WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

Апробация работы. Основные положения и результатыдиссертации представлялись, докладывалисьи обсуждались: на IV Международном форуме«Минерально-сырьевые ресурсы стран СНГ»,симпозиуме «Горное оборудование,переработка минерального сырья, новыетехнологии, экология» (г. Санкт-Петербург,1996 г.); Proceedings of the 6 TH international energy conference (Beijing,China, 1996 г.); Proceedings Fourth International Symposium on MineMechanization and Automation (Brisbane, Queensland, 1997 г.); международнойконференции «Забайкалье на пути к устойчивому развитию: экология,ресурсы, управление» (г. Чита, 1997 г.);научно-практической конференции«Достижения науки и техники – развитию г.Красноярска» (г. Красноярск, 1997 г.); II международнойнаучно-практической конференции на секции«Уголь иуглепродукты»(г. Кемерово, 1997 г.); научномсимпозиуме «Неделя Горняка» (г. Москва, 1997и 2009 гг.); I научно-практическойконференции по реализации Федеральной целевойпрограммы освоения Нижнего Приангарья вКрасноярском крае(г. Красноярск, 1997 г.);Всероссийской научно-практическойконференции с международным участием«Достижения науки и техники – развитию сибирских регионов» (г.Красноярск, 1999 г.);научно-практическойконференции «Минеральные ресурсы рудногои нерудного сырья Сибири в XXI веке» (г. Новосибирск, 1999 г.); воВсероссийском выставочномцентре «Инновационный инаучный потенциал Красноярскогокрая»(г. Москва, 1999 г.); наконференции АО «Красноярскуголь» помаркетинговому исследованию иорганизации рынка КАУ (г. Красноярск, 1999 г.);научно-практической конференции «Проблемыэкологии и развития городов» (г.Красноярск, 2000 г.); международной научно-практическойконференции «Инвестиционный потенциалминерально-сырьевого комплексаКрасноярского края» (г. Красноярск, 2000 г.); IIВсероссийской научно-практическойконференции «Транспортные средстваСибири» (г.Красноярск, 2004 г.); VIII Международнойнаучно-практической конференции«Кузбасский международный угольный форум– 2006»(Кемерово, 2006 г.).

Личный вклад авторасостоит: в постановке цели изадач диссертационной работы; разработкетехнологических схем размещения ивзаимодействия добычного иперерабатывающего оборудования; созданииряда конструкций специализированныхконтейнеров и автотранспортных средствдля перевозки твердого топлива,грузоподъемного оборудования(защищенных патентами) и их систематизации;научном обосновании необходимогоколичества контейнеров, обслуживающихгрузопоток; разработке установок поусреднению углей и определении основныхфакторов, влияющих на процесс смешивания;анализе влияния различных факторов напотери угля при перевозке железнодорожными автомобильным транспортом; в проведениитеоретических и производственныхисследований, позволяющих создатьметодики расчета угольных потерь иплощадей контейнерных складов суглем.

Все результатыдиссертационной работы, перечисленные в еезаключении, получены лично автором.

Автор выражаетглубокую благодарность заслуженномудеятелю наукиРоссийской Федерации, доктору техническихнаук, профессору В.Д. Буткину за научныеконсультации и неоценимуюметодологическую помощь при работе наддиссертацией. Особая признательность С.Б.Васильеву, В.И. Зудину, А.В. Гилеву и всемсотрудникам кафедры «Горные машины и комплексы» за поддержку исодействие при выполнении работы.

Публикации. По теме диссертацииопубликованы62 печатные работы, в том числе 2 монографии, 3 учебныхпособия, представлено 11 докладов намеждународных научно-практическихконференциях, получено 2 авторскихсвидетельства и 14 патентов на изобретения.В изданиях, рекомендованных ВАК,опубликовано 12 работ.

Объем и структурадиссертации. Диссертациясостоит из введения, восьми глав,заключения и приложений. Содержит 350страниц машинописного текста, включая 122рисунка, 52 таблицы и библиографическийсписок литературы из 155наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕРАБОТЫ

В первой главе рассмотрены перспективы развитияугольной промышленности, и в частностиугольных разрезов Красноярского края, данаоценка проблемы, определены задачи иметоды исследований.

Во второй главе приведено обоснование схемразмещения и структуры комплексовкарьерного горного оборудования в забое.Даны подходы к получению углепродуктовповышенного качества (сорта).

В третьей главе рассмотрены свойства угля ифакторы, влияющие на потерю его качествапри доставке потребителю. Предложеныконструкции специализированныхконтейнеров для различных групппотребителей. Приведена математическаямодель оборота контейнеров, обслуживающихконкретный угольный поток.

В четвертой главе исследованы факторы, влияющие напотери качества угля при его перевозке вполувагонах железнодорожным транспортом иразгрузке, а также при хранении навременных складах. Представлена методикарасчета, которая позволяет оценить площадискладов при хранении угля в буртах или вконтейнерах с разными высотами буртов,ярусами установки и типамиконтейнеров.

