Изучение влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность экскаватора WK-35

Представлена методика оценки влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность экскаватора WK-35 при погрузке автосамосвала CAT 793D. Методика базируется на данных фотопланиметрического анализа, фотовидеофиксации процесса экскавации и данных системы диспетчеризации карьера, собранных по мере отработки взорванного блока. Сбор данных осуществлялся при работе горной техники на подготовленных взрывным способом к выемке вскрышных уступах золоторудного карьера. По данным фотопланиметрического анализа определены сменная средневзвешенная фракция взорванной горной массы (в пределах 350—550 мм) и значение коэффициента ее однородности (от 1,5 до 2,2). По результатам исследования установлены количественные зависимости влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность экскаватора WK-35 при погрузке автосамосвала CAT 793D. Полученная зависимость фактической минутной производительности WK-35 при погрузке CAT 793D от средневзвешенного куска взорванной горной массы имеет высокою степень взаимосвязи. Полученная зависимость минутной производительности WK-35 при погрузке CAT 793D от процента выхода фракции более 1 м является менее выраженной. Анализ данных производительности экскаватора WK-35 свидетельствует о существенной чувствительности экскаватора WK-35 к качеству подготовленного забоя. Так, расчетная производительность, по данным хронометража, снижается в 1,5 раза при увеличении средневзвешенного куска с 350 до 550 мм.

Ключевые слова: буровзрывные работы, взорванная горная масса, гранулометрический состав, негабарит, фотопланиметрический анализ, экскавация, производительность, экскаватор WK-35, автосамосвал CAT 793D.
Как процитировать:

Маринин М. А., Рахманов Р. А., Аленичев И. А., Афанасьев П. И., Сушкова В. И. Изучение влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность экскаватора WK-35 // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 6. – С. 111–125. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_6_0_111.

Благодарности:

Исследование выполнено за счет субсидии на выполнение государственного задания в сфере научной деятельности на 2023 г. № FSRRW-2023-0002.

Номер: 6
Год: 2023
Номера страниц: 111-125
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.2
DOI: 10.25018/0236_1493_2023_6_0_111
Дата поступления: 23.11.2022
Дата получения рецензии: 01.03.2023
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.05.2023
Информация об авторах:

Маринин Михаил Анатольевич1 — канд. техн. наук, доцент, e-mail: marinin_ma@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-5575-9343,
Рахманов Руслан Азаматович — канд. техн. наук, научный сотрудник, Институт проблем комплексного освоения недр РАН, e-mail: ruslan1250@mail.ru, ORCID ID: 000-0002-5341-2274,
Аленичев Игорь Алексеевич — канд. техн. наук, руководитель группы разрушения горных пород взрывом, ООО «Полюс Проект», e-mail: AlenichevIA@polyusgold.com, ORCID ID: 0000-0003-3359-4450,
Афанасьев Павел Игоревич1 — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Afanasev_PI@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0001-5271-6121,
Сушкова Вероника Ивановна1 — лаборант-исследователь, e-mail: s171560@stud.spmi.ru,
1 Санкт-Петербургский горный университет.

 

Контактное лицо:

Маринин М.А., e-mail: marinin_ma@pers.spmi.ru.

Список литературы:

1. Fomin S. I., Ivanov V. V., Semenov A. S., Ovsyannikov M. P. Incremental open-pit mining of steeply dipping ore deposits // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2020, vol. 15, no. 11, pp. 1306—1311.

2. Брагин В. И., Харитонова М. Ю., Мацко Н. А. Вероятностный подход к оценке динамического бортового содержания // Записки Горного института. — Т. 251. — С. 617—625. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.1.

3. Yakovlev V. L., Glebov A. V., Bersenyov V. A., Kulniyaz S. S., Ligotskiy D. N. Influence of an installation angle of the conveyor lift on the volumes of mining and preparing work at quarries at the cyclic-flow technology of ore mining // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical Sciences. 2020, vol. 4, no. 442, pp. 127—137. DOI: 10.32014/2020.2518-170X.93.

