CC BY
2
11. Petrov L.V. Improving the efficiency of drainage installations of mining enterprises by reducing or usefully using excessive pump pressure: dis. ... candidate of Technical Sciences. Yekaterinburg, 2016. 132 p. УДК 622.235
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЗРЫВНОЙ
ПОДГОТОВКИ ГОРНЫХ ПОРОД К ВЫЕМКЕ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНОГО
КОМПЛЕКСА НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ КУЗБАССА
И.А. Пыталев, Д.В. Доможиров, Е.В. Борисенко, Ю.К. Ильтинин
Представлены результаты исследований цикла погрузки автосамосвалов с грузоподъемностью кузова 100 - 200 тонн экскаваторами с повышенной емкостью ковша с 30 до 40 м3 в зависимости от гранулометрического состава взорванной горной массы на угольных разрезах Кузбасса. Описана методика проведения исследований по определению зависимости параметров буровзрывных работ от гранулометрического состава подготовленных к выемке горных пород и, как следствие, его влияния на производительность погрузочно-доставочного комплекса крупных угольных разрезов Кузбасса: Кедровского, Калтанского и Краснобродского.
Ключевые слова: угольный разрез, открытые горные работы, горная масса, гранулометрический состав, хронометраж, экскавация, погрузка, транспортирование.
Введение
Развитие открытого способа добычи угля сопровождается ростом его масштабов, увеличением глубины разрезов, возрастанием коэффициентов вскрыши, ограниченностью размеров рабочего пространства, усложнением горно-геологических и горнотехнических условий эксплуатации основного технологического оборудования, снижением качества добываемого сырья [1 - 11]. В полной мере это относится к ведущим угольным разрезам Кузбасса: Кедровский, Калтанский, Краснобродский. К основному технологическому оборудованию, применяемому на угольных разрезах, относятся: буровые станки, экскаваторы, автосамосвалы, подвижной состав железнодорожного транспорта, конвейерные ставы, перегружатели, бульдозеры.
Наряду с процессом подготовки горной массы на угольных разрезах совершенствуются и процессы технологии ее выемки и транспортирования [11, 12].
Так, на предприятиях крупнейшей компании по добычи угля открытым способом АО «УК Кузбассразрезуголь» эксплуатируются более 270 экскаваторов различных конструкций и марок, как отечественного, так и импортного производства [13, 14]. Из общего числа эксплуатируемой техники большую ее часть (64,8 %) составляют экскаваторы типа прямая и обратная «мехлопата» (ЭКГ), шагающие драглайны (ЭШ) - 20,5 % и гидравлические экскаваторы (ЭГ) - 14,7 % [15 - 17].
Стратегия развития АО «УК «Кузбассразрезуголь» направлена на повышение качества и конкурентоспособности товарной продукции с прогрессирующим ростом объемов добычи угля. В связи с этим, горные предприятия наращивают экскаваторный парк ЭКГ с большой единичной мощностью и вместимостью ковша более 30 м3. По этой причине возникла необходимость исследовать влияние гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность погрузочно-доставочного комплекса, в связи с чем была разработана методика хронометража процесса черпания и погрузки породы в автосамосвалы с оценкой влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на время полной загрузки автосамосвала экскаваторами разного типа при изменении параметров буровзрывных работ, как определяющего фактора формирования свойств развала и фракционного состава горной массы.
Методика проведения исследований по оценке влияния гранулометрического состава горной массы на производительность по-грузочно-доставочного комплекса угольного разреза
С целью установления количественных зависимостей влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность экскаваторов с увеличенной емкостью ковша, свыше 30 м3, при загрузке большегрузных автосамосвалов в условиях Кедровского, Калтанского и Краснобродского угольных разрезов была разработана и реализована методика сбора и обработки массива данных на вскрышных забоях и добычных участках.
Методикой определено проведение серий опытов, которые предусматривают анализ работы погрузочно-доставочных комплексов в условиях ведущих угольных разрезов Кузбасса, включающих в свой состав основное технологическое оборудование:
- экскаватор ЭКГ Р&Н2800 + автосамосвал БЕЛАЗ-75302;
- экскаватор ЭКГ-32Р + автосамосвал БЕЛАЗ-75302;
- экскаватор WK-35+ БЕЛАЗ-75302;
- экскаватор ЭКГ-10 + БЕЛАЗ-7513.
