автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Установление влияния параметров струи воды и режимов резания на силовые показатели гидромеханического бесщелевого разрушения горных пород

✓

Министерство топлива и энергетики Российской Федерации Российская Академия наук

ННЦ ГП - Институт горного дела им. А.А.Скочинского

На правах рукописи

Игорь Васильевич ИВАНУШКИН

УСТАНОВЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ СТРУИ ВОДЫ И РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ НА СИЛОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО БЕСЩЕЛЕВОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Специальность 05.15.11 - "Физические процессы горного производства"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1998

Работа выполнена в лаборатории гидравлического разрушения горных пород Института горного дела им. А. А. Скочинского.

Научный руководитель - канд. техн. наук В.Г. Мерзляков. Научный консультант - проф., докт. техн. наук И.А. Кузьмич.

Официальные оппоненты:

проф., докт. техн. наук С.Е. Чирков, канд. техн. наук Н.Л. Серова.

Ведущее предприятие - ОАО ЦНИИПодземмаш.

Автореферат разослан 2 марта 1998 г.

Защита диссертации состоится 3 апреля 1998 г. в 12 час. на заседании специализированного совета Д. 135.05.03 Института горного дела им. А.А. Скочинского.

С диссертацией можно ознакомиться в секретариате ученого совета института.

Отзывы в двух экземплярах просим направлять по адресу: 140004, г. Люберцы Московской обл., ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского.

Ученый секретарь специализированного совета проф., докт. техн. наук

Н.Ф. Кусов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из задач, стоящих перед угольной промышленностью, является создание техники и технологии проведения горных выработок нового технического уровня. Это вызвано возрастанием доли проведения выработок по крепким породам, особенно в сложных горно-геологических условиях залегания угольных пластов и требованиями повышения эффективности разрушения.

Совершенствование механического породоразрушающего инструмента исполнительных органов горных машин в основном идет по пути использования более износостойких материалов и оптимизации геометрии режущей части. Сейчас достижения в этой области приближаются к технически возможным пределам эффективности и стойкости резцов. Одним из альтернативных путей решения данной проблемы признано применение типового резцового инструмента в комбинации с высокоскоростными струями воды. Наиболее перспективным направлением комбинированного разрушения: является гидромеханическое бесщелевое разрушение, исследованиям которого до настоящего времени не уделялось должного внимания.

Целью работы является установление влияния параметров струи воды и режимов резания на силовые показатели и разработка метода расчета нагруженности резцового инструмента при гидромеханическом бесщелевом разрушении горных пород.

Идея работы заключается в повышении эффективности резания крепких горных пород за счет совместного воздействия типового механического резцового инструмента и высокоскоростной струи воды на разрушаемый массив без образования в нем зарубной щели.

Методы исследований включают в себя научный анализ и обобщение результатов ранее выполненных работ по гидромеханическому разрушению горных пород, а также экспериментальные исследования в стендовых условиях процесса комбинированного резания пород одиночным резцовым инструментом и гидромеханическим исполнительным органом проходческого комбайна.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Расчетные зависимости для определения влияния опережения и смещения струи воды относительно резцового инструмента на силовые показатели гидромеханического разрушения горных пород. Рациональным, с точки зрения силовых показателей, является минимальное расстояние меящу резцом и точкой контакта струи воды с разрушаемым массивом.

2. Установлено, что относительные усилия резания и подачи на резцовом инструменте при гидромеханическом бесщелевом резании горных пород практически не зависят от шага разрушения, толщины стружки и скорости резания, в то время как суммарные удельные энергозатраты с увеличением сечения стружки и скорости резания существенно уменьшаются.

3. Рассмотрен механизм гидромеханического бесщелевого разрушения, заключающийся в том, что струя воды способствует интенсивному удалению продуктов разрушения из зоны резания, обеспечивая перераспределение сил реакции и снижение сил трения, воздействующих на переднюю грань резца, в результате чего создаются условия дня интенсификации процесса разрушения.

4. Зависимость критического давления воды от прочностных свойств горных пород и скорости перемещения струи, которая позволяет определять граничные условия применения гидромеханического щелевого и бесщелевого разрушения горных пород.

5. Расчетные зависимости усилий резания и подачи на резцовом инструменте при гидромеханическом разрушении от давления воды, диаметра насадки и физико-механических свойств горных пород.

