УДК 622.4
A. М. Красюк, д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр., Е. Ю. Русский, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., ИГД СО РАН, г. Новосибирск,
B. И. Кутаев, советник ген. директора по техническим вопросам, И. В. Горшков, зам. ген. директора, АО "АМЗ "ВЕНТПРОМ", г. Артемовский, Свердловская обл.
E-mail: krasuk@cn.ru, geomining@mail.ru, kutaev@ventprom.com

Разработка и исследование прочности рабочих лопаток с сотовой структурой сердечника для осевых шахтных вентиляторов

Скорость вращения рабочего колеса вентиляторов главного проветривания ограничена прочностью лопаток, которые испытывают значительные центробежные нагрузки. Снижения центробежных сил можно достичь за счет уменьшения массы рабочих лопаток. Предложен путь снижения массы лопатки за счет выполнения ее сердечника в виде сотовой структуры. Приведены результаты исследования напряжений на примере лопатки рабочего колеса для осевого вентилятора ВОД-40, выполненной из алюминиевого сплава. Расчеты показали, что конструктивное исполнение лопатки с сотовой структурой сердечника позволяет увеличить скорость вращения ротора в 1,8раза, следовательно, во столько же раз увеличится производительность вентилятора. Таким образом можно изготавливать вентиляторы с более высокой производительностью, не увеличивая габаритные размеры машины.
Ключевые слова: осевой вентилятор, рабочая лопатка, напряжение, прочность, сотовая структура

C. 3–6

К содержанию №1

УДК 621.314.58:621.316.72
А. А. Веприков, асп., Б. Н. Абрамович, д-р техн. наук, проф., Ю. А. Сычев, канд. техн. наук, доц., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: veprikov.aspirant@yandex.ru, babramov2bn@mail.ru, sychev_yura@mail.ru

Повышение эффективности электротехнических преобразовательных комплексов для добычи и переработки полезных ископаемых

Выявлены основные направления совершенствования структуры и режимов работы преобразовательных установок в горной промышленности. Приведены мероприятия по обеспечению электромагнитной совместимости электрооборудования и повышению уровня качества электрической энергии в электротехнических комплексах преобразовательных установок горной промышленности. Обоснована необходимость использования устройств регулирования напряжения под нагрузкой силовых трансформаторов при электроснабжении электротехнических комплексов. Разработаны мероприятия по оптимизации режима работы преобразовательных установок по критерию минимизации токовых перегрузок и количества силовых ключей.
Ключевые слова: качество электрической энергии, коэффициент мощности, электротехнический преобразователь­ный комплекс

C. 7–12

К содержанию №1

УДК 621.311.001
Д. Н. Пеленев, асп., Б. Н. Абрамович, д-р техн. наук, проф., Ю. А. Сычев, канд. техн. наук, доц., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: d.pelenev@mail.ru, babramov2bn@mail.ru, sychev_yura@mail.ru

Система автоматической коррекции селективности действия защиты от однофазных замыканий на землю распределительных сетей 6—35 кВ предприятий минерально-сырьевого комплекса

Приведены результаты разработки системы автоматической коррекции селективности действия защиты от однофазных замыканий на землю распределительных сетей 6—35 кВ предприятий минерально-сырьевого комплекса. Алгоритм действия предложенной системы основан на оценке величины переходного сопротивления в месте замыкания на землю и последующей автоматической коррекции сигнала тока замыкания на землю с учетом неполноты замыкания. Обоснована работоспособность предложенной системы коррекции действия защиты в электрических сетях 6—35 кВ с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью в условиях вариации переходного сопротивления в месте замыкания на землю.
Ключевые слова: однофазное замыкание на землю, переходное сопротивление, коэффициент неполноты замыкания на землю, алгоритм коррекции селективности действия, моделирование процесса замыкания

C. 12–16

К содержанию №1

УДК 629.113:004.021
В. В. Региня, начальник бюро механических трансмиссий,
ОАО "БЕЛАЗ" — управляющая компания холдинга "БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ", г. Жодино, Республика Беларусь
E-mail: kbst@belaz.minsk.by

Диагностирование технического состояния гидромеханических передач в процессе тестовых испытаний карьерных самосвалов БелАЗ с мехатронной системой управления

Предложена методика диагностирования технического состояния гидромеханической передачи посредством тестовых испытаний карьерных самосвалов БелАЗ с мехатронной системой автоматического управления.
Ключевые слова: гидромеханическая передача, карьерный самосвал, мехатронная система автоматического управления и диагностирования, гидротрансформатор, тестовые испытания

C. 17–23

К содержанию №1

УДК 622.232. 83:054.52
А. С. Романович, ген. директор,
УПП "НИВА", г. Солигорск, Республика Беларусь
E-mail: info@niva.by

Определение оптимального соотношения износостойкостей державки и вставки энергоэффективного тангенциального резца

Приведены результаты оценки абразивной износостойкости ряда используемых и новых материалов для изготовления встав­ки и державки энергоэффективного тангенциального резца соледобывающих комбайнов. Определено оптимальное соотношение износостойкостей материалов вставки к державке резца, снижающего энергопотребления его на резание породы на »40 %.
Ключевые слова: тангенциальный резец, калийная руда, энергоэффективность, режущая вставка, державка резца, износостойкость, абразивный износ, сила резания, оптимальное соотношение

C. 24–29

К содержанию №1

УДК 622.673.6
Е. А. Калентьев, канд. техн. наук, науч. сотр., ИМ УРО РАН, г. Ижевск
E-mail: EugeneKalentev@gmail.com

Изгибные напряжения в канатах при огибании блоков

Выполнен численный анализ напряженно-деформированного состояния каната при огибании блока на основе метода конечных элементов. В отличие от других подходов к решению данной задачи, в рассматриваемой модели учтено влияние сил трения между проволоками внутри каната, а также между проволоками и блоком. Сопоставлены полученные результаты с данными других авторов.
Ключевые слова: стальной канат, численный анализ, изгиб, блок, шкив

C. 29–33

К содержанию №1

УДК 622.673.1
С. С. Ильина, канд. техн. наук, доц., С. Р. Ильин, канд. техн. наук, доц., Национальный горный университет, г. Днепр, Украина
E-mail: iljin_sr@mail.ru

Проблемы эксплуатации систем "канат—футеровка" многоканатных ШПУ с моноблочными отклоняющими и направляющими шкивами

Поставлена и решена задача влияния отклонений радиусов желобов многоканатных шкивов шахтных подъемных установок с моноблочными отклоняющими шкивами на распределение нагрузок между канатами в струне и отвесах головных канатах шахтных подъемных установок.
Ключевые слова: шахтная многоканатная подъемная установка, отклонения натяжений канатов, отклонения длин канатов, многоканатный ведущий шкив, многоканатный отклоняющий шкив

C. 34–41

К содержанию №1

УДК 622.232
Н. М. Суслов, д-р техн. наук, проф., УГГУ, г. Екатеринбург
E-mail: gmf.gmk@ursmu.ru

Направления повышения эффективности шагания экскаватора-драглайна

Приведены особенности работы трехопорного гидравлического шагающего оборудования экскаватора-драглайна. Широта его применения обусловлена главными его достоинствами: простота реализации больших нагрузок и возможность регулирования скорости перемещения экскаватора, что важно при движении по глинистым грунтам с низкой несущей способностью. Показаны недостатки, выявленные в процессе эксплуатации таких механизмов шагания, снижающие эффективность их использования. Предложено техническое решение, позволяющее снизить нагрузку на кромку базы при шагании, увеличить длину шага и скорость передвижения, исключить излишний подъем центра масс экскаватора и получить существенную экономию энергии на перемещение. Размещение тяговых гидроцилиндров на опорных башмаках существенно упрощает металлоконструкцию кузова экскаватора и снижает перемещаемую массу экскаватора. Реализация указанных предложений позволит су­щественно повысить эффективность работы шагающего ходового оборудования с гидроприводом.
Ключевые слова: экскаватор, шагающий ходовой механизм, гидроцилшвдры подъема и тяги, опорные башмаки, опорная база, глинистый грунт

С. 3–6

К содержанию №2

УДК 622.271.3
А. П. Комиссаров¹, д-р техн. наук, проф., Ю. А. Лагунова¹, д-р техн. наук, проф., О. А. Лукашук², канд. техн. наук, доц., И. В. Телиман¹, асп.
¹УГГУ, г. Екатеринбург
²УрФУ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург
E-mail: yu.lagunova@mail.ru

Обоснование рабочей характеристики карьерного экскаватора

Предложена методика обоснования рабочей характеристики карьерных электромеханических (мехлопат) и гидравлических экскаваторов на основе имитационных моделей рабочего процесса экскаваторов. Показано, что вид рабочей характеристики карьерного экскаватора зависит от типа рабочего оборудования. Рабочая характеристика позволит оценить влияние конкретных горно-технических условий эксплуатации на эффективность функционирования экскаватора.
Ключевые слова: карьерные экскаваторы, режимные параметры главных механизмов, рабочая характеристика

