Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ КАРЬЕРНЫХ КОМБАЙНОВ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ'

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ КАРЬЕРНЫХ КОМБАЙНОВ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
27
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАРЬЕРНЫЙ КОМБАЙН / ФРЕЗЕРОВАНИЕ / ПЕРЕГРУЗОЧНЫЙ БУНКЕР / ГОРНАЯ МАССА / ОБМЕН АВТОСАМОСВАЛОВ / ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Чебан Антон Юрьевич

Проводится анализ потерь рабочего времени карьерных комбайнов при обмене автосамосвалов под погрузкой при разработке месторождений различных полезных ископаемых. Дается обоснование предложенного технико-технологического решения по модернизации карьерного комбайна посредством установки на него промежуточного бункера, позволяющего вести безостановочное послойное фрезерование горного массива при работе в комплекте с автосамосвалами. Проводятся сравнительные расчеты эксплуатационной производительности карьерного комбайна традиционного исполнения и модернизированного комбайна при их работе совместно с автосамосвалами различной грузоподъемности. Наибольший эффект по относительному росту эксплуатационной производительности на 18... 25 % может быть достигнут при использовании модернизированного комбайна совместно с карьерными автосамосвалами грузоподъемностью 27.30 тонн на горных массивах невысокой прочности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Чебан Антон Юрьевич

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

JUSTIFICATION OF THE NEED FOR MODERNIZATION OF SURFACE MINER TO INCREASE THEIR OPERATIONAL PRODUCTIVITY

The article analyzes the losses of working time of surface miner during the exchange of dump trucks under loading during the development of deposits of various minerals. The substantiation of the proposed technical and technological solution for the modernization of a surface miner is given by installing an intermediate hopper on it, which allows non-stop layer-by-layer milling of the rock mass when working in conjunction with dump trucks. Comparative calculations of the operational performance of the surface miner of the traditional design and the modernized miner when they work together with dump trucks of different carrying capacity have been carried out. The greatest effect on the relative increase in operating productivity by 18-25% can be achieved when using the modernized miner harvester together with mining dump trucks with a carrying capacity of 27-30 tons on mountain ranges of low strength.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ КАРЬЕРНЫХ КОМБАЙНОВ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ»

10. Norms of technological design of mining enterprises of non-ferrous metallurgy with an open method of development. VNTP 35-86.: Mintsvetmet of the USSR, 1986.

11. Luzin B.S., Golik V.I. Leaching of gold from substandard raw materials // Physi-co-technical problems of mineral development. 2004. No. 4. pp. 84-88.

УДК.622.271 DOI 10.46689/2218-5194-2022-2-1-387-398

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ КАРЬЕРНЫХ КОМБАЙНОВ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

А.Ю. Чебан

Проводится анализ потерь рабочего времени карьерных комбайнов при обмене автосамосвалов под погрузкой при разработке месторождений различных полезных ископаемых. Дается обоснование предложенного технико-технологического решения по модернизации карьерного комбайна посредством установки на него промежуточного бункера, позволяющего вести безостановочное послойное фрезерование горного массива при работе в комплекте с автосамосвалами. Проводятся сравнительные расчеты эксплуатационной производительности карьерного комбайна традиционного исполнения и модернизированного комбайна при их работе совместно с автосамосвалами различной грузоподъемности. Наибольший эффект по относительному росту эксплуатационной производительности на 18...25 % может быть достигнут при использовании модернизированного комбайна совместно с карьерными автосамосвалами грузоподъемностью 27.30 тонн на горных массивах невысокой прочности.

Ключевые слова: карьерный комбайн, фрезерование, перегрузочный бункер, горная масса, обмен автосамосвалов, эксплуатационная производительность.

Введение. В настоящее время в связи с необходимостью вовлечения в отработку сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых, а также повышающимися требованиями ресурсосбережения, социальной и экологической безопасности продолжается совершенствование горных технологий и оборудования [1 - 3]. В частности, расширяется сфера применения безвзрывных технологий выемки горных пород из массива. Механическое рыхление и/или выемка с применением бульдозерно -рыхлительных агрегатов, одноковшовых экскаваторов со специальным оборудованием, карьерных комбайнов успешно используется при разработке месторождений известняков, фосфоритов, бокситов, угля и других полезных ископаемых [4 - 5]. Обеспечить достаточно высокую селективность и производительность выемки позволяют карьерные комбайны различных конструкций [6 - 8]. Карьерные комбайны обычно работают в комплекте с автосамосвалами, куда перегружают разрыхленную и вынутую горную массу посредством системы конвейеров. Недостатком данной технологической схемы являются простои карьерного комбайна при за-

мене автосамосвала под погрузкой, что существенно снижает производительность ведения работ [9].

