Научная статья на тему 'Исследование процесса формирования необогатимых классов калийной руды при добыче, погрузке и транспортировании'

Исследование процесса формирования необогатимых классов калийной руды при добыче, погрузке и транспортировании Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
66
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОХОДЧЕСКО-ОЧИСТНОЙ КОМБАЙН / РАЗРУШЕНИЕ КАЛИЙНОГО МАССИВА / ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ РУДЫ / ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЕ ПРИ РАБОТЕ ПРОХОДЧЕСКО-ОЧИСТНОГО КОМБАЙНА / HEADING-AND-WINNING MACHINE / DESTRUCTION OF THE POTASSIUM ARRAY / GRANULOMETRIC COMPOSITION OF ORE / DUST FORMATION DURING THE OPERATION OF A HEADING-AND-WINNING MACHINE

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Шишлянников Дмитрий Игоревич, Максимов Алексей Борисович, Трифанов Геннадий Дмитриевич, Чекмасов Николай Васильевич

Исследован процесс формирования пылевидных необогатимых классов калийной руды при работе комбайнов «Урал-20Р». Проведены экспериментальные исследования по определению влияния технологических параметров работы и типа используемых резцов на гранулометрический состав калийной руды, добываемой с использованием комбайнов «Урал-20Р». Выполнен анализ гранулометрического состава проб калийной руды, отобранных в ходе проведения испытаний. Установлено влияние параметров резания и типа резцов на содержание пылевидных классов в отбитой руде при работе комбайнов «Урал-20Р». Определены области рациональных (по минимальному выходу пылевидных классов) значений производительности комбайнов «Урал-20Р-11/12», «Урал-20Р».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Шишлянников Дмитрий Игоревич, Максимов Алексей Борисович, Трифанов Геннадий Дмитриевич, Чекмасов Николай Васильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE RESEARCH OF FORMING OF NONCONCENTRATABLE ORE GRADES DURING MINING, LOADING AND TRANSPORTATION OPERATIONS

Forming process of dust-like nonconcentratable classes of potassium ore during operation of combines «Ural-20R» was investigated. Experimental studies have been carried out to determine the effect of technological parameters of work and the type of cutters used on potassium ore granulometric composition mined using «Ural-20R» combines. The analysis of granulometric composition of potassium ore samples taken during the tests was performed. The influence of cutting parameters and the type of cutters on the content of dust-like classes in the broken ore during the operation of combines «Ural-20R» was established. The areas of rational (by the minimum content of dust-like classes) values of the productivity of combines « Ural-20R -11/12», «Ural-20R» were determined.

Текст научной работы на тему «Исследование процесса формирования необогатимых классов калийной руды при добыче, погрузке и транспортировании»

УДК 622.232.72

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ НЕОБОГАТИМЫХ КЛАССОВ КАЛИЙНОЙ РУДЫ

ПРИ ДОБЫЧЕ, ПОГРУЗКЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИИ

Д. И. Шишлянников, А. Б. Максимов, Г. Д. Трифанов, Н. В. Чекмасов

Исследован процесс формирования пылевидных необогатимых классов калийной руды при работе комбайнов «Урал-20Р». Проведены экспериментальные исследования по определению влияния технологических параметров работы и типа используемых резцов на гранулометрический состав калийной руды, добываемой с использованием комбайнов «Урал-20Р». Выполнен анализ гранулометрического состава проб калийной руды, отобранных в ходе проведения испытаний. Установлено влияние параметров резания и типа резцов на содержание пылевидных классов в отбитой руде при работе комбайнов «Урал-20Р». Определены области рациональных (по минимальному выходу пылевидных классов) значений производительности комбайнов «Урал-20Р-11/12», «Урал-20Р».

Ключевые слова: проходческо-очистной комбайн, разрушение калийного массива, гранулометрический состав руды, пылеобразование при работе проходческо-очистного комбайна.