С. 7–10

К содержанию №2

УДК 622.68
В. Л. Яковлев, чл.-корр. РАН, гл. науч. сотр., А. Г. Журавлев, канд. техн. наук, зав. лаб., Ю. А. Бахтурин, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., В. А. Черепанов, науч. сотр., ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
E-mail: yakovlev@igduran.ru, juravlev@igduran.ru, bakh2008@yandex.ru, transport@igduran.ru

Особенности решения транспортных проблем на современном этапе развития горного производства

Освещено современное состояние карьерного транспорта, в том числе дана динамика количественных показателей. Показано, что одной из ключевых тенденций является рост перевозок автомобильным транспортом при планомерном росте средней грузоподъемности автосамосвалов, при том, что максимальная грузоподъемность серийных машин достигла 450 т. Проверенные временем схемы комбинированного транспорта (автомобильно-железнодорожного, автомобильно-конвейерного) будут сохраняться на действующих и применяться на новых крупных горно-обогатительных комбинатах. При незыблемости основных заложенных в существующей теории формирования транспортных систем карьеров принципов произошли существенные изменения факторов, влияющих на их развитие. В связи с этим требуется развитие как теоретических, так и прикладных методических подходов. Даны некоторые направления такого развития, связанные c широким применением методов компьютерного моделирования и расчета, увязанные с современными тенденциями в развитии карьерного транспорта. Сформулированы требования к совершенствованию нормативно-технической базы разработки месторождений полезных ископаемых, касающиеся вопросов карьерного транспорта.
Ключевые слова: карьерный транспорт, транспортные системы карьеров, тенденции развития, современный этап, требования к карьерному транспорту, факторы

С. 11–18

К содержанию №2

УДК 621.243
А. П. Комиссаров, д-р техн. наук, проф., Г. В. Прокопович, канд. техн. наук, С. С. Глазырин, асп., УГГУ, г. Екатеринбург
E-mail: anatoliy.komissarov@m.ursmu.ru

Адаптация конструкций буровых машин ударного действия к условиям эксплуатации

Показано влияние условий эксплуатации (физико-механических свойств горных пород) на показатели рабочего процесса буровых машин ударного действия. Введено понятие расчетной (проектной) ударной жесткости породы. Предложен способ адаптации конструкций буровой машины к изменяющимся физико-механическим свойствам пород, обеспечивающий заданный режим бурения.
Ключевые слова: буровые машины ударного действия, физико-механические свойства горных пород, расчетная (проектная) ударная жесткость породы, адаптация конструкции буровой машины

С. 19–22

К содержанию №2

УДК 621.73
А. Е. Калянов, асп., Ю. А. Лагунова, д-р техн. наук, проф., В. С. Шестаков, канд. техн. наук, проф., УГГУ, г. Екатеринбург
E-mail: yu.lagunova@mail.ru

Моделирование движения недробимого тела в камере дробления конусной дробилки

Рассмотрен вариант возможного снижения износа броней конусных дробилок за счет исключения стопорения недробимого тела в камере дробления. Для обеспечения пропуска недробимого тела через камеру дробилки предложено фиксировать опорное кольцо в поднятом положении. Фиксация обеспечивается гидроцилиндрами с гидропневмоаккумуляторами и системой управления после отклонения опорного кольца подвижным конусом через недробимое тело.
Для проведения исследований по возможности прохождения недробимъх тел разных размеров разработана математическая модель. Модель включает блоки движения недробимого тела, движения подвижного конуса, опорного кольца и связанных с ним элементов. Модель реализована в виде программы на алгоритмическом языке, результаты расчетов выводятся в табличной форме и в виде графиков. Проведены расчеты при прохождении через камеру дробления недробимых тел размером от 10 до 85 мм. В результате исследований доказано, что при фиксации опорного кольца предлагаемым способом стопорения недробимых тел не происходит.
Ключевые слова: конусная дробилка, недробимое тело, брони, деформация, модель, исследования

С. 23–29

К содержанию №2

УДК 69.002.5
Ю. Н. Каманин, канд. техн. наук, доц., Р. А. Ределин, канд. техн. наук, доц., В. А. Кравченко, канд. техн. наук, доц., ОГУ имени И. С. Тургенева, г. Орел
E-mail: kamanchi22@mail.ru, rusland57@yandex.ru, orn25@mail.ru

Моделирование разрушения скальных пород гидравлическим устройством ударного действия

Наиболее эффективным и высокоэнерговооруженным способом отбойки пород от массива является буровзрывной способ. Однако ему присущ ряд негативных факторов: загрязнение окружающей среды, повышенная сейсмическая опасность (для близлежащих строений и промышленных объектов и населенных пунктов), неоднородная структура отделяемых от массива пород (необходимость вторичного дробления негабаритов), общая опасность ведения взрывных работ и др. Альтернативным способом разрушения крепких минеральных сред является ударный способ, реализуемый мощными гидравлическими молотами (гидроударниками), получившими в настоящее время большое распространение. Вместе с тем область применения гидравлических молотов и рациональные режимы их эксплуатации остаются недостаточно изученными, особенно применительно к условиям разработки скальных и трещиноватых естественных и искусственных строительных материалов.
В представленной статье разработана математическая модель, позволяющая всесторонне исследовать процесс нагружения твердых минеральных сред ударной нагрузкой.
Ключевые слова: полезные ископаемые, добыча, каменные материалы, гидромолот, гидроударник, разрушение, напряжение, метод конечных элементов, математическая модель, трещина

С. 30–34

К содержанию №2

УДК [532.5 + 621.225] (075.8)
А. А. Митусов, д-р техн. наук, доц., О. С. Решетникова, ст. преп.,
КарГТУ, г. Караганда, Республика Казахстан,
Ю. А. Лагунова, д-р техн. наук, проф., УГГУ, г. Екатеринбург
E-mail: olga.reshetnikova.80@mail.ru, yu.lagunova@mail.ru

Исследование процесса раскрытия двухлинейного клапана в фазе рабочего хода бойка гидромолота

Исследован процесс раскрытия двухлинейного клапана в фазе рабочего хода бойка гидромолота УГДС-0.3 в целях у становления его работоспособности с выбранными схемными и конструктивными решениями. Рассмотрены режимы работы гидромолота, возникающие при неполном и при полном раскрытии проходного сечения распределителя.
Ключевые слова: гидромолот, ударный гидродвигатель, энергия удара, рабочий ход бойка гидромолота

С. 34 – 39

К содержанию №2

УДК 621.285.4:624.191.6
Д. А. Юнгмейстер, д-р техн. наук, проф., А. И. Ячейкин, студ., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: iungmeister@yandex.ru, a.krup53@mail.ru

Модернизация исполнительного органа тоннелепроходческого механизированного комплекса Herrenknecht S-782

Рассмотрена проблема строительства Санкт-Петербургского метро, связанная с неприспособленностью тоннелепроходческой техники к сложным горно-геологическим условиям города. Рассмотрены трудности, возникающие при работе тоннелепроходческого механизированного комплекса Herrenknecht S-782, и пути их решения. Проведены расчеты усилий на резцах и шарошках, а также определено значение требуемого крутящего момента на валу исполнительного органа. Графически представлена зависимость значения крутящего момента на валу исполнительного органа от контактной прочности породы. Предложена усовершенствованная, сбалансированная схема расстановки породоразрушающих инструментов. Предлагаемая модернизация исполнительного органа позволит снизить вероятность аварийного выхода из строя породоразрушающего инструмента, что позволит повысить скорость проходки тоннеля.
Ключевые слова: тоннелепроходческий комплекс, роторный исполнительный орган, включения песчаника, схема расстановки шарошек

С. 3–7

К содержанию №3

УДК 622.271
А. Ю. Чебан, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., ИГД ДВО РАН, г. Хабаровск
E-mail: chebanay@mail.ru

Добычной комплекс для открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых^НГ*

Циклично-поточные технологии добычи твердых полезных ископаемых обеспечивают относительно высокую производительность открытых горных работ и снижение себестоимости получаемой продукции в сравнении с циклическими технологиями. В статье предлагается конструктивная схема добычного комплекса, обеспечивающего выемку, классификацию, первичное дробление и погрузку взорванной горной массы с преобразованием цикличного характера выемки в непрерывный процесс погрузки на ленточный конвейер. Применение добычного комплекса позволит сократить количество оборудования и обслу­живающего персонала в забое при ведении выемочно-погрузочныхработ и повысит рентабельность горного производства.
Ключевые слова: циклично-поточные технологии, выемка, погрузка, экскаватор, дробильная установка, ленточный конвейер

С. 8–11 

* Символом НГ отмечены статьи, поступившие с "Недели горняка — 2017".

