Определение условий использования драглайнов при формировании одноярусного внутреннего отвала

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:


Е. К. Бабец, orcid.org/0000-0002-5613-9779, Государственный научно-исследовательский горнорудный институт Криворожского национального университета, г. Кривой Рог, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

A. A. Адамчук, orcid.org/0000-0002-8143-3697, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e‑mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. А. Шустов, orcid.org/0000-0002-2738-9891, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e‑mail: shustov.o.o@nmu

O. А. Анисимов, orcid.org/0000-0001-8286-7625, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e‑mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

O. А. Дмитрук, orcid.org/0000-0001-6311-6252, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e‑mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2020, (6): 005 - 014

https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/005



Abstract:



Цель.
Научно-практической задачей исследования является установление зависимостей безопасного расстояния расположения экскаваторов-драглайнов от высоты одноярусного внутреннего отвала скальных пород и уровня его подтопления с учетом физико-механических свойств скальных пород.


Методика.
Для достижения поставленных задач использовались следующие методы исследования: компьютерное моделирование с использованием программного обеспечения «Slide» для построения наиболее напряженных поверхностей скольжения отсыпанного массива горных пород. При этом расчеты выполнялись в ручном и в автоматическом режиме поиска наиболее напряженной (слабой) поверхности скольжения по нескольким расчетным поверхностям скольжения. Полученные данные расчетов ширины призмы возможного сдвига были проанализированы и установлена их зависимость от высоты одноярусного отвала и уровня воды во внутрикарьерном пространстве методом наименьших квадратов. Формула расчета величины расстояния от предохранительного вала до оси движения экскаватора получена с использованием теоремы косинусов и ряда тригонометрических тождеств.


Результаты.
С помощью программного комплекса «Slide» рассчитаны параметры ширины призмы возможного обрушения при коэффициентах запаса устойчивости 1,2 и 1,0 и установлены их зависимости от высоты отвала и уровня его подтопления водой, что позволило установить эффективные модели экскаваторов-драглайнов для различных условий ведения отвалообразования. Предложена формула расчета расстояния от оси движения экскаватора до предохранительного вала с учетом параметров экскаватора-драглайна и ширины приямка для разгрузки автосамосвалов.


Научная новизна.
Установлено, что при подтоплении откоса отсыпанного массива скальных пород вскрыши водой происходит изменение физико-механических свойств подошвы яруса, и устойчивость откоса начинает уменьшаться, а ширина призмы возможного обрушения – увеличиваться. После достижения критической отметки затопления водой откоса, величиной 1/5,2 от общей высоты откоса яруса, происходит увеличение устойчивости и уменьшение ширины призмы возможного обрушения за счет повышения влияния удерживающих сил веса воды во внутрикарьерном пространстве. Наибольшую устойчивость откос приобретает при максимальном затоплении его водой.


Практическая значимость.
Полученные зависимости позволили определить безопасное расстояние установления горного оборудования, а также позволили сделать выбор целесообразной модели экскаватора для ведения работ по созданию одноярусного отвала. Рекомендуемая высота яруса отвала скальных пород вскрыши при формировании его экскаватором-драглайном – не более 100–150 м, или более – только в случае подтопления откоса водой. Установлено, что экскаваторы-драглайны ЭШ 6,5-45, ЭШ 14-50 и ЭШ 10-50 эффективны для высоты яруса 100 м независимо от уровня затопления. Для формирования отвального яруса высотой 150 м эффективное использование экскаваторов ЭШ 11-70 и ЭШ 20/90 возможно при подтоплении откоса водой не менее, чем на 70 и 50 м соответственно. Для откосов одноярусных отвалов скальных пород вскрыши высотой более 150–200 м экскаваторы-драглайны ЭШ 6,5-45, ЭШ 14-50 и ЭШ 10-50 эффективны при мощности незатопленной части откоса 70–75 м, экскаватор-драглайн ЭШ 11-70 – 90–95 м, экскаватор-драглайн ЭШ 20/90 – 100–110 м.


Ключевые слова:
внутренний отвал, одноярусный отвал, затопленный глубокий карьер, устойчивость бортов, физико-механические свойства горных пород, экскаватор-драглайн, коэффициент запаса устойчивости

References.


1. Anisimov, O. O. (2018). Research on parameters of the working area on an internal dump for developing open pits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 27-34. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-1/17.

2. Lozynskyi, V., Medianyk, V., Saik, P., Rysbekov, K., & Demydov, M. (2020). Multivariance solutions for designing new levels of coal mines. Rudarsko Geolosko Naftni Zbornik, 35(2), 23-31. https://doi.org/10.17794/rgn.2020.2.3.

3. Savenko, V. Ya., & Dahua, L. (2017). Definition of the most effective method of calculation of slope stability. Automobile roads and road construction, 101, 116-128.

