Особенности размещения модуля измельчения при внутрикарьерной переработке торфяного сырья

А.В. Михайлов, Ю.А. Казаков, Г.С. Козачков
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №5 / 2024 стр.94-100

Резюме: В статье представлен анализ рациональной схемы карьерной добычи торфяного сырья с применением системы внутрикарьерной переработки In-pit crushing and conveying (IPCC). Технологии освоения торфяных месторождений претерпевают изменения с поэтапной модернизацией добычных работ и соответствующего оборудования в современных тенденциях повышения производительности горных машин и оборудования для добычи и переработки полезных ископаемых. В результате анализа системы внутрикарьерной переработки установлена необходимость внедрения измельчающего модуля в технологию экскаваторной добычи торфяного сырья, раскрывающего преимущества внутрикарьерного обогащения. В соответствии с пооперационным движением потока сырья в технологической схеме системы IPCC при соблюдении принципа технологического разрыва предложена выгрузка экскавированного торфяного сырья в промежуточный отвал для обеспечения эксплуатации добычного и перерабатывающего оборудования без необходимости согласования их производительностей. Размещение модуля измельчения с перемещением по фронту работ совместно со смещением промежуточного отвала соответствует сокращению времени вспомогательных операций на передвижку модуля. В связи с этим определена мобильная компоновка модуля измельчения, обусловленная сокращением дистанции транспортирования влажного экскавированного торфяного сырья с обеспечением требуемой проходимости при перемещении по грунту со слабой несущей способностью. В соответствии с мобильным исполнением конструкции модуля выбрана лыжная ходовая часть, воплощающая в себе преимущества стационарного и мобильного способов компоновки измельчителя внутри карьера.

Ключевые слова: экскаваторный способ, карьерная добыча сырья, внутрикарьерное обогащение, модуль измельчения, размещение оборудования

Для цитирования: Михайлов А.В., Казаков Ю.А., Козачков Г.С. Особенности размещения модуля измельчения при внутрикарьерной переработке торфяного сырья. Горная промышленность. 2024;(5):94–100. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5-94-100

Информация о статье

Поступила в редакцию: 11.07.2024

Поступила после рецензирования: 27.08.2024

Принята к публикации: 16.09.2024

Информация об авторах

Александр Викторович Михайлов – доктор технических наук, профессор кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Юрий Алексеевич Казаков – кандидат технических наук, ассистент кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. СанктПетербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Григорий Сергеевич Козачков – аспирант кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Габов В.В., Задков Д.А., Прялухин А.Ф., Садовский М.В., Молчанов В.В. Совершенствование конструкции шнекового исполнительного органа очистного комбайна. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023; (11-1):51–71. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_51 Gabov V.V., Zadkov D.A., Pryaluhin A.F., Sadovsky M.V., Molchanov V.V. Mining combine screw executive body design. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11-1):51–71. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_51

2. Литвиненко В.С., Петров Е.И., Василевская Д.В., Яковенко А.В., Наумов И.А., Ратников М.А. Оценка роли государства в управлении минеральными ресурсами. Записки Горного института. 2023;259:95–111. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.100 Litvinenko V.S., Petrov E.I., Vasilevskaya D.V., Yakovenko A.V., Naumov I.A., Ratnikov M.A. Assessment of the role of the state in the management of mineral resources. Journal of Mining Institute. 2023;259:95–111. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.100

3. Габов В.В., Задков Д.А., Нгуен В.С., Хамитов М.С., Молчанов В.В. К проблеме совершенствования рабочего инструмента горных выемочных машин. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(6-2):205–222. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_62_0_205 Gabov V.V., Zadkov D.A., Nguyen V.X., Hamitov M.S., Molchanov V.V. To the problem of improvement the working tools of mining excavation machines. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2022;(6-2):205–222. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_62_0_205

4. Копосов П.В., Жуков И.А., Бойко В.С. Обзор кинематических схем дробильных машин с непрямолинейной формой щеки. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11-1):102–115. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_102 Koposov P.V., Zhukov I.A., Boiko V.S. Justification of the practical application of jaw crushing machines with a non-linear cheek shape. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11-1):102–115. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_102

5. Олизаренко В.В., Великанов В.С. Определение производительности одноковшового гусеничного экскаватора с учетом профессиональных навыков машиниста. В кн.: Першина Г.Д. (ред.) Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. Магнитогорск: МГУТ им. Г.И. Носова; 2009. Т. 9. С. 85–91.