4. Fomin S. I., Rodionovhkov S. K., Rodionov A. O. Determining height of benches in open mining of steeply-dipping deposits with consideration of ore losses and dilution // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019, vol. 10, no. 3, pp. 225—233. DOI: 10.34218/IJARET.10.3.2019.023.

5. Зырянов И. В., Лель Ю. И., Ильбульдин Д. Х., Мартынов Н. В., Ганиев Р. С. Производительность выемочно-погрузочного оборудования // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2016. — № 8. — С. 11—20.

6. 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.

7. Marinina O. A., Kirsanova N. Y., Nevskaya M. A. Curcular economy models in industry: developing a conceptual framework Energies // Energies. 2022, vol. 15, pp. 9376—9386. DOI: 10.3390/en15249376.

8. Cameron P., Drinkwater D., Pease J. The ABC of Mine to Mill and metal price cycles / Proceedings 13th AusIMM Mill Operators’ Conference. Melbourne: The Australasian Institute of Mining and Metallurgy. 2016, pp. 349—358.

9. McKee D. Understanding mine to mill. Brisbane Australia: Cooperative research centre for optimising resource extraction, 2013, 96 p.

10. Егоров В. В., Волокитин А. Н., Угольников Н. В., Соколовский А. В. Обоснование параметров и технологии производства буровзрывных работ, обеспечивающих требуемую кусковатость // Горная промышленность. — 2021. — № 3. — С. 110—115. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-3-110-115.

11. Опанасенко П. И., Исайченков А. Б. Оптимизация кусковатости взорванных полускальных вскрышных пород на разрезе «Тугнуйский» // Горный журнал. — 2015. — № 9. — С. 25—35. DOI: 10.17580/gzh.2015.09.12.

12. Репин Н. Я. Временная методика расчета параметров взрывной отбойки пород на угольных разрезах. — М.: ИГД им. А. А. Скочинского, 1976. — 48 с.

13. Артемьев В. Б., Кулецкий В. Н., Исайченков А. Б. Исследование факторов влияющих на производительность экскаватора Bucyrus 495HD в условиях разреза «Тугнуйский» // Уголь. — 2014. — № 4. — С. 69—71.

14. Анистратов К. Ю. Технико-экономическое обоснование эффективности применения карьерных экскаваторов ЭКГ-18 с реечным напором ПАО «Уралмашзавод» на угольных разрезах // Горное дело. — 2016. — № 3(9). — С. 6—11.

15. Иванов С. Л., Иванова П. В., Кувшинкин С. Ю. Оценка наработки карьерных экскаваторов перспективного модельного ряда в реальных условиях эксплуатации // Записки Горного института. — 2020. — Т. 242. — С. 228—233. DOI: 10.31897/pmi.2020.2.228.

16. Кузнецов В. А., Ситник В. А. Регулирование степени дробления долеритов при взрывной отбойке // Энергетическое строительство. — 1969. — № 6. — С. 50—53.

17. Кутузов Б. Н., Рубцов В. К. Физика взрывного разрушения горных пород. — М.: МГИ, 1970. — 178 с.

18. Репин Н. Я. Подготовка и экскавация вскрышных пород угольных разрезов. — М.: Недра, 1978. — 256 с.

19. Moldovan D. V., Chernobai V. I., Kovalevskyi V. N. Solving the issue of regulating the granulometric composition of shattered rock mass depending on the quality of locking explosion products in the explosion cavity // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2017, vol. 8, no. 11. pp. 1133—1142.

20. Виноградов Ю. И., Хохлов С. В., Зигангиров Р. Р., Рахманов Р. А. К вопросу проектирования буровзрывных работ на месторождениях со сложным геологическим строением на примере Куранахского рудного поля // Взрывное дело. — 2022. — № 137-94. — С. 45—65.

