Ту хабаршысы

● Технические науки 

 

     

                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

242 

0

0,5

1

Тістің үшкірлену бұрышы, град

h,

 тіс

ті

ң 

ен

у 

те

ре

ңд

іг

і, 

м

f1

f2

10

30

60

90

120

0

 

 

Сурет 2.

 Тістің жынысқа енуінің үшкірлену бұрышына байланысты өзгеру тəуелділігі 

 

2 суреттен (

1

f

= 0,27 –ге тең мұқалу коэффициенті; 

2

f

= 0,40 -қа тең мұқалу коэффициенті) 



 -ның 

кіші мəндерінде игеру тереңдігі үлкен мəндерге қарағанда көбірек екені көрініп тұр. Дегенмен бұл жерде 

бұрғылау қабының мұқалу коэффициенті ескерілмеген.  Сонда мұқалу коэффициенті қаптың үшкірлену 

бұрышына қатысты болғаны.  

Остік қысымның əсерінен көлденең 

H

 күші пайда болады, ол келесіге тең:  

 

2

/

cos



N

H



, Н                                                                         (14) 

 

(2) теңдеуін ескере отырып, қаптың мұқалу коэффициентін жөндемей келесіні аламыз:   

 





dh

kl

H

a

P









, Н                                                                     (15) 

 

мұндағы 

H

-  бұл  жынысты  тек  ашық  кеңістікке  жинайтын  ғана  емес,  сонымен  қатар,  қаптың  бүйір 

бетінде орналасқан жыныстарды майдалайтын да күш.   

Өзіміз  білетіндей,  доңғалақты  қашаумен    бұрғылау  кезінде  тау-кен  жыныстарының  бұзылуы 

доңғалақты  тістердің  бұзылатын  ұңғымаға  қатысты  қозғалысы  нəтижесінде  болады.  Доңғалақтардың 

домалап түсуі кезінде əрбір тіс соққылау кезінде қашау сияқты əсер етіп, айналуда кескіш ретінде əсер 

етіп, бұзылу жүзеге асады.   

Тістердің ену тереңдігі меншікті остік талпынысқа, тістің үшкірлену бұрышына, сонымен қатар 

бұзылатын тау-кен жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттеріне байланысты болады.  

Доңғалақтың қашау тістерінің жыныспен əсерлесуі кезінде меншікті остік талпыныстың əсерінен 

тістің  қандай-да  бір  тереңдікке  ену  мəселесі  аса  маңыздылық  туғызады.  Бұзылу  үрдісін  қандай-да  бір 

тиеу  сипатында  доңғалақ  тісінің  жыныспен  түйісу  уақытынан  бастап  қарастыру  қажет.  Бұл  кезде 

бұзылудың тек механикасын ғана емес, сонымен қатар бұзылатын жыныстың физикалық-механикалық 

қасиеттерін жəне басқа да ерекшеліктерін ескеру керек .    

Егер 

P



  бұзушы  қуатын  (1)  теңдеу  түрінде  елестетсек,  онда  қандай  да  бір  деңгейде  кейбір 

мықтылық сипаттамаларын, сонымен қатар тау-кен жыныстарының дəнек өлшемдерін де ескеру керек.  

ТЗ типті тісті жəне қадалы қашаулары үшін еңгізу үрдісін қарастырайық (сурет 1). Онда меншікті 

остік қысымды (2) теңдеуінен анықтауға болады: 

 

    





,

cos

2

sin

2

1











N

P

уд

 Н                                                        (16) 

 

мұндағы 

1

N

-  жыныстың  енуге  қарсыласуы; 



-  доңғалақ  тістерінің  үшкірлену  бұрышы; 



-  ішкі 

қажалыс бұрышы.  

(1) теңдеуін ескеріп, остік қысым келесі түрге ие болады: 

 









,

2

cos

cos

2

sin





















hl

kl

P

a

P

уд

                                                 (17) 

мұндағы  













cos

cos

1

Lh

kl

lh

N

a

P

T









,                                             (18)      

мұндағы  

l

- доңғалақ тісінің ұзындығы, см.  

● Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  

 

243

(18)  теңдеуі  тістің  үшкірлену  бұрышына  байланысты  ену  тереңдігі  меншікті  остік  қысымның 

функциясы , яғни 

 







h

f

P

д



 болады.  