6. Михайлов А.В., Казаков Ю.А., Гарифуллин Д.Р. Короткова О. Ю., Агагена А. Анализ структуры мобильного комплекса для добычи органогенного сырья карьерным способом. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(6-1):317–330. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_61_0_317 Mikhailov A.V., Kazakov Yu.A., Garufullin D.R., Korotkova O.Yu., Agaguena A. Analysis of the mobile complex structure for organogenic materials mining by in-pit method. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2022;(6-1):317–330. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_61_0_317

7. Афанасьев А.Е., Малков Л.М., Смирнов В.И. Технология и комплексная механизация разработки торфяных месторождений. М.: Недра; 1987. 311 с.

8. Osanloo M., Paricheh, M. In-pit crushing and conveying technology in open-pit mining operations: a literature review and research agenda. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2019;34(6):430–457. https://doi.org/10.1080/17480930.2019.1565054

9. Kuvshinkin S.Y., Ivanova P.V. Developing a methodology for estimation of excavation techniques for given operating conditions. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019;378:012121. https://doi.org/10.1088/1755-1315/378/1/012121

10. Drebenstedt C. The responsible mining concept – contributions on the interface between science and practical needs. In: Drebenstedt C., Singhal R. (eds)

11. Фомин С.И., Овсянников М.П. Обоснование оптимальных технико-экономических параметров карьера при этапной разработке рудных крутопадающих месторождений. Записки Горного института. 2022:1–10. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.73 Fomin S.I., Ovsyannikov M.P. Substantiation of the optimal performance parameters for a quarry during the stagewise development of steeply dipping ore deposits. Journal of Mining Institute. 2022:1–10. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.73

12. Мякотных А.А., Иванова П.В., Иванов С.Л. К вопросу классификации комплексов добычи торфяного сырья. Горная промышленность. 2023;(6):137–142. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-6-137-142 Myakotnykh A.A., Ivanova P.V., Ivanov S.L. On classification of peat extraction complexes. Russian Mining Industry. 2023;(6):137–142. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-6-137-142

13. Shibanov D., Agaguena A., Annakulov T. Extraction of inclined exit ledges in coal mines in presence of mobile crushing and conveyor complexes. International Journal of Engineering. 2024;37(8):1658–1666. https://doi.org/10.5829/IJE.2024.37.08B.17

14. Чебан А.Ю. Технология разработки сложноструктурного месторождения апатитов и выемочно-сортировочный комплекс для ее осуществления. Записки Горного института. 2019;238:399–404. https://doi.org/10.31897/PMI.2019.4.399 Cheban A.Y. Engineering of complex structure apatite deposits and excavating-sorting equipment for its implementation. Journal of Mining Institute. 2019;238:399–404. https://doi.org/10.31897/PMI.2019.4.399

15. Abbaspour H. Optimum location and relocation plan of semi-mobile in-pit crushing and conveying systems in open-pit mines by transportation problem. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2019;33(5):297–317. https://doi.org/10.1080/17480930.2018.1435968

16. Paricheh M., Osanloo M., Rahmanpour M. In-pit crusher location as a dynamic location problem. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2017;117(6):599–607.

17. Павликов В.А., Павликов С.В., Павловский А.С., Павловский Д.А., Бадамянц В.Г., Григорян Р.Ц. и др. Транспортное средство высокой проходимости: Патент №2814872 C2 Российская Федерация, МПК B62D 57/028. №2021123210: заявл. 04.08.2021: опубл. 05.03.2024.

18. Петров А.А., Зюзин Б.Ф. Свойства и показатели проходимости болотоходных шагающих машин при передвижении по неосушенным торфяным болотам. Труды Инсторфа. 2023;(28):28–49. Petrov A.A., Zyuzin B.F. Properties and indicators of patency of mire walking machines when moving through the undried peat mires. Trudy Instorfa. 2023;(28):28–49. (In Russ.)

19. Johnson M. Impact of in-pit crushing and conveying on pit shell optimization. Deswik; 2015. 16 p. Available at: https://www.deswik.com/wp-content/uploads/2015/10/Impact-of-IPCC-on-Pit-Shell-Optimization.pdf (accessed: 15.04.2024).