К содержанию №3

УДК 622.271.3.06:658.527"75"
А. В. Глебов, канд. техн. наук, зам. директора по научным вопросам, А. В. Семенкин, мл. науч. сотр., асп., Г. Д. Кармаев, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., В. А. Берсенев, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
E-mail: glebov@igduran.ru, a.semenkin92@mail.ru

Эффективность применения циклично-поточной технологии при разработке Актогайского месторождения меди^НГ

Представлена краткая информация об Актогайском месторождении. Приведены технологические схемы формирования дробильно-конвейерных комплексов на бортах карьера Актогай, предлагаемые авторами. Исследовано изменение критериев оценки эффективности, таких как относительные дисконтированные удельные капитальные и эксплуатационные затраты, отчисление за загрязнение атмосферы, удельная металлоемкость и энергонасыщенность, производительность труда. Обоснована эффективность применения циклично-поточной технологии по сравнению с использованием экскаваторно-автомобильного комплекса в условиях месторождения "Актогай".
Ключевые слова: циклично-поточная технология, экскаваторно-автомобильный комплекс, дробильно-перегрузочный пункт, Актогайское месторождение, критерии оценки эффективности применения циклично-поточной технологии

С. 12–16

Статья подготовлена с учетом результатов исследований по проекту фундаментальных исследований УрО РАН № 15-11-5-7.

К содержанию №3

УДК 622.233.6
А. С. Громадский, д-р техн. наук, зав. каф., Влад. А. Громадский, канд. техн. наук, доц., Вик. А. Громадский, асс., КНУ, г. Кривой Рог, Украина
E-mail: impulselux@yandex.ru
Разработка и оптимизация параметров амортизаторов поперечных колебаний бурового става станка шарошечного бурения

Статья рассчитана на широкий круг инженеров, научных работников и аспирантов, занимающихся разработкой систем гашения поперечной вибрации бурового става станка шарошечного бурения. Приведена конструкция и описан принцип действия амортизаторов поперечных колебаний бурового става, дана методика оптимизации параметров амортизатора. Оптимальные значения параметров амортизатора можно получить путем минимизации соответствующего функционала. Дана формула этого функционала и приведены результаты оптимизации параметров амортизатора. В результате оптимизации параметров установлено, что амортизатор позволяет снизить колебания бурового става в 6раз. При этом абсолютная величина максимальной вибрации бурового става составляет у = 26 мм. Однако эта амплитуда почти в 1,8раза превышает предельный зазор между стенкой скважины и наружной поверхностью бурового става. Поэтому рекомендовано применение амортизаторов в комбинации со способом ликвидации флатера бурового инструмента станков шарошечного бурения по патенту Украины на изобретение № 107309. Область применения — разработка и производство станков для бурения скважин на карьерах.
Ключевые слова: станок шарошечного бурения, буровой став, амортизатор поперечных колебаний, оптимизация параметров

С. 17–19

К содержанию №3

УДК 669.14.018.29.004.62/.63
И. И. Мишин, асп., В. И. Болобов, д-р техн. наук, проф., C. А. Чупин, канд. техн. наук, асс., В. С. Бочков, канд. техн. наук, асс., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: mishin-i-i@yandex.ru, boloboff@mail.ru, Stanislavchupin88@gmail.com, bochkof@list.ru

Повышение износостойкости материалов быстроизнашиваемых элементов горно-обогатительного оборудования методом высокотемпературной термомеханической обработки

Проанализированы закономерности абразивного изнашивания стали 110Г13Л (Гадфильда), как основного материала быстроизнашиваемых элементов дробильного и измельчительного оборудования — бил, молотков, футеровок и других дробилок и мельниц, и способы повышения ее износостойкости. Описаны разработанные авторами методики высокотемпературного деформирования стали свободной ковкой на гидравлическом кузнечном молоте и экспериментов по абразивному изнашиванию образцов. Представленными результатами испытаний показано, что твердость и износостойкость высокомарганцевой стали зависят от интенсивности пластической деформации (степени укова образцов), предшествующей закалке, возрастая с ее увеличением. Для максимальной достигнутой интенсивности пластической деформации повышение износостойкости стали по сравнению с недеформированной сталью достигает 70 %. Приводится вид зависимости износостойкости стали от величины твердости HB, достигаемой в результате пластической деформации. Авторы заключают, что срок службы быстроизнашиваемых элементов горно-обогатительного оборудования можно существенно увеличить изготовлением этих элементов горячей обработкой давлением и последующей закалкой.
Ключевые слова: сталь Гадфильда, высокомарганцевая сталь, абразивный износ, твердость, высокотемпературная пластическая деформация, закалка, износостойкость, степень пластической деформации

С. 20–23

К содержанию №3

УДК 621.311.1
Д. Н. Пеленев, асп., К. В. Бабырь, студ., Горный университет, г. Санкт-Петербург, В. В. Бабырь, гл. энергетик, ОАО "Шахта "Полосухинская", г. Новокузнецк
E-mail: d.pelenev@mail.ru, 77kir09@bk.ru

Повышение чувствительности защиты от однофазных замыканий на землю электрических сетей 6...10 кВ угольных предприятий

Приведены результаты аналитических исследований устойчивости функционирования защиты от однофазных замыканий на землю распределительных сетей 6...10 кВ угольных предприятий. На основе анализа полученных результатов установлено, что в условиях неоднородности конфигурации сетей 6...10 кВ применяемые токовые защиты от однофазных замыканий не позволяют обеспечить необходимую чувствительность и селективность выявления поврежденного присоединения. Применение разделительных трансформаторов на отходящих линиях с большим коэффициентом долевого участия емкостного тока линии в общем токе замыкания на землю позволит повысить чувствительность действия защиты на отходящих присоединениях. В целях обеспечения устойчивого функционирования защиты в условиях неполноты замыкания фазы электрической сети на землю предложено использовать инвариантную токовую защиту от ОЗЗ, позволяющую осуществлять оценку величины переходного сопротивления в месте повреждения и последующую автоматическую коррекцию входных параметров защиты с учетом неполноты замыкания.
Ключевые слова: электрическая сеть, однофазное замыкание на землю, коэффициент чувствительности, разделительный трансформатор, инвариантная защита

С. 24–27

К содержанию №3

УДК 622.23.054.54-047.58
А. Б. Жабин, д-р техн. наук, проф., И. М. Лавит, д-р физ.-мат. наук, проф., П. Н. Чеботарев, канд. техн. наук, асс., Ан. В. Поляков, д-р техн. наук, проф., ТулГУ, г. Тула
E-mail: zhabin.tula@mail.ru, igorlavit@yandex.ru, cheb-84@mail.ru, polyakoff-an@mail.ru

Применение методов механики разрушения для расчета нагрузок, действующих на резцы горных машин для добычи угляНГ

Использование в расчетах нагруженности механического инструмента при взаимодействии его с горным массивом классических прочностных критериев, таких как пределы прочности горных пород на сжатие, растяжение, сдвиг и т.д., не всегда отражает реальные процессы разрушения. Современные представления о разрушении материалов базируются на положениях механики разрушения, рассматривающей разрушение как процесс распространения трещины с учетом напряженного состояния в ее вершине.
Представлен усовершенствованный метод расчета нагрузок, действующих на поворотные резцы при разрушении углей проходческими и очистными комбайнами. В основу метода положена разработанная математическая модель процесса разрушения горного массива резцом горного комбайна. Модель базируется на решении краевой задачи линейной механики разрушения и позволяет раскрыть механизм процесса путем выявления закономерностей развития трещины под действием резца и определять его нагруженность. Получены расчетные зависимости для определения усилий резания и подачи при разрушении углей.
Ключевые слова: математическая модель, разрушение, трещина, усилия резания и подачи, горные породы, уголь

С. 28–34

К содержанию №3

УДК 622.648
В. И. Александров, проф., зав. каф., Горный университет, г. Санкт-Петербург,
О. Б. Гвоздев, директор проекта, А. Э. Карелин, гл. специалист, ЕВРАЗ КГОК, г. Качканар, Свердловская обл., А. А. Морозов, гл. специалист, АО "СОМЭКС", г. Москва
E-mail: victalex@mail.ru, oleg.gvozdev@evraz.com, Alksey.Karelin@evraz.com, morozov_46@list.ru

Оценка влияния шероховатости внутренней поверхности гидротранспортных трубопроводов на величину удельных потерь напора

