Проанализированы особенности видового состава и разнообразия сообществ живых организмов в пределах рудных полей железомарганцевых конкреций (поле Кларион-Клиппертон), кобальт-марганцевых корок (подводные Магеллановы горы) и глубоководных полиметаллических сульфидов (Ашадзе-1, Ашадзе-2, поля Логачев и Краснов) в Российских разведочных районах Тихого и Атлантического океанов. Рассмотрены перспективы освоения твердых полезных ископаемых Мирового океана с возможно меньшим ущербом для морских экосистем: образование шлейфов осадочного материала и замутнение значительных объемов воды в результате операций сбора полезного ископаемого; сохранность гидротермальной фауны и микробиоты, в том числе в зоне влияния высокотемпературных гидротермальных источников. Рассмотрены различные концепции и варианты компоновки устройств глубоководных добычных комплексов (Индийская и Японская концепции, концепции компании Nautilus Minerals и СПГУ) на предмет их эффективности работы. Выделены основные типы механизмов, из которых состоят комплексы с выставлением оценок на основании установленных приоритетов: экология (воздействие на придонную среду); затраты на их изготовление и эксплуатацию; удельные энергозатраты (технико-экономические показатели). На основании представленного морфологического анализа обоснована компоновка глубоководного сборщика полезных ископаемых (устройства с камерами разряжения и механизмом шагания на рукоятях), выбранного по ключевому приоритету «экология». Проведены предварительные экспериментальные исследования физико-механических свойств образцов кобальт-марганцевых корок методом наложения двухстороннего осевого усилия сферическими шариками (инденторами) с построением паспорта прочности породы для оценки дальнейших результатов экспериментальных исследований. Проведены экспериментальные исследования разрушения кобальт-марганцевых корок ударом и резанием с выделением требуемой ударной нагрузки и осевого усилия резания для реализации схемы сбора исполнительным органом грейферного типа со встроенным ударником.
В статье рассмотрены особенности проходки перегонных тоннелей в сложных горно-геологических условиях Метростроя Санкт-Петербурга с использованием современных тоннелепроходческих щитов компании Herrenknecht с гибридными исполнительными органами, оснащенными резцовым и шарошечным породоразрушающими инструментами. Проанализирована работа гибридного исполнительного органа при проходке по неоднородному забойному массиву, состоящему из кембрийской глины с прослойками известняка. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования виброактивных шарошек, графическое представление зависимости глубины их внедрения от осевого усилия и осевого усилия совместно с прикладываемой ударной нагрузкой (зависимости глубины внедрения интерпретируются линейной зависимостью). Теоретически и экспериментально подтверждено повышение интенсивности разрушения неоднородного забойного массива, состоящего из кембрийской глины и прослоек известняка при использовании виброактивных породоразрушающих инструментов (шарошек), при этом рост скорости проходки определяется в зависимости от числа их параметров. Рассмотрена конструкция, описаны принцип работы и методика силового расчета роторного исполнительного органа, оснащенного виброактивными шарошками, на основании которой построена номограмма зависимости крутящего момента и производительности тоннелепроходческого щита от скорости подачи исполнительного органа на забой.
Рассмотрены условия залегания придонных полезных ископаемых, представленных в виде сульфидов (месторождение «Логачев») и железо-марганцевых конкреций (ЖМК). Дан анализ конструкций и параметров различных средств сбора и транспортирования сульфидов и ЖМК со дна до поверхности, указана возможность эффективного использования подъема сосудов на кабель-тросе. Предложены конструктивные схемы для сбора ЖМК и сульфидов в виде емкостей на тросе, оборудованных манипуляторами с захватывающими устройствами тарельчатого, барабанного или грейферного типа. В них захват кусков породы или ЖМК осуществляется за счет создания разрежения в коллекторах исполнительных органов и притягивания к ним кусков породы или ЖМК перепадом давления воды внутри коллектора и снаружи. Даны ориентировочные параметры добычной системы. Так, для кабель-троса, выполненного из кевлара диаметром 50 мм, производительность может составить 200-400 тыс.т в год на одну установку при различной удельной массовой концентрации ЖМК на 1 м 2 .
