Обоснование технологической схемы работы комплекса выемочно-погрузочной техники и автотранспорта на карьере

Рассмотрены технологические схемы применения гидравлических экскаваторов типа обратная лопата в комплексе с современными видами транспортных средств. Данный вид выемочно-погрузочной техники в современных открытых горных работах наиболее часто применяется при разработке россыпных и нерудных месторождений. Исследование рассматривает современные серийно выпускаемые виды техники, позволяющие работать с различной шириной рабочей площадки. Методами исследования являются изучение технической документации выемочно-погрузочных и транспортных видов техники, обоснование ширины рабочей площадки для выбранных комплексов. В ходе исследования были установлены закономерности изменения ширины рабочей площадки для гидравлических экскаваторов типа обратная лопата в зависимости от применяемого транспорта. Результатом исследования стало сравнение полученных средних значений ширины рабочей площадки для разных видов автотранспорта, приведено обоснование параметров рабочих площадок с применением гусеничных самосвалов с поворотным механизмом. Гусеничные самосвалы с поворотным механизмом имеют ряд достоинств: минимальное время маневрирования, увеличенный преодолеваемый уклон, что в свою очередь позволяет применять данный вид техники в сложных горнотехнических и стесненных условиях без потери производительности. Результаты исследования являются актуальными и могут быть использованы на предприятиях, ведущих разработку россыпных и нерудных месторождений.

Логинов Е. В., Масальский С. С., Петров К. Д. Обоснование технологической схемы работы комплекса выемочно-погрузочной техники и автотранспорта на карьере // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 9-1. – С. 22–34. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_22.

Логинов Егор Вячеславович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: loginov_ev@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0003-3965-0839,
Масальский Сергей Сергеевич¹ — студент, e-mail: 433ckacl750@gmail.com,
Петров Константин Денисович¹ — студент, e-mail: kostello.w@gmail.com,
¹ Санкт-Петербургский горный университет.

Логинов Е.В., e-mail: loginov_ev@pers.spmi.ru.

1. Логинов Е. В., Масальский С. С. Исследование технических характеристик серийно выпускаемых моделей выемочно-погрузочного оборудования разных типов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. — 2023. — № 1. — Т. 21. — С. 15—23. DOI: 10.18503/1995-2732-2023-21-1-15-23.

2. Логинов Е. В., Вольф В. В. Исследование параметров технологических схем разработки месторождений песчано-гравийных смесей обратными гидравлическими лопатами // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 8. — С. 71—84. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_8_0_71.

3. Журавлев А. Г., Семенкин А. В., Черепанов В. А., Глебов И. А., Чендырев М. А. Задачи развития перспективных циклично-поточных технологий для глубоких карьеров // Горная промышленность. — 2022. — № 1S. — С. 53—62. DOI: 10.30686/16099192-2022-1S-53-62.

4. Анистратов К. Ю., Лукичев С. В., Исайченков А. Б. Сравнительный анализ эффективности использования канатных и гидравлических экскаваторов // Горный журнал. — 2020. — № 12. — С. 74—78. DOI: 10.17580/gzh.2020.12.17.

5. Черепанов В. А., Журавлев А. Г. Современные технологические и конструктивные решения в карьерном транспорте // Проблемы недропользования. — 2022. — № 4. — С. 75—93. DOI: 10.25635/2313-1586.2022.04.075.

6. Литвиненко В. С., Петров Е. И., Василевская Д. В., Яковенко А. В., Наумов И. А., Ратников М. А. Оценка роли государства в управлении минеральными ресурсами // Записки Горного института. — 2023. — Т. 259. — С. 95—111. DOI: 10.31897/PMI.2022.100.

7. Бочкарев Ю. С., Зырянов И. В. Повышение эффективности эксплуатации карьерных автосамосвалов при разработке россыпных месторождений Севера // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5-2. — С. 80—90. DOI: 10.25018/0236_ 1493_2022_52_0_80.

8. Gogolynskiy K. V., Gromyka D. S., Kremcheev E. A. A modelling of cyclic thermal and impact loads on excavator bucket // International Review of Mechanical Engineering. 2021, vol. 15, no. 4, pp. 189—196. DOI: 10.15866/ireme.v15i4.20699.

9. Никифоров А. В., Анисимов К. А. Современные технологии отработки алмазоносных месторождений // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2023. — Т. 334. — № 1. — С. 196—208. DOI: 10.18799/24131830/2023/1/3837.

10. Хазин М. Л. Направления развития карьерного автотранспорта // Недропользование. — 2021. — Т. 21. — № 3. — С. 144—150. DOI: 10.15593/2712-8008/2021.3.7.

11. Fomin S. I., Vinogradov I. P., Lapshin N. S. Determining length of mining front in nonblast open mining of complex structure carbonate deposits // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2020, vol. 15, no. 1, pp. 94—98. DOI: 10.36478/jeasci.2020.94.98.

12. Махараткин П. Н., Абдулаев Э. К., Вишняков Г. Ю., Ботян Е. Ю., Пушкарев А. Е. Повышение эффективности функционирования карьерных автосамосвалов на основе обоснования их рациональной скорости с помощью имитационного моделирования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-2. — С. 237—250. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_237.

13. Сидоров В. В., Косолапов А. И. О необходимости оптимизации параметров технологических схем открытой разработки Черногорского каменноугольного месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 1. — С. 68—77. DOI: 10.25018/0236-1493-2021.

