Обоснование рациональной области и технологии применения гидравлических экскаваторов на открытых горных работах
Автор: Хакулов В.А., Шаповалов В.А., Игнатов В.Н., Карпова Ж.В., Игнатов М.В., Ногеров И.А.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Разработка месторождений полезных ископаемых
Статья в выпуске: 4 т.10, 2025 года.
Бесплатный доступ
Стеснённые условия отработки глубоких горизонтов карьера и наличие жёсткой технологической связи между продвижением горных работ на нижних и верхних горизонтах существенно усложняют работу погрузочно-транспортных комплексов и, в частности, не позволяют эффективно использовать мощные канатные карьерные экскаваторы. В то же время мобильные гидравлические экскаваторы из-за ограниченного ресурса и резкого падения надежности после 7–10 лет службы не выдерживают конкуренции с карьерными механическими лопатами при разработке тяжелых скальных пород. В результате проведения исследований и промышленных экспериментов были установлены и апробированы комбинированные решения по использованию канатных и гидравлических экскаваторов в своих рациональных областях для эффективного применения на горном производстве. Предлагаемая область приоритетного применения гидравлических экскаваторов определяется в зонах планируемой низкой концентрации буровзрывных работ, где коэффициент использования канатных экскаваторов составляет менее 0,5, а мобильных гидравлических – при условии специального геомеханического обеспечения – не менее 0,7. В то же время гидравлические экскаваторы напрямую не могут конкурировать с мощными карьерными механическими лопатами при отработке тяжёлых скальных пород. Поэтому предлагается специальная технология внутриблоковой дифференциации параметров буровзрывных работ, которая решает задачу геомеханического обеспечения эффективного внедрения гидравлических экскаваторов в горном производстве.
Коэффициент вскрыши, угол наклона борта карьера, погрузочно-транспортные комплексы, дифференциация параметров буровзрывных работ, мониторинг процесса экскавации, интеллектуальные комплексы мониторинга, ритмичность отгрузки горной массы, канатный экскаватор, гидравлический экскаватор, обратная лопата
Короткий адрес: https://sciup.org/140313240
IDR: 140313240 | УДК: 622.271.4 | DOI: 10.17073/2500-0632-2025-09-460
Justification of the rational scope and technology for the use of hydraulic excavators in surface mining
The constrained conditions of deep-pit mining and the rigid technological interdependence between operations on lower and upper horizons significantly complicate the performance of loading and haulage systems and, in particular, hinder the efficient use of large rope shovels. At the same time, due to a limited service life and a sharp decline in reliability after 7–10 years of operation, mobile hydraulic excavators cannot compete with mechanical shovels when excavating hard rock formations. Based on research and industrial experiments, combined solutions have been developed and tested for the use of rope and hydraulic excavators within their respective optimal application areas to improve the efficiency of mining operations. The proposed priority application zone for hydraulic excavators is defined in areas with a planned low concentration of drilling-and-blasting operations, where the utilisation factor of rope shovels is below 0.5, while that of mobile hydraulic excavators – with appropriate geomechanical support – is at least 0.7. At the same time, hydraulic excavators cannot directly compete with large mechanical shovels in the development of hard rock. Therefore, a specialised technology for within-block differentiation of drilling and blasting parameters is proposed to ensure the geomechanical conditions necessary for the effective integration of hydraulic excavators into mining operations.