4. Sadovenko, I., Zahrytsenko, A., Podvigina, O., Dereviahina, N., & Brzeźniak, S. (2018). Methodical and applied aspects of hydrodynamic modeling of options of mining operation curtailment. In Solid State Phenomena (Vol. 277, pp. 36-43). Trans Tech Publications Ltd. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.277.36.

5. Nikolashin, S. Yu., Nikolashin, Yu. M., & Kebal, Ya. V. (2018). Hydro-and geomechanical conditions of internal dumping in a flooded open pit mine. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2018(6), 38-44. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-6-0-38-44.

6. Nikolashin, Yu. M., & Kebal, Ya. V. (2016). Ways of using areas of residual open-pit workings flooded by underground waters. Visnyk Kryvorizkoho Natsionalnoho Universytetu, 43, 45-47.

7. Rysbekov, K., Toktarov, A., Kalybekov, T., Moldabayev, S., Yessezhulov, T., & Bakhmagambetova, G. (2020). Mine planning subject to prepared ore reserves rationing. E3S Web of Conferences. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016800016.

8. Nikolashin, S. Yu., Nikolashin, Yu. M., & Matsak, N. A. (2017). Ecological and legal problems of providing technogenic safety during mining-technical reclamation of areas of open-pit workings of deep open pits flooded by underground waters. Problemy obespecheniia bezopasnosti pri likvidatsii posledstviy chrezvychainykh situatsiy, 1, 269-273. Retrieved from https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37158086.

9. Kalybekov, T., Rysbekov, K., Sandibekov, М., Bi, Y. L., & Toktarov, A. (2020). Substantiation of the intensified dump reclamation in the process of field development. Mining of Mineral Deposits, 14(2), 59-65. https://doi.org/10.33271/mining14.02.059.

10. Shpakov, P. S., Mirnyy, I. Ya., Dolgonosov, V. N., & Starostina, O. V. (2016). Assessment of parameters of stable internal dumps at “Bogatyr” open-cast. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2, 345-356.

11. Sotskov, V., Dereviahina, N., & Malanchuk, L. (2019). Analysis of operation parameters of partial backfilling in the context of selective coal mining. Mining of Mineral Deposits, 13, 129-138. https://doi.org/10.33271/mining13.04.129.

12. Buzylo, V., Pavlychenko, A., Savelieva, T., & Borysovska, O. (2018). Ecological aspects of managing the stressed-deformed state of the mountain massif during the development of multiple coal layers. E3S Web of Conferences, 60. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000013.

13. Buzylo, V., Pavlychenko, A., Borysovska, O., & Saveliev, D. (2019). Investigation of processes of rocks deformation and the earth’s surface subsidence during underground coal mining. E3S Web of Conferences, 123. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301050.

14. Shustov, O. O., Bielov, O. P., Perkova, T. I., & Adamchuk, A. A. (2018). Substantiation of the ways to use lignite concerning the integrated development of lignite deposits of Ukraine. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 5-13. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-3/6.

15. Babets, Y. K., Bielov, O. P., Shustov, O. O., Barna, T. V., & Adamchuk, A. A. (2019). The development of technological solutions on mining and processing brown coal to improve its quality. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (6), 36-44. https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-6/6.

16. Sobko, B. Y., Denyschenko, O. V., Lozhnikov, O. V., & Kar­dash, V. A. (2018). The belt conveyor effectiveness at the rock haulage under flooded pit excavations. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (6), 26-35. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-6/4.

17. Symonenko, V., Hrytsenko, L., & Cherniaiev, O. (2016). Organization of non-metallic deposits development by steep excavation layers. Mining of Mineral Deposits, 10(4), 68-73. https://doi.org/10.15407/mining10.04.068.

18. Denyshchenko, O. V., Shyrin, A. L., Rastsvietaiev, V. O., & Cherniaiev, O. V. (2018). Forming the structure of automated system to control ground heavy-type ropeways. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 79-85. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-4/12.

19. Kuzmenko, S., Kaluzhnyi, Y., Moldabayev, S., Shustov, O., Adamchuk, A., & Toktarov, A. (2019). Optimization of position of the cyclical-and-continuous method complexes when cleaning-up the deep iron ore quarries. Mining of Mineral Deposits, 13(3), 104-112. https://doi.org/10.33271/mining13.03.104.

20. Belmas, I., Kogut, P., Kolosov, D., Samusia, V., & Ony­shchenko, S. (2019). Rigidity of elastic shell of rubber-cable belt during displacement of cables relatively to drum. International Conference Essays of Mining Science and Practice, 109, 00005. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900005.

 

Следующие статьи из текущего раздела:

Предыдущие статьи из текущего раздела:

Посетители

3312382
Сегодня
За месяц
Всего
462
8606
3312382

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Авторам и читателям требования к авторам RusCat Архив журнала 2020 Содержание №6 2020 Определение условий использования драглайнов при формировании одноярусного внутреннего отвала