14. Наговицын О. В., Возняк М. Г. К вопросам управления роботизированным горнодобывающим предприятием // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5-1. — С. 326—335. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_51_0_326.

15. Fomin S. I., Ivanov V. V. Improving the reliability of opencast system for complex structure ore deposits // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2018, vol. 9, no. 13, pp. 36—43.

16. Иванов В. В., Дзюрич Д. О. Обоснование параметров технологической схемы разработки обводненных месторождений строительного песка // Записки Горного института. — 2022. — Т. 253. — С. 33—40. DOI: 10.31897/PMI.2022.3

17. Логинов Е. В., Тюленева Т. А. Управление параметрами карьера в целях повышения эффективности использования гидравлических экскаваторов типа обратная лопата // Уголь. — 2022. — № 12. — С. 6—10. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-12-6-10.

18. Jung T., Raduenz H., Krus P., De Negri V. J., Lee J. Boom energy recuperation system and control strategy for hydraulic hybrid excavators // Automation in Construction. 2022, vol. 135, no. 7, article 104046. DOI: 10.1016/j.autcon.2021.104046.

19. Vedrova D. A., Reshetnyak S. P. Methods to improve the waste rock dumping efficiency and reclamation under the north condition // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020, vol. 539, no. 1, article 012037. DOI: 10.1088/1755-1315/539/1/012037.

20. Onifade M., Adebisi J. A., Shivute A. P., Genc B. Challenges and applications of digital technology in the mineral industry // Resources Policy. 2023, vol. 85, part B. DOI: 10.1016/j. resourpol.2023.103978.

21. Yuasa T., Ishikawa M. An optimal design methodology for the trajectory of hydraulic excavators based on genetic algorithm // Journal of Robotics and Mechatronics. 2021, vol. 33, pp. 1248—1254. DOI: 10.20965/jrm.2021.p1248.

22. Стрельников А. В., Тюленев М. А. Опыт применения обратных гидравлических лопат на разрезах ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2011. — № 2(85). — С. 8—12.

23. Литвин О. И., Литвин Я. О., Тюленев М. А., Марков С. О. Об определении параметров забойных блоков при ведении горных работ обратными гидравлическими лопатами // Горная промышленность. — 2021. — № 6. — С. 76—81. DOI: 10.30686/1609-9192-20216-76-81.

24. Холодняков Г. А., Аргимбаев К. Р., Решетняк С. П. Определение высоты добычного забоя при разработке хвостохранилищ гидравлическим экскаватором типа обратная лопата // Записки Горного института. — 2012. — Т. 195. — С. 138—141.

25. Ligotsky D. N. A review of mining and loading equipment currently used for open pit mining // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2019, vol. 14, no. 19, pp. 7154— 7158. DOI: 10.36478/JEASCI.2019.7154.7158.

26. Боймуродов Н. А. Современное состояние изучения геомеханического состояния горных массивов с увеличением глубины открытых горных работ // Universum: технические науки. — 2022. — № 11-8(104). — C. 4—8.

27. Fomin S. I., Ivanov V. V., Semenov A. S., Ovsyannikov M. P. Incremental open-pit mining of steeply dipping ore deposits // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2020, vol. 11, no. 15, pp. 1306—1311. DOI: http://www.arpnjournals.org/jeas/research_papers/rp_2020/ jeas_0620_8231.pdf.

28. Павлович А. А., Коршунов В. А., Бажуков А. А., Мельников Н. Я. Оценка прочности массива горных пород при разработке месторождений открытым способом // Записки Горного института. — 2019. — Т. 239. — С. 502—509. DOI: 10.31897/pmi.2019.5.502.

29. Wang X., Sun H., Feng M., Ren Z., Liu J. Dynamic analysis of working device of excavator under limit digging force // Journal of the Institution of Engineers. 2021, vol. 102, no. 5, pp. 1137—1144. DOI: 10.1007/s400н32-021-00725-4.

30. Лель Ю. И., Глебов И. А. Обоснование оптимального уклона крутонаклонных автосъездов для полноприводных автосамосвалов, эксплуатируемых при доработке алмазорудных месторождений // Горная промышленность. — 2022. — № 1. — С. 95—99. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-1S-95-99.

31. Тарасов П. И., Хазин М. Л., Голубев О. В. Эволюция карьерного автотранспорта // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. — 2021. — № 2. — С. 67—74. DOI: 10.20291/2079-0392-2021-2-67-74.

32. Drebenstedt C., Argimbaev K. R. Korkinsk brown coal open pit as a case study of endogenous fires // International Journal of Engineering, Transactions A: Basics. 2021, vol. 34, no. 1, pp. 292—304. DOI: 10.5829/ije.2021.34.01a.32.

33. Li Y., Mu X., Fan R. Multi-objective optimization and simulation of novel working mechanism for face-shovel excavator // International Journal of Intelligent Robotics and Applications. 2021, vol. 5, no. 1, pp. 1—9. DOI: 10.1007/s41315-020-00160-1.

34. Курганов В. М., Грязнов М. В., Колобанов С. В. Оценка надежности функционирования экскаваторно-автомобильных комплексов в карьере // Записки Горного института. — 2020. — Т. 241. — С. 10—21. DOI: 10.31897/PMI.2020.1.10.

35. Носов А. А., Карпов Г. Н., Ковальский Е. Р. Особенности технологии формирования искусственного перекрытия в породах кровли над демонтажной камерой // Уголь. — 2023. — № 3. — С. 69—74. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-3-69-74.