Повышение производительности очистного механизированного ком плекса при использовании бурового секционного модуля
На правах рукописи
МИНИН Алексей Александрович
ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОЧИСТНОГО МЕХАНИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БУРОВОГО СЕКЦИОННОГО МОДУЛЯ
Специальность 05.05.06 – Горные машины
А в т о р е ф е р а т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт-Петербург
2012
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном университете.
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
Габов Виктор Васильевич
Официальные оппоненты:
Медведков Владимир Игоревич – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры горных транспортных машин Санкт-Петербургского государственного горного университета.
Смирнов Михаил Иванович - кандидат технических наук, ученый секретарь, заместитель генерального директора ФГУП «Национальный научный центр горного производства» - ИГД им. А.А. Скочинского».
Ведущая организация – ФГБОУ ВПО Тульский государственный университет.
Защита диссертации состоится 29 мая 2012 г. в 16 ч. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном университете по адресу: 199106, г. Санкт-Петербург, В.О., 21-я линия, д. 2, ауд. 7212.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного университета.
Автореферат разослан 28 апреля 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
д.т.н., профессор И.П. ТИМОФЕЕВ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследований
В настоящее время основная доля угля, добываемого подземным способом, приходится на длинные комплексно-механизированные очистные забои (КМОЗ) на пластах средней мощности с относительно благоприятными горно-геологическими условиями (ГГУ). Очистные механизированные комбайновые комплексы (ОМКК) прошли длинный путь развития. За это время накоплен значительный научный и технический потенциал, подтверждающий, что ОМКК являются основой для дальнейшего развития механизации подземной добычи в обозримом будущем.
Огромный вклад в развитие комплексной механизации подземной добычи внесли отечественные специалисты и ученые: В.Н.Хорин, А.В.Докукин, А.Г.Фролов, В.И.Солод, Ю.А.Коровкин, Б.К.Мышляев, В.Н.Гетопанов, Е.З.Позин, Г.И.Ягодкин, Ю.Д.Красников, Л.И. Кантович, И.Л.Пастоев и многие другие.
В современных условиях очистные механизированные комплексы используются с недостаточной эффективностью как по интенсивности процесса добычи (по скорости подачи очистного комбайна), так и по времени работы (большие затраты времени на выполнение вспомогательных операций), что связано с несоответствием существующей жесткой структуры комплексов изменяющимся технологическим и горно-геологическим условиям.
Повышение интенсификации работ в КМОЗ и производительности ОМКК не компенсирует все возрастающую стоимость комплексов, обусловленную ростом их металлоемкости, установленной мощности и расхода энергии.
Создание ОМКК более адаптивных к изменяющимся технологическим и горно-геологическим условиям, обеспечивающих более устойчивую интенсивную работу с расчетными показателями, не может быть выполнено без соответствующего научного обоснования.
Данная работа посвящена совершенствованию структуры комплекса, в которую введен буровой секционный модуль (БСМ) для проведения ниш с последующей фронтальной зарубкой очистного комбайна и обоснованию его параметров и режима работы ОМКК совместно с БСМ.
Цель работы: выявить закономерности работы очистного механизированного комбайнового комплекса с буровым секционным модулем в его составе, обеспечивающие фронтальную зарубку очистного комбайна при переводе на новую полосу выемки угля и повышение производительности комплекса.
Задачи исследований:
1. Провести анализ развития технических средств механизации очистных работ и их влияния на эффективность работы очистных механизированных комплексов.
2. Проанализировать режимы работы очистных механизированных комплексов и определить основные факторы, сдерживающие рост их производительности.
3. Разработать структуру ОМКК, способ и устройство, обеспечивающие фронтальную зарубку комбайна со шнековыми исполнительными органами.
4. Обосновать методику выбора параметров бурового секционного модуля, расчета его производительности и производительности ОМКК с БСМ.
5. Выявить зависимость производительности БСМ от его конструктивных и режимных параметров.
6. Выявить зависимость производительности ОМКК от параметров и режимов работы бурового секционного модуля и длины лавы при разных способах зарубки очистного комбайна на новую полосу выемки.
Идея работы: повышение эффективности работы комплекса достигается повышением устойчивости работы очистного комбайна в номинальных режимах переводом его на фронтальную зарубку в результате использования БСМ, что приводит к уменьшению количества вспомогательных операций на концевых участках лавы и времени их проведения.
