Методика определения технико-экономического показателя — интенсивности процесса черпания взорванных скальных пород из осыпи

На основании предложенной физической модели рабочего оборудования карьерных экскаваторов и экспериментальных работ, проведенных в производственных условиях, предлагается методика определения технико-экономического показателя — интенсивности процесса черпания взорванных скальных пород из осыпи, обрушенной части забоя после буровзрывных работ. Определены факторы, влияющие на интенсивность процесса черпания: конструктивные параметры экскаватора (геометрическая емкость ковша и составляющая веса рабочего оборудования), параметры электромеханической системы механизма подъема рабочего оборудования (средние значения усилий и скоростей, развиваемых приводом подъема, коэффициент формы механической характеристики привода подъема и время разгона привода подъема до скорости холостого хода), управляющее воздействие, определяемое соотношением избыточных усилий, развиваемых приводами подъема и напора механизмов рабочего оборудования, физико-механические свойства горной массы в забое (объемный вес, коэффициент разрыхления и относительный диаметр средневзвешенного куска горной породы), эффективность использования геометрической емкости ковша экскаватора (отношение коэффициента наполнения ковша к коэффициенту разрыхления горной породы в ковше). Проведенные исследования обосновывают предложенную оценку качества процесса черпания взорванных скальных пород из осыпи и факторы, влияющие на интенсивность наполнения ковша.

Антропов Л. А., Девяткин Ю. А., Петровых Л. В. Методика определения технико-экономического показателя — интенсивности процесса черпания взорванных скальных пород из осыпи // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 11-2. – С. 39–51. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_112_0_39.

Антропов Леонид Александрович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: antropov.l@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-4436-4573,
Девяткин Юрий Алексеевич — канд. техн. наук, инженер, ПАО «Уралмашзавод», ORCID ID: 0000-0001-5263-9349,
Петровых Любовь Вячеславовна¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: lyubov.petrovyh@m.ursmu.ru, ORCID ID: 0000-0002-4074-2063,
¹ Уральский государственный горный университет.

Антропов Л.А., e-mail: antropov.l@yandex.ru.

1. Анистратов К. Ю. Анализ факторов, определяющих эффективность карьерных экскаваторов с реечным напором ПАО Уралмашзавод // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № S38. — С. 70—83. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-12-3870-83.

2. Домбровский Н. Г., Жуков П. А., Аверин Н. Д. Экскаваторы. — Свердловск: Машгиз, 1946. — 664 с.

3. Комиссаров А. П., Лагунова Ю. А., Набиуллин Р. Ш., Хорошавин С. А. Цифровая модель процесса экскавации горных пород рабочим оборудованием карьерного экскаватора // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 4. — С. 156—168. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_4_0_156.

4. Комиссаров А. П., Лагунова Ю. А., Шестаков В. С., Иванов И. Ю. Энергопотребление одноковшовых экскаваторов // Горный журнал, 2018. — № 1. — С. 73—77.

5. Шестаков В. С., Хорошавин С. А. Составление моделей для расчета рабочего оборудования карьерных экскаваторов производства ОАО «Уралмашзавод» // Горное оборудование и электромеханика. — 2013. — № 8. — С. 14—19.

6. Подэрни Р. Ю., Клементьева И. Н., Ляпин Д. Г. Особенности взаимодействия рабочего органа компактногороторного экскаватора в зоне его фрикционного контакта с породой // Уголь. — 2016. — № 12 (1089). — С. 20—23. DOI: 10.18796/0041-5790-2016-12-20-22.

7. Рубцов В. К. Исследование дробимости горных пород взрывами на карьерах: Автореферат дис. на соискание уч. степени доктора техн. наук. — М.: МГИ, 1971. — 34 с.

8. Константинов Л. С. Исследование влияния кусковатости взорванной горной массы на эффективность работы экскаваторов и автотранспорта // Взрывное дело. — 1969. — № 67/24. — С. 178—186.

9. Беляков Ю. И., Владимиров В. М. Совершенствование экскаваторных работ на карьерах. — М.: Недра, 1974. — 303 с.

10. Анистратов Ю. И., Жабин Н. И. Рациональная степень дробления горной массы на карьерах с автомобильным транспортом // Горный журнал. — 1969. — № 1. — С. 36—38.

11. Ташкинов А. С., Сысоев А. А., Такшинов И. А. Сравнительная оценка производительности карьерных экскаваторов при разработке взорванных пород // Вестник КузГТУ. — 2009. — № 4. — С. 17—20.

12. Исайченков А. Б., Опанасенко П. И., Кононеков А. Б. Исследовали влияние кусковатости взорванных пород на производительность экскаватора Bucyrus 495 HD // Маркшейдерия и недропользование. — 2014. — № 6. — С. 17—19.

13. Исайченков А. Б., Федотенко В. С., Кононенко Е. А. Патент на изобретение РФ № 2570797. Способ определения влияния гранулометрического состава породы на параметры экскавации. Заявка № 2014138906. Приоритет изобретения 25.09.14., зарегистрир. В Гос. Реестре изобретений РФ 17.11.15 опубл. 10.12.2015. Бюл. № 34.

14. Остапенко П. И., Исайчеков А. Б. Оптимизация кусковатости взорванных полускальных вскрышных пород на разрезе «Тугнуйский» // Горный журнал. — 2015. — № 9. — С. 25—35.

15. Угольников В. К., Гавришев С. Е., Угольников Н. В. Влияние гранулометрического состава горной массы на производительность экскаваторов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — СВ 7. — С. 70—77.

16. Aksenov V. V., Dubinkin D. M., Khoreshok A. A., Markov S. O., Efremenkov A. B., Tyulenev M. A. Evaluating the impact of excavator bucket capacity on the output of a haul truck in different variants of their positioning // Journal of Physics Conference Series. 2021, vol. 2052, no. 1, article 012001. DOI: 10.1088/1742-6596/2052/1/012001.

17. Комиссаров А. П., Лагунова Ю. А., Лукашук О. А., Плотников Н. С., Саитов В. И. Взаимодействие главных механизмов карьерного экскаватора при экскавации горных пород // Известия Уральского государственного горного университета. — 2018. — № 4(52). — С. 93—97. DOI: 10.21440/2307-2091-2018-4-93-97.

18. Bender F. A., Sawodny O. A. Predictive driver model for the virtual excavator / The 13th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision (ICARCV 2014). 2014, pp. 187—192. DOI: 10.1109/ICARCV.2014.7064302.

19. Lee B., Kim H. J. Trajectory generation for an automated excavator / Proceedings of the 14 International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2014). Seoul, 2014, pp. 716—719. DOI: 10.1109/ICCAS.2014.6987872.

20. Yu X., Pang X., Zou Z., Zhang G., Hu Y., Dong J., Song H. Lightweight and high-strength design of an excavator bucket under uncertain loading // Mathematical Problems in Engineering. 2019, vol. 2019, no. 1. DOI: 10.1155/2019/3190819.

21. Oskouei M. A., Awuah-Offei K. Statistical methods for evaluating the effect of operators on energy efficiency of mining machines // Mining Technology. Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy: Section A. 2014, vol. 123, no. 4, pp. 175–182. DOI: 10.1179/ 1743286314Y.0000000067.

22. Дмитриев В. Т., Тимухин С. А., Симисинов Д. И. Карякин А. Л. Анализ энергетических показателей шахтных подъемных установок // Горный журнал. — 2017. — № 8. — С. 70—72. DOI: 10.17580/gzh.2017.08.13.