Вопрос №16 (Использование физических свойств пород для обеспечения контроля за режимом работы проходческих и добычных комбайнов)

Контроль за режимом работы добычных комбайнов. Установлено, что минимальным удельным энергозатратам при добыче угля соответствует работа комбайна при постоянном отношении скорости его подачи ип к скорости резания ирз: vjv р3 = const. (20.33) Таким образом, при работе добычного комбайна необходимо поддерживать постоянное отношение vn/vрз. Скорость резания зависит от физических свойств углей, конструкции исполнительного органа и мощности электродвигателя комбайна. С изменением свойств углей происходит изменение и момента сил резания исполнительным органом. Так, при встрече зубков комбайна с породным прослойком момент сил Мп возрастает по следующему закону: Мп = Му [(1 -пп1п0) + Ш Ц у П у ) } , (20.34) где Му — момент сил резания по углю; «п, па и пу — число линий резания соответственно по породному прослойку, общее и по углю; fг, и fy — коэффициенты крепости соответственно породного прослойка и угля. В настоящее время в качестве параметра, пропорционального прочности породы, принимают усилия, возникающие в исполнительном органе, которые можно определять, например, тензодатчиками. При добыче угля необходимо осуществлять автоматизацию направления движения комбайна. Чтобы устранить внедрение комбайна в почву или кровлю пласта и обеспечить оставление предохранительной пачки угля заданной толщины, применяют датчики, реагирующие на границу раздела двух сред — угля и породы. В качестве таких датчиков можно применять устройства, фиксирующие различия в электрической проводимости, скорости распространения упругих волн, скорости распространения электромагнитных колебаний, поглощения у-лучей в углях и вмещающих породах. По принципу отражения ультразвуковой волны работают, например, ультразвуковые датчики, которые по времени прохождения прямого и отраженного лучей от плоскости раздела уголь — порода позволяют определить расстояние от комбайна до границы между углем и вмещающей породой. Примерно так же решается эта задача и с помощью гамма-излучения, и радиоволновыми методами.

Вопрос №17 (Использование физических свойств пород для обеспечения контроля за упрочнением горных пород)

Контроль упрочнения горных пород необходим для своевременного прекращения этого процесса, а также обнаружения зон, в которых по тем или иным причинам упрочнение не происходит. Для этих целей используют физические характеристики, легко фиксируемые в натуре и в то же время различающиеся у исходного и упрочненного массивов. Так, для контроля за толщиной ледопородного цилиндра используют различие в скоростях распространения упругих волн в мерзлой и незамерзшей породах. С увеличением толщины промерзшего слоя пород скорость распространения упругих волн возрастает. Для этих же целей применяют термокаротаж, так как коэффициент теплопроводности пород возрастает с увеличением степени их промерзания. Оценить качество цементации, битумизации или силикатизации массивов пород можно посредством проведения контрольных измерений их электрической проводимости. Упрочнение пород указанными методами приводит к росту их электрического сопротивления, причем и приводит к росту их электрического сопротивления, причем величина его прямопропорциональна толщине упрочненнго слоя.