Научная новизна.

Установлены зависимости, характеризующие влияние основных факторов на формирование силовых показателей гидромеханического бесщелевого резания горных пород.

Рассмотрен механизм процесса бесщелевого гидромеханического разрушения.

Установлено граничное условие применения гидромеханического бесщелевого разрушения.

Разработан метод расчета сил резания и подачи на гидромеханическом резцовом инструменте.

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается применением сочетания различных методов планирования экспериментов и представительным объемом полученных экспериментальных данных (более 1700 опытов). Корректность разработанного метода расчета подтверждена результатами испытаний гидромеханического исполнительного органа проходческого комбайна.

Практическая ценность. Метод расчета нагруженносги резцового инструмента позволяет определять силовые параметры гидромеханического бесщелевого разрушения горных пород и может быть использован при проектировании исполнительных органов горных машин.

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы использованы фирмой "НИТЕП" при разработке технической документации на гидромеханический исполнительный орган для проходческих комбайнов.

Апр о б ация р аботы. Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывались на научных семинарах отделения проблем разрушения угля и горных пород и ученом совете ИГД им. А.А.Скочинского, 1-ой Международной конференции "Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства" (Тула, 1996) и научном симпозиуме "Неделягорняка - 98" (Москва, 1998).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 187 стр., в том числе: 44 табл., 36 рис., списка литературы из 85 наименований и 2 приложений на 8 страницах.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследованию процесса гидромеханического разрушения (ГМР) посвящены работы В.А.Бреннера, И.И.Дорошенко, Ю.А.Гольдина, А.Б.Жабина, А.Н.Зеленина, И.Г.Ищука, Ю.Г.Коняшина, И.А.Кузьмича, В.Г.Мерзлякова, М.М.Миллера, А.С.Плеханова, А.Е.Пушкарева, М.И.Рутберга, Н.Л.Серовой, Ю.А.Толченкина, В.С.Фролова, С.И.Храмешкнна, С.Е.Чиркова и других ученых.

При данном разрушении струя воды разупрочняет массив и обеспечивает снижение усилий на резце. По способу реализации энергии высокоскоростной струи различают щелевую и бесщелевую разновидности гидромеханического способа разрушения. Применение щелевого разрушения в гидромеханических исполнительных органах проходческих комбайнов обеспечивает снижение нагруженности резцового инструмента на 70%. Однако в этом случае процесс разрушения крепких горных пород за счет необходимости нарезания опережающей зарубной щели струей воды высокого давления является весьма энергоемким.

Альтернативой гидромеханического щелевого разрушения является бесщелевое гидромеханическое разрушение, характеризуемое применением струй воды с давлением, не превышающим предел прочности разрушаемых пород. При этом на 30-40% снижаются усилия резания по сравнению с традиционным механическим способом разрушения. Энергоемкость бесщелевого разрушения в 2-3 раза ниже, чем при щелевом гидромеханическом разрушении. Все это позволяет использовать бесщелевое разрушение в конструкциях гидромеханических исполнительных органов проходческих комбайнов, что требует обоснованного выбора параметров процесса разрушения с целью максимального раскрытия его возможностей.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Разрушение горных пород при исследовании бесщелевого способа резания осуществлялость резцами типа РКС с диаметрами керна 9, 12, 16, 22, 25 мм. Опыты проводились на горных породах и искусственных песчано-цементных блоках размером до 1000x1000x800 мм. Изучалась повторная схема резания (рис. 1). В качестве основных показателей, характеризующих процесс разрушения комбинированным способом, были приняты усилия резания Рг и подачи Ру на механическом инструменте, удельная энергоемкость Н\у и общие энергозатраты Ео. Эффективность гидромеханического резания (т.е. величина снижения усилий на резце) оценивалась безразмерным показателем, равным отношению усилия резания или подачи на механическом инструменте при воздействии высокоскоростной струи воды соответственно к усилию резания или подачи механического разрушения (Ргг/Ргм, Руг/Рум).