Максималды  ену  тереңдігі  болатын  максималды  меншікті  қысымды  табайық,  яғни 

0

/



уд

P

,  ал 

//

уд

Р

- нөлден кіші болатын нүктені анықтайық:  

 































dh

d

h

L

kl

dh

d

d

dp

Р

a

p

уд

















2

cos

2

sin

cos

 ,                  (19)     

 

L

  жəне 

a

P

kl







  шамалары  нөлге  тең  болмайтын  жəне  кері  мəнге  де  ие  болмайтын  секілді, 

сəйкесінше келесіні аламыз: 





0

cos

2

sin

cos

2







dh

d

h











,                                               (20) 

жəне екінші туындыны: 































2

2

//

2

cos

cos

2

cos

2

dh

d

h

dh

d

kl

P

a

P

уд















,                         (21) 

 

Шама 





0

2

cos

cos

2

cos

2

2

2



















dh

d

h

dh

d













 

Онда 

0

//



уд

P

  жəне 

д

P

  максимумға  ие  деген  сөз. 

р

жəне 



  ға-  қатысты  (21)  теңдеуін  шешу 

үшін оны келесі түрге келтірейік: 

 































,

2

sin

2

4

1

2

sin

2

cos

2

2

2

1





















r

d

tg

tg

d

h

dh

                     (22) 

 

мұндағы 



2

tg

в

a





, 

1



c

, 

1

2

2







tg

r

 

 

1

2

1

cos

,

1

2

2

sin

2

2



















tg

tg

tg

 жəне 





2

tg

tg



,                              (23) 

 

(23) теңдеуін шешу 

2

2

a

r 

 шарты үшін белгілі мəнге ие (24) белгіленулеріне сəйкес келесіні 

аламыз:  

























c

tg

tg

tg

tg

tg

tg

tg

tg

tg

tg

tg

tg

h



















































1

1

1

2

2

1

1

1

2

2

ln

4

1

ln

2

2

,                           (24) 

 

0





 болғанда, интегралдаудың тұрақтысын анықтаймыз:  

 

1

1

2

2

1

1

2

2

ln

4

1

ln

2

2

0



































tg

tg

tg

tg

tg

tg

h

C

,                                           (25) 

 

мұндағы 

0

h

- тістің жынысқа максималды еңгізілу тереңдігі, м.   

Дегенмен,  тістің  үшкірлену  бұрышы  нөлге  тең  бола  алмайды,  бұған  қарамастан 

0

h

  -ді  нөлден 

үлкен,  барлық  жағдайларда  да  ену  тереңдігінен  үлкен  қандай-да  бір   



  бұрышы  үшін  бұзылудың 

максималды тереңдігі деп түсіну керек.    

с шамасын (25) теңдеуіне қойып, сəйкес туындылардан кейін келесіні аламыз:  

 

















tg

tg

tg

tg

h

h

2

2

1

2

ln

4

1

ln

2

0







,                                                    (26) 

 

● Технические науки 

 

     

                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

244 

немесе  













/

1

2

0

2

2

1

2



















tg

tg

tg

tg

h

h

,                                                         (27) 

 

(25) теңдеуін (16) қойғаннан кейін 

уд

p

 анықтаушы меншікті жүктеуді аламыз:  

 



 

























2

cos

cos

2

sin

2

2

1

2

4

/

1

2

0





























tg

tg

tg

tg

l

h

kl

Р

a

P

уд

,                              (28) 

 

 Остік  меншікті  талпыныс  оның  ену  тереңдігіне  пропорционалды  жəне 

0

h

h



  шартында 

максималды мəндерге дейін жетеді, яғни:   

0

2

1

1

h

R

k

hb

P

P

oc

уд



,                                                                   (29) 

мұндағы 

b

- тіс табанының ені, м; 

oc

P

- остік талпыныс, кг; 

1

R

- қашау радиусы, м; 

h

- белгілі 



 бұрышы 

үшін ену тереңдігі. 

