Search

The method of increasing the efficiency of using one of the most common means of auxiliary transport in underground coal mines—suspended monorails—is presented. Increase of velocity is one of the key parameters to improve the efficiency and economical effect related with the underground auxiliary transport. On the other hand, increasing the velocity results in bigger value of force acting on the suspended monorail route and its suspensions. The most important issue during increasing the velocity is ensuring the required safety for the passengers and not overloading the infrastructure. In order to analyze how increasing velocity influences the level of loads of the route suspension and the steel arch loads, the computational model of suspended monorail was developed. The computational model included both the physical part (embedded in the program environment based on the Multi-Body System method) and the components of the monorail control system. Two independent software environments were cooperating with each other through the so-called co-simulation. This model was validated on the base of results obtained on the test stand. Then, the numerical simulations of emergency braking with different values of velocity were conducted, which was not possible with the use of physical objects. The presented study can be used by the suspended monorail’s producers during the designing process, and leads to increase the safety on underground transportation routes.

Growing demand for raw materials forces mining companies to reach deeper deposits. Difficult environmental conditions, especially high temperature and the presence of toxic/explosives gases, as well as high seismic activity in deeply located areas, pose serious threats to humans. In such conditions, running an exploration strategy of machinery parks becomes a difficult challenge, especially from the point of view of technical facilities inspections performed by mining staff. Therefore, there is a growing need for new, reliable, and autonomous inspection solutions for mining infrastructure, which will limit the role of people in these areas. In this article, a method for detection of conveyor rollers failure based on an acoustic signal is described. The data were collected using an ANYmal autonomous legged robot inspecting conveyors operating at the Polish Ore Enrichment Plant of KGHM Polska Miedź S.A., a global producer of copper and silver. As a part of an experiment, about 100 m of operating belt conveyor were inspected. The sound-based fault detection in the plant conditions is not a trivial task, given a considerable level of sonic disturbance produced by a plurality of sources. Additionally, some disturbances partially coincide with the studied phenomenon. Therefore, a suitable filtering method was proposed. Developed diagnostic algorithms, as well as ANYmal robot inspection functionalities and resistance to underground conditions, are developed as a part of the “THING–subTerranean Haptic INvestiGator” project.

Актуальность исследования. Функционирование горнодобывающих предприятий в современных условиях характеризуется активным воздействием факторов внешней и внутренней среды. В условиях нестабильной внешней среды, при переходе от одного этапа разработки к другому, подсистемы горнодобывающих предприятий должны подчиняться цели обеспечения устойчивого функционирования предприятия - обеспечению выходных потоков с заданными параметрами. В этот период изменяется устойчивость горнотехнической системы, что оказывает влияние на состояние экономической и социальной подсистем горнодобывающих предприятий, а также на состояние окружающей среды, вызванное изменениями в параметрах технологии и технологических процессах. Это требует разработки новых подходов и принципов управления работой горнодобывающих предприятий, основанных на согласовании экономических целей с целями в области экологии и социального развития. Цель: разработка концепции устойчивого развития горнотехнических систем в переходные периоды разработки месторождений на основе систематизации существующих принципов устойчивого развития в горнодобывающей отрасли. Объекты: горнодобывающее предприятие, горнотехническая система, система вскрытия карьера. Методы: обзор научной литературы, структурно функциональный анализ, системный анализ. Результаты. Обоснована ключевая роль системы вскрытия в структуре горнотехнической системы для обеспечения целей устойчивого развития горнодобывающих предприятий. Выполнена систематизация принципов устойчивого функционирования и развития горнодобывающих предприятий и его систем с выделением четырех групп принципов: общесистемные принципы управления, принципы развития горнодобывающих предприятий, принципы развития горнотехнической системы, принципы развития подсистем горнотехнической системы. В основу предлагаемой системы принципов положена идея последовательного преобразования подсистем горнотехнической системы на всех этапах проектирования и эксплуатации, учитывающая экономические, социальные и экологические аспекты с целью обеспечения заданных параметров функционирования горнодобывающих предприятий. Предложена концепция устойчивого развития горнотехнической системы в переходные периоды разработки. Использование предлагаемого подхода в период перехода от открытых горных работ к открытоподземному способу разработки позволяет улучшить экономические, экологические и социальные показатели функционирования систем горнодобывающих предприятий. The relevance. Functioning of mining operations in modern conditions is characterized by the active influence of external and internal factors. In the conditions of unstable external environment, upon transition from one development stage to another, subsystems of mining operations have to submit to the purpose of ensuring steady functioning of the enterprise - providing output streams with the set parameters. During this period stability of mining and technical systems changes that have an impact on a condition of economic and social subsystems of mining operations, and also on the state of environment caused by changes in parameters of technology and engineering procedures. It demands the development of the new approaches and the management principles of work of the mining operations based on coordination of economic targets with the purposes in the field of ecology and social development. The main aim of the research is to form sustainable development concept of mining and technical systems in transitional periods of open pit mining based on systematization of the existing principles of sustainable development in the mining industry. Objects: mining operations, mining and technical systems, opening-up system of opencast. Methods: literature review, structural and functional analysis, system analysis. Results. The paper substantiates the key role of the opening-up system of opencast in the structure of the mining and technical systems for achieving sustainable development goals of the mining operations. The systematization of the sustainable functioning and development principles of the mining operations and their systems were carried out, four groups of principles were highlighted: system-wide principles of management, development principles of the mining operations, development principles of mining and technical systems, development principles of the subsystems of mining and technical systems. The idea of consecutive transformation of the subsystems of mining and technical systems at all design stages and operation considering economic, social and ecological aspects for ensuring the established parameters of functioning of the mining operations is the basis for the offered system of the principles. The authors proposed the concept of sustainable development of mining and technical systems in transitional periods of open pit mining. The use of the proposed approach during transition from open pit mining to the open-underground mining allows us to improve the economic, environmental and social indicators of the functioning of the mining operations systems.

In article the expediency of application steeply lifts in quarry is proved at the combined way of working out of deposits. Authors change of the scheme of opening with the device conveyor or open-pit the lift in quarry for the purpose of increase of efficiency of the combined working off of deposits is offered., В статье обоснована целесообразность применения крутонаклонных подъемников в карьере для транспортирования горной массы при комбинированном способе разработки месторождений. Авторами предлагается изменение схемы вскрытия с устройством конвейерного или скипового подъемника в карьере с целью повышения эффективности комбинированной отработки месторождений.

The article considers the problem of choosing the actual mining equipment for open pit mining. The influence of the width of the transports berm on the open pit parameters and the amount extracted from the quarry rock., В статье рассмотрена актуальная проблема выбора горнотранспортного оборудования для открытых горных работ. Определено влияние ширины транспортной бермы на параметры карьера и объем извлекаемой из карьера горной массы.

El rendimiento general del laboreo minero de los frentes de arranque en las minas de la Empresa Comandante Ernesto Guevara de Moa, se encuentra por debajo de las productividades medias de explotación establecidas para cada una de las líneas de equipos que forman el conjunto tecnológico arranque-carga- transporte. En el trabajo se exponen criterios sobre el rendimiento de los equipos mineros y su productividad, se analiza el comportamiento del conjunto excavadora- camión para dos variantes de explotación aplicados en la Mina: Excavadora-Camión articulado y excavadora-Camión rígido. Se obtienen magnitudes de los diferentes índices técnico-económico-productivos del equipamiento sobre cuya base se determinaron las productividades y el consumo de combustible específico de las operaciones. Los resultados se fundamentan en aspectos técnico-productivos e incluyen criterios comparativos entre la tecnología Excavadora-Camión articulado contra excavadora-Camión rígido. Se determinó la variante más efectiva desde el punto de vista consumo energético y minero técnico del conjunto Excavadora-Camión. The general efficiency of the mining work of the outburst fronts in the locations of the Company Ernesto Guevara of Moa is below the productivities established stockings of exploitation for each one of the lines of teams that form the group technological outburst-load -transports. In the work approaches are exposed about the yield of the mining teams and their productivity, the behavior of the group is analyzed excavating truck for two variants of exploitation applied in the Mine: excavator-articulate truck and excavator- rigid truck. Magnitudes of the different technician-economic-productive indexes of the basic equipment are obtained on whose base cycles and productivities, and the consumption of specific fuel of the operations was determined. The results are based in technician-productive aspects and include comparative approaches among the technique current excavator-articulate truck and excavator- rigid truck.

