DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций


Обоснование рациональных режимов работы канатно-алмазных пил при добыче природного камня в зимних условиях

Габбасов Булат Маратович, 26.06.2008

 

ГАББАСОВ БУЛАТ МАРАТОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

КАНАТНО-АЛМАЗНЫХ ПИЛ ПРИ ДОБЫЧЕ ПРИРОДНОГО

КАМНЯ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

Специальности: 05.05.06 – «Горные машины»

25.00.22 – «Геотехнология (подземная,

открытая и строительная)»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Екатеринбург – 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный

технический университет им. Г.И. Носова»

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор

Першин Геннадий Дальтонович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Морозов Владимир Игнатьевич,

доктор технических наук, профессор

Бычков Геннадий Васильевич,

Ведущая организация – Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт по проблемам добычи, транспорта и переработки минерального сырья в промышленности строительных материалов, г. Москва

(ФГУП «ВНИПИИстромсырье»)

Защита диссертации состоится «27» ноября 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.280.03 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» в зале заседаний ученого совета по

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский

государственный горный университет»

Автореферат разослан « 23 » октября 2008 г.

Ученый секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышению объемов добычи мраморных блоков товарной кондиции во многом способствовала высокоуступная (до 20 м) технология отработки горного массива по двухстадийной схеме получения готовой продукции. Реально осуществить на практике данный способ добычи блоков природного камня удается только путем применения камнерезных машин с гибким инструментом, представляющим набор на канате рабочих элементов с алмазоносным слоем и дистанционных пружин. Положительные результаты эксплуатации канатно-алмазных пил на карьерах в стране и за рубежом дают основание характеризовать данное оборудование как самое перспективное в современной технике добычи мраморных блоков.

Контактное взаимодействие алмазного инструмента с породой при скоростях его перемещения до 50 м/с приводит к существенному разогреву рабочих элементов канатно-алмазных пил, поэтому с целью устранения графитизации контактных площадок алмазных зерен, а также разупрочнения их металлической связки на производстве применяют в процессе резания охлаждающую воду, что в зимних условиях, при ведении добычных работ, влечет за собой оледенение всей рабочей площадки, шкива и других исполнительных органов камнерезной машины. В итоге повышается вероятность возникновения незапланированных простоев из–за остановок и аварий, травмирования рабочих, что в целом ухудшает условия труда и снижает эксплуатационную производительность камнерезных машин на 20 – 40 %. Подача подогретой воды (30(С) не устраняет указанных недостатков.

В процессе отделения объемов камня от массива породы канатно-алмазными пилами основная доля затрат (свыше 50 %) связана с износом дорогостоящего алмазного инструмента. При этом расход алмазного инструмента зависит как от режимов работы, так и от способа его охлаждения. Следовательно, с целью повышения эффективности добычных работ в зимних условиях за счет снижения безопасности их ведения на карьере и улучшения условий труда рабочих, а также повышения эксплуатационной производительности канатно-алмазных пил необходимо установить рациональные режимы сухого резания мрамора канатно-алмазным инструментом, когда контактная температура не оказывает влияния на износостойкость алмазных зерен и их металлические связки в рабочих элементах.

Поэтому установление рациональных режимов работы канатно-алмазного инструмента в зимних условиях без охлаждения водой, при которых удельная наработка его будет максимальна, а эксплуатационные затраты на процесс резания минимальными, является актуальной задачей.

Объект исследований: канатно-алмазный инструмент добычной камнерезной

Предмет исследований: температурные параметры и энергосиловые показатели процесса резания природного камня канатно-алмазным инструментом.

Цель работы: повышение эффективности работы камнерезных машин при добыче природного камня в зимних условиях без охлаждения водой гибкого алмазного инструмента за счет рационализации режимных параметров процесса резания.

Идея работы: обоснование рациональных режимных параметров процесса резания природного камня канатно-алмазным инструментом достигается на основе разработанной математической модели путем ограничения максимальной контактной температуры нагрева алмазных зерен, вызывающей их графитизацию.

Основные задачи исследований:

выявить параметры, влияющие на интенсивность износа канатно-алмазного инструмента в зимних условиях при воздействии его на горную породу;

разработать математическую модель температурного поля, возникающую в процессе взаимодействия канатно-алмазного инструмента с породой без применения воды;

исследовать влияние режимов воздействия канатно-алмазного инструмента на породу при отсутствии охлаждающей воды, вследствие которого наблюдается минимальный удельный износ (расход) поверхности алмазного инструмента, и выявить зависимости данных режимов с физико–механическими свойствами обрабатываемой породы и конструкционными особенностями инструмента;