Методика определения гранулометрического состава взорванных пород предусматривает последовательное выполнение 4 этапов экспериментов:
1 - подготовка эксплуатационных блоков для оперативной оценки показателей работы основного и вспомогательного технологического оборудования;
2 - съемка участков забоя эксплуатационного блока при помощи оборудования Ро11:аМе1:г^ с фотофиксацией и оценкой гранулометрического состава взорванной горной массы;
3 - обработка результатов съемки с применением портативного оборудования в программном комплексе СУшоп.Р№асе при использова-
нии референсных предметов в виде двух мячей, диаметром 240 мм;
4 - анализ и обобщение результатов исследований, становление устойчивых связей и закономерностей с разработкой технико-технологических рекомендаций.
Оценка гранулометрического состава взорванных вскрышных пород на угольных разрезах «Калтанский», «Краснобродский», «Кедров-ский» проводились непосредственно в призабойных зонах эксплуатационных блоков на вскрышных уступах. Для проведения съемки применялось оборудование PortaMetrics, представленное в виде портативного планшета с мобильным программным обеспечением.
На выбранных для эксперимента участках устанавливались два мяча на различных отметках по высоте уступа, после чего производилась фотофиксация развала горных пород.
Полученные в ходе эксперимента фотографии загружались для анализа гранулометрического состава с применением компьютерного зрения в систему CVision.PitFace (рис. 1,а), в настройках вводились параметры мячей и критические размеры негабаритных кусков. Полученные результаты выгружались для анализа в виде JPEG фотографии в excel таблицы. Результаты съемки, проведенной в PortaMetrics (рис. 1,б), обрабатывались в программном обеспечении CVision.PitFace и далее выгружались в массив данных в PDF формате.
а б ^ ^ ^
Рис. 1. Определение грансостава горной массы в развале горных пород в забое с помощью: а - программного обеспечения CVisionPitFace;
б - прибора PortaMetrics
Результаты, полученные сравнением двух методов, сопоставлялись между собой и анализировались для оценки корректности проведенных съемок. Результаты оценки гранулометрического состава взорванной горной массы были использованы для оптимизации производительности работы экскаваторов с ковшом, емкостью более 30 м3, в комплексе с автосамосвалами, грузоподъемностью 100 и 200 т при обосновании параметров буровзрывных работ для подготовки вскрышных блоков.
Исследования продолжительности и полноты наполнения ковша в зависимости от гранулометрического состава взорванных пород
Анализ показателей работы экскаваторов в цикле выемочно-погрузочных работ проводился по данным хронометражных наблюдений с фотовидеофиксацией на подготовленных взрывом блоках вскрышных пород на разрезах «Калтанский», «Краснобродский», «Кедровский».
Первоначальные испытания были проведены на угольном разрезе «Кедровский». Установлено, что средний фракционный состав взорванных пород достаточно крупный: от 400 до 1579 мм. Внешний вид экспериментальной площадки показан на рис. 2.
а б
Рис. 2. Хронометражные наблюдения на Кедровском разрезе для анализа циклов продолжительности работы погрузочно-транспортных комплексов: а - внедрение и наполнение ковша экскаватором Р&Н2800 с электрическим приводом, с объемом ковша 33 м3; б - погрузка руды в автосамосвал Белаз-75302
Хронометражные наблюдения при эксплуатации выемочно-погрузочного комплекса в призабойной зоне проводились с фиксацией продолжительности операций:
внедрение в навал и наполнение ковша в циклах 1 - 5 (1-ая операция экскавации);
поворот стрелы с груженным ковшом в циклах 1 - 5 (2-ая операция экскавации);
подъезд автосамосвала под погрузку;
погрузка 1 - 5 ковша в автосамосвал (3-я операция экскавации); разворот стрелы с порожним ковшом в циклах 1 - 4 (4-я операция экскавации).
Затем рассчитывалось общее время выполнения каждой операции 1 - 5 циклов с оценкой средних значений и разброса параметров, где один цикл традиционно состоит из четырех операций экскавации и это время погрузки одного ковша выемочно-погрузочного оборудование в средства транспорта. По результатам выполненных исследований были построены гистограммы изменения продолжительности операций экскавации при
среднем размере куска взорванной горной массы 200 мм (рис. 3) и определены эмпирические зависимости продолжительности операций полного цикла процесса экскавации от среднего размера куска для экскаватора с емкостью ковша Е=33,6 м3 (рис. 4).