20. Иванов С.Л., Иванова П.В., Кувшинкин С.Ю. Оценка наработки карьерных экскаваторов перспективного модельного ряда в реальных условиях эксплуатации. Записки Горного института. 2020;242:228–233. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.2.228 Ivanov S.L., Ivanova P.V., Kuvshinkin S.Y. Promising model range career excavators operating time assessment in real operating conditions. Journal of Mining Institute. 2020;242:228–233. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.2.228

21. Юдин А.В., Шестаков В.С. Выбор оборудования и оценка схем мобильных карьерных комплексов при отработке закарстованных месторождений. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2017;(1):92–100. Iudin A.V., Shestakov V.S. Equipment selection and the estimation of mobile open pit units schemes when mining karst deposits. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Gornyi Zhurnal. 2017;(1):92–100. (In Russ.)

22. Nehring M., Knights P.F., Kizil M.S., Hay E. A comparison of strategic mine planning approaches for in-pit crushing and conveying, and truck/shovel systems. International Journal of Mining Science and Technology. 2018;28(2):205–214. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2017.12.026

23. Логинов Е.В., Масальский С.С., Петров К.Д. Обоснование технологической схемы работы комплекса выемочно-погрузочной техники и автотранспорта на карьере. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(9-1):22–34. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_91_0_22 Loginov E.V., Masalskiy S.S., Petrov K.D. Justification of technological scheme of work of the complex of extraction and loading equipment and automobile transport in open-pit mining. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(9-1):22–34. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_91_0_22

24. Чебан А.Ю., Хрунина Н.П. Модернизация транспортно-перегрузочного оборудования при ведении открытых горных работ. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017;15(1):10–14. Cheban A.Yu., Khrunina N.P. Modernization of transportation and handling equipment in opencast mining. Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2017;15(1):10–14. (In Russ.)

25. Котляренко В.И., Барахтанов Л.В. Обзор основных типов движителей транспортных средств высокой проходимости. Журнал автомобильных инженеров. 2016;(6):24–29. Kotlyarenko V.I., Barahtanov L.V. The review of main types of movers for vehicles with high trafficability. Zhurnal Avtomobilnykh Inzhenerov. 2016;(6):24–29. (In Russ.)

26. Замалиев Н.М., Жалбыров Ж.Д., Валиев Н.Г., Ахматнуров Д.Р., Жансейтов А.Т. Разработка предложений по совершенствованию циклично-поточной технологии для месторождения «Бозшаколь». Уголь. 2024;(2):58–64. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2024-2-58-64 Zamaliev N.M., Zhalbypov Zh.D., Valiev N.G., Akhmatnurov D.R., Zhansejtov A.T. Development of proposals to improve the In Pit Crushing and Conveying System (IPCC) for the Bozshakol deposit. Ugol’, 2024;(2):58–64. (In Russ.) https://doi.org/10.18796/0041-5790-2024-2-58-64

27. Берсенёв В.А., Семёнкин А.В., Сумина И.Г. Строительство конвейерных подъемников на бортах карьеров. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(3-1):518–529. Bersenev V.A., Semenkin A.V., Sumina I.G. Construction of conveyor lifts on the sides of pits. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2020;(3-1):518–529. (In Russ.)

28. Евзеров В.Я. Торф – неиспользованный сырьевой ресурс северо-запада Российской Арктики. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2021;18:160–164. https://doi.org/10.31241/FNS.2021.18.029 Yevzerov V.Ya. Peat – as an untapped resource of the North-Western Russian Arctic. Trudy Fersmanovskoi nauchnoi sessii GI KNTs RAN. 2021;18:160–164. (In Russ.) https://doi.org/10.31241/FNS.2021.18.029

29. Moreno J.J., Kendall S., Ortiz A. Dewatering options for management of fine gold tailings in Western Australian Goldfelds. In: Jewell R.J., Fourie A.B. (eds). Paste 2018: Proceedings of the 21st International Seminar on Paste and Thickened Tailings, Australian Centre for Geomechanics. Perth; 2018, pp. 413–424. https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1805_34_Moreno

30. Глебов А.В. Методические принципы выбора основного оборудования структур механизации циклично-поточной технологии. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(5-2):296–308. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_52_0_296 Glebov A.V. Methodological principles of equipment selection for cyclical andcontinuous technology mechanization. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2021;(5-2):296–308. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_52_0_296