Рассмотрены защищенные патентами конструкции погружных пневмоударников и демпферов для снижения вибрации бурового става карьерных станков шарошечного бурения. Рассмотрены варианты модернизации буровых ставов для бурения крепких пород и забоев сложной структуры. Особое внимание уделено совместной работе погружных ударников и пневмогидроамортизаторов, указаны предпочтительные схемы компоновки указанными устройствами буровых ставов станков. Представлены результаты экспериментальных испытаний станков с пневмоударниками по определению вибрационных показателей работы и скоростей бурения. Пневмоударник позволяет повысить скорость бурения за счет интенсификации разрушения забоя ударной нагрузкой и скола выступов неровности забоя, более полного прилегания долота к забою и освобождения лезвий или штырей долота от буровой мелочи. Выбор конкретного типа демпфера или амортизатора зависит от его конструктивной схемы и возможности изменения конструкции бурового става. При сложности установки демпфирующего устройства в мачте (при значительных габаритах амортизаторов и бурении крепких неоднородных пород) целесообразно использование комплекса средств для снижения гидравлических пульсаций в магистралях и цилиндрах гидросистемы за счет установки в маслостанциях дросселей и пневмогидроамортизаторов. Предложено для совершенствования пневмоударников применять устройство по запатентованному способу бурения с полым поршнем, заполненным магнитоактивной тяжелой жидкостью, что позволит в том числе управлять частотой и размером ударных импульсов и частично компенсировать колебания бурового става, возникающие из-за неравномерности погружения долота в массив. Отмечено, что предлагаемые решения в среднем на 15 % повышают скорость бурения.
Рассмотрены защищенные патентами конструкции модернизированных перфораторов-ударников проходческих комплексов для строительства вспомогательных выработок шахт «Метростроя» Санкт-Петербурга. Рассмотрены варианты компоновок исполнительных органов ударного типа для отбойки забоев сложной структуры. Особое внимание уделено ударникам, работающим в режиме «встречного скалывания», осуществляемом исполнительным органом в виде сдвоенных ударников. Представлены результаты экспериментальных испытаний по опре-делению величины заглубления пики в массивы разной крепости при различных осевых усили-ях. Предлагаемые решения заменят ручной труд, снизят время проходческого цикла.
Рассматривается актуальная проблема профессиональных заболеваний среди работников горно-добывающей (горной) промышленности. Приведены данные о видах профессиональных болезней, их распределение по годам и связь уровня заболеваемости с типом эксплуатируемого оборудования.
Представлен вариант компоновки исполнительного органа проходческого комплекса для шахт Метростроя Санкт-Петербурга. Приведены формулы и результаты расчета основных параметров исполнительного органа комплекса на ЭВМ по методике Р.Ю.Подэрни для гидроударников и модернизированной программе KOR_N для гидравлических фрез. Обосновано использование гидравлических фрез продольного вращения в качестве исполнительного органа при отработке забоя. Изложен цикл проходческих работ комплекса.
После распада СССР Российская Федерация вынуждена закупать марганцевые руды за рубежом. В шельфовой зоне морей, омывающих границы РФ, находятся месторождения железомарганцевых конкреций, промышленное освоение которых позволит частично решить проблему отсутствия собственного марганцевого сырья. Существующие технические средства для освоения твердых полезных ископаемых морского дна не позволяют эффективно отрабатывать данные месторождения, поэтому создание новых добычных комплексов, сочетающих в себе высокую производительность и экологическую безопасность, является актуальной научной и технической проблемой.
Представлен стенд для исследования ударных систем. Изложена методика экспериментальных исследований стенда и представлены результаты исследований. Описано необходимое оборудование для исследований. Обоснована эффективность применения в конструкциях пневмо- и гидроперфораторов сдвоенной ударной системы. Рассмотрены дальнейшие исследования ударной системы «поршень-боек-штанга».
