Создание исполнительного органа геохода для разрушения пород средней крепости

Объем строительства подземных сооружений различного назначения с 2012 по 2014 гг. ежегодно возрастал и к концу 2015 г. подошел к отметке 1000 км. При этом подавляющий процент этих объемов приходится на импортную проходческую технику.

И в России, и за рубежом актуальными направлениями развития горнопроходческой техники и технологии являются снижение затрат и увеличение темпов проходки.

В согласии со сложившимся вектором развития, перспективным способом проведения горных выработок является геовинчестерная технология (ГВТ), базовым элементом которой является новый класс горнопроходческой техники – геоход (аппарат для механизированной проходки горных выработок, использующий геосреду для движения в подземном пространстве).

Исследования в области ГВТ и геоходов имеют существенные наработки. Возможность нового способа перемещения, являющегося особенностью геоходов, подтверждена испытаниями экспериментальных образцов геоходов серии «Эланг» на стенде и в реальных условиях шахты.

Процесс разрушения массива является основным в технологическом цикле проведения горных выработок и осуществляется исполнительным органом (ИО). Проведенные работы по исследованию и разработке ножевых ИО геоходов содержат достаточно полное обоснование параметров ИО данного типа. Однако область их применения ограничена крепостью пород f < 1 ед. по шкале М.М. Протодьяконова.

Исследования ИО, оснащенных режущим инструментом и имеющих эффективную область применения f ≤ 5–6 ед. по шкале М.М. Протодьяконова, привели к появлению основ расчета ряда параметров ИО, в числе которых кинематические и от части силовые. Однако эти работы не включают определения рационального типа ИО и обоснования его параметров. В этой связи работа, направленная на раз-работку и выбор схемных решений ИО геоходов для разрушения пород средней крепости, и обоснование их рациональных параметров, является актуальной.

Работа выполнена в рамках комплексного проекта «Создание и постановка на производство нового вида щитовых проходческих агрегатов многоцелевого назначения – геоходов» (договор №02.G25.31.0076 от 23.05.2013 г.) и базовой части государственного задания Минобрнауки России по проекту №632 «Исследование параметров технологии и техники для выбора и разработки инновационных техни-ческих решений по повышению эффективности эксплуатации выемочно-проходческих горных машин в Кузбассе». <...>