ГЕОТЕХНОЛОГИЯ
Оригинальная статья
УДК 622.271.3 © С.О. Марков, Д.М. Дубинкин, Е.В. Мурко, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 11S-2024 /1187/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-11S-134-139
Название
Исследование параметров забойных блоков при выемке наклонных угольных пластов обратными гидролопатами верхним черпанием
Авторы
Марков С.О., канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры открытых горных работ ФГБОУ ВО «КузГТУ», 650000, г. Кемерово, Россия e-mail: markovso@kuzstu.ru
Дубинкин Д.М., канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры горных машин и комплексов ФГБОУ ВО «КузГТУ», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ddm.tm@kuzstu.ru
Мурко Е.В., канд. техн. наук, доцент, заведующий аспирантурой АНО ВО «Университет мировых цивилизаций имени В.В. Жириновского», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: elena6455@mail.ru
Аннотация
При работе обратных гидролопат в угленасыщенных зонах карьерных полей на разрезах Кузбасса возникает ряд вопросов, связанных с определением их наиболее рационального использования. Так, до конца не решены задачи: выбора оптимального режима черпания – верхнее или нижнее в тех или иных горно-геологических условиях; установления граничных условий для погрузки верхней, нижней или на уровне установки экскаватора; не полностью изучены параметры устойчивости экскаватора при работе, например на уступах из разнопрочных пород и ослабленных тектоническими и иными нарушениями, а также ряд иных задач. В данной статье представлены результаты моделирования параметров забойных блоков при работе обратной гидролопаты Komatsu PC 1250 с верхним черпанием и погрузкой в карьерные самосвалы грузоподъемностью 220 т – БелАЗ-7530. Установлено, что параметры забойных блоков при работе гидролопат верхним черпанием необходимо увязывать в том числе с вместимостью кузова применяемого самосвала.
Ключевые слова
Производительность экскаватора, производительность самосвала, обратная гидравлическая лопата, экскаваторно-автомобильный комплекс, карьерный самосвал, забойный блок, открытые горные работы, угленасыщенная зона, шаг передвижки.
Список литературы
1. Markov S., Janocko Ju., Tyulenev M., Litvin Ya.O. Perspectives for the Transportless Mining Technology in Siberia and Far East Coal Deposits. E 3 S Web of Conferences. 2019;(105):01021. DOI: 10.1051/e3sconf/201910501021.
2. Марков С.О., Мурко Е.В., Непша Ф.С. Гранулометрический состав отвальных массивов разрезов Кузбасса // Горные науки и технологии. 2021;6(4):259-266. DOI: 10.17073/2500-0632-2021-4-259-266. Markov S.O., Murko E.V., Nepsha F.S. Grain size distribution of waste rock masses of Kuzbass coal strip mines. Gornye nauki i tekhnologii. 2021;6(4):259-266. (In Russ.).
3. G vozdkova T., Markov S., Demirel N., Anyona S. Modeling of Three Flat Coal Seams Strata Developing at Open Pit Mining. E 3 S Web of Conferences. 2017;(21):01024. DOI: 10.1051/e3sconf/20172101024.
4. Шаклеин С.В., Писаренко М.В., Рогова Т.Б. Тенденции развития минерально-сырьевой базы угольной промышленности Кузбасса // Техника и технология горного дела. 2024;(1):4-22. DOI: 10.26730/2618-7434-2024-1-4-22. Shaklein S.V., Pisarenko M.V., Rogova T.B. Trends in the mineral resource base development of the Kuzbass coal industry. Tekhnika i tekhnologiya gornogo dela. 2024;(1):4-22. (In Russ.). DOI: 10.26730/2618-7434-2024-1-4-22.