Постановка проблемы и состояние вопроса. Величина простоев карьерных комбайнов при ожидании замены автосамосвалов под погрузкой, прежде всего, зависит от грузоподъемности автосамосвалов и производительности карьерного комбайна [7, 10]. На основе данных публикаций [11 - 20] с результатами промышленных испытаний карьерных комбайнов проведен анализ затрат рабочего времени комбайнов при послойной разработке различных месторождений твердых полезных ископаемых, преимущественно строительных горных пород (табл. 1).

Таблица 1

Анализ затрат рабочего времени карьерных комбайнов

Месторождение, страна (полезное ископаемое) Карьерный комбайн Техническая производи-тельность комбайна Пт, т/ч Затраты времени, мин Коэффициент ожидания Ко

на фрезерование и погрузку Тф на обмен самосвалов То

Добрянское, Украина (известняки) Wirtgen 2200SM 378-550 1081 124 0,885

Вежаю-Ворыквинское, Россия(бокситы) Man Takraf MTS-180 256-291 658 82 0,875

Дубовецкое, Украина (известняки) Wirtgen 2200SM 226-461 471 59 0,875

Мелехово-Федотовское, Россия (доломиты, известняки) Wirtgen 2200SM 342-526 1779 251 0,859

Жеронское, Россия (каменный уголь) Wirtgen 2200SM 333-454 514 81 0,842

Черногорское, Россия (известняки) Wirtgen 2500SM 396-719 771 127 0,835

Сокольско-Систовское, Россия (известняки) Wirtgen 2500SM 483-542 436 76 0,826

Восточно-Бейское, Россия (каменный уголь) Wirtgen 2200SM 285-437 329 61 0,815

Джегутинское, Россия (известняки) Wirtgen 2500SM 375-612 805 127 0,793

АЫЫуиг, Индия (известняки) Wirtgen 2500SM - 228 53 0,768

Большевик, Россия (мел) Wirtgen 2500SM 537-895 1015 274 0,730

КтоН, Эстония (горючий сланец) Wirtgen 2200SM 105-120 74 20 0,729

Коэффициент ожидания, учитывающий непроизводительные затраты времени карьерного комбайна при обмене автосамосвалов под погрузкой определяется по формуле

Т

К = 1 - ±о

Т

(1)

ф

где То - время простоев карьерного комбайна при обмене автосамосвалов, мин; Тф - затраты времени на фрезерование и погрузку, мин.

Расчеты показали, что коэффициент ожидания варьируется в широких пределах (от 0,729 до 0,885), при этом меньшие значения коэффициента характерны для легких условий работы комбайна - при фрезеровании горных пород невысокой прочности, когда карьерный комбайн развивает максимальную производительность. Таким образом, время простоев карьерного комбайна в ожидании замены автосамосвала составляет от 11 до 27% времени фрезерования и погрузки. Следовательно, имеется резерв для существенного повышения производительности карьерных комбайнов в случае исключения затрат времени на обмен автосамосвалов под погрузкой. Исключить простои карьерных комбайнов при обмене транспортных средств возможно за счет применения технологических схем с разгрузкой отфрезерованной горной массы в штабель, либо с использованием самоходных перегружателей [9], однако это требует применения дополнительного горного оборудования, усложняет маневрирование техники на рабочей площадке и ведет к увеличению себестоимости производства работ.

Возможность безостановочной работы может обеспечить также технико-технологическое решение, предложенное автором в работе [21], заключающееся в оборудовании карьерного комбайна промежуточным бункером 1, располагающимся между приемным конвейером 2 и разгрузочным конвейером 3 с поворотным противовесом 4 и предназначенным для временного аккумулирования горной массы при обмене автосамосвалов под погрузкой (рис. 1).