(28) жəне  (29) теңдеулерін теңестіріп, бұзылудың максималды тереңдігін аламыз: 

 









2

/

1

2

/

1

2

/

1

1

2

1

0

2

sin

2

cos

cos

2

2

1

2

































































tg

tg

tg

tg

K

LR

hb

P

h

t

jc

,                          (30) 

 

(30)  –  тен  көрініп  тұрғандай  доңғалақ  тісін  жынысқа  еңгізу  кезінде  жыныстың  əр  түрлі  күйіне 

сəйкес екі негізгі аймақты белгілеуге болады.   Өзіміз білетіндей бірінші аймақ – тіске жабысып тұрған 

аймақ. Бұл аймақ уақыттың бір мезгілінде оның 

T

P







 нүктелерінде бұзылған; жəне ол сəйкесінше 

майдаланып ұнтақталған қоспамен түсіндіріледі, яғни жұқа фракциялы шаңмен. 

Тау-кен  жыныстарының  пайда  болу  табиғаты  көп  түрлі  жəне  қиын  үрдіс  болғандықтан,  оның 

дəндерінің  өлшемдері  де  үлкендігі  бойынша,  минералогиялық  құрамы  да,  құрамындағы  заттары 

бойынша  əртүрлі  болады.  Сондықтан  бұл  аймақта  тау-кен  жыныстарының  бұзылу  үрдісінде  бұзылу 

өнімдерінің  құрамында  кейбір  минералдардың  түйісетін  беттік  қабаттарының  байланысының 

нашарлығына жəне құрылымының ақаулығына тəуелді кен мен жыныстардың аса майдаланып кетуімен 

сипатталатын түрлі өлшемдегі шаң бөлшектері болады.   

Екінші аймаққа мықты деформациялар мен қуат тəн, олар үшін 

T

P







. 

Жыныстың  бұзылуы  үрдісі  кезінде,  бұзылу  өнімдерін  алып  тастау  сияқты  маңызды  фактордың 

əсерінен,  жеке  тістің  немесе  қашаудың  толық  өзімен  жыныстың  бұзылуында  айырмашылықтар 

болатынын  айтып  кету  керек.  Тазарту  тиімділігі  толық  жүзеге  аспаса,  ұнтақ  шаңның  пайда  болуы 

ұлғаяды. Бұл жағдайда ұңғымаларды тіспен бұзу тиімділігі төмендейді, ал қашаудың бір рет айналудағы 

ену  тереңдігі  кішірейеді,  қашаудың  айналу  жылдамдығының  өсуінен  жəне  ұңғыманы  тазартуға 

жіберілетін ауаның тұрақтылығынан ол қатты байқала бастайды [6]. 

Бұл жағдайлардың барлығы қоршаған ортаға майда дисперсті шаңның шығуының көбеюіне əкеліп 

соғады,  осылайша  жалпылама  тау-кен  жұмыскерлеріне,  жеке  алғанда  бұрғылау  қондырғысының 

маманына  қолайсыз  еңбек  шарттарын  туғызады.  Осыған  орай  кеніш  шаңымен  күресуде  ұсынылатын 

əдістер мен құралдар пайдалы қазбаларды жерасты игерудің түрлі технологиялық үрдістерінде шаңның 

пайда болу жəне бөлінуінің ерекшеліктерін ескеруі қажет

.  

    

ƏДЕБИЕТТЕР 

1.  Суханов А.Ф., Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород. - М.: Наука, 1967. -135 с. 

2.  Чулаков П.Ч., Жараспаев М, Омаров С.С. Продукты разрушения горных пород при шарошечном бурении 

сважин //Горное дело №9. сб.наук.тр. Алма-Ата.- 1974. -С. 112-117. 

3.  Чулаков П.Ч., Жараспаев М. К вопросу теории разрушения горных пород при  ударном  бурении  /Горное 

дело №9. Сб. научн. тр. - Алма-Ата.- 1975.-С.28-32. 

4.  Жараспаев  М,  Омаров  С.С,  Байшораев  Е.У.  Экспериментальный  метод  определения  значения 

критического напряжения возникновения трещин //Технические наук №18: сб. научн. тр. - Алма-Ата. -1975. -43 с. 

5.  Михайлов      В.А.,      Бересневич      П.В.      Пылеподавление      при      выемочно-погрузочных  работах  на 

рудных карьерах. - М. Недра, 1976. – 119 с. 

6.  Жараспаев  М.,  Исмаилов  К.С,  Ким  Н.Х.  Аналитическое  обоснование  интенсивности  пылевыделения 

//Сотрудничество. Материал Международной  научно-технической конференций –Алматы.- 1997. -С.107-109. 

жүктеу/скачать 15,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: