Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Відкрита розробка родовищ корисних копалин


Філатов Сергій Валентинович. Оптимізація параметрів автотранспортних комунікацій на кар'єрах з урахуванням гірничотехнічних факторів : Дис... канд. техн. наук: 05.15.03 / Криворізький технічний ун-т. — Кривий Ріг, 2002. — 167арк. + дод. 95арк. — Бібліогр.: арк. 156-167.



Анотація до роботи:

Філатов С. В. Оптимізація параметрів автотранспортних комунікацій на кар'єрах з урахуванням гірничотехнічних факторів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.03 – “Відкрита розробка родовищ корисних копалин”. – Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2002.

Захищаються 11 наукових праць і патент України на винахід, у яких викладено результати досліджень впливу поперечного профілю проїзної частини транспортних комунікацій кар’єрів на ширину берм, кут відкосу борта кар’єру й енергетичні показники транспортування гірських порід.

Доведено, що поперечний профіль автодороги істотно впливає на коефіцієнт опору руху самоскида, найменших значень останній набуває при ввігнутому профілі з поперечним ухилом у 20.

Досліджено параметри кочення колеса по поперечно профільованій поверхні і розроблено програму розрахунку напружень у ньому; вплив динамічних навантажень від самоскидів на стійкість відкосів берм і запропоновано методику розрахунку їхньої надійності з урахуванням віброреологічних факторів.

Розроблено техніко-економічні критерії оптимізації параметрів автотранспортних комунікацій на кар’єрах і обґрунтування складу комплексу технологічного устаткування для формування профільованих берм. Запатентовано пристрій для автоматичного вимірювання маси вантажу на кар’єрних самоскидах, що дозволяє оптимізувати завантаження і підвищити ефективність їх експлуатації.

Розроблено конструкцію автодороги з увігнутим поперечним профілем, подано компонування елементів транспортних берм, а також технологію його формування.

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій уперше на основі встановлених залежностей зміни опору кочення колеса великовантажного автосамоскида від поперечного профілю поверхні руху запропоновано нове вирішення актуального науково-практичного завдання, що полягає в оптимізації параметрів кар’єрних автодоріг залежно від гірничотехнічних факторів. Це дозволяє підвищити продуктивність кар’єрного автосамоскида.

Увігнутий поперечний профіль автодороги дає можливість зменшити ширину транспортних берм, унаслідок чого знижуються обсяги розкривних робіт. Усе це дозволить підвищити ефективність відкритих гірничих робіт за рахунок зниження собівартості транспортування та видобутку залізної руди.

Основні науково-практичні результати роботи:

1. Проаналізовано стан кар’єрного транспорту в Україні і встановлено, що на більшості підприємств він потребує оновлення. У той же час у світовій практиці простежується стійка тенденція до зростання вантажопідйомності кар’єрних автосамоскидів, що неминуче вимагатиме розширення всієї проїзної частини автодоріг і, відповідно, збільшення обсягів розкривних робіт, що зумовить погіршення техніко-економічних показників видобутку руд.

2. На основі проведеного математичного моделювання виявлено залежності напружень у колесі великовантажного автосамоскида від різних профілів і параметрів кар’єрної автодороги (опуклий, рівний, увігнутий) і встановлено, що мінімальні напруження спостерігаються при ввігнутому поперечному профілі з ухилом 20. Тому на кар’єрах раціонально будувати транспортні комунікації саме з таким профілем, який також сприяє у відводі води з поверхні автодороги.

3. При перевірці стійкого стану берм і бортів кар’єру необхідно враховувати віброреологічні явища в породних масивах, зумовлені динамічними навантаженнями від руху автосамоскидів.

4. На підставі лабораторних та промислових досліджень основних параметрів руху автосамоскида встановлено, що мінімальний коефіцієнт опору кочення, коефіцієнт уводу та коефіцієнт проковзування колеса спостерігаються при ввігнутому поперечному профілі автодороги з ухилом у 20. При цьому пляма контакту колеса з покриттям має правильну форму й оптимальну площу, що зумовлює максимальний коефіцієнт зчеплення колеса з дорогою.

5. Розроблено пристрій для автоматичного вимірювання маси вантажу на кар’єрних автосамоскидах (деклараційний патент на винахід № 30873 А GO1G 19/02), що дозволяє оптимізувати завантаження автосамоскида і підвищити ефективність його експлуатації. Необхідність впровадження названого пристрою зумовлюється вимогами “Единых норм и правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом”. Випробування ваговимірювальної системи в умовах кар’єру № 2 НКГЗК показали високу технологічність цього пристрою.

6. Розроблено нову технологію будівництва кар’єрної автодороги з увігнутим поперечним профілем. На кар’єрі №2 НКГЗК за запропонованою технологією побудовано експериментальну ділянку автодороги для транспортування порід автосамоскидами вантажопідйомністю 110-120 тонн (БелАЗ-7519, БелАЗ-7512). Випробування показали, що при ввігнутому профілі автодороги опір кочення становить 0,026, що є значно меншим, ніж при опуклому – 0,034.