Представлены опыт внедрения, проблемы и перспективы частотно- регулируемого асинхронного электропривода в горных машинах, а именно, реализация тягового электропривода самоходного пневмоколесного вагона В15К, построенного на одном преобразователе частоты и четырех асинхронных двигателях, подключенных параллельно, без датчиков обратных связей. In the article the following issues are observed: implementation experience, problems and perspectives of the frequency-controlled asynchronous drive in mining machines, in particular, the implementation of traction electric drive of selfpropelled pneumowheel car V15K constructed with only one frequency converter and four parallelly connected asynchronous engines without feedback sensors. Кодкин Владимир Львович – доктор технических наук, профессор кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск. Область научных интересов – автоматическое управление, нелинейные системы, автоматизированный электропривод. Контактный телефон: 8 (351) 267-93-21. Kodkin Vladimir Lvovich – Doctor of Science (Engineering), Professor of “Electric Drive and Production Units Automation” Department of South Ural State University, Chelyabinsk. Research interests: automatic control, nonlinear systems, automated electric drive. Contact telephone number: 8 (351) 267-93-21. Аникин Александр Сергеевич – доцент кафедры «Электротехника и возобновляемые источники энергии», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск. Область научных интересов – силовая электроника, автоматизированный электропривод. Контактный телефон: 8 (351) 267-93-21. Anikin Aleksandr Sergeevich – Associate Professor of “Electrical Engineering and Renewable Energy Sources” Department of South Ural State University, Chelyabinsk. Research interests: power electronics, automated electric drive. Contact telephone number: 8 (351) 267-93-21. Мальчер Марк Алексеевич – главный конструктор ОАО «Копейский машиностроительный завод», г. Копейск. Область интересов – проектирование горной техники для подземной разработки месторождений угля, калийной руды и каменной соли. Контактный телефон: 8 (35139) 7-34-07. Malcher Mark Alekseevich – Chief designer of JSC “Kopeysk Machine-Building Plant”, Kopeysk. Research interests: designing of mining machines for underground mining of coal deposit, potash mineral and rock salt. Contact telephone number: 8 (35139) 7-34-07.

Представлены опыт внедрения, проблемы и перспективы частотно-регулируемого асинхронного электропривода в горных машинах, а именно, реализация тягового электропривода самоходного пневмоколесного вагона В15К, построенного на одном преобразователе частоты и четырех асинхронных двигателях, подключенных параллельно, без датчиков обратных связей. The article presents the adaptation experience, problems and prospects of frequency- controlled asynchronous drive on mining transport, namely implementation of tractive drive of self-propelled pneumowheel car V15K. The drive contains one frequency converter and four parallel-connected induction motors without feedback sensors. Аникин Александр Сергеевич - аспирант кафедры электропривода и автоматизации промышленных установок Южно-Уральского государственного университета. Область научных интересов: силовая электроника, автоматизированный электропривод. Контактный телефон: 8-(351) 267-93-21. Anikin Alexander Sergeevich - postgraduate student of the Electric Drives and Automation of Industrial Installations department of South Ural State University. Scientific interests: power electronics, automated electric drive. Contact telephone: 8-(351) 267-93-21