Исследование параметров технологических схем разработки месторождений песчано-гравийных смесей обратными гидравлическими лопатами

Изучены некоторые параметры технологических схем ведения горных работ на месторождениях сухих песчано-гравийных смесей (ПГС) при использовании гидравлических экскаваторов типа обратная лопата. Гидравлические экскаваторы типа обратная лопата имеют широкий модельный ряд по вместимости ковша, начиная с самых малых, что особенно актуально для карьеров по добыче песчано-гравийных смесей в связи с небольшими размерами карьерного поля и невысокой производительностью по полезному ископаемому. Исследование выполнено для экскаваторно-автомобильных комплексов, выемочно-погрузочное оборудование которых представлено современным модельным рядом гидравлических экскаваторов зарубежных производителей. В каждой исследуемой схеме в качестве основного параметра системы разработки рассматривалась высота отрабатываемого уступа при максимально возможной ширине заходки. Целью исследования является обоснование возможности работы гидравлического экскаватора типа обратная лопата с верхней погрузкой при установке экскаватора на подуступе. Установлены преимущества и недостатки данной схемы. На примере условного месторождения ПГС определена технологическая эффективность использования схемы с верхней погрузкой с расположением экскаватора на подуступе. Результаты исследования являются актуальными и могут быть использованы на предприятиях, ведущих разработку месторождений ПГС обратными гидравлическими лопатами для решения задач текущего планирования горных работ.

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.

Логинов Егор Вячеславович¹ — канд. техн. наук, старший преподаватель, e-mail: loginov_ev@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0003-3965-0839,
Вольф Вячеслав Вячеславович¹ — студент, e-mail: volfclavan@mail.ru,
¹ Санкт-Петербургский горный университет

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

1. Холодняков Г. А., Логинов Е. В., Ву Дык Туан Малоотходная открытая разработка полезных ископаемых с помощью гидравлических экскаваторов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 1. — С. 357—363.

2. Фомин С. И. Обоснование технологических решений при организации отработки рудных карьеров // Записки Горного института. — 2016. — Т. 221. — С. 644—650. DOI: 10.18454/spmi.2016.5.644.

3. Анистратов К. Ю. Анализ рынка карьерных экскаваторов и самосвалов в РФ и странах СНГ // Горная промышленность. — 2012. — № 2. — С. 16—19.

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.

5. Анистратов К. Ю., Козубский А. М., Фурин В. О. Проект стратегического развития УЗТМ-КАРТЭКС «Освоение серийного производства карьерных гидравлических экскаваторов» / Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности. Сборник трудов XV международной научно-технической конференции. — Екатеринбург, 2017. — С. 37—40.

6. Лапшин Н. С. Анализ технологических схем переработки песчано-гравийной смеси / Новая наука как результат инновационного развития общества. Сборник статей Международной научно-практической конференции. Ч. 5. — Уфа, 2017. — С. 173—175.

7. Лапшин Н. С., Фомин С. И. Принципы построения технологических схем переработки песчано-гравийных смеси на притрассовых карьерах с малой производительностью // Наука и бизнес: пути развития. — 2019. — № 102. — С. 97—101.

8. 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.

9. 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.

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

11. Jung T., Raduenz H., Krus P., De Negri V., Lee J. Boom energy recuperation system and control strategy for hydraulic hybrid excavators // Automation in Construction. 2022, vol. 135, article 104046. DOI: 10.1016/j.autcon.2021.104046.

12. 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.

13. Побегайло П. А., Крицкий Д. Ю., Гильманшина Т. Р. Износ элементов карьерных экскаваторов: анализ современного состояния проблемы // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2. — С. 64–74. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-2-0-64-74.

14. Kholmskiy A. V., Sidorov D. V. Arrangements for increase the efficiency of mining operations on the deep ore mines / Scientific and Practical Studies of Raw Material Issues. CRC Press, 2019, pp. 71–74. DOI: 10.1201/9781003017226-10.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. Лигоцкий Д. Н. Минимальная мощность пластов, разрабатываемых селективно с помощью гидравлических экскаваторов типа обратная лопата // Записки Горного института. — 2013. — Т. 205. — С. 44—46.

20. Кацубин А. В., Хорешок А. А., Тюленев М. А., Марков С. О. Технология опережающей выемки наклонных и крутых угольных пластов обратными гидравлическими лопатами // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 11. — С. 27—36. DOI: 10.26730/1999-4125-2021-3-104-112.

21. Loginov E., Ligotsky D., Argimbaev K. Averaging the operating stripping ratio for sinking mining systems based on mathematical simulation // Journal of Physics: Conference Series. 2020, vol. 1614, no. 1, article 012050. DOI: 10.1088/1742-6596/1614/1/012050.

22. Марков С. О., Тюленев М. А., Мурко Е. В., Литвин О. И. Исследование структурных, физико-технических и механических параметров техногенных породных массивов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № S49. — С. 525—534. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-11-49-525-534.

23. 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.

24. 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/s40032-021-00725-4.

25. 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.

26. 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.