Введение

Добыча калийной руды подземным способом на отечественных предприятиях осуществляется с использованием проходческо-очистных комбайнов «Урал-20Р» производства АО «Копейский машиностроительный завод», оснащенных комбинированными исполнительными органами бурового типа и гусеничным ходовым оборудованием [1].

Исполнительные органы комбайнов «Урал-20Р» разрушают калийный массив резанием и грузят отбитую горную массу в средства участкового транспорта. Большая часть площади забоя обрабатывается резцами поворотных дисков пространственных планетарных исполнительных органов; кровля выработки формируется верхним отбойным устройством, а зачистка почвы и погрузка отбитой руды осуществляется бермовыми фрезами и шнеками [2, 3].

Процессы отделения калийной руды от массива, погрузки и доставки сопровождаются измельчением горной массы, что приводит к повышению количества необогатимых пылевидных классов (размер частиц менее 0,25 мм - класс руды «-0,25 мм») в продуктах отбойки. Классы руды «0,25 мм» практически полностью попадают в отвалы. Высокое содержание пылевидных частиц делает необходимым применение усложненных схем переработки сырья для получения обеспыленного хлорида калия, что повышает издержки горнодобывающего предприятия [4, 5]. При флотационном способе обогащения возрастание массовой доли фракции частиц «0,25 мм» на 1 % приводит к снижению извлечения полезного компонента

230

не менее чем на 0,1 % и уменьшению годовой прибыли добывающей организации на несколько сотен миллионов рублей [6, 7, 8]. Таким образом, исследование процесса формирования необогатимых пылевидных классов калийной руды на стадиях отделения ее от массива, погрузки и транспортирования к участкам размола является актуальной научно -практической задачей, решение которой позволит снизить издержки горнодобывающего предприятия и уменьшить количество отходов обогатительных фабрик.

Теоретические исследования процесса формирования необогатимых классов калийной руды. Разрушение горных пород резцовым инструментом выемочных машин является многофакторным случайным процессом, который, в общем виде, представляет собой непрерывное чередование фаз контактного дробления руды и образования относительно крупных элементарных сколов с различными геометрическими параметрами [9, 10].

Распространение трещин в процессе резания сопровождается реализацией природных или техногенных ослаблений и нарушений сплошности калийного массива. Случайный характер процесса разрушения калийного массива и изменчивость геометрических параметров последовательных сколов в широких пределах обусловливает излишнее дробление руды резцами выемочных машин и ухудшение энергетических параметров процесса резания [11, 12].

Процесс резания калийного массива, при котором отношение объема дробимой руды к объему последовательных элементарных сколов минимально, является оптимальным по гранулометрическому составу продуктов отбойки и удельным энергозатратам.

На интенсивность образования пылевидных частиц класса «-0,25 мм» при разрушении калийного массива резанием оказывают влияние такие факторы, как глубина h и шаг t резания, отношение шага резания к толщине стружки t/h, а также схема резания. Доказано, что при шахматной и последовательных схемах разрушения калийного массива рациональные значения h = 12-15 мм при t/h ~ 2-4 [13].

Использование в конструкции проходческо-очистных комбайнов «Урал-20Р» пространственных планетарно-дисковых исполнительных органов, обусловливает разрушение калийного массива резами с непрерывно изменяющимися параметрами (серповидное сечение стружки руды, переменные шаг резания t и отношение t/h).

Кинематика движения планетарно-дисковых исполнительных органов комбайнов «Урал-20Р» определяет разрушение центральной и периферийной частей забоя (зон входа и выхода резцов из контакта с массивом) резами малой глубины h < 5 мм, что обусловливает повышенный выход пылевидных классов руды при отбойке. В процессе движения резца изменяется тип резов: центральная часть забоя

разрушается последовательными резами, средняя (большая) часть -шахматными резами, периферийная - блокированными резами.