Приведены аналитические расчеты у дельных потерь напора при гидравлическом транспортировании гидросмесей хвостов обогащения железной руды Качканарского ГОКа при складировании хвостов обогащения в хвостохранилище. Расчеты выполнены по результатам экспериментальных исследований зависимости удельных потерь напора от шероховатости внутренней поверхности трубопроводов, футерованных полиуретановым покрытием. В процессе экспериментального определения шероховатости полиуретановых покрытий трубопроводов установлено, что величина физической шероховатости покрытий более чем в 4раза меньше шероховатости стальных трубопроводов, что приводит к снижению коэффициентов гидравлических сопротивлений, входящих в расчетную формулу удельных потерь напора — формулу Дарси-Вейсбаха. Рассчитаны коэффициенты относительной и эквивалентной шероховатостей для трубопроводов с покрытием и без покрытия. Сравнительные расчеты показывают, что применение полиуретановых покрытий гидротранспортных трубопроводов способствует снижению удельной энергии при гидравлическом транспортировании хвостов обогащения железной руды Качканарского ГОКа в 1,5 раза.
Ключевые слова: шероховатость, коэффициент гидравлических сопротивлений, эквивалентная шероховатость, гранулометрический состав, гидросмесь, удельные потери напора

С. 34–40

К содержанию №3

УДК 622.23.037.008
С. Л. Сержан, канд. техн. наук, асс., В. И. Медведков, д-р техн. наук, проф., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: sergei.serzhan@inbox.ru, vimedvedkov@yandex.ru

Обоснование повышения производительности грунтозаборного устройства при добыче морским комплексом твердых полезных ископаемых

Рассмотрено грунтозаборное устройство с ловителем и рабочим органом в виде барабана-рыхлителя с горизонтальной осью вращения, входящее в состав комплекса для подводной добычи твердых полезных ископаемых и железомарганцевъх конкреций, в частности. Проведен анализ работы барабана-рыхлителя при взаимодействии с единичной конкрецией. В результате установлено, что реальная производительность грунтозаборного устройства снижается ввиду непопадания некоторой доли конкреций в ловитель. Указанный недостаток ведет к снижению КПД устройства и комплекса в целом.
Для повышения КПД предложена конструкция грунтозаборного устройства с рабочим органом, имеющим вертикальную ось вращения, и самовсасывающим ловителем, располагающимся непосредственно над зоной рыхления и представляющим собой входной конфузор в транспортный трубопровод. В указанной конструкции рабочий орган представлен планшайбой с режущими пластинами, этажно-расположенными под некоторым углом a  к горизонту. Анализ работы предложенного грунтозаборного устройства показал, что отделенные от дна конкреции в полном объеме попадают в транспортную систему через входной конфузор (самовсасывающий ловитель), в результате чего достигается заданный уровень производительности добычного комплекса, который может регулироваться частотой вращения планшайбы.
Ключевые слова: грунтозаборное устройство, повышение производительности, конкреции

С. 41–46

К содержанию №3

УДК 620.22 + 620.17
B. В. Тимонин, канд. техн. наук, зав. лаб., Д. И. Кокоулин, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., C. Е. Алексеев, ст. науч. сотр., Б. Кубанычбек, канд. техн. наук, науч. сотр., ИГД СО РАН, г. Новосибирск
E-mail: timonin@misd.ru

Опыт проходки прямолинейно направленных скважин в подземных условиях шахты "Березовская"^НГ*

При проходке скважин в условиях угольных шахт одной из проблем является обеспечение прямолинейности траектории скважин. При различных способах бурения на отклонения скважин в основном влияет увеличенное осевое давление на став бурового снаряда. Перспективным для прямолинейной проходки скважин является метод вращательно-ударного бурения с использованием погружных пневмоударников, где давление на забой значительно меньше. Представлена схема малогабаритного погружного пневмоударника, по которой по заказу производственников спроектирована и изготовлена опытная партия пневмоударников ПНБ76 на скважину диаметром 76 мм. Представлены результаты лабораторных исследований этих машин. Приведены данные предварительных испытаний в производственных условиях шахты "Березовская" Кемеровской области, которые подтвердили возможность использования данного способа бурения. Для адаптации к производственным условия, для работы на сжатом воздухе давлением до 0,6 МПа в систему воздухораспределения введен кольцевой упругий клапан, позволяющий повышать среднее давление в камере рабочего хода и увеличивать энергетические параметры. На базе этих изменений создана усовершенствованная конструкция пневмоударника ПНБ76У. Разработана также новая буровая коронка лезвийного типа с опережающим лезвием, позволяющая совмещать преимущества как ударного, так и вращательного способов бурения. Испытания на шахте "Березовская" показали перспективность использования в угольных шахтах погружных пневмоударников для проходки прямолинейных скважин.
Ключевые слова: шахта, скважина, проходка, энергия удара, мощность, надежность, энергоноситель, рабочая площадь, воздухораспределение, ударник

C. 3–7

* Символом НГ отмечены статьи, поступившие с "Недели горняка — 2017".

К содержанию №4

УДК 622.233.43
Д. А. Юнгмейстер¹, д-р техн. наук, проф., А. С. Сакерин², гл. горняк по подземным работам, Р. И. Королев¹, студ., В. А. Карлов¹, студ.
¹Горный университет, г. Санкт-Петербург
²АО "Апатит", г. Кировск, Мурманская обл. E-mail: rom8592009@yandex.ru

Модернизация гидравлических бурильных головок

Рассмотрены особенности работы гидравлических бурильных головок (гидравлических перфораторов), широко распространенных на сегодняшний день по всему миру и использующихся на всех буровых горных машинах. Описаны их преимущества относительно пневматических бурильных головок, а также возможные пути их развития и усовершенствования. Предлага­ется использование сдвоенной ударной системы "поршень—боек—хвостовик", заключающейся в улучшении передачи ударного импульса через элемент, меньший по размеру и массе, в процессе работы совершающий высокочастотные колебания между поршнем и хвостовиком. Предложенная модернизация позволит повысить срок службы породоразрущающего инструмента (хвостовика и буровой коронки) путем наложения вибраций от колебаний бойка, что также приведет к росту производительности бурения. Приведен расчет параметров предлагаемой ударной системы.
Ключевые слова: перфоратор, хвостовик, удар, дребезг бойка, скорость бурения

C. 8–13

К содержанию №4

УДК 679.8.053.8

Р. К. Басов, асп., А. М. Керопян, д-р техн. наук, проф., П. Я. Бибиков, канд. техн. наук, доц., В. А. Мостаков, канд. техн. наук, проф., НИТУ "МИСиС", г. Москва
E-mail: am_kerop@mail.ru

Мониторинг геометрических характеристик поверхности катания рельсового пути — основа повышения эксплуатационной производительности карьерных локомотивов

В результате теоретических и экспериментальных исследований определена целесообразность проведения мониторинга геометрических характеристик поверхностей катания карьерного рельсового пути. Установлено, что радиусы кривизны контактирующих поверхностей системы "колесо — рельс "непосредственно влияют на фактическую площадь пятна контакта, от которой зависит тяговая способность карьерных локомотивов.
Увеличение фактической площади пятна контакта системы "колесо — рельс "позволяет уменьшить контактные напряжения, увеличить ресурс рабочих поверхностей карьерного рельсового пути, повысить тяговую способность локомотива, а следовательно, и его эксплуатационную производительность.
Ключевые слова: поверхность катания, система "колесо — рельс", мониторинг, радиус кривизны профиля рельса, пятно контакта, контактное напряжение, карьерный локомотив, тяговая способность, ресурс рельсового пути

C. 14–19

К содержанию №4

УДК 622.73
В. В. Габов, д-р техн. наук, проф., В. С. Романова, асп., Горный университет, г. Санкт-Петербург, e-mail: gvv40@mail.ru, vica_00281@mail.ru

Особенности процесса дробления пород в высокочастотной конусной дробилке со свободно-поворотным внутренним конусом^НГ

Рассмотрена модель процесса дезинтеграции породы в высокочастотных конусных вибрационных дробилках со свободно-поворотным ротором. Формируется модель на базе известных моделей, используемых при анализе процесса разрушения пород в традиционных конусных дробилках. Учтены отличия анализируемой дробилки, в частности меньшая амплитуда и повышенная частота силовых воздействий на дробимый материал, избирательность и послойность процесса разрушения дробимых кусков с поверхности, а также межстадиальный вывод мелких фракций из зоны контактного взаимодействия.
Ключевые слова: порода, дезинтеграция, дробилка, процесс, моделирование

C. 20–24

К содержанию №4

УДК 62-519:621.316
В. С. Климаш, д-р техн. наук, проф., М. А. Соколовский, асп., КнАГТУ, г. Комсомольск-на-Амуре
E-mail: klimash@yandex.ru, Socel@mail.ru

Система рационального управления энергопотреблением промышленного предприятия

Предложены способ рационального управления режимом потребления электрической энергии и система для его реализации, разработанная для эксплуатации в производственных процессах ООО "Амурский гидрометаллургический комбинат". Система позволяет снижать энергопотребление предприятия в заданные интервалы времени без остановки непрерывных технологических процессов и снижения объема выпускаемой продукции.
Ключевые слова: энергетическая эффективность, система управления энергопотреблением, непрерывный технологический процесс, интеллектуальная электроэнергетическая сеть