30
¡5 = 25
е а «
а «(-4-|
I := 5 15
£ Я «
I Э I 10
dcp=200 мм
Ё.—I.
о, с гг.
С О
I I Г 1 I
12 3 4
Операции процесса экскавации
11-ый ковш
12-ой ковш 3-ий ковш
з 4-ый ковш з 5-ый ковш
Рис. 3. Продолжительность операций экскавации: 1 - черпание; 2 - поворот стрелы с груженным ковшом; 3 - погрузка; 4 - разворот стрелы с порожним ковшом от последовательности погрузки ковшей
в автосамосвал при среднем размере куска взорванной породы 200 мм
в £ 1
5 гы 25
и я ^ I в »
ч £ . 20
* в
Я О
— и
С §
15 10
5 О
(кр=200 мм
и
■ - 7222х3 + 7.9 524х2-27,б_ 9х+ 47,2
■ _ < Е ^
3
2 3 4
Номер ковша при экскавации
а
б
а и
з н
я Я в Н
= £
I м
в Л
11
я &
г. -
£ =
(1ср=200 ИМ
у = -0,25 х3 + 2,0595х2 - 4,6905х+6,8( >67
2 3 4
Номер ковша при экскавации
■а я
5 в
и „т
5 |
5 я
§ §
60 50 40 30 20 10 о
= -2.7778х3+2
е1ср=200 мм
2 3 4 5
Номер ковша при экскавации
в г
Рис. 4. Зависимости продолжительности операций процесса экскавации: а - черпание; б - поворот стрелы с груженным ковшом; в - погрузка; г - полный цикл от среднего размера куска 200 мм для экскаватора с емкостью ковша Е = 33,6 м3
Анализ гранулометрического состава взорванных пород в развале горных пород со средним размером куска 200 мм при максимальном 1500 мм показал, что общая доля массы последних не превышает 20 %.
На втором этапе испытания проводились на глубине 40 м, где работал аналогичный экскаватор Р&Н - 2800 № 152. Результаты показали, что фракционный состав взорванных пород изменялся от 80 до 1500 мм, при этом средний размере куска составил 150 мм.
Результаты хронометражных наблюдений за работой погрузочно-транспортного комплекса, состоящего из экскаватора Р&Н2800 №152 и автосамосвала БЕЛАЗ-75302, на разрезе Кедровский при среднем размере куска взорванной горной массы 150 мм представлены на рис. 5, 6.
В.Н
18
16 14 12 10
8 6 4 2 0
(1ср= 150 мм
1 _
[
II Г
1-ый ковш ■ 2-ой ковш 3-ий ковш
12 3 4
Цикл операций экскавации
Рис. 5. Продолжительность операций экскавации: 1 - черпание; 2 - поворот стрелы с груженным ковшом; 3 - погрузка; 4 - разворот стрелы с порожним ковшом от последовательности погрузки ковшей в автосамосвал при среднем размере куска 150 мм
Я "
« -
я .
£ а-
с =
16 14 12 10
(1ср=150 мм
> ~ - - _
у у = -1,ЗЗЗЗх:- 5х +9,3333 ^
12 3
Номер ковша при экскавации
а
= «
« Я
и н
се -
2 -г?
Й-а
« & В- с
с ;
(1ср=150 ММ
у = -0,3333х2 + 1,33331+2,3333
12 3
Номер ковша при экскавации
В £
14 12
10
(|С|.= 150 мм
у =2х2 - 7х + 14
> ^^^^ <
►
Номер ковша при экскавации
б
35 30 25 20 15 10 5 0
<1ср=150 мм
• к--—*
' у = 0,3333х2 - 0 ,6667х + 25,667 <
1 2
Номер ковша при экскавации
в г
Рис. 6. Зависимости продолжительности операций процесса экскавации: а - черпание; б - поворот стрелы с груженным ковшом; в - погрузка; г - полный цикл от среднего размера куска 150 мм для экскаватора с емкостью ковша Е = 33,6 м3
Представленные на рис. 7, 8 продолжительности операций процесса экскавации были получены при внедрении ковша экскаватора в развал взорванной породы со средним размером куска 50 мм, при этом максимальный размер куска составил 1200 мм, доля таких частиц в общем составе горной массы - не более 22 %.