Оптимизация процесса разрушения калийного массива исполнительными органами комбайнов «Урал-20Р» по количеству необогатимых классов руды M_0,25 и удельным энергозатратам отделения руды от массива Hw является сложной технической задачей. Изучение влияния параметров резания и типа используемых резцов на гранулометрический состав добываемой руды (долю мелких фракций), степень ее измельчения при погрузке и транспортировании определяет необходимость проведения экспериментальных исследований в реальных условиях эксплуатации проходческо-очистных комбайнов.

Методика экспериментального исследования. С целью определения влияния технологических параметров работы и типа используемых резцов на гранулометрический состав калийной руды, добываемой с использованием комбайнов «Урал-20Р», сотрудниками кафедры «Горная электромеханика» ПНИПУ проведены экспериментальные исследования, включающие серии испытаний, в ходе каждой из которых выполнялось следующее:

1) отбор проб калийной руды, добываемой с использованием комбайнов «Урал-20Р» в заданных режимах работы и условиях эксплуатации;

2) определение гранулометрического состава руды в отобранных пробах;

3) регистрация значений активных мощностей электродвигателей приводов исполнительных органов комбайна в заданных режимах и условиях эксплуатации;

4) оформление и анализ результатов испытаний.

Испытания выполнялись на комбайнах модификаций «Урал-20Р-11», резцовые диски которых оснащены тангенциальными неповоротными резцами РС-14У, и «Урал-20Р-12», с резцовыми дисками, оснащенными тангенциальными поворотными резцами ПС. Номинальная производительность комбайнов «Урал-20Р-11/12» составляет 8 т/мин, планетарно-дисковые исполнительные органы оборудованы роторными забурниками и резцовыми дисками увеличенного диаметра dÄ = 1280 мм. Серия испытаний выполнена на комбайне «Урал-20Р» ранней модификации, имеющем номинальную производительность 7 т/мин и оснащенном планетарно-дисковыми забурниками (резцовые диски dÄ = 1140 мм оснащены тангенциальными поворотными резцами ПС).

Работы выполнялись в условиях калийного пласта «Красный-П» Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. Определение гранулометрического состава руды и замеры энергетических параметров работы приводов комбайнов проводились в ходе трех серий испытаний. В ходе первой серии, состоящей из пяти испытаний, регистрировались параметры работы комбайнов «Урал-20Р-11» при выемке руды со значениями

232

скоростей подачи Уп1 = 0,27 м/мин, Уп2 = 0,18 м/мин, Уп3 = 0,19 м/мин, Уп4 = 0,22 м/мин, Уп5 = 0,14 м/мин.

Во время второй серии, включавшей четыре испытания, регистрировались параметры работы комбайна «Урал-20Р-12» при выемке руды со значениями скоростей подачи Уп1 = 0,26 м/мин, Уп2 = 0,19 м/мин, Уп3 = 0,11 м/мин, Уп4 = 0,06 м/мин.

Третья серия также состояла из четырех испытаний. При этом регистрировались параметры работы комбайна «Урал-20Р» при выемке руды со значениями скоростей подачи Уп1 = 0,16 м/мин, Уп2 = 0,07 м/мин, Уп3 = 0,14 м/мин, Уп4 = 0,04 м/мин.

Все серии испытаний проводились в очистных камерах при выемке руды глухим забоем. Определение гранулометрического состава проб калийной руды выполнялось методом ситового анализа, заключающегося в разделении проб по классам крупности с использованием сит. Данный метод апробирован и применяется специалистами по контролю качества продукции горнодобывающих предприятий при шахтных и лабораторных технологических исследованиях. Иные методы применяются только при невозможности использования ситового анализа [14].

Испытания проводились в следующем порядке.

1. Запуск комбайна, осуществляемый после проведения подготовительных операций.

2. Машинистом устанавливалась и поддерживалась заданная скорость подачи комбайна, при которой производилась полная загрузка рудой порожнего бункера-перегружателя.

3. При загрузке рудой бункера-перегружателя фиксировалось время работы комбайна (от начала контакта с забоем), соответствующая величина перемещения и угол наклона проходимой выработки. Руда из бункера перегружалась в шахтный самоходный вагон.

