Обоснование параметров устройств разупрочнения породных прослойков угольных пластов для разрушения резанием

Цель: выбор и обоснование параметров устройства разупрочнения породных прослойков угольных пластов для последующего разрушения резанием. Идея работы заключается в снижении прочности породных прослойков угольных пластов предварительным созданием в них искусственных полостей и трещин устройствами для проведения поинтервального гидроразрыва с последующей пропиткой водными растворами. Задачи: установить критерии влияния на прочность породных прослойков угольных пластов их пропитки водными растворами с безопасным химическим составом, определить рациональные конструктивные параметры уравновешенного герметизатора для поинтервального гидроразрыва и пропитки химическими растворами скважин в породных прослойках угольных пластов, разработать лабораторный стенд для исследования режимов работы герметизирующих устройств при имитации гидроразрыва и пропитки породных прослойков угольных пластов, провести шахтное исследование работы комплекса устройств разупрочнения породного прослойка и оценить влияние его пропитки на производительность очистного комбайна. Выявленные закономерности снижения прочности породных прослойков угольных пластов в зависимости от времени пропитки водными растворами до уровня, достаточного для разрушения режущими органами горных машин, описываются обратно-пропорциональными зависимостями, а увеличение глубин пропитки от времени максимального насыщения имеет вид восходящих логарифмических кривых с продолжительностью до пяти суток. Исключение вибрации в гидравлической системе уравновешенного герметизатора и его устойчивая работа достигаются уравновешиванием скоростных напоров жидкости с подводящей и отводящей сторон клапана-синхронизатора. Предварительное разупрочнение породных прослойков угольных пластов методом поинтервального гидроразрыва с пропиткой водными растворами снижает исходную прочность на сжатие с 43,3 - 47,5 МПа до 21 - 23 МПа (более, чем в 2 раза) и повышает эксплуатационную производительность очистного комбайна с режущим инструментом в 1,4 - 1,6 раза.