Я и
я
с. н
и § =
о =
а* - «
5 £
х 2
М и = -
1 I
Е а.
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
■__{1ср=50 М1М
Я
1-ЫЙ ковш | 2-ой ковш 3-ИЙ ковш | 4-ый ковш
12 3 4
Операции процесса экскавации
Рис. 7. Продолжительность операций экскавации: 1 - черпание; 2 - поворот стрелы с груженным ковшом; 3 - погрузка; 4 - разворот стрелы с порожним ковшом от последовательности погрузки ковшей в автосамосвал при среднем размере куска взорванной горной массы
50 мм
Е -
8 Э^
гай
з н ¡и
Ь Я а а т и
й а и
3 а о
а а &
9 я 9
я Я
= ¡5
<1ср=50 мы
...
<
у = -0.7222х3 н б.ЗЗЗЗх2- 14,94 4х+ 18.333
12 3 4
Номер ковша при экскавации
а
б
ш
5 я т 1«&
1&1 Сб5
(1ср=50 мм
у = 0,11 Их -0,5х-+0,3889а -4
12 3 4
Номер ковша при экскавации
* I
I I
я « N £
40 35 30 25 20 15 10 5
dcp=50 мм
♦
► <
у = 1,ЗЗЗЗх3 8,3333х2+ 16,66 7х+ 16,333
12 3 4
Номер ковша при экскавации
в г
Рис. 8. Зависимости продолжительности операций процесса экскавации от среднего размера куска 150 мм для экскаватора с емкостью ковша Е = 33,6 м3: а - черпание; б - погрузка; в - поворот стрелы с груженным ковшом; г - полный цикл экскавация
Анализ результатов хронометража (рис. 3 - 8) свидетельствует, что гранулометрический состав взорванной породы оказывает значимое влияние на продолжительность черпания ковша экскаватора и степень его наполнения, что впоследствии отражается на времени цикла загрузки автосамосвала. Проведенная оценка производительности экскаваторов и автосамосвалов показал, что наибольшее влияние оказывают продолжительность циклов черпания и погрузки, коэффициент наполнения ковша, технические характеристики оборудования и умения и навыков операторов, системы организации работ. Продолжительность цикла загрузки автосамосвала складывается из времени черпанья, разгрузки и поворота. Время разгрузки и поворота зависит только от технических характеристик вые-мочно-погрузочного оборудования и производственных навыков машиниста экскаватора и для данного экскаватора и машиниста остается практически неизменным значением. Время черпанья и продолжительность цикла загрузки зависит от среднего размера куска взорванной горной породы и выхода негабаритных фракций. Согласно выполненным исследованиям, определена эмпирическая зависимость продолжительности черпания и цикла экскавации от среднего размера куска экскаваторов большой единичной мощности с емкостью ковша Е=33,6...35 м3 (рис. 9).
Для определения влияния фракционного состава взорванной горной массы на производительность погрузочно-транспортного комплекса, была определена расчетная и фактическая производительность экскаватора по формуле
3600ЕКИКН .
О =-, м3/ч
1950 >
(1)
где; Е - емкость ковша, м3; 1Ц - продолжительность цикла погрузки ковша в автосамосвал, с; Ки - коэффициент использования экскаватора во времени Ки=0,9; Кн - коэффициент наполнения ковша Кн=1,1.
На рис. 10 представлены эмпирические зависимости расчетной и фактической часовой производительности экскаваторов большой единичной мощности от среднего размера куска взорванной горной массы.
