Граничные технико-экономические показатели применимости фронтальных погрузчиков при работе в качестве выемочно-транспортных машин

Abstract

Актуальность повышения эффективности разработки месторождений полезных ископаемых требует приближения наиболее экономичного магистрального транспорта к рабочей зоне карьера. При многоэтапной разработке сложноструктурных месторождений глубокими карьерами с относительно небольшими их размерами в плане (примерами служат золоторудные, меднорудные, алмазорудные карьеры) может быть целесообразным объединить функции выемки и транспортирования в одной машине. Цель: определение граничных технико-экономических показателей погрузчиков при использовании в качестве выемочнотранспортных машин. Граничными являются показатели экскаваторно-автомобильного комплекса в идентичных условиях. Объекты: современные высокопроизводительные погрузчики с вместимостью ковша 10-40 м3 при грузоподъемности рабочего оборудования 20-72 т и мощностью двигателя от 521 до 1715 кВт, экскаваторно-автомобильный комплекс на базе электромеханических экскаваторов-мехлопат с вместимостью ковша 12 м3 и автосамосвалов БелАЗ-7513 грузоподъемностью 136 т. Методы. Расчёты технико-экономических показателей выполнены по известным методикам, описанным в научнотехнической литературе, для машин циклического действия и фронтальных погрузчиков. Условия работы оборудования, принятые при расчётах, находятся в диапазоне рациональных для экскаваторно-автомобильного комплекса, что позволяет максимально эффективно сравнить их с фронтальными погрузчиками. Результаты. Обобщены расчетные данные о производительности, себестоимости выемочно-доставочных работ погрузчиками в зависимости от дальности транспортирования, высоты подъема, годовой производительности по горной массе с учетом типоразмера погрузчиков (вместимости ковша). Выявлены граничные параметры предпочтительных условий применения погрузчиков в качестве выемочно-транспортных машин в сравнении с экскаваторно-автомобильными комплексами. Сделан вывод о целесообразности продолжения исследований по обоснованию параметров специальных выемочнотранспортных машин.

The relevance of increasing efficiency of mineral deposits mining requires the approach of the most economical mainline transport to the working area of the quarry. At multi-stage development of complex-structured deposits by deep quarries with relatively small sizes in plan (for example, gold, copper, and diamond ore quarries), it may be advisable to combine the functions of excavation and transportation in one machine. Objective: to determine the boundary technical and economic indicators of loaders when used both as excavation machines and transport vehicles. The indicators of the excavator-automobile complex in identical conditions are the boundary ones. Objects: modern high-performance loaders with bucket capacity of 10-40 m3 when lifting capacity of working equipment is of 20-72 tons and engine power is from 521 to 1715 kW, an excavator-automobile complex based on electromechanical excavators-shovels with bucket capacity of 12 m3 , and dump trucks BelAZ-7513 with lifting capacity of 136 tons. Methods. The calculations of technical and economic indicators were carried out according to well-known methods described in the scientific and technical literature for cyclic action machines and front loaders. The operating conditions of the equipment are considered in the calculations belong in the range of rational for the excavator-automobile complex, which allows us to compare them with front-end loaders as efficiently as possible. Results. The calculated data on productivity, the cost of mining and transporting work executed by the loaders, depending on the distance of delivery, lifting height, annual productivity by rock mass, taking into account the standard type and size of the loaders (bucket capacity), are summarized. The boundary parameters of the preferred conditions for the use of loaders as excavation and transportation machines in comparison with excavator-automobile complexes are revealed. The paper gives the conclusion about the expediency of continuing research to substantiate the parameters of special excavation and transportation machines.