Оптимізація роботи екскаваторно-автомобільного комплексу при відробці флювіогляціальних відкладів розкриву на кар’єрі Соснівського родовища гранітів
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2023-1(91)-366-376Ключові слова:
ухил, профіль траси, моделювання, технологічна схема відробки, родовище, розкривний уступ, флювіогляціальні відклади, місткість ковша екскаватора, місткість кузова автосамоскида, екскаваторно-автомобільний комплексАнотація
У статті наведено результати наукових досліджень щодо визначення оптимального співвідношення між місткістю кузова автосамоскида і місткістю ковша екскаватора при роботі екскаваторно-автомобільного комплексу в умовах розробки розкривного уступу кар’єру Соснівського родовища гранітів.
Згідно з проведеним аналізом наукових публікацій встановлено, що існують різні наукові підходи щодо забезпечення ефективної роботи екскаваторно-автомобільного комплексу на кар’єрах. Однак у більшості праць зазначено важливість дотримання оптимального співвідношення між місткостями кузова автосамоскида і ковша екскаватора для забезпечення високопродуктивної роботи комплексу обладнання.
У програмному комплексі AutoCAD Civil 3D виконано моделювання поверхні кар’єрного поля та встановлено параметри профілю трас при транспортуванні гірничої маси у відвал для двох запропонованих технологічних схем виймання флювіогляціальних відкладів на розкривному уступі. Використовуючи результати моделювання та встановивши особливості гірничо-геологічних і технологічних умов кар’єру Соснівського родовища гранітів, розраховано тривалості рейсів автосамоскидів за двома пропонованими технологічними схемами розробки флювіогляціальних відкладів. Визначено оптимальні співвідношення між місткістю кузова автосамоскида і ковша екскаватора. Для першої технологічної схеми відробки розкривного уступу тривалість рейсу автосамоскида становить 4,03 хв, а співвідношення місткостей кузова автосамоскида і ковша екскаватора – 5,64; для другої технологічної схеми відробки розкривного уступу відповідно ці значення складають 11,67 хв та 8,16.
При умові застосування на розкривному уступі кар’єру гідравлічного екскаватора зі зворотною лопатою Volvo EC460BLC (перша технологічна схема розробки) з ємністю ковша 2,1 м3 рекомендовано транспортувати гірничу масу на відвал автосамоскидом з місткістю кузова 11,84 м3. При використанні такого ж екскаватора, але з прямою лопатою (друга технологічна схема розробки) рекомендується застосовувати автосамоскид з місткістю кузова 17,44 м3.
Посилання
Frolov, O.O. and Kosenko, T.V. (2020), «Udoskonalennia metodu vyznachennia ratsionalnykh parametriv ekskavatorno-avtomobilnykh kompleksiv potuzhnykh karieriv», Tekhnichna inzheneriia, No. 1 (85), pp. 242–248.
Khomeniuk, A.V. (2017), Optymizatsiia struktury kompleksnoi mekhanizatsii hirnychykh robit na hlybokykh karierakh, abstract thesis of dissertation, 8.05030101, Kyiv, 16 p.
Zhuravel, V.V., Khomeniuk, A.V. and Frolov, O.O. (2017), «Vyznachennia ratsionalnoho spivvidnoshennia mizh yemnistiu kuzova avtosamoskyda i yemnistiu kovsha ekskavatora», Perspektyvy rozvytku hirnychoi spravy ta ratsionalnoho vykorystannia pryrodnykh resursiv, mater. vseukr. nauk.-prak. konf. studentiv, aspirantiv ta molodykh vchenykh, kviten, ZhDTU, Zhytomyr, рр. 24–26.
Nguyev, H., Doan, T.L., Le, T.T.H. et al. (2014), «Determination of shovel-truck productivities in open-pit mines», The 3rd International Conference on Advances in Mining and Tunneling, At Vung Tau, Vietnam, Vol. 3.
Kirmanli, C. and Ercelebi, S.G. (2009), «An expert system for hydraulic excavator and truck selection in surface mining», The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Vol. 109, рр. 727–738.
Frolov, O.O., Sokolovska, M.I., Kramorenko, L.V. and Kononovych, V.A. (2017), «Optymizatsiia tekhnolohichnykh parametriv ekskavatorno-avtomobilnykh kompleksiv», Visnyk NTUU «KPI». Ser. Hirnytstvo, Issue 34, pp. 28–33.
Ercelebi, S.G. and Bascetin, A. (2009), «Optimization of shovel-truck system for surface mining», The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Vol. 109, рр. 433–439.
Bardas, O.V. (2009), «Vyznachennia vzaiemozviazku mizh produktyvnistiu ekskavatornykh kompleksiv ta avtosamoskydiv na rodovyshchakh fosforytiv v Ukraini», Ekonomichnyi visnyk NHU, No. 1, pp. 62–67.
