Аннотация: В работе представлены результаты моделирования, касающиеся разработки параметрической модели формирования режущей кромки ножа исполнительного органа нового класса горнопроходческой техники - геохода. Актуальность проводимых исследований продиктована необходимостью создания унифицированной методики формирования режущей кромки исполнительного органа для геоходов различных типоразмеров вследствие жесткой зависимости конструктивных параметров режущей кромки от геометрических и силовых параметров геоходов.Цель работы - получение параметрических уравнений для определения геометрических координат точек режущей кромки ножа исполнительного органа геохода в декартовых координатах.Методика проведения исследования. В работе описаны принципы параметризации сложной геометрической формы режущей кромки ножа исполнительного органа геохода. Методы исследования включают проработку геометрических форм кромки ножа, а также зависимостей ее конструктивных параметров от силовых и конструктивных параметров геохода. С этой целью из методики расчета силовых параметров ножевого исполнительного органа выделены аналитические зависимости, а затем сформированы параметрические функции, оказывающие влияние на геометрические параметры режущей кромки исполнительного органа.Результаты. В результате получена геометрическая модель режущей кромки исполнительного органа в параметрическом виде. Для демонстрации формирования линии контакта режущей кромки ножа с горной породой на основании полученных параметрических зависимостей разработана компьютерная программа с построением зависимости по вычисляемым значениям. Вследствие зависимости геометрических параметров режущей кромки от конструктивных параметров самого геохода произведено моделирование формы режущей кромки для геоходов различного диаметра. Выводы. Полученные параметрические выражения для вычисления координат линии контакта ножа исполнительного органа геохода позволяют строить линии контакта ножа с массивом пород по вводимым данным. Кроме этого, доказано утверждение, что форма режущей кромки геохода зависит от диаметра геохода, а ее геометрические параметры будут индивидуальными для каждого типоразмера геохода.

Аннотация: Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения эффективности гидравлических экскаваторов, от которых существенным образом зависит себестоимость добычи полезных ископаемых.Цель работы - усовершенствование конструкции рабочего оборудования гидравлического экскаватора и разработка методики определения рациональных параметров рабочего оборудования, обеспечивающих снижение его массы.Методология. За базовый объект, используемый для сравнения с предлагаемой конструкцией, принята модель гидравлического экскаватора с рабочим оборудованием, включающим стрелу, рукоять, ковш и гидроцилиндры поворота стрелы, рукояти и ковша. Для гидравлического экскаватора с рабочим оборудованием «прямая лопата» авторами разработана новая конструктивная схема, в которой исключаются гидроцилиндры поворота стрелы, используемые на базовой модели экскаватора, для перемещения стрелы применяется напорная штанга. В разработанной схеме рабочего оборудования на поворотной платформе установлена надстройка, в верхней части надстройки располагается напорный механизм для выдвижения напорной штанги. Напорная штанга соединена с головной частью стрелы и проходит внутри седлового подшипника. Такая схема позволяет исключить гидроцилиндры поворота стрелы, снизить изгибающий момент, действующий на стрелу, что позволит уменьшить сечение стрелы и, соответственно, ее массу. Составлены математическая модель расчета координат и усилий при копании, алгоритм и программа для ЭВМ на алгоритмическом языке Visual Basic для приложений, позволяющие определять возможные усилия в элементах рабочего оборудования в пределах рабочей зоны. Значения усилий используются при проведении оптимизации по критерию массы для подбора сечений стрелы и рукояти, для размещения гидроцилиндров. Применение критерия массы и ограничения в виде реализации требуемых технологических параметров при эксплуатации в заданных горно-технологических условиях позволит подобрать рациональные параметры элементов рабочего оборудования.Результаты. Изменение расположения элементов (исключение гидроцилиндров поворота стрелы и расположение напорного механизма на оси вращения) дает возможность увеличения вместимости ковша, следовательно, производительности экскаватора. Разработанная методика определения конструктивных параметров экскаватора обеспечивает также построение рабочей зоны и расчет усилий на зубьях ковша в ее пределах для доказательства реализации рабочих функций проектируемой новой модели.