Рис. 1. Схема разрушения горных пород гидромеханическим способом

В процессе проведения исследований варьировались следующие параметры и режимы разрушения:

-механические - толщина стружки И, шаг резания ^ скорость резания Ур, конструктивные особенности резцов, условно характеризуемые диаметром керна ёк;

- гидравлические - давление воды Ро, диаметр насадки сЬ;

- параметры взаимной ориентации струи воды и резца - опережение струи а по линии резания, смещение Ь в сторону от линии резания и удаление насадки от разрушаемого массива 1о;

- физико-механические свойства разрушаемого массива, характеризуемые пределом прочности породы на одноосное сжатие СТсж.

Исследования процесса гидромеханического разрушения проводились с использованием методики, позволившей рассмотреть особенности процесса комбинированного разрушения с различных позиций, причем достигнутая при этом информационная избыточность использовалась для проверки корректности результатов опытов.

Структура методики проведения исследований гидромеханического бесщелевого разрушения представлена на рис. 2.

Рис. 2. Методика исследования гидромеханического бесщелевого разрушения

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО БЕСЩЕЛЕВОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД РЕЗЦОВЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Предварительное выделение доминирующих факторов процесса гидромеханического бесщелевого резания горных пород осуществлялось методом случайного баланса с ранжированием восьми факторов (с1к, ^ Ь, Ур, Ро, ёо, а, Ь). В каждом опыте согласно матрице планирования проводилась серия механических и гидромеханических резов.

Анализ полученных регрессионных уравнений показывает:

- доминирующего влияния факторов Ь, Ь, Ур на относительное усилие резания не установлено. Их дальнейшему исследованию в работе уделено особое внимание;

- выявлены парные эффекты взаимодействия факторов между диаметром керна резца с1к и параметрами струи воды Ро, (1о, а также смещением струи Ь. Для уточненной оценки степени их влияния необходимо проведение специального эксперимента.

Установление зависимости изменения относительного усилия резания Ргг/Ргм и относительного усилия подачи Руг/Рум осуществлялось классическим однофакторным экспериментом при последовательном варьировании десяти исследуемых факторов в следующих пределах: а=0-ь30 мм, Ь=0+15мм, Ро=5^65 МПа, <Зо=0.4н-3.0 мм, 1о=10-н70 мм, 1=10*40 мм, Ь=6-П5мм, Ур=0.7*1.46 м/с, ск=9*25мм, С7сж=12*154 МПа. Обработка экспериментальных данных проводилась графоаналитическим методом.

Основные результаты экспериментов в виде графических зависимостей приведены на рис. 3 (в целях компактности изложения часть опытов представлена только относительными усилиями резания Ргг/Ргм).

В результате исследования влияния параметров струи воды и физико-механических свойств горных пород на эффективность гидромеханического резания установлено:

- увеличение эффективности гидромеханического резания проявляется на однородных, крепких и хрупких породах (при соответствующих значениях Ро). Наблюдается отсутствие эффекта снижения усилий при резании мягких образцов известняка (асж=12 МПа);

Ргг/Ргм

Ргг/Ргм, Руг/Рум

1.05 0.95 0.85 0.75 0.65

1

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

о/

/

О/

О Ро=30 МПа О Ро=40 МПа • Ро=50 МПа

0 5 10 15 20 25 30 а, мм

Ргг/Р2М

\

о

О Ро=40 МПа О Ро=50 МПа • Ро=65 МПа

1 2 3

с*о, мм

1.05

0.95

0.85

0.75

0.65

-15 -10 -5 0 5 10 15 Ь, ММ

Ргг/Ргм

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

\

ч

О Известняк (12 МПа) О Песчаник (154 МПа)

• Песчано-цементный блок (82 МПа)

>

0 10 20 30 40 50 60 70 Ро, МПа

о—

Рис. 3. Зависимости силовых показателей гидромеханического бесщелевого разрушения от опережения а и смещения Ъ струи, диаметра насадки <Зо, давления воды Ро и прочности породы Сеж

- влияние давления воды Ро на эффективность процесса гидромеханического резания в границах бесщелевого способа разрушения описывается линейной зависимостью;

- максимальное снижение усилий на резце имеет место при с!о=1.2-1.5 мм для Ргг/Ргм, а для Руг/Рум оптимум смещается ближе к 2.0 мм. Дальнейшее увеличение диаметра насадки не приводит к изменению усилий резания.