4. Отбор проб при падении потока руды с рештака скребкового конвейера самоходного вагона. Разгрузка производилась на почву выработки в заранее подготовленном месте.

5. Определение гранулометрического состава отобранных проб калийной руды производилось в ходе ситового анализа путем просеивания горной массы через комплект сит с размерами калиброванных ячеек = 40; 20; 10 мм и взвешивания продуктов рассева.

6. Руда класса крупности «-10 мм», полученная в результате рассева всех порций в рамках пробы, объединялась и тщательно перемешивалась (не менее трех раз) вручную методом кольца и конуса [14], после чего выполнялось сокращение пробы, упаковка отобранной руды и передача ее специалистам лаборатории технологических исследований.

Энергетические параметры работы приводов комбайна регистрировались посредством специализированного комплекса «Ватур», разработанного и изготовленного сотрудниками кафедры «Горная электромеханика»

233

Пермского национального исследовательского политехнического университета совместно со специалистами ООО «Региональный канатный центр» (г. Пермь). «Ватур» представляет собой переносной программно-регистрирующий комплекс, устанавливаемый на период измерений во взрывонепроницаемую оболочку магнитной станции комбайна; предназначен для измерения и регистрации напряжений, токов, активной мощности трехфазных цепей, углов наклона и пройденного комбайном пути [15].

В ходе испытаний регистрировались следующие энергетические параметры работы комбайна:

1) активная мощность электродвигателей приводов резцовых дисков;

2) активная мощность электродвигателя привода переносного вращения;

3) активная мощность электродвигателей приводов бермовых исполнительных органов;

4) активная мощность электродвигателя привода отбойного устройства;

5) активная мощность электродвигателей приводов конвейера.

Анализ результатов экспериментального исследования. В результате анализа гранулометрического состава проб калийной руды, отобранных в ходе проведения испытаний комбайнов «Урал-20Р», установлены зависимости содержания различных классов крупности частиц М от технической производительности Q комбайнов (рис. 1-3).

Анализ полученных графиков показывает, что зависимости изменения гранулометрического состава руды от производительности комбайна «Урал-20Р-11» имеют выраженные экстремумы при Q = 6,3-6,5 т/мин (скорости подачи Уп = 0,19-0,20 м/мин) - минимальное количество пылевидных классов «-0,25 мм» и классов «-10,00+0,25 мм» в руде (см. рис. 1, 2) при максимальном содержании крупных фракций «+10 мм» (см. рис. 3). Дальнейшее повышение производительности комбайна свыше 6,5 т/мин сопровождается увеличением количества мелких классов «0,25 мм» вместе с уменьшением доли обогатимых классов. Указанное согласуется с известными теоретическими представлениями и объясняется следующим образом.

Повышение технической производительности Q комбайна обусловливает смещение отношения ¿ср/^ср к нижней границе диапазона рациональных значений и за его пределы. При ¿ср/^ср < 2 резы характеризуются максимальными значениями угла развала боковых поверхностей, в результате чего резцы поворотных дисков разрушают практически выровненный забой, что обусловливает уменьшение сечения резов, увеличение количества мелких промежуточных сколов и повышение выхода необогатимых классов руды крупностью «-0,25 мм».

14 12 10

г

о'

4

2 0

0123456789 10

О, т/шш

Рис. 1. Зависимости содержания класса крупности частиц «-0,25 мм» в руде от производительности комбайнов Q: 1 - «Урал-20Р-11»; 2 - «Урал-20Р-12»; 3 - «Урал-20Р»

70

60

50

О'

Я 40

о -

о о

2 30 Чм1

20 10 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 910

т/шш

2 1

*— 3 ♦

♦ 1. ■ 2. АЗ. Урал-20Р-11 Урал-20Р-12 Урал-20Р

2 х 3 1

Г~Т1

♦1. Урал-20Р-11

■2.; Аз] Урал-20Р-12 Урал-20Р

Рис. 2. Зависимости содержания классов крупности частиц «-10,00+0,25 мм» в руде от производительности комбайнов Q: 1 - «Урал-20Р-11»; 2 - «Урал-20Р-12»; 3 - «Урал-20Р»