В пятой главе определены факторы, влияющие напотери угля при его перевозкеавтомобильным транспортом. Разработанытехнические решения, позволяющиеадаптировать кузов автосамосвала кперевозке сыпучих грузов с различнымобъемным весом. Представлены конструкции специализированныхавтотранспортныхсредств-контейнеровозов.

В шестой главе рассмотрены особенности речноготранспорта. Показаны преимуществаиспользования новой технологии с точкизрения оперативности и безопасностиперевозок. Предложена математическаямодель оценки степени загрязнений,происходящих при перевозке угля навалом иоткрытом способе хранения.

В седьмой главе определены основные факторы,влияющие на процесс усреднения углей наустановке гравитационного типа.Предложены варианты устройств поусреднению углей. Изложены рекомендации помеханизации работ на складах.

В восьмой главе отражена экономическаяэффективность проекта на всех этапахпредлагаемой технологии.

Заключение содержит основные выводы ирекомендации по результатам выполненнойработы.

В приложении приведены материалы о реализацииосновных методологических и техническихрешений, предложенных в диссертации.

1. Значение итеоретические предпосылки

создания комплексовоборудования для получения

высококачественнойуглепродукции

Перспективныересурсосберегающие технологии,направленные на улучшение качества угля иповышение стабильности его характеристик,целесообразно основывать на следующихпринципах: малооперационностьтехнологического процесса полученияценных и энергонасыщенных углепродуктов,сохранное (без потерь качества иколичества), экономичное и экологичноеперемещение полученного на разрезеуглепродукта в места потреблениявысокомеханизированными системамитранспортирования и временного хранения.Этим принципам может соответствоватьиспользование специализированныхконтейнеров во всех звеньях механизациитехнологического комплекса разреза.

В результате изучениясостояния проблемы, обобщения теории и практики по теме диссертации не удалосьвыявить исследований по применению контейнерного способа доставкиуглепродукции, обеспечивающего неизменность еекачественных и количественных показателейпри доставкепотребителю.

Существенный вклад вразработку теоретических основкомплексного использования и обеспечениякачества добываемого полезногоископаемого внесли А.А. Абрамов, С.П.Артюшин, З.Ш. Беринберг, И.С.Благов, В.Д. Буткин, В.Ф. Бызов, С.И. Гройсман,Н.Х. Загиров, Л.И. Кантович, А.П. Красавин,Г.Г. Ломоносов, Д.Е. Махно,Н.В. Мельников, И.В. Пономарев, В.В. Ржевский, Н.Н.Страбыкин, К.Н. Трубецкой, П.И. Томаков, Т.Г.Фоменко, С.Э. Фридман, О.К.Щербаков.

Потери полезногоископаемого при его транспортировании ихранении изучались С.П. Амельчуговым, В.С.Веселовским, Е.И. Глузбергом, В.В. Жучковым,В.М. Ивановым, Я.С. Киселевым, С.И.Протасовым, И.В. Радовицким, В.И. Саранчуком,Ж.К. Текеновым, Л.П. Хитриным, А.И.Хрисанфовой, А.В. Швыдкиным.

Стабилизацией качествадобытого угля занимались А.В.Баскин,Н.Г. Бедрань, Н.М. Белик, Ф.Г.Грачев, В.В. Демкин, В.А. Земляков, А.И.Карякин, И.П. Крапчин, М.Ф. Кундым, А.Р.Молявко, В.П.Немчинов,Н.А. Самылин, С.А. Саракисянц, Н.В. Федоров,Р.Р. Шаль, Л.П. Шупов.

Одним из продуктовпереработки рядового угля и самым простымпо технологическому процессу полученияявляется сортовой уголь, которыйрассматривается как начальный уровеньресурсосберегающей технологии. При этомбольшое значение имеет оптимальноерасположение перерабатывающегооборудования, которое может бытьустановлено в местах добычи, пунктахпересечения транспортных коммуникаций и употребителя.

Пусть при сортировкеугля производится К его сортов, которые поставляютсяn потребителям.Обозначим mij – массу угля iго сорта, поставляемого jму потребителю заопределенный отрезок времени Т (mij 0).Тогда – масса сортовогоугля, поставляемого jму потребителю завремя Т, а – масса всегосортового угля, производимого за времяТ. Принимаем,что сортировка угля – безотходное производство, т.к.подрешетный материал – это сырье длябрикетирования или топливо для котлов спылевидным сжиганием. Тогда массадоставляемого для сортировки рядовогоугля за время Ттоже равна m.

Пусть Sj– стоимостьперевозки единицы массы угля (далее простостоимость перевозки) от пункта сортировкидо jго потребителя, j = 1,2, …, n, S0– стоимостьперевозки от разреза, поставляющегорядовой уголь, до пункта сортировки. Тогдазатраты на перевозку сортового угля отпункта сортировки до jго потребителя равныmj · Sj, азатраты на перевозку всего сортового угляот пункта сортировки равны.Учитывая затраты на перевозку рядовогоугля от разреза до пункта сортировки,получаем целевую функцию L суммарныхзатрат

,(1)

которую необходимоминимизировать для определенияоптимального места расположения пунктасортировки угля.