Demirel, N., Taghizadeh, A., Khouri, S. and Tyuleneva, E. (2018), «Optimization of the Excavator-and-Dump Truck Complex at Open Pit Mines – the Case Study», E3S Web of Conferences 41, 01006 (2018), IIIrd International Innovative Mining Symposium, рр. 1–7.
Tosun, A. (2021), «Determination of Optimum Truck Number at Open Coal Quarry», Archives of Mining Sciences, No. 2 (66), pp. 213–225.
Omonov, K. (2022), «Organization of mining transport», American Journal Of Applied Science And Technology, No. 12:02, pp. 52–55.
Kurganov, V.M., Gryaznov, M.V. and Kolobanov, S.V. (2020), «Assessment of operational reliability of quarry excavator-dump truck complexes», Journal of Mining Institute, Vol. 241, рр. 10–21.
Dan, Vu Hai (2016), «Optimization of Truck and Shovel for Haulage System in the Cao Son Mine, Viet Nam using Queuing Theory», Prince of Songkla University, 85 p.
Mamadiyeva, L.I. and Annakulov, T.J. (2023), «Characteristics of the kalmakir quarry excavator-automobile complex», Science and innovation international scientific journal, No. 4:2, pp. 181–186.
Shah, K.S. and Rehman, S.U. (2020), «Modeling and Optimization of Truck-Shovel Allocation to Mining Faces in Cement Quarry», Journal of Mining and Environment, No. 1:11, pp. 21–30.
Lytvynchuk, I.D. and Frolov, O.O. (2022), «Obhruntuvannia buldozerno-ekskavatorno-avtomobilnoho kompleksu dlia zniattia rozkryvnoho sharu fliuviohliatsialnykh vidkladiv v umovakh Sosnivskoho rodovyshcha hranitiv», Heoinzheneriia, naukovo-tekhnichnyi zhurnal, KPI im. Ihoria Sikorskoho, Kyiv, Issue 7, pp. 83–93.
Lytvynchuk, I.D., Hutsuliak, Zh.A. and Frolov, O.O. (2022), «Analiz tekhnolohichnykh skhem rozrobky fliuviohliatsialnykh vidkladiv», Tezy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi online-konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity i molodykh uchenykh, prysviachenoi Dniu nauky 16–20, 26 travnia, Derzhavnyi universytet «Zhytomyrska politekhnika», Zhytomyr, рр. 154–155.
Lytvynchuk, I.D. and Frolov, O.O. (2022), «Pryntsypy formuvannia tekhnolohichnoho kompleksu obladnannia na karierakh», Perspektyvy rozvytku hirnychoi spravy ta ratsionalnoho vykorystannia pryrodnykh resursiv, tezy IX Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii studentiv, aspirantiv ta molodykh vchenykh, 17 lystopada, Zhytomyrska politekhnika, Zhytomyr, рр. 52–54.
Frolov, O.O., Sokolovska, M.I. and Khomeniuk, A.V. (2017), «Obhruntuvannia tekhnolohichnoi uzghodzhenosti parametriv ekskavatorno-avtomobilnoho kompleksu», Visnyk Kryvorizkoho natsionalnoho universytetu, zb. nauk. prats., Issue 44, pp. 3–7.
Kosenko, T.V. and Frolov, O.O. (2020), Vidkryti hirnychi roboty: Ch. I. Protsesy vidkrytykh hirnychykh robit, navch. posib. dlia stud. spetsialnosti 184 «Hirnytstvo», KPI im. Ihoria Sikorskoho, Kyiv, 151 p.
Frolov, O. and Beltek, M. (2021), «Influence of the hydraulic excavator location with a backhoe in the face on the efficiency of rock mass excavation», Visnyk KrNU imeni Mykhaila Ostrohradskoho, KrNU, Kremenchuk, Issue 3 (128), pp. 70–75.
Список використаної літератури:
Фролов О.О. Удосконалення методу визначення раціональних параметрів екскаваторно-автомобільних комплексів потужних кар’єрів / О.О. Фролов, Т.В.Косенко // Технічна інженерія. – 2020. – № 1 (85). – С. 242–248.
Хоменюк А.В. Оптимізація структури комплексної механізації гірничих робіт на глибоких кар’єрах : автореф. дис. … : 8.05030101 / А.В. Хоменюк. – Київ, 2017. – 16 с.
Журавель В.В. Визначення раціонального співвідношення між ємністю кузова автосамоскида і ємністю ковша екскаватора / В.В. Журавель, А.В. Хоменюк, О.О. Фролов / Перспективи розвитку гірничої справи та раціонального використання природних ресурсів : матер. всеукр. наук.-практ. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених, квітень. – Житомир : ЖДТУ, 2017. – С. 24–26.
