Дослідження енергетичних характеристик процесу різання вугілля в залежності від типу виконавчого органу очисного комбайну

Abstract

Мета. Розробити новий підхід щодо вибору раціональних параметрів експлуатації очисного обладнання на вугільних пластах малої та середньої потужності. Методи дослідження. Для дослідження ефективності процесів виймання вугілля очисними комбайнами запропоновано оцінювати корисну роботу очисного обладнання, яка необхідна для руйнування вугілля (різання), транспортування гірської маси, підтримку виробленого простору. Основними показниками процесу різання вугілля є: енергетичні витрати на виймання 1 м куб. вугілля, еталонні витрати на виймання 1 м куб. вугілля, відносна ефективність виймання. На основі розрахунку кількісних показників процесу різання вугілля можна отримати граничні значення зміни енергетичних характеристик. Було розраховано енергетичні характеристики процесу різання вугілля в залежності від виймальної потужності пласта, схеми відпрацювання очисного вибою, типу системи переміщення очисного комбайну. Це дозволило отримати кількісні показники процесу видобутку вугілля механізованим способом. Для переводу кількісної оцінки в якісну запропоновано застосовувати метод багатокритеріальної оптимізації – узагальнений критерій бажаності Харрінгтона. Результати. За результатами розрахунку енергетичних характеристик найбільш поширених очисних комбайнів встановлено, що на пластах малої потужності найбільш доцільно використовувати комбайни УКД-400 та CLS-450. Комбайни КА80, КА200 недоцільно використовувати через високий рівень енергетичних витрат. Експлуатація комбайнів призначених для роботи на пластах середньої потужності недоцільна на тонких пластах. Комбайн РКУ-10 має високі еталонні витрати на процес різання вугілля, тому при обґрунтуванні раціональної комплектації з використанням очисного комбайну РКУ10 варто аналізувати не тільки показники виймальної машини, але і конвеєру, механізованого кріплення. Аналогічна ситуація і для комбайнів КА80, КА200 – експлуатація може бути лише при потребі в вугіллі високої якості (із низькою зольністю). Отримані результати дозволили сформувати рекомендації, щодо раціональної області застосування очисних комбайнів на шахтах Західного Донбасу. Наукова новизна. Створено новий підхід, щодо вибору раціональних параметрів експлуатації очисних комбайнів на пластах малої та середньої потужності. Отримані результати в подальшому можуть бути використані для вибору засобів транспортування вугілля, підтримки виробленого простору. Практичне значення. Встановлено ефективні межі експлуатації очисних комбайнів для умов Західного Донбасу.