60
Л и - г 50
5 —
5 Л Е 40
88 30
2 2
3 £
20
8 В
г ^ 10
с- ё - =■
Тц = 0,0015 1ср2 - 0,3259с1ср + 41,422
; К2 = 0,3445 Л
|
50 100 150 200
Средний размер куска, йср, мм
а б
Рис. 9. Зависимость продолжительности операции черпания (а) и полного цикла (б) процесса экскавации от среднего размера куска экскаваторов с емкостью ковша Е=33,6-35 м3
Рис. 10. Зависимости расчетной и фактической часовой производительности экскаваторов большой единичной мощности от среднего размера куска взорванной горной массы
Так, оценка расчетной производительности экскаватора показала: что при среднем размере куска 50 мм и максимальном 1100 мм средняя производительность ЭКГ-35 составила 2800 м3/ч или 4200 т/ч; при среднем размере куска 150 мм и максимальном - 1400 мм для экскаватора Р&Н2800 производительность составила 3200 м3/ч или 4800 т/ч; при среднем размере куске 200 мм и максимальном - 1500 мм производительность экскаватора Р&Н2800 составила 2300 м3/ч или 3450 т/ч. Фактические измерения показали, что ЭКГ-35 погрузил 4150 т/ч при среднем куске породы 50 мм, Р&Н2800 погрузил 4200 т/ч и 3400 т/ч при среднем куске породы 150 мм и 200 мм соответственно.
Методика обоснования параметров технологии взрывной подготовки горных пород к выемке при дезинтеграции массива для достижения
требований к качеству
При планировании буровзрывных работ важным элементом является геометризация пород карьерного поля по трещиноватости, буримости и взрываемости, и составление технологических карт, что позволяет оперативно оценивать состояние горного массива в границах выемочного блока при проектировании взрыва. Геометризация пород, их разделение на категории и группы осуществляется по классификационным признакам: для взрываемости - эталонный удельный расход; для буримости - скорость бурения. Геометризация горных пород конкретного месторождения является условной и временной, при этом использование известных методик оценки трудности разрушения горных пород при разделении на категории
и классы необходимо осуществлять с учетом особенностей месторождения, физико-механических свойств и трещиноватости горного массива. Районирование горных пород месторождения необходимо выполнять в три стадии:
1. Составление прогнозных и технологических карт по данным исследования керна (по показателю качества породы ЯДО) при предварительной разведке (по данным геологоразведочной организации).
2. Уточнение прогнозных и технологических карт по данным эксплуатационной разведке.
3. Уточнение границ технологических карт в ходе разработки карьера по наблюдениям за развитием текстурно-структурных особенностей.
Разработана методика обоснования параметров технологии взрывной подготовке горных пород к выемке при дезинтеграции массива для достижения требований к качеству, с учетом результатов районирования и технологических карт по буримости и взрываемости (рис. 11) [18].
Горно-геологические условия; физико-механические свойства минерального сырья
5
£
« Й 0> О-
Р- £
а е-
■и1 а 5 5-
Я
О 5 5 =
Геотехнол огия (процесс подготовки к выемке) те к с тур но - структурные характеристики
\
1. Геометрические условия (добыча и переработка) ¿¡к, Г''„ ¡¿р,грансостав
1
Расчет конструктивных параметров БВР
\
2. Требования к качеству минерального сырья и по видам - рудные п. и. ■* ^ • ■ аер Ир, г, ^ 'ир,
товарной продукции (добыча и переработка) - нерудные п. и. аер.пр Сзольность, белизна лщадность, и. т.д.), Ц Р
Расчет геометрических параметров БВР IV, а, Ь, I
3. Ограничивающие факторы безопасности (сейсмика. УВВ. разлет, газовый) Рсейсм, Руве, -'* Ч--':: Ргаз
1
Расчет энергетических параметров БВР У ее, 0,е$(ркв). 0,ее(51}
\
Виды минерального сырья и товарной продукции (по структурным элементам раскрытия и разделения)
Переработки минерального сырья (процессы подготовки) (по структурным элементам раскрытия и разделения)
Рис. 11. Методика обоснования параметров технологии взрывной подготовки горных пород к выемке при дезинтеграции массива для достижения требований к качеству
Таким образом, предлагаемая методика селективной подготовки массива к выемке на основе районирования карьерного поля и технологических карт по буримости и взрываемости горных пород позволяет повысить производительность выемочно-транспортного комплекса за счет обоснования рациональных параметров буровзрывной подготовки.
Заключение
Исследованиями установлено, что для процессов экскавации и погрузки автосамосвалов средний размер и доля крупных кусков в фракционном составе подготовленных взрывом пород является определяющей. От кусковатости горной массы, распределения фракционного состава частиц среднего размера куска взорванных пород и присутствие в навале негабаритов зависит производительность экскаватора, а точнее величина коэффициента экскавации и время, затрачиваемое на наполнение ковша экскаватора горной массой.
