Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Шигин А. О., Гилев А. В., Шигина А. А.,
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В монографии разработаны и обоснованы теоретические положения, совокупность которых можно квалифицировать как решение крупной научно-технической проблемы повышения эффективности работы бурового станка за счет применения адаптивных вращательно-подающих органов и интеллектуальной системы управления, имеющей важное народно-хозяйственное значение для развития горнодобывающей отрасли страны.
Основные выводы, научные и практические результаты, полученные в работе, заключаются в следующем.
1. Предложена методология проектирования вращательно-подающих органов буровых станков для условий бурения сложноструктурных породных массивов, основанная на принципах технологии шарошечного бурения, понимании режимов и условий работы шарошечных долот при бурении сложноструктурных породных массивов, применении методов проектирования адаптивных устройств, своевременно и эффективно изменяющих свои рабочие характеристики под действием динамических нагрузок, применении интеллектуальных систем автоматики, оценивающих текущие процессы в реальном времени и выстраивающих эффективное соотношение режимных параметров.
2. Разработаны математические модели физических процессов бурения сложноструктурных породных массивов, учитывающие технологические параметры, динамические процессы при бурении породных массивов, осложненных наличием трещин, несплошностей, границ между породами с различными крепостями, а также конструктивные, кинематические особенности и режимы работы шарошечных долот, позволяющие оценивать с достаточной точностью стойкость и напряженное состояние их подшипников.
3. Разработан метод определения эффективных режимных параметров ВПО при бурении сложноструктурных породных массивов шарошечными долотами в зависимости от прочностных и конструктивных характеристик бурового инструмента, прочностных и структурных изменений буримых пород, эффективности удаления и характеристик буровой мелочи в забое.
4. Разработана интеллектуальная СУБ с адаптивным ВПО, компенсирующая критические ударные нагрузки и поддерживающая эффективные режимные параметры при изменении прочностных и структурных характеристик породных массивов.
5. Согласно разработанному методу, своевременное регулирование режимных параметров станка шарошечного бурения с использованием интеллектуальной СУБ обеспечивает повышение механической скорости бурения за счет оптимизации регулирования усилия подачи и частоты вращения бурового става, соответственно для условий: Черногорского угольного разреза СУЭК – на 131 и на 83 %; кимберлитовых карьеров АК Алроса – на 69 и на 67 %; карьеров золотодобывающей компании АО «Полюс» – на 51 и на 62 %.
6. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения интеллектуальной системы управления на основе адаптивного вращательно-подающего органа для Черногорского угольного разреза ООО СУЭК из расчета на один станок СБШ 250 МНА-32 составляет 189,9 млн руб.; из расчета на станок СБШ 250 1Д – 238,9 млн руб.; из расчета на станок DML – 406,5 млн руб.