C. 25–31

К содержанию №4

УДК 622.23.05:62-7
Е. И. Комаров, д-р техн. наук, проф., В. Г. Мерзляков, д-р техн. наук, проф., Московский Политех, г. Москва, А. И. Верзин, гл. инж. карьера, ООО "Вита", г. Ярославль
E-mail: mgou-vgm@mail.ru

Оценка износостойкости коронок двухкомпонентных зубьев системы защиты ковшей ESCO

Математическая обработка результатов испытаний коронок двухкомпонентных зубьев ковшей экскаваторов модели 75SV2 ESCO (США) позволила оценить их износостойкость относительно отечественных зубьев из стали Гадфильда, а экскаваторные забои дифференцировать по степени абразивности горных пород.
Ключевые слова: системы, защита, двухкомпонентные зубья, модели, коронки, адаптеры, ковш, экскаватор, испытания, износостойкость, карьер, породы, абразивность, наработка, забои, оценка, интенсивность, износ

C. 32–35

К содержанию №4

УДК 62-83: 622.233.6
В. А. Корнеев¹ канд. техн. наук, доц., В. В. Чаплыгин¹, канд. техн. наук, доц.,
П. Д. Крестовоздвиженский², канд. техн. наук, нач. отдела, П. А. Корнеев¹, вед. инж.
¹СибГИУ, г. Новокузнецк
²ООО "Горный инструмент", г. Новокузнецк
E-mail: korneev_va@list.ru, chief.v.v@yandex.ru, krepash@yandex.ru, pustelli@mail.ru

Исследование энергоемкости вращательного бурения шпуров под анкерное крепление

Дана оценка возможности применения классических зависимостей, связывающих энергоемкость вращательного бурения с крепостью горных пород по шкале проф. М. М. Протодьяконова, для обоснования мощности привода станков для вращательного бурения шпуров под анкерное крепление. Актуальность темы статьи заключается в том, что зависимости были получены при бурении шпуров диаметром 42 мм резцами с числом перьев, не превышающим 2. В настоящее время бурение шпуров осуществляется гораздо меньшим диаметром, в том числе резцами трехперой конструкции. Выводы основаны на экспериментальных данных.
Ключевые слова: мощность, привод, энергоемкость, буровой станок, вращательное бурение, анкерное крепление, буровой резец, горная выработка, механика, шпур

C. 36–40

К содержанию №4

УДК 622.4
А. М. Красюк, д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр., П. В. Косых, асп., ИГД СО РАН, г. Новосибирск
E-mail: am.krasuk@gmail.com, p.kosykh@yahoo.com

О расчетной схеме для исследования изгибных колебаний ротора вентилятора главного проветриванияНГ

Совершенствование методов проектирования осевых вентиляторов привело к созданию высоконагруженных аэродинамических схем. Вентиляторы главного проветривания в основном стали выпускаться в одноступенчатом исполнении. Несмотря на простоту кинематической схемы таких турбомашин, расчет частоты собственных изгибных колебаний весьма сложен. Это обусловлено наличием трансмиссионного вала, соединяющего вал вентилятора с электродвигателем и двумя компенсационными муфтам. Расчет колебаний таких механических систем проводится по двухмассовым моделям. В связи с тем, что на начальном этапе проектирования вентиляторов рассматриваются несколько вариантов конструкций, важно иметь упрощенную методику для оценки собственных частот изгибных колебаний роторов. Обоснованы применение одномассовой дискретной модели ротора одноступенчатого вентилятора главного проветривания для расчета его собственных частот изгибных колебаний и соотношения конструктивных параметров ротора, при которых возможен переход к такой модели. Показано, в каких случаях необходимо учитывать массу вала вентилятора в одномассовой модели. Корректное использование одномассовой модели значительно облегчает расчет колебаний ротора по сравнению с многомассовыми. Приведен расчет собственных частот изгибных колебаний на примере ротора вентилятора главного проветривания ВО-21.
Ключевые слова: вентилятор главного проветривания, изгибине колебания ротора, критическая частота, одноступенчатый осевой вентилятор

C. 41–45

К содержанию №4

УДК 622.41.002.56

Г. Н. Лебедев, д-р техн. наук, проф., Л. Д. Певзнер, д-р техн. наук, проф., НИТУ "МИСиС", г. Москва
E-mail: lpevzner@msmu.ru

Нейросетевое решение задачи прогнозирующего контроля содержания метана в шахтной выработке

Сформулирована постановка задачи прогнозирующего контроля содержания метана в рабочем пространстве горной выработки и предложено ее решение путем нейросетевого анализа измерений, полученных с помощью установленных в разных местах выработки датчиков. Показана эффективность предложенного подхода при оценке интенсивности поступления газа в пространство шахтной выработки.
Ключевые слова: шахтная выработка, прогноз, контроль, датчики метана, нейросетевой анализ

C. 46–48

К содержанию №4

А. А. Хорешок, д-р техн. наук, проф., директор,
Горный институт КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово,
Е. Л. Ютяев, канд. техн. наук, генеральный директор,
АО "СУЭК-Кузбасс", г. Ленинск-Кузнецкий, Кемеровская обл., проф., КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово, А. А. Мешков, канд. техн. наук, технический директор,
АО "СУЭК-Кузбасс", г. Ленинск-Кузнецкий, Кемеровская обл., проф., КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово, Л. Е. Маметьев, д-р техн. наук, проф., КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово
E-mail: haa.omit@kuzstu.ru

О подготовке кадров для угольной отрасли Кузбасса

Приведена краткая справка о Горном институте КузГТУ. Представлены данные о приеме студентов, выпуске горных инженеров и сведения о взаимодействии института с угольными предприятиями АО "СУЭК-Кузбасс".
Ключевые слова: министерство, горный институт, горные предприятия, разрезы, набор студентов, целевая подготовка, практика, научные исследования, инженер

C. 3–5

К содержанию №5

УДК 622.23.05
A. В. Стебнев, гл. механик,
АО "СУЭК-Кузбасс", г. Ленинск-Кузнецкий, Кемеровская обл.,
B. В. Габов, д-р техн. наук, проф., Н. В. Бабырь, асп., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: gvv40@mail.ru, nik.babyr@bk.ru

Методика выбора параметров блока безымпульсного регулирования сопротивления гидравлических стоек секций крепи опусканию пород кровли

Предложена методика выбора параметров безымпульсного регулирования сопротивления гидравлических стоек секций крепи опусканию пород кровли.
Ключевые слова: механизированный комплекс, секция крепи, горное давление, гидростойка, блок управления, гидротрансформатор, дроссель, предохранительный клапан

C. 6–10

К содержанию №5

УДК 622.24.051.55
Г. Д. Буялич¹, д-р техн. наук, проф., В. Н. Шмат², канд. техн. наук, зам. ген. директора по производству, М. К. Хуснутдинов1, ст. преп.
¹,КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово
²АО "СУЭК-Кузбасс", г. Ленинск-Кузнецкий, Кемеровская обл.
E-mail: gdb@kuzstu.ru

Особенности шарошечного бурового инструмента для получения некруглого поперечного сечения скважины^НГ*

Рассмотрены факторы, влияющие на конструкцию бурового инструмента. Проанализированы варианты форм поперечного сечения, определяемые числом углов и скруглением сопряжения стенок скважины разной кривизны. Определено, что с точки зрения прочности конструкции инструмента целесообразно использовать выпуклую форму боковых стенок скважины с закругленными их сопряжениями. Сделан вывод, что с помощью изменения формы поперечного сечения можно искать рациональные конструктивные параметры шарошечного бурового инструмента, в частности, размеры подшипниковой опоры и число шарошек.
Ключевые слова: бурение, буровой инструмент, форма буровой скважины, взрыв, скважина, взрывная скважина, шарошка

C. 10–14

* Символом НГ отмечены статьи, поступившие с "Недели горняка — 2017".