от фрезерного барабана

Рис. 1. Схема транспортирующего оборудования модернизированного

карьерного комбайна

Промежуточный бункер 1 оборудован питателем 5, при работающем питателе 5 горная масса подается на разгрузочный конвейер 3. При выключенном питателе 5 горная масса на разгрузочный конвейер 3 не подается - в это время и производится обмен автосамосвалов. Во время обмена автосамосвалов комбайн продолжает фрезерование. Промежуточный бункер 1 должен иметь вместимость соответствующую объему горной массы фрезеруемой комбайном за время обмена автосамосвалов, а производительность питателя 5 и разгрузочного конвейера 3 должны быть несколько выше производительности приемного конвейера 2 для обеспечения полного опустошения промежуточного бункера 1 к моменту новой смены автосамосвалов.

В настоящее время правительство Российской Федерации предпринимает целенаправленные действия, направленные на импортозамещение, в том числе в машиностроении. При разработке конструкции модернизированного карьерного комбайна, оснащенного промежуточным бункером, целесообразно использовать ранее созданные отечественные наработки. Особого внимания заслуживает проект машины послойного фрезерования горных пород МПФ-2,6 с шириной фрезеруемой полосы 2,6 м НПО «ВНИИстройдормаш» [22]. В качестве ходовой части проектом предлагалось использовать гусеничные тележки Ковровского экскаватора, с помощью гидроцилиндров поднимаемые или опускаемые для регулирования глубины фрезерования и перевода машины в транспортное положение. Для привода МПФ-2,6 планировалось применить дизельный двигатель М-301 мощностью 625 кВт, что вполне сопоставимо с силовыми параметрами современных карьерных комбайнов зарубежного производства.

Целью работы является обоснование необходимости усовершенствования транспортирующего оборудования комбайна путем разработки методики расчета эксплуатационной производительности карьерного комбайна, выполняющего послойное фрезерование без остановок при обмене автосамосвалов под погрузку.

Результаты исследований. Эксплуатационную производительность карьерного комбайна традиционной конструкции при его работе совместно с автосамосвалами можно определить по формуле [10]

ПЭ = ПТКмоКмашКоб > (2)

где ПТ - техническая производительность карьерного комбайна, т/ч; Кмо - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени комбайна на маневрирование на рабочей площадке и остановки при обмене автосамосвалов под погрузку; Кмаш - коэффициент, учитывающий опыт работы машиниста комбайна; Коб - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени на техническое обслуживание, заправку карьерного комбайна и другие работы.

Величину коэффициента, учитывающего потери рабочего времени комбайна на маневрирование на рабочей площадке и остановки при обмене автосамосвалов под погрузку предлагается определять по зависимости

КмО = Т Л ' (3)

Ln + (t м + z to) V

где Ln - длина полосы фрезерования комбайна, м; tм - средняя продолжительность одного маневра комбайна при переходе на новую полосу фрезерования, мин; z to - суммарные потери времени комбайна при обмене

автосамосвалов под погрузку в процессе фрезерования одной полосы, мин; V - скорость движения комбайна при фрезеровании полосы, м/мин.

Суммарные затраты времени комбайна при обмене автосамосвалов под погрузку в процессе фрезерования одной полосы могут быть определены по формуле

z to = ^ (to + tK ), (4)

где В - ширина полосы фрезерования, м; h - глубина фрезерования, м; р - плотность фрезеруемой горной породы в целике, т/м3; G - грузоподъемность автосамосвала, т; to - время обмена одного автосамосвала под погрузкой, мин; tк - время, затрачиваемое на остановку и запуск конвейеров карьерного комбайна, мин.

Время на обмен одного автосамосвала под погрузкой зависит от его

грузоподъемности и согласно данным работы [9] может быть определено

0 21

по зависимости to = 0 ,38G ' .

Скорость движения комбайна (м/мин) при фрезеровании полосы определяется по зависимости

Пт

V =-—. (5)

60 Bhp

Эксплуатационную производительность модернизированного карьерного комбайна, оборудованного промежуточным бункером, при его работе совместно с автосамосвалами можно определить по формуле

ПЭ = ПТКмКмашКоб > (6)

где Км - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени карьерного комбайна при маневрировании на рабочей площадке.

