Рабочий инструмент горных машин, страница 2

Вследствие громоздкости и высокой трудоемкости обслуживания установки типа ДСК2 получили применение только при исследовательских работах. Результаты, полученные при исследованиях на установках типа ДСК2, послужили основанием для упрощения метода: было предложено определять сопротивляемость резанию при постоянной толщине и сечении стружки. Сущность метода заключается в разбуривании предварительно пробуренного шпура с постоянной подачей и записью момента сопротивления. ИГД им. А.А. Скочинского было создано динамометрическое сверло СДМ-1 (рис. 3), которое состоит из стойки 1; рамы 2; собственно электросверла 3; механизма подачи 4, состоящего из барабана с тросом, самописца 5, набора штанг 6 и коронки 7.

Рис. 2. Динамометрическое сверло СДМ-1.

При установке СДМ-1 в забое стойка раскрепляется между почвой и кровлей пласта. Далее электросверлом бурят шпур диаметром 42 мм на глубину не менее 1,2 м. Самописец при этом отключен. По окончанию бурения на штангу устанавливают коронку диаметром 62 мм и подключают самописец. Производят разбуривание шпура при принудительной подаче сверла с помощью барабана и троса. Подача сверла за один оборот буровой штанги постоянна и составляет 20 мм, а если закрепить трос через блок,  равна 10 мм. Таким образом каждый резец двухлучевой коронки делает кольцевые срезы постоянного сечения 1,0х1,0 или 1,0х0,5 см.

Для практического применения в инженерных расчетах используется значения сопротивляемости резанию в неотжатой зоне очистного забоя (), где практически не проявляется отжим, и которая обладает наиболее стабильными характеристиками. По показателю  произведена классификация угольных пластов, которая представляет собой равномерную шкалу из восьми классов с шириной класса 60 Н/мм.

где К_гр = 0,6¸0,95 – коэффициент, учитывающий изменение сопротивляемости резанию в очистном забое по сравнению с сопротивляемостью в выработках, находящихся в целиках.

1.3.  Классификация рабочих инструментов

Разнообразие горных машин, их исполнительных органов и способов разрушения массива предопределило большое разнообразие рабочих инструментов. Разработан целый ряд классификаций рабочего инструмента, в основу которых положены различные признаки: назначение, область применения, конструктивные особенности и др. Такие классификации носят частный характер и будут рассмотрены применительно к конкретным типам машин. Здесь же приведем общую классификацию, в основу которой положен наиболее важный признак – способ разрушения:

·  режущий инструмент отделяет стружку от массива в результате постоянного статического воздействия и перемещения. К режущему инструменту относятся резцы выемочных и проходческих комбайнов, буровых машин. Режущий инструмент имеет простую конструкцию, дешев в изготовлении и получил наибольшее распространение. Процесс резания характеризуется наибольшей производительностью и невысокой энергоемкостью. Однако, значительный удельный вес трения при резании существенно ограничивает область применения резцов (они непригодны для разрушения крепких и абразивных пород).

Рис. 3. Схемы разрушения породы: а) режущий; б) дробящий; в) раздавливающий

·  дробящий инструмент внедряется в массив под действием ударной нагрузки. Под лезвием инструмента при этом происходит дробление породы, и образуется лунка. После каждого удара инструмент перемещается в новое положение. Целички породы между лунками скалываются. К дробящему инструменту относятся коронки перфораторов и долота станков ударного бурения. Так как затраты энергии на трение у дробящего инструмента значительно меньше, чем у режущего, и процесс затупления происходит значительно медленнее, то дробящий инструмент применяется для разрушения крепких пород. Сам способ разрушения более энергоемок, чем резание, процесс носит прерывистый характер и следовательно, менее производителен, поэтому применяется главным образом для бурения шпуров и скважин.