50 40

£ 30

о о о*

10 0

0123456789 10

Q, т/мин

Рис. 3. Зависимости содержания классов крупности частиц «+10,00 мм» в руде от производительности комбайнов Q: 1 - «Урал-20Р-11»; 2 - «Урал-20Р-12»; 3 - «Урал-20Р»

Описанное явление наиболее выражено при использовании неповоротных резцов с прямоугольной режущей кромкой РС -14У. Применение поворотных штыревых резцов ПС определяет стабилизацию выхода не-обогатимых классов руды в диапазоне производительности комбайна «Урал-20Р-12» Q = 6,5-8 т/мин.

При работе комбайна «Урал-20Р» ранней модификации наблюдается меньшее количество необогатимых классов руды «-0,25 мм» в горной массе (см. рис. 1) по сравнению с модернизированными комбайнами. Параметры резания планетарно-дисковых органов данных комбайнов в исследованном диапазоне производительности Q = 2,3-5,3 т/мин характеризуются значениями t^h^ более близкими к рациональным. При значениях производительности от 4,0 до 5,3 т/мин более половины площади забоя разрушается планетарными исполнительными органами при отношении t/h = 2-4 (рис. 4). При производительности Q < 4,5 т/мин отсутствует резание с параметрами t/h < 2.

По результатам выполненных замеров определены удельные энергозатраты процесса разрушения калийного массива резцами комбайнов «Урал-20Р-11» (рис. 5).

Анализ полученных результатов показывает существование корреляции между количеством необогатимых классов в калийной руде и величиной удельных энергозатрат процесса разрушения массива резцами ком-

1 N i > ♦

\ 3 \2_

♦ 1. Урал-20Р-11

■ 2. A3. Урал-20Р-12 Урал-20Р

байнов «Урал-20Р»: минимальному количеству пылевидных классов М-0,25 соответствует минимум удельных затрат энергии Им,.

65

со

35

/ V

_* / 4 / N»

/ / / / _ / -ч, >

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

/ / X» \

/ / / 'S **

/ / / / ) / -"Урал-20Р"

1 / ■ "Урал-20Р-11/12"

2.0

Q, т/мин

Рис. 4. Зависимость доли площади забоя S планетарно-дискового органа, обрабатываемой резами при отношении t/h = 2-4, от производительности комбайнов Q

Содержание пылевидного класса в руде, выходящей с конвейера проходческо-очистных комбайнов калийных рудников, составляет примерно 10 % [16]. Дальнейшее транспортирование отбитой руды от комбайновых комплексов, как правило, включает следующие этапы [1]:

- перегрузка через рудоспускную скважину на ленточный панельный конвейер;

- перегрузка через панельный бункер на магистральный конвейер;

- перегрузка в общешахтный бункер;

- загрузка в скипы для подъема на поверхность рудника;

- разгрузка скипов в надшахтные бункеры;

- разгрузка бункеров на ленточные конвейеры;

- загрузка руды в дробилки на участках размола.

Расстояние транспортирования руды до стволов ориентировочно составляет от 5 до 10 км.

В результате перегрузок руды происходит ее измельчение, доля класса «-0,25 мм» в общей массе руды при поступлении на участок размола составляет не менее 13 %. Поток руды, попадающий на обогатительные фабрики после размола, содержит 17.. .18 % необогатимого класса, в результате механического дробления руды наиболее крупных классов [16].

а

б

О, т/мин

Рис. 5. Зависимости содержания пылевидных классов крупности частиц М-0,25 (а) и удельных энергозатрат процесса разрушения калийного массива Н„ (б) от производительности комбайна Q

Основным фактором, влияющим на интенсивность пылеобразова-ния при транспортировании руды от добычных комбайновых комплексов в условиях калийных рудников, является форма элементарных сколов руды. Продукты разрушения калийного массива содержат как пылевидные частицы, так и крупные элементы. Крупные сколы руды, отделяемой от массива резцами планетарно-дисковых органов комбайнов, характеризуются вытянутой (лещадной) формой и нестабильными геометрическими параметрами, что определяет высокую вероятность их измельчения при транспортировании.

