Обеспечение поперечной устойчивости щитовой секции механизированной крепи при выемке пологих и наклонных угольных пластов

Приведены результаты исследований поперечной устойчивости однорядных и двухрядных щитовых секций механизированных крепей и их стабилизирующих устройств при выемке тонких и средней мощности пологих и наклонных угольных пластов. При этом в качестве стабилизирующего устройства рассматривались широко применяемые пружины сжатия, установленные на толкателях выдвижных бортов перекрытия и заднего ограждения. Установлено, что эффективное применение пружин сжатия возможно только при выемке тонких и средней мощности пологих угольных пластов. При выемке наклонных угольных пластов, особенно средней мощности, эффективность применения пружин сжатия в качестве стабилизирующих устройств резко падает. Обосновано использование в качестве стабилизирующего устройства гидродомкратов выдвижных бортов перекрытия и заднего ограждения с установленными на их поршневых полостях гидроблоками, в которые встроены предохранительный и разгрузочный клапаны. Установлена зависимость настройки предохранительного клапана гидродомкрата от горизонтальной составляющей усилия распора гидростоек секции крепи. При распоре секции крепи усилие на гидродомкратах выдвижных бортов должно быть не ниже удерживающего секцию усилия. Разработана методика определения давления срабатывания предохранительного клапана гидродомкратов, т. е. заданной нагрузки выдвижных бортов, обеспечивающих поперечную устойчивость однорядной и двухрядной щитовой секции механизированной крепи.

Турук Ю. В., Сысоев Н. И., Луганцев Б. Б., Стрельцов С. В., Богомазов А. А. Обеспечение поперечной устойчивости щитовой секции механизированной крепи при выемке пологих и наклонных угольных пластов // Горный информационно-аналитическийбюллетень.–2023.–№4.–С.157–167.DOI:10.25018/0236_1493_2023_4_0_157.

Турук Юрий Владимирович¹ — д-р техн. наук, доцент, профессор, e-mail: uraturuk@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4257-0744,
Сысоев Николай Иванович² — д-р техн. наук, профессор, e-mail: sysoevngmo@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-0372-427Х,
Луганцев Борис Борисович² — д-р техн. наук, доцент, профессор, e-mail: boris4721@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-8296-7922,
Стрельцов Сергей Владимирович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: streltcov_s@rambler.ru, ORCID ID: 0000-0003-4989-4327,
Богомазов Александр Александрович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: sbog@rambler.ru, ORCID ID: 0000-0002-7176-3393,
¹ Шахтинский автодорожный институт (филиал) Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова,
² Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова.

Турук Ю.В., e-mail: uraturuk@mail.ru.

1. Якоби О. Практика управления горным давлением. — М.: Недра, 1987. — 566 с.

2. Коровкин Ю. А. Механизированные крепи очистных забоев. — М.: Недра, 1990. — 414 с.

3. Сысоев Н. И., Турук Ю. В. Проектирование и конструирование механизированных комплексов: монография. — Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2016. — 226 с.

4. Докукин А. В., Коровкин Ю. А. Механизированные крепи и их развитие. — М.: Недра, 1984. — 288 с.

5. Kazanin O. I., Sidorenko A. A., Drebenstadt C. I. Intensive underground mining technologies: Challenges and prospects for the coal mines in Russia // Acta Montanistica Slovaca. 2021, vol. 26, no. 1, pp. 60—69. DOI: 10.46544/AMS.v26i1.05.

6. Brodny J. Analysis of the impact of unscheduled downtimes on their availability in machine operations // MAPE. 2018, vol. 1, no. 1, pp. 145—151. DOI: 10.2478/mape-2018-0019.

7. Sinha S., Chugh Y. P. Validation of critical strain technique for assessing stability of coal mine intersections and its potential for development of roof control plans // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018, vol. 10, no. 2, pp. 380—389.

8. Song G., Chugh Y., Wang J. A numerical modelling study of longwall face stability in mining thick coal seams in China // International Journal of Mining and Mineral Engineering. 2017, vol. 8, no. 1, pp. 35—55. DOI: 10.1504/IJMME.2017.082682.

9. Szurgacz D., Brodny J. Analysis of the influence of dynamic load on the work parameters of a powered roof support’s hydraulic leg // Sustainability. 2019, vol. 11, no. 9. DOI: 10.3390/ su11092570.

10. Турук Ю. В., Сысоев Н. И., Луганцев Б. Б., Стрельцов С. В., Богомазов А. А. Выбор типа и конструкции основания щитовых секций механизированной крепи // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 8. — С. 121—134. DOI: 10.250 18/0236_1493_2022_8_0_121.

11. Sysoev N. I., Turuk Yu. V. Basement of structure, main power and design parameters of mechanism of removing sections of mechanized sets of knife plane installation // IOP Conference Series. Earth and Environmental Science. 2017, vol. 87, no. 2, article 022022. DOI: 10.1088/1755-1315/87/2/022022.

12. Казанин О. И., Сидоренко А. А. Мешков А. А. Организационно-технологические принципы реализации потенциала современного высокопроизводительного очистного оборудования // Уголь. — 2019. — № 12. — С. 4—12. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-12-4-13.

13. Задков Д. А., Габов В. В., Бабырь Н. В., Стебнев А. В., Теремецкая В. А. Энергоэффективная секция механизированной крепи очистного комплекса, адаптивная к условиям эксплуатации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6. — С. 46—61. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_46.

14. Buyalich G. D., Buyalich K. G., Umrikhina V. Yu. Study of falling roof vibrations in a production face at roof support resistance in the form of concentrated force // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016, vol. 142, no. 1, article 012120. DOI: 10.1088/1757899X/142/1/012120.

15. Shurygin D. N., Vlasenko S. V., Turbor I. A. An establishment of dependencies of mutual influence of geological and mining factors on the stress-strain state of the rock mass // IOP Conference Series. Earth and Environmental Science. 2019, vol. 272, no. 2, article 022235. DOI: 10.1088/1755-1315/272/2/022235.

16. Габов В. В. Адаптация секции, механизированной крепи совершенствованием механической характеристики гидропривода ее гидростоек // Горное оборудование и электромеханика. — 2016. — № 3. — С. 28—34.

17. Babyr N. V., Korolev A. I. Enhancement of powered cleaning equipment with the view of mining and geological conditions // IOP Conference Series. Earth and Environmental Science. 2018, vol. 194, no. 3, article 032004. DOI: 10.1088/1755-1315/194/3/032004.

18. Козлов В. В. Анализ динамики нагружения секции крепи при движении механизированного комплекса по криволинейной траектории // Уголь. — 2019. — № 12. — С. 38—39. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-12-38-39.

19. Szurgacz D., Brodny J. Adapting the powered roof support to diverse mining and geological conditions // Energies. 2020, vol. 405, no. 13. DOI: 10.3390/en13020405.

20. Хорин В. Н. Расчет и конструирование механизированных крепей. — М.: Недра, 1988. — 256 с.

21. Пономаренко Ю. Ф. Расчет и конструирование гидроприводов механизированных крепей. — М.: Машиностроение, 1981. — 326 с.

22. Szurgacz D., Brodny J. Analysis of the influence of dynamic load on the work parameters of a powered roof support’s hydraulic leg // Sustainability. 2019, vol. 11, no. 9. DOI: 10.3390/ su11092570.