Determination of shovel-truck productivities in open-pit mines / H.Nguyev, T.L. Doan, T.T.H. Le and other // The 3rd International Conference on Advances in Mining and Tunneling, At Vung Tau, Vietnam, 2014. – Vol. 3.
Kirmanli C. An expert system for hydraulic excavator and truck selection in surface mining / C.Kirmanli, S.G. Ercelebi // The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. – 2009. – Vol. 109. – P. 727–738.
Оптимізація технологічних параметрів екскаваторно-автомобільних комплексів / О.О. Фролов, М.І. Соколовська, Л.В. Краморенко, В.А. Кононович // Вісник НТУУ «КПІ». Сер. : Гірництво. – 2017. – Вип. 34. – С. 28–33.
Ercelebi S.G. Optimization of shovel-truck system for surface mining / S.G. Ercelebi, A.Bascetin // The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. – 2009. – Vol. 109. – P. 433–439.
Бардась О.В. Визначення взаємозв’язку між продуктивністю екскаваторних комплексів та автосамоскидів на родовищах фосфоритів в Україні / О.В. Бардась // Економічний вісник НГУ. – 2009. – № 1. – С. 62–67.
Optimization of the Excavator-and-Dump Truck Complex at Open Pit Mines – the Case Study / N.Demirel, A.Taghizadeh, S.Khouri, E.Tyuleneva // E3S Web of Conferences 41, 01006 (2018), IIIrd International Innovative Mining Symposium. – 2018. – Р. 1–7.
Tosun A. Determination of Optimum Truck Number at Open Coal Quarry / A.Tosun // Archives of Mining Sciences. – 2021. – № 2 (66). – Р. 213–225.
Omonov K. Organization of mining transport / K.Omonov // American Journal Of Applied Science And Technology. – 2022. – № 12:02. – P. 52–55.
Kurganov V.M. Assessment of operational reliability of quarry excavator-dump truck complexes / V.M. Kurganov, M.V. Gryaznov, S.V. Kolobanov // Journal of Mining Institute. – 2020. – Vol. 241. – Р. 10–21.
Dan Vu Hai Optimization of Truck and Shovel for Haulage System in the Cao Son Mine, Viet Nam using Queuing Theory / Dan Vu Hai // Prince of Songkla University, 2016. – 85 p.
Мamadiyeva L.I. Characteristics of the kalmakir quarry excavator-automobile complex / L.I. Мamadiyeva, Т.J. Annakulov // Science and innovation international scientific journal. – 2023. – № 4:2. – P. 181–186.
Shah K.S. Modeling and Optimization of Truck-Shovel Allocation to Mining Faces in Cement Quarry / K.S. Shah, S.U. Rehman // Journal of Mining and Environment. – 2020. – № 1:11. – P. 21–30.
Литвинчук І.Д. Обгрунтування бульдозерно-екскаваторно-автомобільного комплексу для зняття розкривного шару флювіогляціальних відкладів в умовах Соснівського родовища гранітів / І.Д. Литвинчук, О.О. Фролов // Геоінженерія : науково-технічний журнал. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – Вип. 7. – С. 83–93.
Литвинчук І.Д. Аналіз технологічних схем розробки флювіогляціальних відкладів / І.Д. Литвинчук, Ж.А. Гуцуляк, О.О. Фролов // Тези Всеукраїнської науково-практичної online-конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених, присвяченої Дню науки 16–20, 26 травня. – Житомир : Державний університет «Житомирська політехніка». – 2022. – С. 154–155.
Литвинчук І.Д. Принципи формування технологічного комплексу обладнання на кар’єрах / І.Д. Литвинчук, О.О. Фролов // Перспективи розвитку гірничої справи та раціонального використання природних ресурсів : тези IX Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених, 17 листопада. – Житомир : Житомирська політехніка. – 2022. – С. 52–54.
Фролов О.О. Обгрунтування технологічної узгодженості параметрів екскаваторно-автомобільного комплексу / О.О. Фролов, М.І. Соколовська, А.В. Хоменюк // Вісник Криворізького національного університету : зб. наук. праць. – 2017. – Вип. 44. – С. 3–7.
Косенко Т.В. Відкриті гірничі роботи: Ч. І. Процеси відкритих гірничих робіт : навч. посіб. для студ. спеціальності 184 «Гірництво» / Т.В. Косенко, О.О. Фролов. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. – 151 с.
Frolov O. Influence of the hydraulic excavator location with a backhoe in the face on the efficiency of rock mass excavation / O.Frolov, M.Beltek // Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського. – Кременчук : КрНУ. – 2021. – Вип. 3 (128). – С. 70–75.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Олександр Олександрович Фролов , Ілля Дмитрович Литвинчук , Артем Олександрович Остапчук
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