21. Ракишев Б. Р., Орынбай А. А., Ауэзова А. М., Куттыбаев А. Е. Гранулометрический состав взорванных пород при различных условиях взрывания // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 8. — С. 83—94. DOI: 10.25018/0236-1493-201908-0-83-94.

22. Ouchterlony F., Sanchidrián J. A., Moser P. Percentile fragment size predictions for blasted rock and the fragmentation—energy fan // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2017, vol. 50, no. 4, pp. 751—779. DOI 10.1007/s00603-016-1094-x.

23. Zhang Z. X., Sanchidrián A. J., Ouchterlony F., Luukkanen S. Reduction of fragment size from mining to mineral processing: A review // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2023, vol. 56, pp. 747—778. DOI: 10.1007/s00603-022-03068-3.

24. Rajak M. K., Pradhan G. K., Prince M. J. A. Assessment of blasting quality of an opencast mine // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019, vol. 8, no. 12, pp. 4396—4397. DOI: 10.35940/ijitee.L3912.1081219.

25. Должиков В. В., Рядинский Д. Э., Яковлев А. А. Влияние интервалов замедления на амплитуды волн напряжений при изучении модели взрыва системы скважинных зарядов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-2. — С. 18—32. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_18.

26. Ишейский В. А., Мартынушкин Е. А., Васильев А. С., Смирнов С. А. Отбор данных по процессу бурения взрывных скважин при формировании баз алгоритмов машинного обучения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 4. — С. 116—133. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_4_0_116.

27. Ишейский В. А., Васильев А. С. Ключевые особенности и проблемы при обработке, анализе и интерпретации данных по процессу бурения взрывных скважин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 3. — С. 16—33. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2022_3_0_16.

28. Аленичев И. А., Рахманов Р. А. Исследование эмпирических закономерностей сброса горной массы взрывом на свободную поверхность уступа карьера // Записки Горного института. — 2021. — Т. 249. — С. 334—341. DOI: 10.31897/PMI.2021.3.2.

29. Koteleva N. I., Khokhlov S. V., Frenkel I. A. Digitalization in open-pit mining. A new approach in monitoring and control of rock fragmentation // Applied Sciences. 2021, vol. 11, no. 22, article 10848, pp. 1—16. DOI: 10.3390/app112210848.

30. Mohamed F., Riadh B., Abderazzak S., Radouane N., Mohamed S., Ibsa T. Distribution analysis of rock fragments size based on the digital image processing and the Kuz-Ram model cas of Jebel Medjounes quarry // Aspects in Mining and Mineral Science. 2019, vol. 2, no. 4, pp. 325—329. DOI: 10.31031/AMMS.2019.02.000545.

31. Bamford T., Esmaeili K., Schoellig A. P. Continuous monitoring and improvement of the blasting process in open pit mines using unmanned aerial vehicle techniques // Remote Sensing. 2020, vol. 12, article 34. DOI:10.3390/rs12172801.

32. Rosin P., Rammler E. The laws governing the fineness of powdered coal // Journal of the Institute of Fuel. 1933, vol. 7, no. 6, pp. 29—36.

33. Maerz N. H., Palangio T. C., Franklin J. A. WipFrag image based granulometry system / Proceedings of the FRAGBLAST 5 Workshop on Measurement of Blast Fragmentation. Montreal, Quebec, Canada, 1996, pp. 91—99.

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. Великанов В. С. Прогнозирование нагруженности рабочего оборудования карьерного экскаватора по нечетко-логистической модели // Записки Горного института. — 2020. — Т. 241. — С. 29—36. DOI: 10.31897/pmi.2020.1.29.

36. Жариков С. Н. Совершенствование расчета производительности карьерного экскаватора // Записки Горного института. — 2018. — Т. 229. — C. 56—61. DOI: 10.25515/ pmi.2018.1.56.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.