Научная новизна работы:
1. Установлена зависимость производительности ОМКК от длины лавы при разных способах зарубки очистного комбайна на новую полосу выемки угля.
2. Установлено, что совершенствование структуры ОМКК применением в его составе БСМ приводит к повышению устойчивости процесса добычи угля в КМОЗ в номинальных режимах, сокращению затрат времени на перевод очистного комбайна на новую полосу выемки на 50 % по сравнению с косым заездом, при этом длина основного участка, на котором комбайн работает со стабильной скоростью подачи, увеличивается на величину сокращения концевых участков.
Защищаемые положения:
1. Повышение производительности очистного механизированного комбайнового комплекса достигается включением в его состав бурового секционного модуля для проведения ниш, что обеспечивает: фронтальную зарубку очистного комбайна; увеличение длины основного участка лавы на величину сокращения концевых участков с работой очистного комбайна на этом участке с номинальной скоростью подачи; сокращение времени перевода очистного комбайна на новую полосу выемки на 50 %; смещение нижней границы эффективного применения челноковой схемы выемки с длины лавы 150 до 75 метров.
2. Производительность бурового секционного модуля прямо пропорциональна ширине захвата очистного комбайна (с учетом схемы выемки), диаметру ступицы шнека очистного комбайна и обратно пропорциональна сумме времени бурения ниши, времени позиционирования бурового секционного модуля, установки и демонтажа исполнительного органа за цикл его работы в соотношении 1:0,2:0,2, при этом усилия в звеньях механизма подвески бурильной машины, обеспечивающего фиксацию ее положения, прямо пропорциональны диаметру шнека очистного комбайна и обратно пропорциональны углам установки звеньев механизма подвески по отношению к оси бурения.
Методы исследований: экспериментально-теоретический, в котором теоретическая часть базируется на основных теориях резания, опыте применения ОМКК, фактических данных режимов работы КМОЗ, обработанных на основе статистики и спектрального анализа. Экспериментальная часть включает хронометражные наблюдения работы ОМКК и апробацию в шахтных условиях способа фронтальной зарубки очистного комбайна на новую полосу выемки.
Практическое значение работы:
- предложен и апробирован в шахтных условиях способ перевода очистного комбайна в длинных комплексно-механизированных очистных забоях на новую полосу выемки фронтальной зарубкой (патент RU 2417316 от 27.04.2011 Бюл.12), обеспечивающий повышение производительности, эффективности и устойчивости работы ОМКК, снижение затрат времени при переводе очистного комбайна на новую полосу выемки и увеличение коэффициента затяжки кровли.
- предложена конструкция БСМ для проведения ниш с последующей фронтальной зарубкой очистного комбайна.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований; исследованиями особенностей режимов работы ОМКК по статистическим данным за длительный период времени; проведенными хронометражными наблюдениями режима работы ОМКК в очистном забое на шахте «Воргашорская» (лава 1113-ю) с замерами скорости подачи очистного комбайна; апробацией в реальных условиях (шахта «Воргашорская») фронтальной зарубки очистного комбайна; сравнительной оценкой эффективности применения фронтальной зарубки по сравнению с косыми заездами, проведенной по результатам шахтных испытаний.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международном форум-конкурсе молодых учёных «Проблемы недропользования» 2009, 2010, 2012 (Санкт-Петербург); Международных симпозиумах «Неделя горняка» 2010 и 2011 (г. Москва) и «Проблемы Севера» 2010 (г. Воркута).
Публикации
По теме диссертации опубликованы 4 научных работы, из низ 3 в рецензируемых журналах Перечня ВАК РФ, получен 1 патент.
Личный вклад соискателя состоит в следующем: сформулированы задачи исследований, разработана методология их решения, проведены экспериментальные исследования по оценке эффективности работы очистных механизированных комплексов в шахтных условиях. Выявлены причины снижения производительности комплексов и определены пути их устранения, а именно предложены способ фронтальной зарубки очистного комбайна в угольный пласт и буровой секционный модуль для реализации этого способа.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность: всему коллективу предприятия ЗАО «Шахта Воргашорская-2» и лично генеральному директору С.Т. Смелкову за организационную помощь в подготовке и проведении экспериментальных исследований, а также коллективу кафедры конструирования горных машин и технологии машиностроения.