5. Об изменении производительности обратных гидравлических лопат при разных схемах погрузки вскрыши в карьерные самосвалы / А.А. Хорешок, Д.М. Дубинкин, Я.О. Литвин и др. // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2024;(4):26-34. DOI: 10.21440/0536-1028-2024-4-26-34. Khoreshok A.A., Dubinkin D.M., Litvin Ya.O., Markov S.O., Tiulenev M.A. Changes in hydraulic backhoe capacity under different schemes of overburden loading into the dump trucks. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Gorniy zhurnal. 2024;(4):26-34 (In Russ.). DOI: 10.21440/0536-1028-2024-4-26-34.
6. Исследование влияния изменения высоты уступа на текущий коэффициент вскрыши при использовании автономных карьерных самосвалов грузоподъемностью 240 т / Д.М. Дубинкин, А.А. Хорешок, Ш.Я. Исмаилова, С.О. Марков // Техника и технология горного дела. 2023;3(22):71-81. DOI: 10.26730/2618-7434-2023-3-71-81. D ubinkin D.M., Khoreshok A.A., Ismailova S.Ya., Markov S.O. Study of the influence of the bench height change on the current stripping ratio when using autonomous quarry dump trucks with payload capacity of 240 tons. Tekhnika i tekhnologiya gornogo dela. 2023;(3):71-81 (In Russ.). DOI: 10.26730/2618-7434-2023-3-71-81.
7. Об определении параметров забойных блоков при ведении горных работ обратными гидравлическими лопатами / О.И. Литвин, Я.О. Литвин, М.А. Тюленев и др. // Горная промышленность. 2021;(6):76-81. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-6-76-81.
8. Дубинкин Д.М., Ялышев А.В. Влияние процесса погрузки угля в грузовую платформу на коэффициент использования грузоподъемности карьерного самосвала БелАЗ-7530 (220 т) // Уголь. 2023;(S12):11-19. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-11-19. D ubinkin D.M., Yalyshev A.V. The effect of the coal loading process on the loading platform on the utilization factor of the BelAZ-7530220-ton mining dump truck. Ugol ’. 2023;(S12):11-19. (InRuss.). DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-11-19.
9. Дубинкин Д.М., Ялышев А.В. Определение параметров модели угля для имитационного моделирования погрузки и раз- грузки грузовой платформы карьерного самосвала // Уголь. 2023;(S12):4-10. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-4-10. D ubinkin D.M., Yalyshev A.V. Determination of parameters of the coal model for simulation of loading and unloading of the cargo platform of a quarry dump truck. Ugol’. 2023;(S12):4-10. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-4-10.
10. Study of inclined deposits opening under the combined mining system: Kureinsky area case-study / V.L. Martyanov, S.O. Markov, V.F. Kolesnikov et al. Journal of Mining and Geotechnical Engineering. 2021;(4):64-88. DOI: 10.26730/2618-7434-2021-4-64-88.
11. Методика определения зон нарушений пластов для повышения достоверности данных геологоразведки / С.М. Милый, М.А. Роженко, К.А. Прокопенко и др. // Техника и технология горного дела. 2019;(2):4-18. – DOI: 10.26730/2618-7434-2019-2-04-18. Milyj S.M., Rozhenko M.A., Prokopenko K.A., Korotkova G.I. Methodology for identifying seams disturbance zones to increase the reliability of exploration data. Tekhnika i tekhnologiya gornogo dela. 2019;(2):4-18. (In Russ.). DOI: 10.26730/2618-7434-2019-2-04-18.
12. Novinkov A., Protasov S., Samusev P. Ensuring Seismic Safety of Underground Mines During Blasting Operations in Combined Surface-Underground Deposit Development. E3S Web of Conferences. 2020;(174):01016. DOI: 10.1051/e3sconf/202017401016.
13. On the need to consider the lithological composition of overburden rocks in the design of waste water treatment plants at open pit mines / E. Murko, Ju. Janocko, E.V. Makridin et al. E3S Web of Conferences. 2021;(315):02013. DOI: 10.1051/e3sconf/202131502013.
