| УДК 622.684:629.3 | DOI: 10.21440/0536-1028-2020-7-21-32 | Скачать |
Цель работы – обоснование оптимальных уклонов автодорог при эксплуатации полноприводных автосамосвалов и разработка аналитического метода расчета объема дополнительного разноса нерабочих бортов карьера от размещения автотранспортных коммуникаций при вскрытии глубоких кимберлитовых карьеров трассами спиральной формы.
Актуальность исследования. Переход на вскрытие крутонаклонными автосъездами при использовании полноприводных автосамосвалов является одним из основных направлений повышения эффективности отработки глубоких кимберлитовых карьеров. В связи с этим весьма актуальными становятся вопросы обоснования уклонов автодорог и разработка метода расчета дополнительного разноса бортов карьера от размещения автотранспортных коммуникаций.
Методика проведения исследований. При обосновании уклона автодорог для полноприводных автосамосвалов использовался физический принцип наименьшего действия, тягово-динамические, тормозные и топливные характеристики самосвалов, а также экспериментальные данные. Введено новое понятие «удельное действие». Оптимальный уклон по критерию удельного действия соответствует минимальным энергозатратам на подъем горной массы при максимальной производительности транспортных средств. Разработанный аналитический метод расчета объема дополнительного разноса бортов карьера характеризуется комплексным учетом основных технологических параметров вскрытия. Предложен графический метод определения угла нерабочего борта карьера, являющегося контролируемым параметром при вскрытии крутонаклонными автосъездами.
Результаты. Установлено, что оптимальные значения уклонов по физическому критерию удельного действия определяются зависимостями КПД трансмиссии, скоростей движения и
удельного расхода топлива полноприводными автосамосвалами от суммарного сопротивления движению на уклонах. Для автосамосвалов CAT-745С оптимальные значения уклонов автодорог со щебеночным покрытием находятся в диапазоне 0,18–0,24. Установлены закономерности влияния основных горнотехнических факторов на объем дополнительного разноса бортов от размещения автотранспортных коммуникаций. Наибольшее влияние на объем разноса оказывает глубина карьера, уклон спиральных автосъездов и мощность рудного тела. При увеличении мощности рудного тела влияние уклона снижается. Таким образом, внедрение крутонаклонного вскрытия в первую очередь рекомендуется на кимберлитовых карьерах при разработке рудных тел небольшой мощности.
Область применения результатов. Полученные результаты рекомендуется использовать в практике проектирования и эксплуатации глубоких кимберлитовых карьеров при внедрении полноприводных автосамосвалов. Результаты могут найти применение на рудных карьерах при вскрытии глубоких горизонтов спиральными автосъездами.
Ключевые слова: карьер; глубина карьера; полноприводный автосамосвал; уклон автосъезда;
принцип наименьшего действия; расход топлива; дополнительный разнос борта; угол откоса
борта; мощность рудного тела.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Акишев А. Н., Костырин В. Ф. Оптимизация проектных решений по отработке карьера
«Юбилейный» // Горный журнал. 2000. № 7. С. 33–35.
2. Чантурия В. А., Трубецкой К. Н., Каплунов Д. Р., Чаадаев А. С., Махрачев А. Ф. Комплексные
исследования и внедрение инновационных геотехнологий добычи и глубокой переработки
кимберлитов // Горный журнал. 2011. № 1. С. 10–13.
3. Акишев А. Н., Лель Ю. И., Ильбульдин Д. Х., Мусихина О. В., Глебов И. А. Технологические
решения по вскрытию и отработке глубоких горизонтов Нюрбинского карьера АК «АЛРОСА» //
Известия вузов. Горный журнал. 2017. № 7. С. 4–12.
4. Акишев А. Н., Лель Ю. И., Бокий И. Б., Исаков С. В., Глебов И. А. Инновационная технология
открытой разработки кимберлитовых месторождений с изменяемой геометрией нерабочих бортов //
Известия вузов. Горный журнал. 2018. № 8. С. 5–16.
5. Haiyong T., Yanhua S., Wenming Z., Chun J. Slip ratio control for articulated dump truck based on
fuzzy sliding mode // 2011 Int. Conf. on Consumer Electronics, Communications and Networks, CECNet
2011 – Proceedings. 2011. P. 4404–4407.
6. Мариев П. Л., Егоров А. Н., Войтов В. Т. Особенности работы карьерных самосвалов в
условиях глубоких карьеров и повышенных уклонов // Горный журнал. 2011. № 10. С. 63–66.
7. Brown D., Heather R. Development of off-highway articulated dump trucks // SAE Technical Paper,
D. J. B. Engineering Ltd. 1979. 12 c.
8. Зырянов И. В., Цымбалова А. И. Испытания САТ-740 В на крутонаклонных съездах карьера
«Удачный» АК «АЛРОСА» // Горное оборудование и электромеханика. 2013. № 9. С. 22–25.
9. Лель Ю. И., Горшков Э. В., Ермолаев А. И., Ворошилов Г. А., Неволин Д. Г., Довженок А. С.
Обоснование оптимальных уклонов автодорог при разработке нагорно-глубинных карьеров //
Известия вузов. Горный журнал. 2012. № 2. С. 5–12.
10. Веретенников В. Г., Синицын В. А. Метод переменного действия. М.: Физматлит, 2005. 272 с.
11. Артамонов М. Д., Иларионов В. А., Морин М. М. Теория автомобиля и автомобильного
двигателя. М.: Машиностроение, 1968. 283 c.
12. Вилкул Ю. Г., Слободянюк В. К., Максимов И. И. Теоретические основы определения
объемов горнокапитальных работ при вскрытии глубоких карьеров трассами спиральной формы //
ГИАБ. 2007. № 7. С. 17–23.
Поступила в редакцию 3 августа 2020 года