Реализация результатов работы
Разработанный способ фронтальной зарубки шнековых комбайнов и буровой секционный модуль для реализации данного способа могут применяться в комплексно-механизированных очистных забоях, на пластах средней мощности без породных включений. Научные и практические результаты работы используются в учебном процессе СПГГУ при изучении дисциплины «Горные машины и оборудование» студентами специальности 150402 (опубликованы два методических указания к лабораторным работам).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, общим объемом 135 страниц, содержит 6 таблиц, 48 рисунков, а также список литературы из 126 наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении дана общая характеристика работы и обоснована актуальность темы.
В первой главе диссертации представлен анализ развития технических средств механизации добычи угля в комплексно-механизированных очистных забоях. Рассмотрены и проанализированы особенности развития ОМКК, отмечены направления их дальнейшего совершенствования. Рассмотрены и проанализированы способы и средства механизации очистных работ на концевых участках лавы, в особенности при переводе очистного комбайна на новую полосу выемки. Сформулированы основные цели и задачи исследования.
Вторая глава диссертации посвящена анализу структуры современных ОМКК, оценке эффективности их работы по статистическим годовым отчетным данным, хронометражным наблюдениям, данным, зарегистрированным бортовой аппаратурой очистного комбайна. Проведен анализ процесса перевода очистного комбайна на новую полосу выемки традиционным способом (косым заездом), и предложено техническое решение, а именно способ фронтальной зарубки очистного комбайна в пласт с обоснованием параметров способа в зависимости от параметров ОМКК.
В третьей главе сформулированы требования к конструкции БСМ для реализации предложенного способа. Обоснованы компоновка, кинематические, геометрические и силовые параметры БСМ в зависимости от параметров и режимов работы ОМКК. Разработаны технология работы и гидросхема БСМ.
Четвертая глава содержит экономическую оценку применения БСМ и ОМКК предложенной структуры.
В заключении приведены общие выводы и рекомендации по использованию результатов исследования.
Основные результаты работы отражены в следующих защищаемых положениях.
Защищаемые положения:
1. Повышение производительности очистного механизированного комбайнового комплекса достигается включением в его состав бурового секционного модуля для проведения ниш, что обеспечивает: фронтальную зарубку очистного комбайна; увеличение длины основного участка лавы на величину сокращения концевых участков с работой очистного комбайна на этом участке с номинальной скоростью подачи; сокращение времени перевода очистного комбайна на новую полосу выемки на 50 %; смещение нижней границы эффективного применения челноковой схемы выемки с длины лавы 150 до 75 метров.
Объектом исследования является процесс функционирования ОМКК усовершенствованной структуры при добыче угля в КМОЗ. В состав комплекса включен буровой секционный модуль для проведения ниш, чем обеспечивается фронтальная зарубка очистного комбайна на новую полосу выемки (патент RU 2417316 от 27.04.2011 Бюл.12).
На работу ОМКК влияют внешние и внутренние факторы (рис.1). Внешние факторы определяются ГГУ, а именно: пласты средней мощности, прочностные свойства пласта по категориям разрушаемости от весьма слабых (ВС) до выше средней крепости (ВСК), без породных прослоев и локальных твердых включений, с устойчивой кровлей. Внутренние факторы определяются параметрами и режимами работы современных ОМКК, применяемых в заданных условиях. Входными параметрами являются геометрические, кинематические и силовые параметры БСМ, изменяющийся режим работы ОМКК в результате применения БСМ. Качество процесса оценивается временем циклов работы БСМ и ОМКК, затратами времени на выполнение вспомогательных операций и технической производительностью ОМКК.
Рис.1. Структурная схема объекта исследования
Исследуемый процесс - многофакторный, многие значения параметров, характеризующих процесс, меняются случайным образом. За время применения ОМКК с 1965 года накоплен большой экспериментально-статистический материал и опыт эксплуатации.
Учитывая особенности объекта исследования, принят экспериментально-теоретический метод исследования с использованием спектрального анализа режимов работы ОМКК.
При анализе режимов работы ОМКК на основе статистических данных за длительные периоды (год, месяц, сутки) спектральным анализом выявлено, что регулярная изменчивость эксплуатационной производительности по сравнению с ее расчетным значением происходит с частотой раз в год, раз в месяц, раз в неделю, раз в смену. Изменчивость производительности обусловлена регулярным применением профилактических мероприятий и объясняется техническим уровнем современных забойных машин, которые не могут работать без планового технического обслуживания и ремонта, т.е. причина не только техническая, но и технико-технологическая, и организационная. Для того, чтобы определить технические причины неравномерности процесса работы ОМКК, из статистических данных были исключены затраты времени на профилактические мероприятия, однако в этом случае явных трендов получено не было. Для выявления технических причин неравномерности производительности ОМКК необходимо рассматривать процесс выемки как непрерывный с меньшим шагом дискретизации данных по времени.