Величину коэффициента, учитывающего затраты рабочего времени комбайна на маневрирование на рабочей площадке предлагается определять по зависимости

Км . (7)

Ln +1 м V

По приведенным выше формулам проведены расчеты эксплуатационной производительности для карьерного комбайна традиционной конструкции и модернизированного комбайна, оборудованного промежуточным бункером, работающих совместно с автосамосвалами. При расчетах приняты следующие параметры: ширина полосы фрезерования В = 2,5м; глубина фрезерования к = 0,25 м; плотность известняка р = 2,5 м; коэффициент, учитывающий опыт работы машиниста комбайна Кмаш = 1; коэффициент, учитывающий затраты рабочего времени на техническое обслуживание, заправку карьерного комбайна и другие работы, а также на личные надобности машиниста Коб = 0,85; время на маневры комбайна

при переходе на новую полосу фрезерования t м = 5 мин [7, 10]. Переменными величинами в расчетах являются техническая производительность: для средних условий работы ПТ = 300т / ч; для легких условий -ПТ = 500т / ч; длина полосы фрезерования ЬП комбайна варьируется пошагово и принята равной 100, 200, 300 и 400 м; грузоподъемность автосамосвалов С, загружаемых карьерными комбайнами, также варьируется и составляет 20, 30, 40 и 60 тонн. Результаты расчетов представлены в графическом виде (рис. 2).

Рис. 2. Зависимости эксплуатационной производительности карьерных комбайнов от длины полосы фрезерования: а - средние условия работы; б - легкие условия работы; 1, 2, 3, 4 - карьерный комбайн традиционной конструкции, работающий с остановкой для обмена автосамосвалов грузоподъемностью соответственно 20, 30, 40 и 60 т; 5 - модернизированный карьерный комбайн, работающий без остановок при замене автосамосвалов

С увеличением длины полосы фрезерования эксплуатационная производительность карьерных комбайнов обеих конструкций возрастает, это связано с тем, что относительные затраты времени на маневрирование комбайнов при переходе на отработку новой полосы снижаются. Так при легких условиях работы комбайн традиционной конструкции в комплекте с автосамосвалами грузоподъемностью 40 т, при длине полосы фрезерования 100 м имеет эксплуатационную производительность 291,5 т/ч, а при длине полосы фрезерования 400 м - 337,9 т/ч. При увеличении грузоподъемности автосамосвалов эксплуатационная производительность карьерного комбайна традиционной конструкции возрастает в связи с тем, что уменьшается количество его остановок при замене автосамосвалов под погрузкой. Так при легких условиях работы комбайн традиционной конструкции при длине полосы фрезерования 400 м в комплекте с автосамосвалами грузоподъемностью 20 т, имеет эксплуатационную производительность 302,6 т/ч, а при грузоподъемности автосамосвалов 60 т - 352,3 т/ч.

Эксплуатационная производительность модернизированного карьерного комбайна не зависит от грузоподъемности загружаемых автосамосвалов и существенно выше, чем у комбайна традиционной конструкции, поскольку работа ведется без остановок на замену транспортных средств. Так при легких условиях работы, длине полосы фрезерования 400 м и работе совместно с автосамосвалами грузоподъемностью 40 т карьерный комбайн традиционной конструкции имеет эксплуатационную производительность 337,9 т/ч, а модернизированный карьерный комбайн - 398,2т/ч.

На рис. 3 представлены зависимости отношения эксплуатационной производительности модернизированного карьерного комбайна к эксплуатационной производительности карьерного комбайна традиционной конструкции, работающего с автосамосвалами различной грузоподъемности при разной длине полосы фрезерования для средних и легких условий работы.

Наибольший эффект от применения модернизированного карьерного комбайна достигается при работе в легких условиях в комплекте с автосамосвалами небольшой грузоподъемности и длине полосы фрезерования 200...400м. Согласно литературным источникам [11, 13, 16, 17], при разработке месторождений известняков в России и Украине в основном используются карьерные автосамосвалы грузоподъемностью 27.45 т. Расчеты показывают, что при работе модернизированного карьерного комбайна в комплекте с автосамосвалами грузоподъемностью 40 т за счет исключения простоев при замене автосамосвалов ожидаемое повышение производительности составляет 15.18 % для легких условий работы и 10.11 % для средних условий.