Анализ зависимостей влияния параметров взаимной ориентации струи воды и резцового инструмента на силовые показатели комбинированного разрушения показывает следующее:

- максимальное снижение усилий на резце происходит при совмещении точки взаимодействия струи и резца с разрушаемой горной породой (а=0, Ь=0);

- при значениях параметров опережения и смещения струи, больших 8-10 мм, эффект совместности практически исчезает; особенно это проявляется при резании мягких и вязких пород;

- удаление насадки от разрушаемого массива на расстояние 1о>20 мм приводит к снижению эффективности гидромеханического резания, несмотря на то, что осевое динамическое давление, характеризующее качество струи воды, для рассматриваемого струеформирующего устройства начинает уменьшаться на расстоянии от насадки свыше 60 мм. Это указывает на то, что при гидромеханическом разрушении необходимо учитывать расстояние, на которое насадка удалена от забоя.

Представленные зависимости силовых показателей и энергоемкости процесса гидромеханического бесщелевого разрушения от механических параметров резания свидетельствуют о том, что:

- влияние шага разрушения Ь и толщины стружки Ь на относительные усилия Ргг/Ргм И Руг/Рум НеЗНаЧИМО, ПОЭТОМУ С ТОЧКИ зрения снижения общей энергоемкости процесса гидромеханического резания Ео и его механической составляющей Нлу рекомендуется комбинированное разрушение при максимально возможном сечении стружки;

- при уменьшении скорости резания Ур наблюдается незначительная тенденция к снижению относительных усилий резания на резце; общая энергоемкость разрушения снижается с увеличением скорости резания;

- поворотные резцы с большими диаметрами керна (с!к=22, 25 мм) показали низкую эффективность комбинированного резания, обусловленную значительной долей сил трения по боковым и задним граням этих резцов.

Анализ однофакторных зависимостей выявил различный вклад исследуемых факторов в суммарное снижение усилий резания и подачи при гидромеханическом бесщелевом разрушении. Для комплексной оценки наиболее важных факторов и с учетом возможных значимых линейных эффектов их взаимодействия был применен метод полного факторного планирования эксперимента для резцов с диаметром керна ёк, равном 12 и 16 мм. Матрица планирования составлялась для трех факторов -

уР.

Статистическая проверка уравнений регрессии показала, что относительные усилия резания Ргг/Ргм и подачи Руг/Рум характеризуются низкими значениями коэффициентов Стьюдента, определяющих значимость коэффициентов регрессии ^ Ь, Ур. Это свидетельствует о незначительном влиянии шага резания, толщины стружки и скорости резания на формирование относительных усилий резания и подачи при гидромеханическом бесщелевом разрушении.

С целью повышения достоверности выполненных исследований и с учетом нелинейности процесса ГМР данные факторы были дополнительно включены в ротатабельное планирование второго порядка, позволяющее с высокой надежностью определить как линейные, так и нелинейные эффекты взаимодействия факторов. Эксперимент планировался для трех факторов - Ро, 1, 11.

В результате обработки экспериментальных данных окончательно было установлено, что шаг резания I и толщина стружки И не являются определяющими в формировании относительных усилий (Ргг/Ргм, Руг/Рум) гидромеханического бесщелевого разрушения.

Наблюдения, сделанные в процессе проведения экспериментальных исследований, позволили представить следующий механизм бесщелевого гидромеханического резания, объясняющий отмеченные выше особенности комбинированного разрушения. Эффект снижения усилий резания при комбинированном разрушении, по мнению автора, заключается во взаимодействии струи воды с ядром уплотнения, возникающим при внедрении резца в разрушаемую породу. Струя воды способствует интенсивному удалению продуктов разрушения из зоны резания, вызывая тем самым перераспределение сил реакции и снижение сил трения породы о переднюю грань резца таким образом, что равнодействующая усилий смещается в глубь массива, приближаясь к вершине резца. Вышеописанный механизм бесщелевого гидромеханического разрушения создает более благоприятные условия развития магистральной трещины и обуславливает снижение нагруженносги резцового инструмента по сравнению с механическим резанием.

ИСПЫТАНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА КП-25

Гидромеханический исполнительный орган представлял собой продольно-осевую резцовую коронку диаметром 990 мм и длиной 460 мм, оснащенную 25 резцами типа РКС-2 и малогабаритными струеформирующими устройствами. В конструкции исполнительного органа реализована схема комбинированного разрушения с расположением струи и резца в одной линии резания. Вода высокого давления, создаваемого насосной установкой 4Р-700, подавалась по распределительному коллектору к струеформирутащим устройствам с насадками диаметром 1 мм. Испытания проводились на стенде ШБМ Скуратовского экспериментального завода ЦНИИПодземмаша при непосредственном участии автора.