Поэтому проведены экспериментальные исследования режима работы очистного механизированного комплекса на шахте «Воргашорская» (г. Воркута) с регистрацией бортовой контрольно-измерительной аппаратурой следующих параметров: скорости подачи и положения очистного комбайна по длине лавы, времени выполнения основных и вспомогательных операций.
В результате экспериментальных исследований режима работы ОМКК (рис.2) с зарубкой комбайна на концевых участках «косыми заездами» установлено:
- время работы комбайна на концевом и основном участках одинаково, а объем добываемого угля на основном участке в три раза больше, чем на концевом. Поэтому соотношение производительностей очистного комбайна на концевом участке (
) и на основном (
) составило 1:3. Процесс выемки угля очистным комбайном на концевом участке менее устойчив: за восемь циклов пять сбоев в работе на концевых участках (рис.2, в1,в2...в5) и только два сбоя на основном участке лавы (рис.2, г1-г2)), что объясняется сложностью условий и многооперационностью процесса выемки на этом участке. При движении комбайна по криволинейному участку конвейера на его опорные направляющие с выходным звеном механизма подачи комбайна и на направляющие конвейера действуют несимметричные нагрузки. Из-за трехразового прохождения комбайном концевого участка без передвижки секций крепи снижается коэффициент затяжки кровли, которая довольно продолжительное время находится в обнаженном состоянии. Производительность очистного комбайна прямо пропорциональна ширине захвата уступа забоя его исполнительными органами, приращение которой при движении комбайна в зоне зарубки описывается уравнением:
.
 |
| Рис.2. Планограмма очистных работ: а. зарубка комбайна «косым заездом»; б. экспериментальная фронтальная зарубка; в1-в5. технологические сбои на концевых участках лавы; г1-г2. технологические сбои на основных участках лавы |
С целью совершенствования процесса работы ОМКК на концевых участках лавы предложен способ фронтальной зарубки очистного комбайна с использованием БСМ для проведения ниш (рис.3-4).
Экспериментальная проверка эффективности предложенного способа проведения ниш и фронтальной зарубки очистного комбайна (рис.2, позиция б) были проведены на шахте «Воргашорская», оценки его влияния на эффективность работы КМОЗ и характеризуются следующими особенностями:
- длина участка фронтальной зарубки (
), по сравнению с косым заездом (
), сократилась в 3 раза, поэтому сократились площадь и время нахождения кровли в обнаженном состоянии;
- выемка угля осуществлялась с постоянным значением ширины захвата, не зависящим от места нахождения комбайна на участке зарубки;
- время работы комбайна на концевом участке, по сравнению с основным, сократилось в 2,7 раза, производительность комбайна на участке зарубки увеличилась до уровня производительности на основном участке.
| Рис.3. Предложенная схема фронтальной зарубки очистного комбайна |
| Рис.4. Предложенная конструкция бурового секционного модуля |
Общепринятая формула определения технической производительности (1) не учитывает случайные изменения производительности по сравнению с ее расчетным значением при снижении фактической скорости подачи, ширины захвата очистного комбайна, при увеличении затрат времени на выполнение вспомогательных операций. Случайные изменения режима работы ОМКК в КМОЗ предлагается оценивать коэффициентом устойчивости. Под устойчивостью процесса очистных работ и функционирования ОМКК понимается близость значений параметров режимов работы к их номинальным значениям, постоянство последовательности операций цикла и длительности этих операций. Устойчивость процесса может быть выражена коэффициентами устойчивости по нагрузке на очистной забой (
), по скорости подачи (
), по затратам времени на выполнение вспомогательных операций (
). Использование коэффициентов устойчивости при оценке режимов работы очистного комбайна и ОМКК в целом позволит учитывать их влияние на эффективность работы, находить способы их увеличения, повысить точность расчетов технической производительности и времени цикла работы ОМКК.
При определении технической производительности ОМКК при использовании фронтальной зарубки (2) по сравнению с косыми заездами (1) в числителях обеих формул все параметры идентичны. Основным отличием являются затраты времени на перевод очистного комбайна на новую полосу выемки, определяемые отношением длины участка зарубки к скорости подачи комбайна, представленные в знаменателях формул.