Рис. 3. Зависимости отношения эксплуатационной производительности модернизированного карьерного комбайна ПЭ, и эксплуатационных производительностей ПЭ карьерного комбайна традиционной конструкции: а - средние условия работы; б - легкие условия работы;1, 2, 3, 4 - при работе с автосамосвалами грузоподъемностью соответственно 20, 30, 40 и 60 т

При работе с автосамосвалами грузоподъемностью 30 т повышение производительности составляет 18... 22 % для легких условий работы и 12... 13 % для средних условий, а для самосвалов грузоподъемностью 27 т производительность увеличится на 21.25 % и на 14. 15 % соответственно. В случае работы модернизированного комбайна с автосамосвалами грузоподъемностью 20 т эксплуатационная производительность повышается еще больше, однако такие транспортные средства используются на карьерах достаточно редко.

Таким образом, в случае наличия на месторождении участков или горизонтов с различной прочностью горных пород, модернизированные карьерные комбайны целесообразно в первую очередь использовать при разработке массивов горных пород меньшей прочности.

Выводы. Применение модернизированных карьерных комбайнов, оснащенных промежуточным бункером, предназначенным для временного аккумулирования горной массы, позволит исключить простои карьерного комбайна при обмене автосамосвалов под погрузку, что существенно повысит производительность выемочных работ. Наибольший эффект по увеличению производительности (на 18.25 %) будет получен при разработке массивов горных пород относительно небольшой прочности, при совместной работе модернизированных карьерных комбайнов с карьерными автосамосвалами грузоподъемностью 27.30 тонн на протяженных по длине полосах фрезерования.

Список литературы

1. Трубецкой К.Н., Шапарь А.Г. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии при открытой разработке месторождений. М.: Недра, 1993. 272 с.

2. Kaplunov D.R., Ryl'nikova M.V. Principles of projecting mining-and-engineering systems for integrated mineral mining with a combined geotechnol-ogy // Journal of Mining Science. 2008. Vol. 44. №6. p. 578-584.

3. К вопросу защиты окружающей среды от мелкодисперсной пыли горных предприятий / Г.В. Стась, С.З.К. Калаева, К.М. Муратова, Я.В. Чистяков // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2019. Вып. 1. С. 92-109.

4. Маттис А.Р. Безвзрывные технологии открытой добычи твердых полезных ископаемых // А.Р. Маттис [и др.] / отв. ред. В.Н. Опарин. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. 337 с.

5. Mohd Imran. Variation of production with time, cutting tool and fuel consumption of surface miner 2200SM 3.8 // International Journal of Technical Research and Applications. 2016. №1. p. 224-226.

6. Wirtgen Surface Miner 2200SM pilot-industrial operation at the Dzht-gutinsky limestone open-pit mine / M. Pikhler, V. Guskov, Y. Pankevich, M. Pankevich // Russian Mining. 2005. №3. p. 19-23.

7. Структура рабочего времени карьерных комбайнов при разработке месторождений известняков / А.Ю. Чебан [и др.] // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. № S4-2. С. 40-48.

8. Prakash A., Murthy V.M., Singh K.B. Performance simulation of surface miners with varied machine parameters and rock conditions: Some investigations // Journal of Geology and Mining Research. 2013. Vol. 5. №1. p.12-22.

9. Сандригайло И.Н., Арефьев С.А., Чеботарев С.И. Использование самоходного перегружателя для увеличения производительности карьерного комбайна // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2018. Вып. 4. С. 225-232.

10. Дребенштедт К., Песслер С. Методика расчета для горных комбайнов // Матерiали мiждународноi конференцп «Форум прниюв - 2006». Д: Нащональный прничий ушверситет, 2006. С. 26-32.

11. Горный комбайн Wirtgen 2200SM на Николаевском цементном заводе / М. Пихлер [и др.] // Горная промышленность. 2008. №6. С. 48-52.

12. Карапетян А.В. Состояние и перспективы развития Средне-Тиманского бокситового рудника // Горный журнал. 2008. №7. С. 64-66.