7. Сукупність результатів теоретичних та експериментальних досліджень дозволяє зробити загальний висновок про те, що при впровадженні ввігнутого поперечного профілю транспортних комунікацій зменшаться обсяги розкривних робіт, витрати паливно-мастильних матеріалів, знос шин, трудоємність технічного обслуговування, поточних та капітальних ремонтів великовантажних кар’єрних автосамоскидів, що дасть можливість підвищити їх загальний ресурс та продуктивність. При цьому собівартість транспортування знизиться на 18,2%, а загальна собівартість видобутку руд – на 9,8%.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ І РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ВИКЛАДЕНО В ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ:

1. Безлуцкий Ю.Б., Бызов Б.В., Филатов С.В. Повышение эффективности работы карьерных автосамосвалов при разработке крутопадающих месторождений полезных ископаемых // Разраб. рудн. месторождений: Респ. межвед. научно–техн. сб.– Кривой Рог: КТУ, 1999. – Вып. 67. - С. 30-32.

2. Безлуцкий Ю.Б., Бызов Б.В., Филатов С.В. Качество минерального сырья: Сборник научных трудов. - Кривой Рог: КТУ, 2000. - С. 183-186.

3. Лабораторные исследования влияния профиля карьерной автодороги на параметры движения колеса большегрузного автосамосвала / Ю.Б. Безлуцкий, С.В. Филатов, С.С. Щербина, Д.Л. Репях // Разраб. рудн. месторождений: Респ. межвед. научно–техн. сб.– Кривой Рог: КТУ, 2000. – Вып. 71. - С. 66-70.

4. Безлуцкий Ю.Б., Филатов С.В., Математическое моделирование деформирования колеса большегрузного автосамосвала на дорогах с различным профилем // Разраб. рудн. месторождений: Респ. межвед. научно–техн. сб. – Кривой Рог: КТУ, 2000. – Вып. 72. - С. 114-116.

5. Пат. 98063087 Україна, МКИ АG01G19/02/ Пристрiй для автоматичного вимірювання маси вантажу на кар’єрних автосамоскидах / Ю.Б. Безлуцький, Б.В. Бизов, С.В. Філатов, В.В.Горіх; Криворізький технічний університет. № 30873; Заявл. 15.06.98; Опубл. 15.12.2000; Бюл. №7. – 11 с.

6. Філатов С.В. Исследование деформирования шины большегрузного карьерного автосамосвала в естественных условиях карьерной автодороги // Разраб. рудн. месторождений: Респ. межвед. научно-техн. cб. – Кривой Рог: КТУ, 2001. – Вып. 73. - С.104-107.

7. Жуков С.О., Федоренко С.О., Філатов С.В. Стан підготовки запасів руд до розробки на рудних кар’єрах і шляхи ліквідації відставання розкривних робіт //Вісник ЖІТІ. – Житомир: Вид. ЖІТІ, 2002. – Вип. 2(21). – С. 148-152.

8. Жуков С.А., Филатов С.В., Гирин В.С. Состояние карьерного транспорта, пути его обновления и модернизации // Гірнича електромеханіка та автоматика. – Дніпропетровськ: НГУ, 2002. - №68. – С. 16-22.

9. Филатов С.В., Жуков С.А., Гирин В.С. Влияние профилирования транспортных берм на углы нерабочих бортов карьеров // Металлургическая и горнорудная промышленность. – Днепропетровск: НГУ, 2002. - № 3.– С 131-136.

10. Жуков С.А., Филатов С.В., Гирин В.С. Расчет устойчивости транспортных берм при автотранспорте высокой грузоподъемности // Сб. научн. трудов. – Днепропетровск: НГУ, 2002. – Т.1. - №13. -С. 131-136.

11. Филатов С.В., Жуков С.А., Гирин В.С. Учет надежности устойчивого состояния борта карьера при сужении транспортных берм // Науковий вісник. – Дніпропетровськ: НГУ, 2002. – №3. - С. 39-41.

12. Безлуцкий Ю.Б., Бызов Б.В., Филатов С.В. Применение встроенной информационной системы учета и контроля работы транспортных средств // Тезисы докладов (материалы научно-технической конференции молодых специалистов) «Азовсталь-98». – Мариуполь: ОАО «Азовсталь», 1998. – С. 42-43.

Особистий внесок дисертанта в роботах, опублікованих у співавторстві, полягає в: [1] – формулюванні мети, задач та шляхів вирішення питання розширення кар’єрних автодоріг; [2, 5, 12] – розробці телескопічного важільного пристрою ваговимірювальної системи і місця його встановлення; [3] – розробці конструкції динамометричного візка і методики досліджень впливу поперечного профілю кар’єрної автодороги на основні параметри кочення колеса автомобіля; [4] – визначенні сил і моментів, що діють на колесо і застосуванні математичної моделі напружено-деформованого стану колеса великовантажного кар’єрного автосамоскида; [6] – проведенні виробничих досліджень щодо з’ясування впливу поперечного профілю автодороги на деформацію шини великовантажного кар’єрного автосамоскида і на опір її кочення; [7, 8] – аналізі стану гірничих підприємств; [9] – розробці математичних розрахунків обсягів розкриття; [10, 11] – розрахунках стійкого стану масиву.