Аннотация: Целью сравнительной оценки энергозатрат на карьерном водоотливе является уточнение методики выбора и расчета действительных параметров работы отечественных центробежных насосов типа Д и ЦНС и импортных погружных насосов типа LH и Flygt по действительным рабочим точкам пересечения характеристик: напорных насосов и расчетных внешних сетей. Результаты расчетов расхода электроэнергии центробежными и погружными насосами приведены в табличной форме при корректировке существующей схемы водоотлива Аккермановского рудника. Методика проведения исследования. По существующим методикам определены характеристики внешних сетей и количественных значений постоянной всасывающего и напорного трубопроводов центробежных и погружных насосов. Для сравнения расхода электроэнергии исследуемыми типоразмерами центробежных (Д, ЦНС) и погружных (LH, Flygt) насосов выполнено построение характеристик внешних сетей на графиках индивидуальных характеристик с определением рабочих точек, подтверждающих действительные параметры. Полученные действительные режимы работы центробежных и погружных насосов проверены на соответствие требованиям Федеральных норм и правил.Результаты и их анализ. Полученные результаты расчетов с расчетными количественными значениями расхода электроэнергии конкурентоспособных насосов типа Д, ЦНС и погружных насосов типа LH и Flygt, приведенные в табличной форме, показывают, что расход электроэнергии на водоотлив карьера насосами типоразмеров 1Д160-112 и ЦНС 300-120-360 на 20 % ниже.Область применения результатов. Результаты обоснования энергозатрат центробежными отечественными насосами водоотлива на карьерах рекомендованы к внедрению в организациях, выполняющих проекты НИР по карьерному водоотливу с импортозамещением зарубежных погружных насосов.

Аннотация: Введение. Статья посвящена рассмотрению вопросов повышения эффективности механизированной подземной добычи угля посредством обоснования рациональной структуры забойных скребковых конвейеров (ЗСК). Показано, что создание ЗСК, адаптивных к изменяющимся по мере отработки выемочных столбов горно-геологическим и технологическим условиям, способствует устойчивому функционированию очистных механизированных комплексов для добычи угля в номинальных режимах.Методология исследования. Указывается, что для удобства разработки и анализа структуры ЗСК целесообразно использование структурных формул, отображающих функциональные элементы и их связи в конструкции конвейера. Описан принцип построения и приведены примеры структурных формул известных ЗСК. Перечислены факторы, влияющие на структуру ЗСК. Отмечено, что перспективные конструкции адаптивных ЗСК должны разрабатываться с учетом возможности выполнения большего количества как основных, так и вспомогательных функций. Введено понятие забойного зарубного скребкового конвейера (ЗЗСК)...

Аннотация: Актуальность темы. При отработке крупных железорудных месторождений Курской магнитной аномалии одной из основных проблем является обеспечение экологической безопасности, в частности максимального сохранения плодородных земель. Подземный способ разработки снижает техногенную нагрузку на природную среду и позволяет разместить большую часть отходов горного производства в отработанном пространстве. Однако главным источником негативного воздействия на окружающую среду является обогатительное производство, занимающее значительные площади и характеризующееся интенсивными вредными выбросами. Размещение обогатительных комплексов под землей существенно уменьшает это воздействие.Цель исследований - оценка целесообразности подземного размещения обогатительного комплекса при отработке Воронецкого железорудного месторождения.Методы исследований. В работе использован комплексный метод исследований, включающий обоснование рациональной схемы обогащения руды, конструирование подземного обогатительного комплекса и технико-экономическое сравнение.Результаты. Разработана и представлена схема обогащения руды с получением высококачественного концентрата и выбрана цепь механизмов и аппаратов для всех стадий переработки руды, включая ее дробление, измельчение, магнитное обогащение и обезвоживание полученных продуктов. На основании параметров выбранного оборудования показана его компоновка в подземном пространстве, выполнен расчет объема камер и выработок обогатительного комплекса. Показано, что весь объем хвостов обогащения размещается в выработанном пространстве добычных камер подземного рудника без подъема их на поверхность.Выводы. Выполнена ориентировочная оценка эффективности расположения обогатительного комплекса под землей и показано, что стоимость строительства подземного комплекса сопоставима со стоимостью строительства аналогичного поверхностного обогатительного комплекса. Размещение процесса обогащения под землей позволяет существенно сократить площадь земельного отвода предприятия, выдавать на поверхность только концентрат и исключить негативное воздействие обогатительного производства на окружающую среду.