Установлена параболическая зависимость между средним размером взорванной породы и продолжительностью заполнения кузова автосамосвала экскаватором. Так, при среднем размере куска 100-150 мм время наполнения автосамосвала при загрузке составляет 2,5 минуты, тогда как при увеличении и уменьшении размера кусков взорванной породы продолжительность работы выемочно-погрузочного комплекса увеличивается в 1,5 раза, а производительность с учетом коэффициента наполнения кузова сокращается в 1,2 раза.
Таким образом, разработана и предложена методика проведения экспериментальных исследований по определению влияния гранулометрического состава взорванных горных пород на производительность погру-зочно-доставочного комплекса на угольных разрезах Кузбасса. Определено, что для повышения качество дробления горных пород необходимы исследования энергетических, конструктивных и геометрических параметров буровзрывных работ с учетом ограничивающих факторов взрыва, согласно, разработанной методики управления параметров БВР для достижения требований к качеству.
Список литературы
1. Лещинский А.В. Научно-техническое обоснование рациональных средств и методов разрушения скальных пород при открытых горных работах: автореф. дис....д-ра техн. наук. Хабаровск, 2010. 35 с.
2. Федотенко В.С. Обоснование параметров и разработка технологии эффективного перехода к отработке мощных угольных месторождений высокими вскрышными уступами: автореф. дис....д-ра техн. наук. М.: ИПКОН. 2018. 34 с.
3. Дорофеев В.А. Обоснование организационно - технологических методов ведения горных работ в сложных горнотехнических и геокриологических условиях открытой разработки угольных месторождений (на примере разреза «Восточный»): автореф. дис....канд. техн. наук. Чита. 2005. 25 с.
4. Пронин В.В. Обоснование параметров технологии буровзрывной подготовки пород к выемке экскаваторами с повышенной емкостью ковша на разрезах Кузбасса: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Владикавказ, 2022. 23 с.
5. Комащенко В.И., Анциферов С.В., Саммаль А.С. Влияние структурных особенностей и физико-механических свойств массивов на качество взрывной подготовки руды и эффективность защиты окружающей среды // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. Вып.3. С. 190-203.
6. Баулин А.В. Обоснование параметров технологии отработки вскрышных пород высокими уступами при транспортной системе разработки на угольных разрезах: дис. ... канд. техн. наук. М.: 2002. 166 с.
7. Килин А.Б. Научное обоснование системы непрерывного совершенствования производственного процесса открытой угледобычи: дис. ... д-ра техн. наук. Екатеринбург, 2021. 296 с.
8. Воронов А.Ю. Оптимизация показателей эксплуатационной производительности экскаваторно-автомобильных комплексов разрезов: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Кемерово, 2015. 19 с.
9. Фурман А.С. Оценка эффективности эксплуатации экскаваторно-автомобильных комплексов на технологических трассах разрезов Кузбасса: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Кемерово, 2018. 19 с.
10. Эффективное развитие угледобывающего производственного объединения: практика и методы: монография /А.Б. Килин [и др.]. М.: Изд-во «Горная книга», 2019. 280 с. ISBN 978-5-98672-488-1.
11. Яковлев В.Л., Азев В.А., Макаров А.М. Внутрипроизводственное планирование в условиях инновационного развития угледобывающего предприятия. Челябинск: АБРИС, 2019. 164 с.
12. Исайченков А.Б. Оптимизация сопряженно выполняемых технологических процессов вскрышных работ при применении современных экскаваторно-автомобильных комплексов (на примере разреза «Тугнуй-ский»): автореф. дис. ... канд. техн. наук. ИПКОН РАН, Москва, 2017. 23 с.
13. Буянкин П. В., Соколова Е. К. Моделирование динамических нагрузок на опорноповоротное устройство экскаватора-мехлопаты // Сб. науч. тр. Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: XV Межд. науч.-практ. конф. Кемерово, 2013. С. 38-41.
14. Кузбассразрезуголь [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.kru.ru/ru/activity/primary production/coal-mining/.
15. Иванова П.В. Выявление закономерностей изменения наработки карьерного электрического экскаватора большой единичной мощности с учетом воздействия факторов природно-техногенного характера: дис. ... канд. техн. наук. СПБ. 2018. 134 с.