По полученным экспериментальным данным установлена зависимость технической производительности ОМКК от длины лавы с фронтальной зарубкой по сравнению с зарубкой косым заездом (рис. 5), подтверждающая смещение нижней границы эффективного применения челноковой схемы выемки с длины лавы 150 до 75 метров.
Рис.5.Изменение производительности КМОЗ в зависимости от способа зарубки и длины лавы (расчет)
Таким образом, предложенное усовершенствование структуры ОМКК, обеспечивающее фронтальную зарубку очистного шнекового комбайна, приводит:
- к увеличению технической производительности комбайна на 25 % при длине лавы 150 метров;
- к увеличению производительности очистного комбайна на концевых участках;
- к сокращению времени перевода очистного комбайна на новую полосу выемки пропорционально отношению длин участков при зарубке косыми заездами и фронтальной зарубке в соотношении 3:1 и увеличению длины основного участка лавы на величину сокращения длины концевых участков с работой очистного комбайна со стабильной скоростью подачи и постоянной шириной захвата, так как выемка угля осуществляется только с опорой на прямолинейно располагающийся конвейер;
- к смещению нижней границы эффективного применения челноковой схемы выемки с длины лавы 150 до 75 метров;
- к повышению коэффициента затяжки кровли.
2. Производительность бурового секционного модуля прямо пропорциональна ширине захвата очистного комбайна (с учетом схемы выемки), диаметру ступицы шнека очистного комбайна и обратно пропорциональна сумме времени бурения ниши, времени позиционирования бурового секционного модуля, установки и демонтажа исполнительного органа за цикл его работы в соотношении 1:0,2:0,2, при этом усилия в звеньях механизма подвески бурильной машины, обеспечивающего фиксацию ее положения, прямо пропорциональны диаметру шнека очистного комбайна и обратно пропорциональны углам установки звеньев механизма подвески по отношению к оси бурения.
Производительность БСМ можно определить по общепринятому приему: отношению расчетного объема пробуренной ниши к времени цикла работы БСМ по ее проведению.
Объем ниши (
) равен произведению длины ниши (
) и площади ее сечения (
):
,
,
где
- ширина захвата, м; 
- запас хода на зарубку, компенсирующий возможную заштыбовку ниши, м.
,
,
где 
- диаметр ступицы шнека очистного комбайна, м; 
- радиальный зазор, облегчающий заводку ступицы исполнительного органа в нишу, м.
Время цикла работы БСМ (
) равно:
где, 
- время бурения, мин; 
- время позиционирования бурового секционного модуля, мин; 
- время установки и демонтажа исполнительного органа, мин.
,
где 
- частота вращения исполнительного органа бурового секционного модуля, мин-1; 
- число резцов в линии резания; 
- толщина стружки, см.
Устойчивость работы ОМКК с применением в его составе БСМ обеспечивается только в том случае, если время цикла работы БСМ меньше времени цикла работы очистного комбайна с необходимым коэффициентом запаса по времени, т.е. эти операции следует выполнять одновременно и независимо друг от друга. Коэффициент запаса по времени зависит от конкретных технологических условий и должен определяться опытным путем.
,
где 
- время цикла работы очистного комбайна, мин; 
- коэффициент запаса.
В конечном итоге производительность БСМ равна:
, м3/мин.
Фиксацию бурильной машины в заданном положении при бурении, перемещение ее из рабочего положения в транспортное и обратно выполняет механизм подвески (рис.6). Перемещение бурильной машины осуществляется двумя гидроцилиндрами, один из которых (4) шарнирно крепится к передней части направляющей балки, имеющей сечение двутавра. Второй цилиндр (4I) шарнирно крепится к ее средней части. Для обеспечения постоянной траектории движения бурильной машины при переводе ее из рабочего положения в транспортное, в средней части балки устанавливаются два параллельных балансира 8 на специальной поперечной балке 11, таким образом, чтобы при переводе в транспортное положение поперечная балка не соприкасалась со стойками секции крепи. Для придания конструкции жесткости балансиры соединены поперечиной 12.
Рис.6. Механизм подвески БСМ
Компоновка механизма подвески выполнена таким образом, что центр тяжести находится между шарнирами крепления звеньев 8 и 4 к направляющей балке, для обеспечения равновесия бурильной машины. Углы установки и длины этих звеньев непосредственно зависят от места бурения ниши.