Выводы. На основании анализа данных, полученных в ходе экспериментальных исследований, сделаны следующие выводы.

Установлено влияние отношения шага резания к толщине стружки t/h и типа резцов на содержание мелких классов «-0,25 мм» в отбитой руде при работе комбайнов «Урал-20Р». Уменьшение t/h ниже нижнего предела рациональных значений (t/h < 2) обусловливает повышение количества классов «-0,25 мм» в руде при использовании неповоротных резцов РС-14У с прямоугольной режущей кромкой.

При работе глухим забоем в диапазоне производительности Q = 2,3...5,3 т/мин наименьшее количество мелких классов «-0,25 мм» в

238

руде зафиксировано у комбайнов «Урал-20Р» ранней модификации, со сдвоенным планетарно-дисковым исполнительным органом, оснащенным резцовыми дисками с поворотными резцами ПС и дисковыми забурниками.

По критерию минимального выхода необогатимых классов руды «-0,25 мм» область наиболее эффективного использования комбайнов «Урал-20Р-12» с резцовыми дисками, оснащенными поворотными резцами ПС, соответствует значениям производительности Q = 6,5.. .8 т/мин при работе глухим забоем.

Область наиболее эффективного использования по критерию минимального выхода необогатимых классов руды комбайнов «Урал -20Р-11» с резцовыми дисками, оснащенными неповоротными резцами РС -14У, соответствует производительности Q = 6,3.6,5 т/мин при работе глухим забоем. Указанные значения на 20 % ниже номинальной производительности, установленной нормативными документами завода-изготовителя.

Выявлено существование корреляции между количеством необогатимых классов в калийной руде М-025 и величиной удельных энергозатрат И процесса разрушения массива резцами комбайнов «Урал-20Р»: минимальному количеству пылевидных классов соответствует минимум удельных затрат энергии.

Геометрические параметры последовательных элементарных сколов руды, составляющих срез, являются определяющим фактором интенсивности пылеобразования при отделении руды от массива, ее погрузке и транспортировании. Рациональным представляется формирование заданного гранулометрического состава руды путем создания последовательных элементарных сколов устойчивой формы. Это обусловит снижение из-мельчаемости горной массы при перегрузках и в дробильном оборудовании участков размола.

Список литературы

1. Старков Л. И., Земсков А. Н., Кондрашев П. И. Развитие механизированной разработки калийных руд. Пермь: ПГТУ, 2007. 522 с.

2. Проходческо-очистные комбайны «Урал» для добычи калийной руды и каменной соли / В. В. Семенов, М. А. Мальчер, В. П. Петров, С. П. Морозов // Горное оборудование и электромеханика. 2008. № 8. С. 17-21.

3. Семенов В. В. Обоснование и выбор параметров исполнительных органов проходческо-очистных комбайнов нового поколения для добычи калийных руд: дис. ... канд. техн. наук. Тула, 2011. 219 с.

4. Харламова Н. А. Исследование механизма разрушения соляных горных пород резцовым инструментом: дис. ... канд. техн. наук. Пермь, 1998. 173 с.

5. Substantiation of the rational method to control the operating and technical-condition parameters of a heading-and-winning machine for potash mines / D. I. Shishlyannikov, N. V. Chekmasov, M. G. Trifanov, S. L. Ivanov, I. E. Zvonarev // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2015. № 44 (3). P. 283-287.

6. Титков С. Н., Мамедов А. И., Соловьев Е. И. Обогащение калийных руд. М.: Недра, 1982. - 216 с.

7. Технология флотационного обогащения калийных руд / Н. Н. Тетерина, Р. Х. Сабиров, Л. Я. Сквирский, Л. Н. Кириченко; под ред. Н. Н. Тетериной. Пермь: Соликамская типография, 2002. 484 с.