16. Колесников В.Ф., Корякин А.И. Применение экскаваторов большой производственной мощности на разрезах Кузбасса // Вестник КузГТУ. 2012. № 4. C. 24-25.
17. Шеметов П.А., Рубцов С.К. Опыт эксплуатации канатных и гидравлических экскаваторов в условиях карьера Мурунтау // Горная промышленность. 2005. №5.
18. Доможиров Д.В. Развитие методологии управления качеством минерального сырья путем разработки технологии и обоснования параметров подготовки к выемке горных пород сложноструктурных месторождений: дис. ... д-ра техн. наук. Магнитогорск, 2023. 352 с.
Пыталев Иван Алексеевич, д-р техн. наук, проф., директор института, [email protected], Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,
Доможиров Дмитрий Викторович, д-р. техн. наук, доц., dvd1975@,mail.ru, Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,
Борисенко Евгений Владимирович, ген. директор, [email protected], Россия, Кемерово, ООО «КРУ-Взрывпром»,
Ильтинин Юлай Каримович, гл. инженер, [email protected], Россия, Республика Башкортостан, Уфа, ООО «БЛАСТИНГИНТЕР СОЛЮШЕНС
ASSESSMENT OF THE INFLUENCE OF THE PARAMETERS OF THE TECHNOLOGY OF EXPLOSIVE PREPARATION OF ROCKS FOR EXCAVATION ON THE PRODUCTIVITY OF THE LOADING AND DELIVERY COMPLEX AT THE
KUZBASS COAL MINES
I.A. Pytalev, D.V. Domozhirov, E.V. Borisenko, Yu.K. Iltinin
The results of studies of the loading cycle of dump trucks with a body load capacity of 100-200 tons by excavators with an increased bucket capacity from 30 to 40 m3, depending on the granulometric composition of the exploded rock mass at the Kuzbass coal mines, are presented. The method of conducting research to determine the dependence of the parameters of drilling and blasting operations on the granulometric composition of rocks prepared for excavation and, as a result, its effect on the productivity of the loading and delivery complex of large coal mines in Kuzbass: Kedrovsky, Kaltansky and Krasnobrodsky.
Key words: coal mine, open-pit mining, rock mass, granulometric composition, timing, excavation, loading, transportation.
Pytalev Ivan Alexeyevich, doctor of technical sciences, professor, director of the institute, [email protected], Russia, Magnitogorsk, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University
Domozhirov Dmitry Viktorovich, candidate of technical sciences, docent, dvdl975@ mail.ru, Russia, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University,
Borisenko Evgeny Vladimirovich, General Director [email protected]. ru, Russia, Kemerovo, KRU- Explosion LLC,
Iltinin Yulai Karimovich, chief engineer, [email protected], Russia, Republic of Bashkortostan, Ufa, BLASTING INTER SOLUTIONS LLC
Reference
1. Leshchinsky A.V. Scientific and technical justification of rational means and methods of rock destruction in open-pit mining: abstract. ...Doctor of Technical Sciences. Khabarovsk, 2010. 35 p.
2. Fedotenko V.S. Substantiation of parameters and development of a technology for an effective transition to the development of powerful coal deposits with high overburden ledges: abstract. ... Doctor of Technical Sciences. Moscow, IPCON. 2018. 34 p.
3. Dorofeev V.A. Substantiation of organizational and technological methods of mining operations in complex mining and geocriological conditions of open-pit mining of coal deposits (on the example of the Vostochny section): author's abstract. dis. ... candidate of Technical Sciences. Chita. 2005. 25 p .
4. Pronin V.V. Substantiation of the parameters of the technology of drilling and blasting preparation of rocks for excavation by excavators with increased bucket capacity at Kuzbass sections: author's abstract. dis. ... candidate of Technical Sciences. Vladi-kavkaz, 2022. 23 p.
5. Komashchenko V.I., Antsiferov S.V., Sammal A.S. The influence of structural features and physico-mechanical properties of arrays on the quality of explosive preparation of ore and the effectiveness of environmental protection // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2016. Issue 3. pp. 190-203.
6. Baulin A.V. Substantiation of the parameters of the technology of mining overburden rocks with high ledges in the transport system of mining at coal mines: dis. ... candidate of Technical Sciences. Moscow, 2002. 166 p.
