Обоснование режимов работы проходческого щита

Скачать дипломную работу на тему "Обоснование режимов работы проходческого щита" в которой проведен анализ известных конструкций и недостатков работы исполнительных органов ТМПК
Author image
Iskander
Тип
Дипломная работа
Дата загрузки
09.09.2023
Объем файла
5702 Кб
Количество страниц
74
Уникальность
Неизвестно
Стоимость работы:
2000 руб.
2500 руб.
Заказать написание работы может стоить дешевле

Введение
Современная городская среда предъявляет жесткие требования к строительству в целом и прокладке подземных коммуникаций. В частности, безопасность и комфорт жителей многомиллионных мегаполисов не должны находиться в зависимости от устаревших технологий производства работ и традиционно используемых материалов. Совместными усилиями специалистов разрабатываются новые, современные методы освоения подземного пространства на базе тоннелепроходческих механизированных комплексов. Важными элементами подземного строительства являются тоннели (тоннели метрополитена, железнодорожные, автодорожные, коммунальные и специальные тоннели), представляющие собой протяженные подземные выработки, закрепляемые по периферии, как правило, обделкой замкнутого очертания. Учитывая все более возрастающую потребность в строительстве тоннелей, усилилась работа по созданию и изготовлению механизированных щитов.
 

Содержание

Введение 4

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТОННЕЛЕПРОХОДЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МЕТРО В УСЛОВИЯХ КЕМБРИЙСКИХ ГЛИН 8

1.1 Горно-геологические условия шахт Метростроя г. Санкт-Петербурга 8

1.2 Анализ тоннелепроходческой техники 12

1.2.1 Анализ щитовых проходческих комплексов 12

1.2.2 Анализ специальных проходческих комплексов на базе комбайнов избирательного действия 16

1.3 Анализ конструкций породоразрушающего инструмента исполнительных органов тоннелепроходческих щитов 20

1.4 Анализ методик расчета роторного исполнительного органа тоннелепроходческого щита 25

1.5 Анализ применения тоннелепроходческого щита в горно- геологических условиях Санкт-Петербурга 31

1.6 Выводы по первой главе 35

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ КЕМБРИЙСКИХ ГЛИН С ТВЕРДЫМИ ПРОСЛОЙКАМИ РЕЗЦОВЫМ, ШАРОШЕЧНЫМ И ВИБРОАКТИВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ 37

2.1 Анализ процесса разрушения горных пород резцовым породоразрушающим инструментом 37

2.2 Анализ процесса разрушения горных пород шарошечным породоразрушающим инструментом 43

2.3 Схема расстановки породоразрушающего инструмента на роторном исполнительном органе тоннелепроходческого щита 48

2.4 Определение рациональной величины подачи исполнительного органа, усилий на резцовом и шарошечном породоразрушающем 54

2.5 Теоретическое обоснование прироста величины внедрения дисковых шарошек в породу при наложении на них ударных нагрузок 60

2.6 Выводы по второй главе 64

ГЛАВА 3 ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ И ПАРАМЕТРОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТОННЕЛЕПРОХОДЧЕСКОГО ЩИТА ДЛЯ УСЛОВИЙ КЕМБРИЙСКИХ ГЛИН С ТВЕРДЫМИ ПРОСЛОЙКАМИ 65

3.1. Конструкция исполнительного органа тоннелепроходческого щита оснащенного виброактивными породоразрушающими инструментами 65

3.2. Принцип работы тоннелепроходческого комплекса с виброактивными шарошками 68

3.3. Методика расчета рациональной величины подачи исполнительного органа, усилий на породоразрушающем инструменте, и крутящего момента на исполнительном органе тоннелепроходческого щита 70

3.4. Обоснование рациональной схемы резания и рекомендуемая модификация исполнительного органа 73

3.5. Методика расчета производительности тоннелепроходческого щита при разрушении комбинированного породного массива 76

3.6. Технико-экономическое обоснование целесообразности применения нововведений 80

3.7. Выводы по третьей главе 82

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84

Библиографический список 86

ПРИЛОЖЕНИЕ А 98

Определение технико-экономических показателей 98

Библиографический список
Аверин, Е.А. Зарубежный опыт использования клиновидных дисковых шарошек при оснащении тоннелепроходческих щитов // Горные науки и технологии. 2018. – №4. – С. 41-50.
Алабужев, П.М. Применение теории подобия и размерностей к исследованию (моделированию) машин ударного действия // Известия Томского политехнического института имени С.М. Кирова. 1952. – Т.73. – С. 107-152.
Александрова, О.Ю. Проблемы освоения подземного пространства Санкт-Петербурга и геологические процессы // Записки Горного Института. 2008. – Т. 176. – С. 209.
Алимов, О.Д. Бурильные машины / О.Д. Алимов, Л.Т. Дворников – М., Машиностроение, 1977. – 295 с.
Бажин, Н.П. Результаты исследования физико-механических свойств кембрийских глин. – в кн. Горное давление, сдвижение горных пород и методика маркшейдерских работ / Н.П. Бажин, В.А. Петров, Ю.М. Карташов, А.И. Баженов – ВНИМИ, Л.: Недра, 1964. – С. 49-63.
Бакланов, И.В. Механика горных пород / И.В. Бакланов, Б.А. Картозия
– М.: «Недра», 1980. – 287 с.
Барон, Л.И. Разрушение горных пород проходческими комбайнами. Том I. Научно-методические основы. Разрушение резцовым инструментом / Л.И. Барон, Л.Б. Глатман, Е.К. Губенков – М.: «Наука», 1968. – 216 с.
Барон, Л.И. Зависимость усилий перекатывания штыревых шарошек по забою от свойств горных пород / Л.И. Барон, С.Л. Загорский, Б.М. Логунцов
В сб. «Взрывное дело» изд-во «Недра», М. – 1966. №58/15.
Барон, Л.И. Исследование процесса разрушения горных пород свободно вращающимися клиновыми роликами / Л.И. Барон, С.Л. Загорский, Б.М. Логунцов – М., изд. ИГД им. А.А. Скочинского, 1962. – 35 с.
Барон, Л.И. Разрушение горных пород проходческими комбайнами:
Разрушение шарошками / Л.И. Барон, Л.Б. Глатман, С.Л. Загорский // Академия Наук СССР Министерство угольной промышленности СССР Институт горного дела им. А. А. Скочинского. – Москва: Наука , 1969.
– 150 с.
 

На рисунке 2.2 показана принципиальная схема резания горных пород. Резание горных пород представляет собой непрерывный циклический процесс скалывания небольших кусков породы I, II и III, значения величин усилия резания Pz и крутящего момента М при этом снижаются. Частично мелкие частицы разрушенной горной породы выходят наружу, большая же
их часть остается между передней гранью резца и разрушаемым массивом. Далее в процессе резания происходит непрерывный рост площади контакта резца с разрушаемым массивом, а также увеличением размера уплотненного ядра и силы резания до значения Pzпик. В дальнейшем происходит откалывание более крупного куска горной породы IV по линии АВ. Данный этап носит взрывной характер, сопровождающийся разлетом частиц разрушенной горной породы, с разрушением уплотненного ядра и снижением до нуля силы резания. После этого происходит повторение цикла резания.