8. Laskowski J. S. From amine molecules adsorption to amine precipitate transport by bubbles: a potash ore flotation mechanism // Minerals Engineering, 2013. V. 45. P. 170-179

9. Позин Е. З., Меламед В. З., Тон В. В. Разрушение углей выемочными машинами. М.: Недра, 1984. 288 с.

10. Mechanical specific energy versus depth of cut in rock cutting and drilling / Yaneng Zhou, Wu Zhang, Isaac Gamwo, Jeen-Shang Lin // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2017. V. 100. P. 287297.

11. Cutting forces during turning with variable depth of cut / M. Sadilek, J. Dubsky, Z. Sadilkova, Z. Poruba // Perspectives in Science, 2016. V. 7. P. 357-363.

12. Родин Р. А. О механизме роста трещины при разрушении упруго-хрупкого тела // Горный журнал. Изв. ВУЗов. 1991. №10. С. 5-12.

13. Трифанов М. Г. Оценка нагруженности приводов проходческо-очистных комбайнов «Урал-20Р» для выбора технически обоснованных режимов работы в реальных условиях эксплуатации: автореф. дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2018. 20 с.

14. Козин В. З. Опробование на обогатительных фабриках. М.: Недра, 1988. 287 с.

15. Трифанов М. Г., Шишлянников Д. И. Средства объективного контроля, как инструмент повышения эффективности эксплуатации про-ходческо-очистных комбайнов калийных рудников // Сб. науч. тр. сб. тр. III междунар. науч.-практ. конф. «Инновации на транспорте и в машиностроении»^ I. Санкт-Петербург, 14-15 апреля 2015. СПб., 2015. С. 106108.

16. Разработка мероприятий по улучшению гранулометрического состава калийной руды, отделяемой от массива резцами исполнительных органов проходческо-очистных комбайнов: отчет / Руковод. Трифанов Г. Д. Пермь: ПНИПУ, 2018. 145 с.

Шишлянников Дмитрий Игоревич, канд. техн. наук, доц., 4varjag@,mail.ru, Россия, Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,

Максимов Алексей Борисович, асп., maksimov.aleksey.98589575agmail.com, , Россия, Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,

Трифанов Геннадий Дмитриевич, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, kanatavetlan.ru, Россия, Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,

Чекмасов Николай Васильевич, канд. техн. наук, доц., mec@pstu.ru, Россия, Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

THE RESEARCH OF FORMING OF NONCONCENTRATABLE ORE GRADES DURING MINING, LOADING AND TRANSPORTATION OPERATIONS.

D. I. Shishlyannikov, A. B. Maksimov, G. D. Trifanov, N. V. Chekmasov

Forming process of dust-like nonconcentratable classes of potassium ore during operation of combines «Ural-20R» was investigated. Experimental studies have been carried out to determine the effect of technological parameters of work and the type of cutters used on potassium ore granulometric composition mined using «Ural-20R» combines. The analysis of granulometric composition of potassium ore samples taken during the tests was performed. The influence of cutting parameters and the type of cutters on the content of dust-like classes in the broken ore during the operation of combines «Ural-20R» was established. The areas of rational (by the minimum content of dust-like classes) values of the productivity of combines « Ural-20R -11/12», «Ural-20R» were determined.

Key words: heading-and-winning machine, destruction of the potassium array, granulometric composition of ore, dust formation during the operation of a heading-and-winning machine.

Shishlyannikov Dmitry Igorevich, Ph. D., associate professor, 4varjag@mail.ru, Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University,

Maksimov Aleksey Borisovich, postgraduate student, maksimov. aleksey.98589575@gmail.com, Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University,

Trifanov Gennady Dmitrievich, Dr. Techn. sciences, head of chair, kanat@vetlan.ru, Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University,

Chekmasov Nikolay Vasilyevich, Ph. D., associate professor, mec@pstu.ru, Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University

Reference

1. Starkov L. I., Zemskov A. N., Kondrashev P. I. Razvitie mekha-nizirovannoj raz-rabotki kalijnyh rud. Perm': PGTU, 2007. 522 s.