Рис.7. Расчетная схема механизма подвески
Исходными данными для определения усилий в элементах подвески являются геометрические параметры шнека очистного комбайна и секции крепи:
Расстояние от оси бурения до кровли пласта:
,
где - диаметр шнека очистного комбайна, м; -технологический зазор, исключающий присечку породы, м.
,
где 
-, м; l2 - расстояние по вертикали от шарнирных опор на перекрытие секции крепи до кровли пласта, м.
,
где l1 - расстояние по вертикали от шарнирных опор на перекрытии секции крепи до шарнирных опор на направляющей балке, м;
- расстояние по вертикали от оси бурения до шарнирных опор на направляющей балке, м.
Уравнения моментов относительно точек А и В:
,
,
Усилия, возникающие в механизме подвески от действия реакции забоя при заданной механической характеристике (рис.8), обратно пропорциональны углам установки звеньев механизма подвески по отношению к оси бурения, расстоянию между шарнирными опорами на направляющей балке и расстоянию по вертикали от шарнирных опор на перекрытии секции крепи до шарнирных опор на направляющей балке.
Рис.8.Механическая характеристика БСМ
В обобщенном виде зависимость крутящего момента 
на исполнительном органе БСМ от силы подачи 
при его постоянной скорости вращения с достоверностью аппроксимации 99,5 % имеет вид:
.
Работа БСМ в составе ОМКК структурно согласована с другими элементами комплекса при условии, что время цикла работы БСМ будет меньше времени цикла работы очистного комбайна с необходимым коэффициентом запаса по времени, т.е. эти операции будут выполняться одновременно и независимо друг от друга, при устойчивом положении бурильной машины модуля, обеспечивающимся рычажным механизмом подвески.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации, представляющей собой самостоятельную законченную научно-квалификационную работу, на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований научно обосновано техническое решение по увеличению производительности ОМКК использованием в его составе БСМ, являющееся значимым в развитии угледобывающей отрасли страны.
Основные научные выводы и рекомендации:
1. Установлена зависимость производительности очистного механизированного комбайнового комплекса (ОМКК) с буровым секционным модулем БСМ в его составе от длины лавы и способа перевода очистного комбайна на новую полосу выемки фронтальной зарубкой, при этом минимальная длина лавы составляет 75 метров, а не 150 метров как при обычной схеме работы «косыми заездами».
2. Экспериментально установлено, что применение в составе комплекса бурового секционного модуля для фронтальной зарубки очистного комбайна приводит к увеличению технической производительности на 25 % при длине лавы 150 метров, увеличению длины основного участка лавы на величину сокращения концевых участков с работой очистного комбайна на этом участке с номинальной скоростью подачи и сокращению на 50 % времени перевода очистного комбайна на новую полосу выемки.
3. Разработаны алгоритм определения рациональных кинематических и кинетостатических параметров бурового секционного модуля в зависимости от внешних условий эксплуатации и методика использования модуля в составе механизированного комплекса с оценкой эффективности его применения.
4. Разработана математическая модель функционирования БСМ, позволяющая оценить зависимость силовой загрузки механизма подвески, при бурении ниши, от геометрических параметров ОМКК и крутящего момента бурильной машины от регулируемого параметра, в качестве которого принято усилие подачи.
5. Установлено, что полная структурная достаточность ОМКК с усовершенствованной структурой достигается при соблюдении условия одновременности во времени операций выполняемых БСМ и очистным комбайном.
Основные положения и научные результаты опубликованы в 4 работах:
1. Яичников (Минин) А.А. Повышение эффективности работы очистных механизированных комплексов / А.А. Яичников (Минин), В.В. Габов// Горно-информационный аналитический бюллетень. №3 2012. С. 230-233.
2. Яичников (Минин) А.А. Способ перевода очистного комбайна на новую полосу выемки / А.А. Яичников (Минин), В.В. Габов// Горное оборудование и электромеханика. №5 2011. С 7-9.
3.Яичников (Минин) А.А. Повышение эффективности работы очистных комбайновых комплексов совершенствованием их структуры // Записки Горного института. РИЦ СПГГИ (ТУ). СПб, 2010. Том 186. С.170-172.
4. Способ перевода очистного комбайна на новую полосу выемки в длинных комплексно-механизированных очистных забоях. Патент РФ №2417316 / В.В.Габов, А.А. Яичников (Минин).// МКП Е21С27/02 2006.01 // (Бюл. № 12, 27.04.2011).