К содержанию №5

УДК 622.232.75(477.6)
В. Г. Гуляев, д-р техн. наук, проф., ДонНТУ, г. Донецк, Украина
E-mail: vggulyaev@gmail.com

Актуальность и проблемы создания автоматизированных струговых комплексов для безлюдной выемки пологих тонких угольных пластов Донецкого бассейна

Рассмотрены отечественные и зарубежные тенденции создания струговых комплексов для отработки пологих угольных пластов длинными лавами без постоянного присутствия горняков в очистном забое. Отмечены актуальность и проблемы создания автоматизированных струговых комплексов для безлюдной выемки тонких угольных пластов в усложненных горно-геологических условиях.
Ключевые слова: струговые механизированные комплексы, горно-геологические условия, тонкие пласты, технико-экономические показатели, безлюдная выемка, автоматизация, проблемы создания, классификация, параметры, область применения

C. 14–23

К содержанию №5

УДК 622.232.83.054.52
А. А. Хорешок¹, д-р техн. наук, проф., Л. Е. Маметьев¹ д-р техн. наук, проф.,
А. М. Цехин¹, канд. техн. наук, доц., А. А. Мешков² канд. техн. наук, техн. директор, А. Ю. Борисов¹, доц.
¹КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово
²АО "СУЭК-Кузбасс", г. Ленинск-Кузнецкий, Кемеровская обл.
E-mail: haa.omit@kuzstu.ru

Обоснование параметров мощности привода двухкорончатого стреловидного исполнительного органа с дисковым инструментом на трехгранных призмах

Установлен диапазон мощности для приводов вращения стреловидных исполнительных органов современных отечественных и зарубежных проходческих комбайнов. Определены силовые нагрузки и мощность, реализуемая приводом вращения двухкорончатого исполнительного органа с дисковым инструментом на трехгранных призмах. Выбраны варианты прототипов комбайнов отечественного и зарубежного производства по адаптации двухкорончатого исполнительного органа к их мощностным ресурсам.
Ключевые слова: проходческий комбайн, исполнительный орган, коронка, трехгранная призма, дисковый инструмент, мощность, привод

С. 23–30

Результаты исследований получены в рамках выполнения базовой части государственного задания Минобрнауки России по проекту № 632 "Исследование параметров технологий и техники для выбора и разработки инновационных технических решений по повышению эффективности экс-
плуатации выемочно-проходческих горных машин в Кузбассе".

К содержанию №5

УДК 622.232.83.054
Л. Е. Маметьев¹, д-р техн. наук, проф., А. М. Цехин¹, канд. техн. наук, доц.
В. И. Нестеров¹, д-р техн. наук, проф., С. И. Садыков², гл. механик, А. Ю. Борисов¹, доц.
¹ КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово
²АО "СУЭК-Кузбасс", Шахтоуправление им. А. Д. Рубана, г. Ленинск-Кузнецкий, Кемеровская обл.
E-mail: bau.asp@rambler.ru

Определение устойчивости проходческого комбайна сдвухкорончатым стреловидным исполнительным органом^НГ

Проведен расчет на продольную устойчивость проходческого комбайна избирательного действия при проходке нисходящих горных выработок. Учтены особенности формирования силовых параметров при разрушении горных пород и угля дисковым инструментом на трехгранных призмах двух кинематически связанных радиальных коронок.
Ключевые слова: проходческий комбайн, исполнительный орган, коронка, трехгранная призма, дисковый инструмент, усилия, устойчивость

С. 31–34

Результаты исследований получены в рамках выполнения базовой части государственного задания Минобрнауки России по проекту № 632 "Исследование параметров технологий и техники для выбора и разработки инновационных технических решений по повышению эффективности эксплуатации выемочно-проходческих горных машин в Кузбассе".

К содержанию №5

УДК 62-83, 621.833, 62-97/-98
Е. К. Ещин, д-р техн. наук, проф., КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово, E-mail: eke_kuzstu@mail.ru

Детализация расчетов динамических режимов работы электроприводов горных машин
Рассмотрена задача совершенствования расчетов динамических режимов электропривода. Обращено внимание на процедуру аналитической замены многомассовых электромеханических систем эквивалентными двух- или трехмассовыми, когда предусматривается наличие в записях приведенных моментов инерции и жесткостях валов передаточных чисел, которые на всех этапах последующих расчетов считаются постоянными. В высокодинамичных режимах работы электропривода это постоянство нарушается. Предложено в целях уточнения эксплуатационной нагруженности компонентов электропривода рассматривать механическую часть электропривода совокупностью вращающихся масс без использования идеологии приведения моментов инерции вращающихся масс, жесткостей валов и пр.
Ключевые слова: электропривод, механическое передаточное устройство, передаточное отношение, динамические режимы работы

C. 35–39

К содержанию №5

УДК 622.684
Г. Д. Буялич, д-р техн. наук, проф., А. С. Фурман, ст. преп., КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово
E-mail: gdb@kuzstu.ru, asf30@mail.ru
Исследование транспортного процесса карьерных автосамосвалов

Обозначена роль скорости движения карьерных автосамосвалов в транспортном процессе. Охарактеризованы основные методы расчета скоростей движения. Определены доверительные интервалы скоростей движения и ускорений карьерных автосамосвалов в зависимости от продольного уклона трассы.
Ключевые слова: скорость движения, карьерный автосамосвал, ускорение, доверительный интервал

C. 40–42

К содержанию №5

УДК 681.518.43
Б. Л. Герике^{1, 2}, д-р техн. наук, проф., Ю. В. Дрозденко¹, канд. техн. наук, доц., П. Б. Герике², канд. техн. наук, Е. Г. Кузин³, ст. преп., А. А. Мокрушев^{1, 2}, асп.
¹КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово
²ФИЦ УУХ СО РАН, г. Кемерово
³Филиал КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Прокопьевск, Кемеровская обл. E-mail: gbl_42@mail.ru, duv.gmik@kuzstu.ru

Распознавание дефектов подшипников качения в редукторах горных машин по параметрам вибрационного сигнала

Рассмотрен подход к распознаванию дефектов подшипников качения, используемых в различных узлах и агрегатах горных машин и оборудования на основе вейвлет-преобразования виброакустических сигналов, генерируемых различными дефектами, возникающих в опорных элементах приводных, преобразующих и исполнительных механизмов горношахтного оборудования. Приведена классификация существующих методов диагностики технического состояния подшипников качения. Рассмотрены достоинства и недостатки этих методов. Построена модель формирования ударных импульсов при возникновении дефектов и показана возможность применения вейвлет-преобразований для распознавания технического состояния. Рассмотрен пример диагностики коренных подшипников дизель-гидравлического бурового станка DML.
Ключевые слова: горные машины, вибрация, подшипники качения, ударный импульс, вейвлет-преобразование, техническое состояние

C. 43–48 

К содержанию №5

УДК 622.232.7 (06)
Ю. В. Зуев, директор,
ООО "Шахтоуправление "Садкинское" Южной угольной компании, Белокалитвенский р-н, Ростовская обл.
E-mail: tkgsmp@yandex.ru

Исследование показателей и повышение эффективности комбайновой проходки на шахте "Садкинская"

Анализ технико-экономической ситуации, сложившейся на предприятии, показал, что повышение эффективности комбайнового способа проведения выработок являются одним из ключевых направлений снижения удельных затрат на добычу угля по шахте в целом. В этом контексте конечной целью исследований являются разработка и последующая реализация методики выбора рациональных параметров проходческого комбайна избирательного действия, обеспечивающей повышение темпов и снижение затрат при проведении горных выработок шахты. Достижение этой цели позволит проводить обоснованный выбор проходческого комбайна на рынке продукции горного машиностроения. Основные этапы про­изводственных исследований: изучение условий проведения выработки и режимов эксплуатации оборудования, прежде всего проходческого комбайна избирательного действия; пооперационные хронометражные измерения для определения производительности и трудоемкости работ; инструментальные замеры производительности, силовых и энергетических нагрузок основных узлов проходческого комбайна. Установлено распределение затрат времени и труда по отдельным процессам и операциям, а также режимы, в которых необходимо проводить измерение нагрузок в приводах исполнительного, погрузочного органов и гидросистеме. Выявлено, что силовые и энергетические возможности проходческого комбайна 1ГПКС ис­пользуются не полностью. Доля времени и трудоемкости проходческого цикла, в течение которого происходит разрушение забоя комбайном, не превышает 20 %, при том, что трудоемкость анкерного крепления в 1,5раза выше. Это сдерживает достижение необходимых показателей проведения выработки и требует реализации специальных технических решений.
Ключевые слова: проведение горных выработок, проходческий комбайн избирательного действия, режимы работы исполнительного и погрузочного органов, повышение эффективности комбайновой проходки, методика производственных исследований, хронометражные измерения производительности и трудоемкости, разрушение забоя комбайном, анкерное крепление, распределение затрат времени и трудоемкости по операциям проходческого цикла, методика инструментальных замеров производительности и нагрузок

С. 3–9  

К содержанию №6

УДК 681.518.5
Д. М. Шпрехер, д-р техн. наук, доц., ТулГУ, г. Тула,
Е. Б. Колесников, канд. техн. наук, доц., НИ РХТУ им. Д. И. Менделеева, г. Новомосковск, Тульская обл., Г. И. Бабокин, д-р техн. наук, проф., НИТУ "МИСиС", г. Москва, E-mail: shpreher-d@yandex.ru