7. Kilin A.B. Scientific substantiation of the system of continuous improvement of the production process of open-pit coal mining: dis. ... Doctor of Technical Sciences. Yekaterinburg, 2021. 296 p.
8. Voronov A.Yu. Optimization of indicators of operational productivity of excavator-automobile complexes of sections: abstract. dis. ... candidate of Technical Sciences. Kemerovo, 2015. 19 p .
9. Furman A.S. Evaluation of the efficiency of operation of excavator-automotive complexes on technological routes of Kuzbass sections: author's abstract. dis. ... technical sciences. Kemerovo, 2018. 19 p.
10. Effective development of a coal mining production association: practice and methods: monograph /A.B. Kilin [et al.]. Moscow: Gornaya Kniga Publishing House, 2019. 280 p. ISBN 978-5-98672-488-1.
11. Yakovlev V.L., Azev V.A., Makarov A.M. In-house planning in the conditions of innovative development of coal miningcreating an enterprise. Chelyabinsk: ABRIS, 2019. 164 p.
12. Isaichenkov A.B. Optimization of conjugately performed technological processes of stripping operations in the application of modern excavator-automobile complexes (on the example of the Tugnuysky section): author's abstract. dis. ... candidate of Technical Sciences. IPCON RAS, Moscow, 2017. 23 p.
13. Buyankin P. V., Sokolova E. K. Modeling of dynamic loads on the pivot device of the excavator-mechlopaty // Sb. nauch. tr. Energy security of Russia. New approaches to the development of the coal industry: XV international scientific and practical conference. Ke-merovo, 2013. pp. 38-41.
14. Kuzbassrazrezugol: [Electronic resource] // Access mode: http://www.kru.ru/ru/activity/primary_production/coal-mining /.
15. Ivanova P.V. Identification of patterns of changes in the equipment of a quarry electric excavator of large unit capacity, taking into account the impact of factors of natural and man-made character: dis. ... Candidate of Technical Sciences, St. Petersburg, 2018. 134 p.
16. Kolesnikov V.F., Koryakin A.I. The use of excavators of high production capacity in the Kuzbass mines // Bulletin of KuzSTU. 2012. № 4. C. 24-25.
17. Shemetov P.A., Rubtsov S.K. Operational experience of rope and hydraulic excavators in the conditions of the Muruntau quarry // Mining industry. 2005. №5.
18. Domozhirov D.V. Development of the methodology of quality management of mineral raw materials by developing technology and substantiating the parameters of preparation for the excavation of rocks of complex-structured deposits: dis. ... Doctor of Technical Sciences. Magnitogorsk, 2023. 352 p.
УДК 622.765
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЙСТВИЯ КОМПОЗИЦИИ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ МОДИФИКАТОРОВ В КОЛЛЕКТИВНОМ ЦИКЛЕ ФЛОТАЦИИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ РУД НА СЕЛЕКТИВНУЮ ФЛОТАЦИЮ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ
КОНЦЕНТРАТОВ
Ч.Ч. Пье, З.Я. Чжо, Б.Е. Горячев
Ранее было показано положительное действие смеси купоросов железа, цинка и меди на флотацию сульфидов тех же металлов в коллективном цикле флотации медно-цинковой колчеданной руды. При этом наилучшие показатели медно-цинковой флотации были достигнуты в случае использования смеси железного и цинкового купороса при их расходах 25 и 75 г/т соответственно. Кроме указанной смеси купоросов железа и цинка, была исследована смесь железного и медного купоросов. Затем были выполнены исследования влияния двойных смесей купоросов железа и цинка и железа, и меди, дозируемых в медно-цинковый цикл флотации, на дальнейшую селективную флотации полученного в коллективном цикле медно-цинкового концентрата. Установлено, что наилучшие показатели селекции коллективного медно-цинкового концентрата были достигнуты при дозировании в коллективную медно-цинковую флотацию 25 г/т железного купороса и 75 г/т медного купороса.
Ключевые слова: медно-цинковые колчеданные руды, модификатор, медно-пиритная флотация, реагенты, железный купорос, медный купорос, извлечение, медь, цинк, железа.
Введение. Медно-цинковая руда встречается в различных регионах мира, включая Уральские месторождения в России, Канаду, Австралию,