Рассматриваются результаты исследований ударных процессов, в том числе для системы поршень – боек – штанга. Энергия семейства ударных импульсов при ударе поршня с бойком на 10-20 % превышает этот показатель при ударе сплошным поршнем. По результатам стендовых исследований сконструирована и апробирована в условиях Кировского рудника ОАО «Апатит» конструкция перфоратора со сдвоенной ударной системой.
Представлены результаты расчетов на ЭВМ энергетических характеристик проходческих комбайнов со сдвоенными корончатыми и шнековыми исполнительными органами. Приведены параметры исполнительных органов с минимальными удельными энергозатратами на разруше ние породы.
Разработанные конструкции промежуточных приводов с повышенной удельной тяговой способностью (отношение тягового усилия, развиваемого приводом, к его длине) характеризуются криволинейным профилем зоны контакта между бесконечной приводной и конвейерной лентами. Это позволяет тяговое усилие, передаваемое конвейерной ленте, реализовать не только за счет веса самой конвейерной ленте и находящегося на ней груза (как в известных конструкциях линейных приводов), но и за счет натяжения самой конвейерной ленты, огибающей выпуклый криволинейный профиль рабочей ветви приводной ленты при соответствующем угле обхвата. Причем угол обхвата, а значит и величина передаваемого конвейерной ленте тягового усилия, может автоматически регулироваться в зависимости от нагрузки на конвейерную ленту от веса транспортируемого ею груза путем изменения кривизны профиля рабочей ветви приводной ленты. Угол обхвата может быть увеличен при сочетании выпуклого и вогнутого участков конвейерной ленты.
Существующие методики расчетов ленточных конвейеров используют высокие значения коэффициентов запаса прочности лент: от 8 до 10. Это свидетельствует о приближенности расчетов, в частности, связанной с тем, что динамические силы в лентах, возникающие при пуске (остановке) конвейеров не учитываются. Учет динамики натяжений ленты особенно важен для расчета многоприводных, протяженных конвейеров, у которых приводные станции встроены в межленточное пространство и рассредоточены по длине конвейеров. Это способствовало бы более точному выбору типа лент и позволило бы получить экономический эффект от установки лент меньшей прочности или от снижения продолжительности пробуксовки привода.
Высокие капиталлоемкость и вес горных машин ставят задачу максимального снижения эксплуатационных затрат, включая затраты на монтажно-демонтажные работы (МДР). Задача состоит в выборе критерия оценки эффективности разрабатываемых новых технологий МДР и средств их технической реализации. Формирование такого критерия предполагает использование элементов праксеологического анализа на основе исследования эффективности совершаемых действий посредством анализа взаимосвязей между целью и результатом действия.
В настоящее время в СССР ведутся работ по созданию средств для поиска, разведки и освоения минеральных ресурсов Мирового океана ...
Эффективность эксплуатации конвейерного транспорта может быть значительно повышена за счет применения многоприводных ленточных конвейеров (МПЛК), которые позволяют использовать полностью ширину лент, применять ленты пониженной прочности, а также значительно снижать стоимость горно- капитальных работ за счет устранения перегрузочных пунктов ...
В последние годи в странах с развитой горно-добывающей промышленностью (СССР, США, ФРГ, Япония, ЧССР) интенсивно ведутся работы по созданию и внедрению многоприводных ленточных конвейеров (МГНК), позволяющих транспортировать сыпучие грузы на значительные расстояния без перегрузки ...
Совершенствование конвейерного транспорта горнодобывающей промышленности как при открытых, так и при подземных разработках идет по пути неуклонного увеличения длины ленточных конвейеров в одном ставе с целью снижения числа перегрузочных пунктов и транспортных звеньев в конвейерных линиях ...
В 1975 г. на угольных шахтах была введена система учета ремонтов и замен деталей горных машин. Учет предусматривалось проводить с помощью нарядов-рапортов, в которых указывается наименование и число заменяемых деталей и время простоя оборудования, связанное с проведением ремонтных работ ...