Повышение надежности электромеханической системы очистного комбайна

Рассмотрены вопросы повышения надежности работы электропривода электромеханической системы очистных комбайнов за счет использования нейросетевого прогнозирования контролируемых электрических и механических параметров. Приведена система управления очистного комбайна с нейросетевым блоком контроля и прогнозирования. При приближении прогнозных значений контролируемых параметров к их критическим значениям система управления выдает управляющие воздействия, снижая нагрузку на силовые элементы электропривода, и выдает упреждающий сигнал о необходимости технического обслуживания в ближайшее время. Приведена структура построения программно-аппаратного комплекса, включающего в себя три уровня иерархии. Нижний уровень содержит датчико-преобразующую аппаратуру для измерения параметров основных узлов очистного комбайна и факторов внешней среды, средний уровень — технические средства пре­образования интерфейсов и последующего сбора измерений, верхний уровень — совокупность автоматизированных рабочих мест диспетчера, функционирующих под управлением специального программного обеспечения. Применение прогнозирования значений параметров привода позволяет увеличить среднее время наработки на отказ и коэффициент готовности электропривода по сравнению с системой управления без параметров прогноза.
Ключевые слова: контроль, прогнозирование, электромеханическая система, очистной комбайн, нейронная сеть, техническое состояние, достоверность, программно-аппаратный комплекс

C. 9–14

К содержанию №6

C. 15–19

К содержанию №6

УДК 681.518.5
Ю. Л. Жуковский, канд. техн. наук, доц., Н. А. Королёв, асп., И. С. Бабанова, асп., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: spmi_energo@mail.ru; korolev_na_spmi@mail.ru; irina_babanova@mail.ru

Оценка технического состояния и остаточного ресурса электромеханического агрегата с асинхронным двигателем

Данная работа посвящена разработке метода оценки технического состояния и остаточного ресурса асинхронного двигателя. Предложенный метод основан на комплексном способе диагностики по вибрационным и электрическим параметрам, учитывающим качество питающей сети и параметры условий эксплуатации. Разработанная система диагностики позволяет повысить точность и достоверность диагнозов путем определения вероятности безотказной работы электромеханического оборудования при отклонении параметров от нормы с заданной погрешностью при помощи искусственной нейронной сети. Результатами работы системы оценки технического состояния являются диагностические картины вероятностей технического состояния и количественная оценка остаточного ресурса, полученные на основе работы искусственной нейронной сети, с учетом электрических, вибрационных и косвенных параметров и обнаруженных дефектов.
Ключевые слова: диагностика, техническое состояние, остаточный ресурс, электромеханическое оборудование, информационная система, фактическое состояние, искусственная нейронная сеть

C. 20–25

Исследования выполнены в рамках реализации проекта 13.3746.2017/ПЧ "Разработка научно обоснованных методов и средств синтеза структуры и реализации централизованных, автономных и комбинированных систем электроснабжения повышенной надежности с использованием альтернативных и возобновляемых источников для бесперебойного энергообеспечения предприятий с непрерывным технологическим циклом на основе логико-вероятностных оценок".

К содержанию №6

УДК 004.896.622
И. В. Баранникова, канд. техн. наук, доц., И. Ю. Мажибрада, асп., НИТУ "МИСиС", г. Москва
E-mail: irina170489@yahoo.com

Алгоритм прогнозирования вероятности появления отказа гидравлической системы одноковшового карьерного экскаватора

Приведены значения основных показателей надежности частей гидравлической системы одноковшового карьерного экскаватора. Определены основные факторы, влияющие на вероятность отказа гидравлической системы одноковшовых карьерных экскаваторов, и основные отказы подсистем гидравлической системы. Описан алгоритм получения вероятности отказа гидравлической системы и шкалы вероятности отказа гидравлической системы одноковшового карьерного экскаватора.
Ключевые слова: прогнозирование, одноковшовые экскаваторы, гидравлическая система, вероятность отказа, система технического обслуживания и ремонта

С. 26–29

К содержанию №6

УДК 621.879
С. В. Петухов, гл. энергетик, АО "СУЭК", А. В. Ляхомский, д-р техн. наук, проф., А. И. Кузнецов, магистрант, НИТУ "МИСиС", г. Москва
E-mail: arturkuznecov1994@mail.ru

Энерготехнологические профили экскаваторных работ при разработке угольных месторождений

На основании анализа работы экскаваторов при разработке угольных месторождений определены статистические оценки, установлены законы распределения энергетических параметров режимов работы, выполнено моделирование энерготехнологических профилей экскаваторных работ.
Ключевые слова: повышение энергоэффективности, статистические характеристики, законы распределения электропотребления, энерготехнологические профили экскаваторных работ

C. 30–33

К содержанию №6

УДК 621.321
А. В. Ляхомский, д-р техн. наук, проф., А. Г. Кутепов, ст. преп., А. И. Кузнецов, магистрант, НИТУ "МИСиС", г. Москва
E-mail: arturkuznecov1994@mail.ru

Повышение эффективности систем освещения с учетом светотехнических характеристик осветительных приборов

Приведен анализ применяемого в настоящее время осветительного оборудования в условиях горных предприятий. Рассмотрен выбор светодиодных аналогов с помощью усредненного потенциала энергосбережения и с использованием компьютерного моделирования освещенности. Разработаны предложения по модернизации освещения угледобывающих предприятий.
Ключевые слова: энергоэффективность систем освещения, светодиодные светильники, усредненный потенциал энергосбережения, компьютерное моделирование освещенности

К содержанию №6

УДК 622.232.271
М. Е. Козлов, асп., Л. Д. Певзнер, д-р техн. наук, проф., МТУ, г. Москва
E-mail: dbi471@gmail.com, lpevzner@msmu.ru

Адаптивный регулятор системы автоматического управления процессом копания карьерной мехлопатой

Исследовалась математическая модель системы управления карьерным экскаватором ЭКГ-15 с регулятором на нечеткой логике и с адаптивным регулятором. В качестве гипотетического машиниста, который обучает адаптивный регулятор, используется регулятор на нечеткой логике. Сравнительный анализ результатов моделирования работы системы управления с нечетким и адаптивным регуляторами показал, что адаптивный регулятор успешно обучается и выполняет задачу авто­матического копания. В отличие от регулятора на нечеткой логике, где учитывается толщина снимаемой ковшом стружки, адаптивный регулятор управляет копанием в автоматическом режиме без использования этого параметра.
Ключевые слова: система автоматического управления, карьерный экскаватор, нейронная сеть, адаптивный регулятор, моделирование

С. 38–42

К содержанию №6

УДК 620.172.2
В. И. Болобов, д-р техн. наук, проф., А. П. Баталов, канд. техн. наук, доц., Ле Тхань Бинь, асп., Г. А. Юсупов, асп., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: boloboff@mail.ru

Закономерности разрушения горной породы единичным ударом

Проанализированы условия работы пик машин ударного разрушения отбойкой и скалыванием. Описаны разработанные авторами методика и установка по изучению процессов внедрения пики в породу и ударно-абразивного изнашивания ее материала. При ударном воздействии свободно падающих ударников (D = 6 мм, L = 25 мм, конусообразное заострение под углом 30°) из сталей 38ХМ и 55С2, различающихся прочностными свойствами и износостойкостью, на фрагменты гранита с крепостью f = 6,2 по шкале проф. М. М. Протодъяконова исследовали закономерности разрушения горной породы единичным ударом (v₀ = 0,91 м/с, А₀ = 1,16 Дж) с учетом процесса притупления острия ударника. На основании положений двухэлементной классический ударной системы предложено математическое описание процесса внедрения ударника в породу в условиях эксперимента. Результатами расчета, подтвержденными экспериментальными данными, показано, что при единичном внедрении конусообразного ударного инструмента в гранит глубина внедрения снижается с увеличением диаметра площадки притупления ударника dк по логарифмической зависимости. Расчетные значения числа ударов, после которых достигается критическое значение d_k* = 2,45 мм (~ 2,3 мм по эксперименту) и прекращается внедрение ударника в породу, составляют: 124552 ударов для стали 38ХМ и в 15раз большее число ударов (1849580) для более твердой стали 55С2.
Авторы заключают, что срок службы пик и производительность машин ударного разрушения отбойкой и скалыванием можно существенно повысить изготовлением пик из более износостойких сталей или применением методов, способс­вующих повышению твердости головной части инструмента, например обработкой холодом.
Ключевые слова: ударный инструмент, горная порода, глубина внедрения, материал ударника, ударно-абразивный износ, площадка притупления

С. 43–48

К содержанию №6

УДК 622.322.8
Д. И. Шишлянников, канд. техн. наук, доц., М. Г. Трифанов, науч. сотр.,
Н. В. Чекмасов, канд. техн. наук, доц., ПНИПУ, г. Пермь, С. Л. Иванов, д-р техн. наук, проф., Горный университет, г. Санкт-Петербург
E-mail: 4varjag@mail.ru

Выбор технически обоснованных режимов работы комбайнов "Урал" на основе оценки нагруженности их приводов в реальных условиях эксплуатации