13. Ввод в эксплуатацию карьерного комбайна Wirtgen 2200SM в карьере Дубовецкого месторождения известняка ОАО «Ивано-Франковскцемент» / М. Пихлер, Я.Н. Возняк, Ю.Б. Панкевич, М.Ю. Пан-кевич // Горная промышленность. 2012. №2. С. 107-110.

14. Тонкослоевая безвзрывная технология добычи нерудных строительных материалов комбайном Wirtgen 2200SM на ОАО «Ковровское ка-рьероуправление» / М. Пихлер [и др.] // Горная промышленность. 2011. №6. С. 44-53.

15. Применение карьерного комбайна Wirtgen 2200SM при разработке Восточно-Бейского каменноугольного месторождения / Я.Ю. Ицков [и др.] // Горная промышленность. 2002. №2. С. 43-45.

16. Ввод в эксплуатацию карьерного комбайна Wirtgen 2500SM в карьере Черногорского месторождения ГУП «Чеченцемент» / М. Пихлер, С-А.А. Габаев, Ю.Б. Панкевич, М.Ю. Панкевич // Горная промышленность. 2013. №1. С. 60-67.

17. Испытания безвзрывной тонкослоевой технологии добычных работ на Сокольско-Систовском карьере известняка / М. Пихлер [и др.] // Горная промышленность. 2006. №2. С. 23-26.

18. Пихлер М., Панкевич Ю.Б. Wirtgen Surface Miner в Индии // Горная промышленность. 2003. №3. С. 15-22.

19. Горный комбайн Wirtgen Surface Miner 2500SM на меловом карьере месторождения «Большевик» ОАО «Вольскцемент» / М. Пихлер, А.П. Иль, Ю.Б. Панкевич, М.Ю. Панкевич // Горная промышленность. 2011. №5. С. 34-40.

20. Vali E. Analysis of Oil Shale high-selective mining with surface miner Wirtgen 2500SM in Estonia // Oil Shale, 2011. Vol. 28. №1. P. 1-10.

21. Чебан А.Ю. Совершенствование циклично-поточных технологий ведения горных работ с применением карьерных комбайнов // Маркшейдерия и недропользование. 2019. №1. С. 20-22.

22. Супрун В.И. Перспективная техника и технология для производства открытых горных работ. М.: МГГУ, 1996. 121 с.

Чебан Антон Юрьевич, канд. техн. наук, доц., вед. науч. сотр., cheba-nay@mail.ru, Россия, Хабаровск, Институт горного дела Хабаровского федерального исследовательского центра Дальневосточного отделения Российской академии наук

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

JUSTIFICATION OF THE NEED FOR MODERNIZATION OF SURFACE MINER TO INCREASE THEIR OPERATIONAL PRODUCTIVITY

A.Yu. Cheban

The article analyzes the losses of working time of surface miner during the exchange of dump trucks under loading during the development of deposits of various minerals. The substantiation of the proposed technical and technological solution for the modernization of a surface miner is given by installing an intermediate hopper on it, which allows non-stop layer-by-layer milling of the rock mass when working in conjunction with dump trucks. Comparative calculations of the operational performance of the surface miner of the traditional design and the modernized miner when they work together with dump trucks of different carrying capacity have been carried out. The greatest effect on the relative increase in operating productivity by 18-25% can be achieved when using the modernized miner harvester

together with mining dump trucks with a carrying capacity of27-30 tons on mountain ranges of low strength.

Key words: surface miner, milling, reloading bunker, rock mass, exchange of dump trucks, operational performance.

Cheban Anton Yuryevich, candidate of technical science, docent, leading researcher, chebanay@mail.ru, Russia, Khabarovsk, Mining Institute of the Khabarovsk Federal Research Center of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Reference

1. Trubetskoy K.N., Shapar A.G. Low-waste and resource-saving technologies in open-pit mining. M.: Nedra, 1993. 272 p.

2. Kaplunov D.R., Ryl'nikova M.V. Principles of projecting mining-and-engineering systems for integrated mineral mining with a combined geotechnology // Journal of Mining Science. 2008. Vol. 44. No. 6. p. 578-584.

3. On the issue of environmental protection from fine dust of mining enterprises / G.V. Stas, S.Z.K. Kalaeva, K.M. Muratova, Ya.V. Chistyakov // Izvestiya Tula State University. Earth sciences. 2019. Issue 1. pp. 92-109.