14. Using of Shell Filtering Constructions for Concentrating Plant’s Coal Slurry Dewatering / E. Murko, V. Kalashnikov, A. Gorbachev et al. E3S Web of Conferences. 2019;(105):02029. DOI: 10.1051/e3sconf/201910502029.
15. U lewicz R., Krstic B., Ingaldi M. Mining Industry 4.0 – Opportunities and Barriers. Acta Montanistica Slovaca. 2022;27(2):291-305.
16. Kozel R., Belica J., Kempa F., Chlopecky J., Grycz O., Cehlar M. Waste management systems in the context of sustainability. Acta Montanistica Slovaca. 2024;29(1):180-192. DOI: 10.46544/AMS.v29i1.16.
17. Определение области энергоэффективного положения рабочего оборудования и эффективного радиуса черпания гидравлических экскаваторов на открытых горных работах / О.И. Литвин, С.О. Марков, А.А. Хорешок и др. // Марк-шейдерия и недропользование. 2022;4(120):38-44. DOI:
10.56195/20793332-2022-4-38. L itvin O.I., Markov S.O., Khoreshok A.A., Lapaev M.N., Tyulenev M.A. Determination of the area of energy-efficient position of working equipment and effective digging radius of hydraulic excavators at open pit mining. Markshejderiya i nedropolzovanie. 2022;4(120): 38-44. (In Russ.). DOI: 10.56195/20793332-2022-4-38.
18. Janosevic D., Mitrev R., Andjelkovic B., Petrov P. Quantitative measures for assessment of the hydraulic excavator digging efficiency. Journal of Zhejiang University: Science A. 2012;13(12):926-942. DOI: 10.46544/AMS.v27i2.02.
19. Mitrev R., Janosevic D., Marinkovic D. Dynamical modelling of hydraulic excavator considered as a multibody system. Tehnicki Vjesnik. 2017;(24):327-338. DOI: 10.17559/TV-20151215150306.
20. Zou Z., Pang X., Chen J. Comprehensive theoretical digging performance analysis for hydraulic excavator using convex polytope method. Multibody Syst Dyn. 2019;(47):137-164. DOI: 10.1007/s11044-019-09686-0.
21. A zure J., Ayawah P., Kaba A. et al. Hydraulic Shovel Digging Phase Simulation and Force Prediction Using Machine Learning Techniques. Mining, Metallurgy & Exploration. 2021;(38). DOI: 10.1007/s42461-021-00486-9.
22. T yulenev M., Markov S., Zhironkin S. et al. The Choice of Technology and Equipment for Coal Seams of Different Bedding Excavation at Kuzbass Surface Mines Based on Digging Capacity and Unit Costs. Acta Montanistica Slovaca. 2021;26(4):603-619. DOI: 10.46544/AMS.v26i4.02.
23. Klement’eva I.N., Kuziev D.A. Actual status and prospects for future development of surface miners, designed for blastless lit-by-lit excavation of solid rock. Mining Informational and Analitical Bulletin. 2019;(2):123-128. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236-1493-2019-02-0-123-128.
24. Mishra P.C., Mohanty M.K. A review of factors affecting mining operation. World Journal of Engineering. 2020;17(3):457-472. DOI: 10.1108/WJE-03-2019-0082.
Поддержка
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по соглашению от 30.09.2022 № 075-15-2022-1198 с ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» по Комплексной научно-технической программе полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения» (КНТП «Чистый уголь – Зеленый Кузбасс») в рамках реализации мероприятия «Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 тонн» в части выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Для цитирования
Марков С.О., Дубинкин Д.М., Мурко Е.В. Исследование параметров забойных блоков при выемке наклонных угольных пластов обратными гидролопатами верхним черпанием // Уголь. 2024;(11S): 134-139. DOI:10.18796/0041-5790-2024-11S-134-139.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 15.09.2024
Поступила после рецензирования: 21.10.2024
Принята к публикации: 31.10.2024