Рассмотрены вопросы повышения эффективности работы проходческо-очистных комбайнов "Урал", широко применяющихся на отечественных калийных рудниках. Указывается, что обеспечение рациональных параметров процесса разрушения калийных массивов резцами исполнительных органов добычных комбайнов возможно на основе оценки нагруженности приводов выемочных машин, что позволит уменьшение удельных энергозатрат на добычу руды и позволит снизить количество мелких необогатимых классов в продуктах отбойки. Авторами обоснованы рациональные режимные параметры работы планетарно-дисковых исполнительных органов комбайнов "Урал". Предложен способ автоматического управления приводами проходческо-очистного комбайна "Урал", обеспечивающий реализацию процесса разрушения калийного массива с рациональными параметрами резания на основе информации о нагруженности приводных двигателей.
Ключевые слова: проходческо-очистной комбайн, исполнительный орган, рациональные режимные параметры, способ автоматического управления

К содержанию №7

УДК 622.236.5
A. Б. Жабин, д-р техн. наук, проф., А. В. Поляков, д-р техн. наук, проф.,
B. И. Сарычев, д-р техн. наук, проф., ТулГУ, В. Г. Хачатурян, канд. техн. наук, рук. проектов, ООО "Норнат", г. Тула E-mail: Zhabin.tula@mail.ru; Polyakoff-an@mail.ru; Sarychevy@mail.ru; wil71@mail.ru

Разрушение горючих сланцев высокоскоростными струями воды

Приведены результаты экспериментальных исследований процесса резания горючих сланцев высокоскоростными струями воды. Дано описание основных факторов, определяющих процесс. В качестве основного показателя эффективности процесса резания принята глубина нарезаемой щели. Представлено краткое описание стенда для проведения исследований. Дано описание закономерностей изменения эффективности процесса щелеобразования от действующих факторов. Получено обобщенное критериальное уравнение в безразмерных параметрах для определения глубины резания. Показана адекватность полученной зависимости фактическим результатам экспериментов.
Ключевые слова: горючие сланцы, резание струей воды, факторы и показатели процесса, стендовое оборудование, условия проведения исследований, результаты экспериментов, закономерности щелеобразования, глубина нарезаемой щели, критерий сопротивляемости сланца разрушению, безразмерные параметры, обобщенная расчетная зависимость

К содержанию №7

УДК 622.4
О. И. Дударь, канд. физ.-мат. наук, доц., Е. С. Дударь, канд. техн. наук, доц., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: olegdudar@yandex.ru

Учет работы вентиляционного оборудования при расчете потокораспределения в рудничной сети методом конечных элементов

Рассмотрен способ учета работающего вентиляционного оборудования при расчете вентиляционной сети методом конечных элементов. Для линеаризации характеристики вентилятора используется метод хорд. Показано, что для вентиляторов характерна восходящая характеристика Q(?p), что обеспечивает сходимость итерационной процедуры линеаризации. Правильность предлагаемого алгоритма учета вентиляторов проверяется с помощью тестовой задачи для модельной вентиляционной сети, содержащей в качестве активного элемента вентилятор ВОД-30м2.
Ключевые слова: вентиляционная сеть, метод конечных элементов, вентилятор

C. 14–17

К содержанию №7

УДК 622.276
Н. А. Лыкова, канд. техн. наук, нач. Бюро фильтрационных систем, А. В. Шавалеева, инж.-констр., АО "Новомет-Пермь",
Д. И. Шишлянников, канд. техн. наук, доц., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: shishlyannikov.di@novomet.ru

Оборудование для защиты установок электроцентробежных насосов от солеотложений и коррозии

Рассмотрены основные способы ингибиторной защиты установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) при работе в условиях, осложненных отложениями солей и коррозией. Указывается, что наиболее рентабельным и эффективным способом защиты глубинно-насосного оборудования является использование скважинных контейнеров, которые монтируются под основание погружного электродвигателя или блока телеметрической системы УЭЦН. Приведены конструкции и описан принцип действия скважинных контейнеров производства АО "Новомет-Пермь". Доказано, что защита УЭНЦ в условиях солеотложений и коррозии посредством использования скважинных контейнеров позволяет существенно увеличить среднюю наработку насосного оборудования на отказ.
Ключевые слова: УЭЦН, скважинный контейнер, ингибитор, осложненные условия нефтедобычи, наработка на отказ

К содержанию №7

УДК 532.5, 62-9
А. Н. Мусинский, ст. преп., В. Г. Островский, канд. техн. наук, доц., С. Н. Пещеренко, д-р физ.-мат. наук, проф., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: amusinskiy@gmail.com

Исследование накопления механических примесей в проточных полостях газосепараторов и их влияние на абразивный износ

В рамках исследования механизма абразивного износа входного модуля газосепараторов проведено стендовое моделирование разрушения газосепараторов при эксплуатации. Изменена конструкция входной решетки газосепаратора и проведены сравнительные испытания конструкций. На модернизированной конструкции входной решетки получено снижение скорости гидроабразивного износа в 3—4 раза.
Ключевые слова: вихревой газосепаратор, абразивная стойкость, механические примеси, нефтедобыча, "полет" установок, гидроабразивный износ

К содержанию №7

УДК 622.276.53.054.2
А. Н. Устинов, гл. мех., М. В. Тяктев, вед. инж., ООО "ЛУКОЙЛ-Пермь", Д. И. Шишлянников, канд. техн. наук, доц., М. Г. Трифанов, науч. сотр., М. М. Тяктев, студ., С. А. Фролов, асп., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: 4varjag@mail.ru

Повышение эффективности гидравлических приводов штанговых скважинных насосных установок для добычи нефти

Рассмотрены конструктивные особенности штанговых скважинных насосных установок (ШСНУ) с гидравлическим приводом для добычи нефти. Выполнен анализ достоинств и недостатков применяемых систем гидропривода ШСНУ. Доказана актуальность задачи повышения эффективности использования насосного оборудования нефтепромыслов посредством снижения удельных энергозатрат на добычу пластовой жидкости. Представлены результаты опытно-промышленных испытаний гидравлических приводов ШСНУ с пневматическим уравновешиванием и неуравновновешенных с рекуперацией энергии в сеть. Доказано, что применение гидроприводов данных конструкций не обеспечивает работу ШСНУ с рациональными параметрами, что обусловливает повышенные удельные энергозатраты на добычу нефти и уменьшение межремонтных периодов насосной установки. Предложена конструкция гидропривода ШСНУ с грузо-гидравлическим уравновешиванием, в которой устраняются недостатки испытанных приводов. Использование предлагаемого гидропривода ШСНУ обеспечивает бесступенчатое регулирование величины хода поршня и частоты качаний в широких диапазонах, что позволяет применять привод с грузо-гидравлическим уравновешиванием на скважинах с различными горногеологическими условиями.
Ключевые слова: штанговая скважинная насосная установка, добыча нефти, гидравлический привод, нагруженность, уравновешивание, энергопотребление

УДК 621.313.333:622.276.53-886
Е. Ф. Беляев, д-р техн. наук, проф., П. Н. Цылев, канд. техн. наук, проф., И. Н. Щапова, канд. техн. наук, доц., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: irina.shchapova@gmail.com

Энергоэффективные тихоходные асинхронные электрические двигатели малой мощности

Обоснована необходимость серийного производства тихоходных асинхронных электромеханических преобразователей энергии малой мощности. Потребность в таких преобразователях особенно остро ощущается в нефтяной промышленности для обеспечения непрерывного режима работы скважинных штанговых насосных установок, осуществляющих подъем жидкости из скважин с низким дебитом. Рассмотрены проблемы при разработке преобразователей и новые направления совершенствования их энергетических характеристик.
Ключевые слова: тихоходный асинхронный преобразователь энергии малой мощности, низкодебитная скважина, энергетическая эффективность

К содержанию №7

УДК 622.663.3
А. А. Пастухов, канд. техн. наук, доц., Ю. Ф.Мельников канд. техн. наук, доц., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: past0@yandex.ru

Метод расчета шахтных контактных сетей

Повышение производительности электровозного транспорта требует совершенствования систем электроснабжения, что определяет необходимость разработки новых методов расчета, основанных на учете большого числа факторов. Сложность систем электроснабжения контактного транспорта предопределяет использование статистических методов. Предлагаемый метод расчета контактных сетей основан на экспериментальных данных, данных статистического моделирования и позволяет учитывать реальные условия эксплуатации.
Ключевые слова: точные методы расчета, система электроснабжения, локомотивный транспорт, тяговый двигатель, ток нагрузки, скорость движения

К содержанию №7

УДК 621
А. А. Пастухов, канд. техн. наук, доц., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: past0@yandex.ru

Взрывобезопасная волоконно-оптическая система шахтной телефонной связи на базе IP- технологии

Предложена структурная схема взрывозащищенной системы связи, где в качестве основы использован принцип IP-связи. Питание в предлагаемой схеме осуществляется от аппарата освещения шахтного, что позволяет организовать освещение в месте установки телефонного аппарата. Установка на поверхности центрального компьютера, выполняющего функции IP-АТС, позволяет выбрать модель соответствующей производительности и легко модернизировать.
Ключевые слова: структурная схема, система взрывозащищенной IP-связи, формат 100_Base-FX

C. 45–46

К содержанию №7