Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Для современных карьеров характерно существенное увеличение глубины ведения горных работ и высоты рабочей зоны. Средняя глубина, например, железнорудкых карьеров превысила 200 м. Высота рабочей зоны крупных глубоких карьеров составляет в среднем по руде 120-150 м. по вскрыше - 170-200 м. С увеличением глубины изменяются физико-механические свойства пород, сокращается фронт горных работ, уменьшается ширина рабочих площадок, ухудшаются условия обеспечения экскаваторов транспортными средствами. Наряду с этим в последние годы на карьеры поступают мощные высокопроизводительные экскаваторы ЭКГ-12.5, ЭКГ-15, ЭКГ-20 и автосамосвалы БелАЗ-7519 и БелАЗ-7521. При этом, начиная с 1980-1985гг., на большинстве глубоких рудных карьеров темпы обновления парка экскаваторов и роста их средней вместимости ковша существенно отстают от темпов роста средней грузоподъемности автосамосвалов: так, если в 1980г. соотношение между средней вместимостью кузова автосамосвала и ковша экскаватора составляло 3.4. а в 1975г. даже 2.75.то в 1992г. оно составило 5.45 при оптимальном соотношении 3-5. В связи с разнообразием горнотехнических условий производства выемочно-погрузочных работ на различных по глубине участках рабочей зоны карьеров, с одной стороны, а также необходимостью модернизации экскаваторного парка, с другой стороны.на большинстве глубоких карьеров применяется одновременно 4-6 моделей экскаваторов с вместимостью ковша от 4 до 15-20 м3.
Таким образом, актуальными для глубоких карьеров является две проблемы: выбор рациональных моделей экскаваторов при пополнении парка взамен выбывших и оптимизация расстановки их по глубине рабочей зоны карьера.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ - повышение эффективности выемочно-погрузочных работ за счет применения экскаваторов большой мощности и рационального размещения в рабочей зоне карьера экскаваторов с различной вместимостью ковша.
ОСНОВНАЯ ИДЕЯ заключается в том. что выбор модели экскаватора с ковшом определенной вместимости для конкретных условий экс-
плуатации и оптимальная расстановка экскаваторов различной мощности в рабочей зоне карьера должны осуществляться с учетом комплекса горнотехнических, технологических и экономических факторов, изменяющихся с возрастанием глубины ведения горных работ. НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ , защищаеше в диссертационной работе:
-
В процессе развития горных работ и формирования карьерного пространства с ростом глубины карьеров условия работы погрузочного и транспортного оборудования постоянно меняются и существенно различны в верхней, средней и нижней частях рабочей зоны, поэтому применение нескольких моделей экскаваторов и периодический переход от одних моделей к другим, как правило, более мощным, являются объективной закономерность!).
-
Несмотря на более высокую стоимость, экскаваторы большой мощности с вместимостьп ковша свыше 8 м по совокупности влияющих факторов могут эффективно применяться в глубоких карьерах, особенно в средней и верхней частях рабочей зоны.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в следующем:
-
Установлены закономерности изменения показателей эксплуатации экскаваторов с различной вместимостью ковша в зависимости от высоты рабочей зоны карьера.
-
Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена степень загрузки транспортных средств в зависимости от объемной плотности разрабатываемой горной массы.
-
Разработана методика выбора модели экскаватора, учитывающая изменение условий эксплуатации выемочно-погрузочного оборудования с увеличением глубины карьера.
-
Обоснованы рациональные условия применения экскаваторов с различной вместимостью ковша.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: обобщение опыта эксплуатации экскаваторов, анализ опубликованных трудов и проектных материалов, натурные наблюдения и хронометраж работы экскаваторов в различных условиях, теоретические исследования с применением методов математической статистики, экономико-математического моделирования и ЭВМ.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы заключается в разработке ме-
тодики оценки различных экскаваторно-автомобильных комплексов для обоснования оптимальной структуры экскаваторного парка и расстановки экскаваторов по забоям рабочей зоны глубоких карьеров.
ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ подтверждается обобщением опыта эксплуатации экскаваторов различной мощности на многих карьерах России и ближнего зарубежья, использованием методов математической статистики при изучении закономерностей взаимодействия экскаваторов и средств транспорта, применением промышленных экспериментов при исследовании погрузочно-транспортного процесса, технико-экономического анализа, научного обобщения результатов, а также практическим использованием результатов исследований Косто-мукшским ГОКом. Результаты работы базируются на исследованиях, проведенных на Качканарском, Костомшукском, Соколовско-Сарбайс-ком. Центральном и Северном Криворожских ГОКах, угольном разрезе _ "Нерюнгринский" ПО Якутуголь.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы докладывались на Отраслевой научно-технической конференции молодых ученых (Свердловск, 1983г)., Всесоюзном научно-техническом совещании (Свердловск. 1984г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы разработки глубоких карьеров и пути их решения" (Кривой Рог, 1987г.), Международном симпозиуме по проблемам прикладной геологии, горной науки и производства (Санкт-Петербург, 1993г.), на технических, совещаниях Костомиукского, Соко-ловско-Сарбайского ГОКой (1986-1993гг.). в Институте горного дела СО РАН (Якутск. 1993г.). а также на Ученых Советах Института горного дела (г.Екатеринбург).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ' и получено авторское свидетельство на изобретение.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 112 наименований, изложенных на 144 страницах машинописного текста, включает 15 рисунков и 30 таблиц.