2. Prohodchesko-ochistnye kombajny «Ural» dlya dobychi kalijnoj rudy i kamennoj soli / V. V. Semenov, M. A. Mal'cher, V. P. Petrov, S. P. Morozov // Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. 2008. № 8. S. 17-21.

3. Semenov V. V. Obosnovanie i vybor parametrov ispolnitel'-nyh organov prohod-chesko-ochistnyh kombajnov novogo pokoleniya dlya dobychi kalijnyh rud: dis. ... kand. tekhn. nauk. Tula, 2011. 219 s.

4. Harlamova N. A. Issledovanie mekhanizma razrusheniya solya-nyh gornyh porod rezcovym instrumentom: dis. ... kand. tekhn. nauk. Perm', 1998. 173 s.

5. Substantiation of the rational method to control the operating and technical-condition parameters of a heading-and-winning machine for potash mines / D. I. Shishlyanni-kov, N. V. Chekmasov, M. G. Trifanov, S. L. Ivanov, I. E. Zvonarev // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2015. № 44 (3). P. 283-287.

6. Titkov S. N., Mamedov A. I., Solov'ev E. I. Obogashchenie ka-lijnyh rud. M.: Nedra, 1982. - 216 s.

7. Tekhnologiya flotacionnogo obogashcheniya kalijnyh rud / N. N. Teterina, R. H. Sabirov, L. Ya. Skvirskij, L. N. Kirichenko; pod red. N. N. Teterinoj. Perm': Solikamskaya tipografiya, 2002. 484 s.

8. Laskowski J. S. From amine molecules adsorption to amine precipi-tate transport by bubbles: a potash ore flotation mechanism // Minerals Engi-neering, 2013. V. 45. P. 170179

9. Pozin E. Z., Melamed V. Z., Ton V. V. Razrushenie uglej vyemochnymi mashinami. M.: Nedra, 1984. 288 s.

10. Mechanical specific energy versus depth of cut in rock cutting and drilling / Ya-neng Zhou, Wu Zhang, Isaac Gamwo, Jeen-Shang Lin // Interna-tional Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2017. V. 100. P. 287-297.

11. Cutting forces during turning with variable depth of cut / M. Sadilek, J. Dubsky, Z. Sadilkova, Z. Poruba // Perspectives in Science, 2016. V. 7. P. 357-363.

12. Rodin R. A. O mekhanizme rosta treshchiny pri razrushenii uprugo-hrupkogo tela // Gornyj zhurnal. Izv. VUZov. 1991. №10. S. 5-12.

13. Trifanov M. G. Ocenka nagruzhennosti privodov prohodchesko-ochistnyh kom-bajnov «Ural-20R» dlya vybora tekhnicheski obosnovannyh rezhimov raboty v real'nyh usloviyah ekspluatacii: avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. SPb., 2018. 20 s.

14. Kozin V. Z. Oprobovanie na obogatitel'nyh fabrikah. M.: Nedra, 1988. 287 s.

15. Trifanov M. G., Shishlyannikov D. I. Sredstva ob"ektivnogo kontrolya, kak instrument povysheniya effektivnosti ekspluatacii pro-hodchesko-ochistnyh kombajnov kalijnyh rudnikov // Sb. nauch. tr. sb. tr. III mezhdunar. nauch.-prakt. konf. «Innovacii na transporte i v mashino-stroenii»:T I. Sankt-Peterburg, 14-15 aprelya 2015. SPb., 2015. S. 106-108.

16. Razrabotka meropriyatij po uluchsheniyu granulometricheskogo sostava kalijnoj rudy, otdelyaemoj ot massiva rezcami ispolnitel'nyh organov prohodchesko-ochistnyh kombajnov: otchet / Rukovod. Trifa-nov G. D. Perm': PNIPU, 2018. 145 s.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.