В качестве основных показателей, характеризующих процесс комбинированного разрушения горных пород гидромеханическим исполнительным органом, приняты усилия подачи стрелы комбайна и мощность, потребляемая электродвигателем привода резцовой коронки при установившемся режиме резания.

Оценка эффективности гидромеханического разрушения проводилась путем сравнения результатов механического и гидромеханического резания в одной заходке при одинаковых параметрах заглубления коронки и толщины резания.

Обработка экспериментальных данных осуществлялась графоаналитическим методом с применением теории вероятностей и математической статистики. Была установлена линейная зависимость производительности разрушения от потребляемой мощности на коронке, анализ которой показывает, что увеличение производительности, т.е. толщины срезаемой стружки, практически не приводит к изменению относительной эффективности ГМР. Поэтому мощность, потребляемая электродвигателем исполнительного органа, затрачиваемая на комбинированное резание, в целом так и остается на 25% меньше, чем при механическом резании.

Проведенные эксперименты показали, что воздействие высокоскоростных струй воды улучшает условия зарубки исполнительного органа и позволяет более эффективно использовать мощность электропривода коронки. В этих опытах при увеличении скорости подачи исполнительного органа в 2-4 раза потребляемая мощность соответственно возросла в 1.25-1.65 раза.

МЕТОД РАСЧЕТА СИЛ РЕЗАНИЯ И ПОДАЧИ НА РЕЗЦОВОМ ИНСТРУМЕНТЕ ПРИ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОМ БЕСЩЕЛЕВОМ РАЗРУШЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД

Метод расчета сил резания и подачи на резцовом инструменте дает возможность определить нагруженность поворотных резцов типа РКС-2, РГ-401 для повторной схемы разрушения.

1. Критическое давление воды, обуславливающее момент образования зарубной щели, определяет границу гидромеханического бесщелевого и щелевого резания и находится из следующего выражения:

Р =14(70-75 У05 (1)

чр "иСЖ 'Р 1 V1,»

где Ркр - критическое давление воды, МПа;

СТсж- предел прочности породы на одноосное сжатие, МПа;

Ур - скорость резания, м/с.

Для гидромеханического бесщелевого разрушения горного массива должно выполняться следующее условие:

0<Ро<Ркр) (2)

где Ро - давление воды, МПа.

2. Усилие резания при гидромеханическом бесщелевом разрушении (ГМР) Ргг, Н, определяется по формуле

Р^Р^ (1-К2), (3)

где Ргм - усилие механического резания, Н, определяемое по ОСТ 12.44.197-81;

Кг - приведенный коэффициент эффективности ГМР:

Р0 [0.1751п(дсж>-0.38] .

=- >

; (4)

Ка - коэффициент, учитывающий влияние опережения струи воды а, мм, на силовые показатели ГМР:

il-0.Ha при а <9, Ка =\ (5)

[о при а > 9;

Кь - коэффициент, учитывающий влияние смещения струи воды Ь, мм, на силовые показатели ГМР:

Кь =

1 при Ь < 2,

1.28- 0.15Ъ + 0.0044Ъ2 при 2<Ь<15, (6) 0 при Ь 2 15;

Кйг- коэффициент, учитывающий влияние диаметра насадки (1о, мм, на усилие резания:

к _ |\.38 с10 - 0.476 с!2 при с!0<1.5, (7)

[1 при (30 >1.5;

<

3. Усилие подачи при ГМР Руг, Н, равно

Руг — Рум (1 К-у ) >

где Рум - усилие подачи механического резания, Н, находится из ОСТ 12.44.197-81;

Ку - приведенный коэффициент эффективности ГМР:

(9)

где Ка, Кь - определяются согласно п.2 метода расчета.

Кс1у - коэффициент, учитывающий влияние диаметра насадки ёо, мм, на усилие подачи:

Корректность разработанного метода расчета подтверждалась сравнением с результатами испытаний гидромеханического исполнительного органа проходческого комбайна КП-25 с помощью построения имитационной модели для ЭВМ. Сходимость расчетных и экспериментальных данных оценивалась коэффициентом вариации (10.2%), что свидетельствует о точности, достаточной для инженерного расчета.

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи, заключающейся в установлении основных зависимостей силовых показателей гидромеханического бесщелевого разрушения от параметров струи воды и режимов резания. Полученные в работе зависимости основаны на использовании различных методов планирования экспериментов, представительном объеме выполненных; экспериментальных исследований, анализе основных факторов, влияющих на формирование нагружениости резцового инструмента и физическом представлении о механизме гидромеханического бесщелевого разрушения горных пород.

(10)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования позволили сформулировать следующие выводы и рекомендации:

1. Экспериментальными исследованиями выявлены доминирующие факторы, влияющие на формирование силовых показателей гидромеханического бесщелевого разрушения горных пород. К ним относятся: гидравлические параметры (давление воды Ро, диаметр струеформирующей насадки (Зо); параметры взаимной ориентации струи воды и резцового инструмента (опережение а и смещение струи Ь относительно линии резания); физико-механические свойства разрушаемой горной породы.

2. Установлено, что относительные усилия резания и подачи на резцовом инструменте при гидромеханическом бесщелевом резании горных пород практически не зависят от шага разрушения, толщины стружки и скорости резания, в то время как суммарные удельные энергозатраты с увеличением сечения стружки и скорости резания существенно уменьшаются.

3. Предложена эмпирическая зависимость критического давления воды от прочностных свойств горных пород и скорости перемещения струи, которая позволяет определять граничные условия применения гидромеханического щелевого и бесщелевого разрушения горных пород.

4. Установлено, что применение гидромеханического бесщелевого разрушения позволяет снизить на 22% усилие резания и на 40%о усилие подачи на резцовом инструменте по сравнению с традиционным механическим разрушением.

5. Установлено более интенсивное снижение относительных значений усилий резания и подачи при гидромеханическом разрушении прочных горных пород, что позволяет рекомендовать этот способ для разрушения наиболее крепких пород.

6. Получены расчетные зависимости для определения влияния опережения и смещения струи воды относительно резцового инструмента на формирование усилий резания гидромеханического разрушения. Рациональным, с точки зрения силовых показателей, является минимальное расстояние между резцом и точкой контакта струи воды с разрушаемым массивом.

7. Рассмотрен механизм процесса гидромеханического бесщелевого резания, заключающийся во взаимодействии высоко-

скоростной струи воды с ядром уплотнения, образующимся при внедрении резца в разрушаемую породу. Струя воды способствует интенсивному удалению продуктов разрушения из зоны резания, обеспечивая перераспределение сил реакции и снижение сил трения, воздействующих на переднюю грань резца, таким образом, что равнодействующая усилий смещается в глубь массива.

8. Определение сил резания и подачи на резцовом инструменте типа РКС и РГ при гидромеханическом бесщелевом разрушении рекомендуется производить с помощью разработанного расчетного метода.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Универсальный стенд для исследования процессов резания. /Информационный листок 88-39 МОСОБЛЦНТИ, Люберцы, 1988 (соавторы: Мерзляков В.Г., Круглов Л.И., Глынин О.Г.)

2. Закономерности процесса разрушения горных пород при комбинированном воздействии тонкой струи высокого давления и резцового инструмента // Проведение, крепление и поддержание горных выработок: Науч. сообщ. / ИГД им. А.А.Скочинского. - М., 1990, - С. 83-88 (соавторы: Голь-дин Ю.А., Мерзляков В.Г., Фролов B.C.)

3. Результаты стендовых испытаний гидромеханического исполнительного органа на базе проходческого комбайна КП-25 // Технология, механизация и автоматизация очистных работ: Науч. сообщ. I ИГД им. А.А.Скочинского. - М., 1990, - С. 132-135 (соавторы: Гольдин Ю.А., Мерзляков В.Г., Афанасьев Р.П.)

4. Разрушение горных пород гидромеханическим резцовым инструментом. //Уголь России. - 1993. - №1. - С. 36-40 (соавтор Кузьмич И.А.)

5. Результаты экспериментальных исследований гидромеханического резания горных пород по схеме "струя перед резцом" // Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства / Тез. докл. 1-ой Международной конференции. - Тула, 1996 (соавторы: Мерзляков В.Г., Глатман Л.Б., Гольдин ТО .А.)