Аннотация: Исследования причин и механизма зарождения и развития опасных производственных ситуаций на угледобывающих предприятиях показали, что их развитие чаще всего обусловлено организационными факторами, а предпосылки их возникновения связаны в основном с технологическими факторами осуществления горных работ, включая принимаемые проектные решения. Поэтому возникла необходимость установить конкретные технологические факторы, которые являются предпосылками для зарождения опасных производственных ситуаций на угольных разрезах.Цель исследования. Установить факторы возникновения опасных производственных ситуаций. Определить и обосновать индикаторы зарождения опасных производственных ситуаций, получаемые на основе оценки общего состояния ведения горных работ, для учета при разработке соответствующих сценариев недопущения или предотвращения возникновения опасных ситуаций, а также диагностирования ранних признаков их появления и устранения причин развития.Методология исследования. Оценка состояния горных работ в угольном разрезе и работ по обеспечению безопасности производства с позиций возникновения и развития опасных производственных ситуаций осуществлялась в ходе проведения технологического аудита. Индикаторы состояния рабочей зоны глубоких карьеров формировались на основе анализа данных геоинформационного мониторинга горных работ, правил безопасности, а также технологических схем ведения горных работ.Результаты. На основе результатов технологического аудита состояния горных работ определены факторы, являющиеся предпосылками для развития опасных производственных ситуаций. Они стали основой для выбора технологических и организационных индикаторов возникновения опасных производственных ситуаций. Выделены условия возникновения опасных производственных ситуаций в зависимости от наличия объективных природных, технологических и организационных факторов, влияющих на безопасность работ.Выводы. Добыча угля открытым способом закономерно сопровождается возникновением и развитием опасных производственных ситуаций. Предпосылки возникновения опасных ситуаций предложено отслеживать по технологическим и организационным индикаторам - для принятия на их основе адекватных управленческих решений по недопущению возникновения опасных производственных ситуаций.

Аннотация: Ценность ресурсов для собственников горнодобывающих предприятий приобретает все большее значение, поскольку содержание горной техники обходится достаточно дорого. Увеличение объема ремонтных работ и высокие затраты на их проведение в значительной степени определяются, во-первых, качеством производственной эксплуатации горных машин и оборудования, а во-вторых, их надежностью и, что немаловажно, ремонтопригодностью. Затраты на межремонтное обслуживание - в большинстве случаев при остановке техники из-за отказа какой-либо подсистемы - превышают норму на 40-50 %. Значительное превышение затрат на аварийные ремонты является следствием использования запасных частей, имеющих скрытые дефекты, и применения методов восстановления ресурса деталей, не обеспечивающих их длительную эксплуатацию. Качество ремонтного обслуживания горной техники находится в прямой зависимости от использования эффективных методов восстановления деталей - методов упрочнения деталей как при их изготовлении на машиностроительных заводах, так и на ремонтных заводах, производящих сложные, в основном капитальные, ремонты горной техники. Немаловажное значение имеет точное соблюдение технологического процесса восстановления/упрочнения поверхности детали, контактирующей с другой деталью. Поэтому для сохранения основных фондов, в частности горнотранспортного оборудования, необходимо находить такие методы восстановления, которые бы позволили достаточно длительное время сохранять потребительские свойства техники и ее работоспособность. Содержание статьи. Приведен обзор методов восстановления/упрочнения деталей горных машин с использованием концентрированных потоков энергии. По мнению авторов, это наиболее эффективные методы, позволяющие увеличить ресурс и надежность деталей горных машин в 2-3 раза. Выбор метода восстановления/упрочнения деталей всецело зависит от мощностей ремонтной базы, наличия необходимой технологической оснастки, квалификации персонала и, что самое важное, экономической целесообразности применения того или иного метода восстановления/упрочнения. Целью работы явилось рассмотрение наиболее эффективных методов восстановления/ упрочнения деталей горных машин. Методология исследования включает анализ результатов ряда экспериментов, проведенных на горнодобывающих предприятиях, для получения сравнительных характеристик наиболее приемлемых по эффективности методов восстановления/ упрочнения деталей горных машин. Полученные результаты. Выявлены наиболее эффективные методы восстановления/ упрочнения деталей и даны рекомендации по их применению. Выводы. Установлено, что применение того или иного метода восстановления/упрочнения деталей должно быть основано на информации, содержащейся в трибологических картах, наличии необходимой оснастки и экономической целесообразности.