Прогноз сравнительных областей применения крутонаклонных конвейеров

Статья посвящена вопросу применения циклично-поточной технологии на базе крутонаклонного конвейера (КНК) с прижимной лентой на карьерах. Углубление карьеров ведет к ухудшению горнотехнических условий и увеличению затрат на транспортирование горной массы, которые занимают значительную часть от стоимости добычи полезного ископаемого. Перспективным способом подъема горной массы является применение цикличнопоточной технологии. Так как использование традиционных ленточных конвейеров имеет ряд проблем, необходимы наличие прямолинейного участка борта карьера для размещения конвейера, большие капитальные затраты на горно-подготовительные работы, а в случае разноса борта требуется выемка дополнительных объемов вскрышных пород, что ведет к огромным затратам. Следовательно обоснование экономически эффективной области применения комплексов циклично-поточной технологии на базе крутонаклонного конвейера с прижимной лентой в сравнении с экскаваторно-автомобильным комплексом, трубчатым крутонаклонным конвейером, а также традиционным ленточным, является актуальной задачей. Приведена схема крутонаклонного конвейера с прижимной лентой, а также примеры его применения на карьерах. В результате исследования установлены параметры комплексов циклично-поточной технологии на базе крутонаклонного конвейера с прижимной лентой, на базе традиционного ленточного конвейера (ЛК) и экскаваторно-автомобильного комплекса при различных технологических параметрах (высота подъема горной массы от 180 до 680 м, годовая производительность комплексов от 5 до 30 млн т/год). Показано изменение чистых дисконтированных затрат в зависимости от горнотехнических параметров в случае выбора циклично-поточной технологии (ЦПТ) с крутонаклонным конвейером или экскаваторно-автомобильного комплекса, а также циклично-поточной технология с крутонаклонным конвейером или циклично-поточной технологии с ленточным конвейером. Установлена область наиболее экономичного применения циклично-поточной технологии на базе крутонаклонного конвейера с прижимной лентой в сравнении с экскаваторно-автомобильным комплексом, с ленточным конвейером и трубчатым крутонаклонным конвейером.

Семенкин А. В., Журавлев А. Г. Прогноз сравнительных областей применения крутонаклонных конвейеров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—2. — С. 322—337. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_322.

Исследования выполнены в рамках Государственного задания №075— 00581—19—00. Тема №0405—2019—0005

Семенкин Александр Владимирович¹ — младший научный сотрудник, е-mail: semenkin@igduran.ru;
Журавлев Артем Геннадиевич¹ — кандидат технических наук, заведующий лабораторией транспортных систем карьеров и геотехники, е-mail: juravlev@igduran.ru;
¹ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук Россия, Екатеринбург, Россия.

1. NelS., KizilM. S., KnightsP. Improvingtruck-shovelmatching // Proceedings of the 35th APCOM Symposium / Eds. E. Y. Baafi, R. J. Kinimonth, I. Porter. –Wollongong, NSW, Australia, 24—30 September 2011. — P. 381—391.

2. Bozorgebrahimi E. The evaluation of haulage truck size effects on open pit mining: Thesis for Doctor Philosophy. — British Columbia, 2004. — 177 p.

3. Шешко Е. Е. Обоснование параметров мощных крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой для подъема из глубоких карьеров // Горная промышленность. — 2017. — №6(136). — С. 80—83.

4. Яковлев В. Л., Смирнов В. П., Берсенев В. А. Устройство дробильно-конвейерных комплексов на глубоких карьерах. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2003. — 42 с.

5. Burt С. N., Caccetta L. Equipment selection for surface mining. A review // Interfaces, 2014, V. 44 (2). — P. 143—162.

6. Tim J., Duncan S., Curley M. The impact of broken rock angle of repose on truck and shovel capacity and tire life // Canadian Institute of Mining, Metallurgy, and Petroleum, 2020, No. 11(3), Pp. 165—181. DOI: 10.1080/19236026.2020.1793647.

7. Isaac D., Peter K., Kizil M. S. Truck and shovel versus in-pit conveyors systems: a comparison of the valuable operating time // Coal Operators’ Conference. — Wolloongong: The University of Wolloongong, 2016. — Pp. 463—476.

8. Минкин А. Новая концепция циклично-поточного крутонаклонного транспорта с применением внутрикарьерной системы дробления и транспортировки (IPCC) для добычи открытым способом / А. Минкин, Ф. М. Вольперс, Т. Хелльмут // Уголь. — 2018. — №5. — С. 34—38. DOI: http: // dx.doi.org/10.18796/0041—5790—2018—5-34— 38.

9. Minkin A., Börsting P., Becker N. Pipe Conveying the next Stage: A new Technology for Steep Incline High Capacity Open Pit Conveying // Bulk solids handling, 2016, Vol. 36, No. 2, Pp. 16−23.

10. Наука МИСиС : [Сайт]. http: // science.misis.ru/ru/nauchnapravleniy/1162/12943/ (дата обращения: 12.02.2021)

11. Семенюк А. А., Решетняк С. П., Байчурина Н. И., Султанова Н. Р. Инновационная технология транспорта руды Оленегорского месторождения с применением крутонаклонного конвейера // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). — 2015. — №56. — С. 413—420.

12. «Металлоинвест» планирует вложить 64 млрд рублей до 2024 года в модернизацию ГОКов. URL: https: // tass.ru/ekonomika/6980305 (дата обращения: 25.05.2020).

13. Семенкин А. В. Учет фактора времени при определении эффективности применения комплексов ЦПТ // Известия УГГУ. — 2017. — № 1. — С. 72—75. DOI : 10.21440/2307—2091—2017—1-72—75.

14. КармаевГ. Д., Глебов А. В. Выбор горнотранспортного оборудования цикличнопоточной технологии карьеров. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. — 296 с.

15. Argimbaev K. R., Maya B. O. The experience of the introduction of mobile crushing and screening complexes on a deposit of building materials // Research journal of applied science, 2016, Vol. 11, No. 6, Pp. 300—303.

16. Fisher T. Stationary and semi-mobile crushing plants –A comparison: Part I: Theoretical considerations // Cement International, 2017, No. 15(4), Pp. 66—69.

17. Abbaspour H., Drebenshtedt C., Parisheh M. Optimum location and relocation plan of semi-mobile in-pit crushing and conveying systems in open-pit mines by transportation problem // International Journal of Mining Reclamation and Environment, 2019, No. 33(5), Pp. 297—317. DOI: 10.1080/17480930.2018.1435968.

18. Осадчий А. М., Фурин А. М., Холодков А. А. Полустационарные дробильно-перегрузочные установки Уралмашзавода // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2013. — №11. — С. 158—161.

19. Журавлев А. Г., Семенкин А. В. Оценка эффективности циклично-поточной технологии в условиях современных карьеров // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2020. — Т.331 №10. — С. 80—90. DOI: 1 0.18799/24131830/2020/10/2852.

20. Давыдов С. Я. Использование трубчатых ленточных конвейеров для техногенных отходов предприятий  / С. Я. Давыдов, Н. Г. Валиев, М.  С. Филатов, Н. И. Полежаев, Г. Г. Кожушко // Известия УГГУ. — 2017. — №4(48). — С. 72—76. DOI 10.21440/2307—2091—2017—4-72—76

21. Семенкин А. В. Обзор применения крутонаклонных конвейеров в качестве карьерного и магистрального транспорта / А. В. Семенкин // Проблемы недропользования. — 2020. — №2. — С. 25—37. DOI: 10.25635/2313—1586.2020.02.025.