4. Mattis A.R. Non-explosive technologies of open mining of solid minerals // A.R. Mattis [et al.]; ed. by V.N. Oparin. Novosibirsk: Publishing House of SB RAS, 2007. 337c.

5. Mohd Imran. Variation of production with time, cutting tool and fuel consumption of surface miner 2200SM 3.8 // International Journal of Technical Research and Applications. 2016. №1. p. 224-226.

6. Wirtgen Surface Miner 2200SM pilot-industrial operation at the Dzhtgutinsky limestone open-pit mine / M. Pikhler, V. Guskov, Y. Pankevich, M. Pankevich // Russian Mining. 2005. №3. p. 19-23.

7. The structure of the working time of quarry combines in the development of limestone deposits / A.Y. Cheban [et al.] // Mining information and analytical bulletin. 2014. No. S4-2. pp. 40-48.

8. Prakash A., Murthy V.M., Singh K.B. Performance simulation of surface miners with varied machine parameters and rock conditions: Some investigations // Journal of Geology and Mining Research. 2013. Vol. 5. №1. p.12-22.

9. Sandrigailo I.N., Arefyev S.A., Chebotarev S.I. Using a self-propelled loader to increase the productivity of a quarry combine // Proceedings of Tula State University. Earth sciences. 2018. Issue 4. pp. 225-232.

10. Drebenstedt K., Pessler S. Calculation methods for mining combines // Materials of the international conference "Forum girnikiv - 2006". D: National Girnichy University, 2006. pp. 26-32.

11. The Wirtgen 2200SM mining combine at the Mykolaiv Cement Plant / M. Pichler [et al.] // Mining industry. 2008. No. 6. pp. 48-52.

12. Karapetyan A.V. The state and prospects of development of the Sredne-Timansk bauxite mine // Mining Journal. 2008. No.7. pp. 64-66.

13. Commissioning of the Wirtgen 2200SM quarry combine in the Dubovetsky limestone deposit quarry of JSC "Ivano-Frankovskcement" / M. Pichler, Ya.N. Wozniak, Yu.B. Pankevich, M.Yu. Pankevich // Mining Industry. 2012. No.2. pp. 107-110.

14. Thin-layer non-explosive technology of extraction of non-metallic building materials by the Wirtgen 2200SM combine harvester at JSC Kovrovskoye quarry Management / M. Pichler [et al.] // Mining Industry. 2011. No. 6. pp. 44-53.

15. Application of the Wirtgen 2200SM quarry combine during the development of the Vostochno-Bey coal deposit / Ya.Yu. Itskov [et al.] // Mining industry. 2002. No.2. pp. 43-45.

16. Commissioning of the Wirtgen 2500SM quarry combine in the quarry of the Chernogorsky deposit of the State Unitary Enterprise "Chechentsement" / M. Pichler, S.A. Gabaev, Yu.B. Pankevich, M.Yu. Pankevich // Mining Industry. 2013. No. 1. pp. 60-67.

17. Tests of non-explosive thin-layer technology of mining operations at the Sokolsko-Sistovsky limestone quarry / M. Pichler [et al.] // Mining industry. 2006. No. 2. pp. 23-26.

18. Pichler M., Pankevich Yu.B. Wirtgen Surface Miner in India // Mining industry. 2003. No.3. pp. 15-22.

19. The Wirtgen Surface Miner 2500SM mining combine on the chalk quarry of the Bolshevik deposit of JSC Volskcement / M. Pichler, A.P. Il, Yu.B. Pankevich, M.Yu. Pankevich // Mining Industry. 2011. No.5. pp. 34-40.

20. Vali E. Analysis of Oil Shale high-selective mining with surface miner Wirtgen 2500SM in Estonia // Oil Shale, 2011. Vol. 28. No. 1. p. 1-10.

21. Cheban A.Yu. Improvement of cyclic-flow technologies of mining operations with the use of quarry combines // Mark-shaderiya and subsoil use. 2019. No. 1. pp. 20-22.

22. Suprun V.I. Perspective technique and technology for the production of open-pit mining. Moscow: MGSU, 1996. 121 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.