Учеб. длявузов. М.: Недра, 1982. - 350 с.

88. Солод В.И., Зайков В.И., Первов К.М. Горные машины иавтоматизированные комплексы. М.: Недра, 1981.

89. Спивак А.И., Попов А.Н. Разрушение горных пород при бурениискважин. М.: Недра, 1986. —186 с.

90. Судьенков Ю.В., Ю.И.Мещеряков, В.А.Морозов

91. Эксперимертальные методы исследования сильнонеравновесных процессов в твердых телах при импульсном воздействии электронным пучком и скоростном соударении, Сб."Физическая механика",изд.ЛГУ,1978,Вып.3,с.93-Ю8

92. Судьенков Ю.В., Никитин Ю.Б. Множественныйквазипериодический откол в NaCl при пульсирующей и знакопеременной ударных нагрузках. "Письма в ЖТФ", 1993,т.19,в.12,с.62-65,

93. Тангаев И.А. Энергоемкость процессов добычи и переработкиполезных ископаемых. М.: Недра, 1986. - 231 с.

94. Ушаков J1.C., Котылев Ю.Е. Проблемы исследования и созданияимпульсных приводов и ударных устройств. В сб. Механизмы и машины ударного, периодическоо и вибрационного действия. Материалы международного симпозиума 22.11.2000. г. Орел, изд. ОрелГТУ, 2000.

95. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин. М.:

96. Машиностроение, 1989. 368 с.

97. Фельдман В.Я., Файнер Л.Б. Автоматизированные шахтныебурильные установки буровые роботы. - М.: Недра, 1989. — 191 с.

98. Филиппов Г.С. и др. Обоснование параметров и исследованиякомбинированного бурового инструмента. Сб. науч. тр. «Разработка и совершенствование техники и технологии для предприятий горнорудной промышленности». Изд. ин-та Гипроникель, Л., 1991.- с. 25-33.

99. Фридман В.Р. и др. Результаты исследовательских испытанийпневматических бурильных головок. Сб. науч. тр. «Разработка и совершенствование техники и технологии для предприятий горнорудной промышленности». Изд. ин-та Гипроникель, Л., 1991.- с. 5-10.

100. Фридман В.Р. и др. Результаты работ по созданию гидравлическихбурильных головок. Сб. науч. тр. «Разработка и совершенствование техники и технологии для предприятий горнорудной промышленности». Изд. ин-та Гипроникель, Л., 1991.- с. 11-18.

101. Худин Ю.Л. и др. Разрушение горных пород комбинированнымиисполнительными органами. М.: Недра, 1978. - 224 с.

102. Чехутская Н.Г., Ушаков Л.С. Моделирование динамическихпроцессов в гидроударнике. В сб. Механизмы и машины ударного, периодическоо и вибрационного действия. Материалы международного симпозиума 22.11.2000. г. Орел, изд. ОрелГТУ, 2000.

103. Юнгмейстер Д.А. Модель расчета параметров комбайна с учетомскорости нагружения породы. Записки СП611 И (ТУ), т. 2(143), изд. СПГТИ (ТУ), СПб., 1997, с. 63-70.

104. Юнгмейстер Д.А., Болыиунов А.В. Расчеты горных машин на

105. ЭВМ / Учебное пособие. СПб: СПбГГИ, 1997. - 103 с.

106. Юнгмейстер Д.А., Куклина Е.А., Титуленко М.В., Пивнев В.А.

107. Новая парадигма российского горного машиностроения // МОСТ, №52, 2002 г., стр. 37-40.

108. Юнгмейстер Д.А., Пивнев В.А., Лукашов К.А. Совершенствованиекарьерной техники: необходимость, осуществимость, направления // Горные машины и автоматика, №6, 2002, с. 9-11.

109. Янч Э. Прогнозирование научно-технического прогресса. М.:1. Прогресс, 1974. 593 с.

110. Яцких В.Г. и др. Горные машины и комплексы. М.: Недра, 1984.