Все способы перевозкиугля из пункта А в пункт В обозначим GАВ. Стоимость S перевозки зависит отспособа перевозки, поэтому стоимостьперевозки по конкретному способу обозначим Sg. Если же способперевозки не оговаривается, то подстоимостью Sперевозки понимается наименьшая еестоимость среди всех возможных способовперевозки, т.е.

.

Упомянутые вышестоимости перевозок S0,S1, …, Snопределяются именно так. Способ перевозки,которому соответствует наименьшаястоимость, считается оптимальным.

Сортовой угольсуммарной массой mj, поставляемый jмупотребителю, перевозится сначала от местадобычи А допункта сортировки в составе рядового угляи затем от пункта сортировки допотребителя Вj некоторым способом со стоимостьюперевозки. Следовательно,

,(2)

где наименьшаястоимость достигается наоптимальном способе перевозки из пункта А вВj. Если расположить пункт сортировкив места добычи А, то затраты на перевозку сортовогоугля потребителям составят

.(3)

Из формул (1)–(3) следуетнеравенство

L' L,

которое доказывает, чтоминимум целевой функции (минимум затрат наперевозку угляпотребителям) отмечается при расположениипункта сортировки в месте добычи (на разрезе).При этом расположение егонепосредственно на добывающем оборудованииили на мобильном шасси в технологической цепочке сдобывающим оборудованием выгоднееустройства отдельного сортировочного пункта.Это объясняется тем, что дополнительныезатраты на перемещение сортировочногооборудования вместе с добывающим значительноменьше затрат на перегрузку, т.к.произведение массы сортировочного оборудования на егоперемещение меньше произведения массыдобытого угля на его перемещение толькопри выгрузке. Учет затрат на другие операции, связанныес выгрузкой, погрузкой и хранением угляв отдельном пунктесортировки,завершает доказательство.

Указанные решения могутбыть реализованы при работе любоговыемочно-погрузочного оборудования.

Рассмотрим машинынепрерывного действия. Учитываяособенностикарьерного фонда, изобилующего разрезамималой и средней мощности, а также то, что наразрезах с большой производственноймощностью имеются маломощныеили тонкие пласты, которые ввидунесовершенства технологии зачастуюотрабатываются в отвал, весьмаперспективным становится более широкоеприменение экскаваторов фрезерного типа, втом числе и стреловых (пат. РФ № 2315866). Опытэксплуатации экскаватора КСМ-2000РМ наразрезе Талдинский показал, что эти машиныобеспечивают полноту выемки полезногоископаемого. Поэтому предлагаетсяиспользовать экскаватор типа КСМ вместес другими горными машинами всоставе горного карьерного комплекса(ГКК) по добыче и переработкеугля. Важной особенностью экскаваторовфрезерного типа является также выход«нужного» гранулометрического состава,наиболее пригодного дляпереработки.

На рис. 1 изображенэкскаватор типа СМ, работающий втехнологической цепочке с перерабатывающимоборудованием. Исходя из специфики конкретныхразрезов и требований рынка, возможнодополнительное включение или замена одногомобильного перерабатывающегооборудования на другое.

Показанная на рис. 1технологическая цепочка лишь схема.Конечно, не на каждом разрезегорно-геологические условия даютвозможность разместить вслед заэкскаватором шлейф перерабатывающегооборудования. Однако, во-первых,перерабатывающее оборудование намобильном шасси можно устанавливатьвблизи добычного участка, связывая его с экскаватором, напримермежуступным перегружателем, и перемещать этомобильное оборудование по мерепродвижения фронта работ.

Во-вторых,компактность и относительно малаяматериалоемкость (рис. 2) экскаваторовфрезерного типа могут послужить основойдля создания ГКК по добыче и переработкеугля на одном шасси.

Рис. 1. Комплекскарьерного горного оборудования в забое (пат. РФ№ 2078928): 1 – экскаватор;2 –сепарационно-сортировочный агрегат;3 –упаковочно-

брикетный участок;4 – контейнеры

Рис. 2. График отношенияпроизводительности Q, м3/ч,к массе m, т,некоторых экскаваторовнепрерывного действия: 1– СМ 1900;2 – СМ 2600; 3 – СМ3000; 4 – СМ3600; 5 – СМ 4200; 6 – КСМ 2000; 7 – КСМ 2000РМ; 8 – КСМ 4000; 9 – EASI-1224 «HURON»; 10 – 5Е «VOEST ALPINE»; 11 – ЭРГВ-630.9/05(Ц);12 – ЭР-630.10,5/1(Г); 13 –ЭРП-1250.16/1(Г); 14– ЭРП-1250.16/1(Г);15 – ЭР-1250.17/1ОЦ; 16– ЭРП-2500.21.4/1;17 – ЭРШРД-5250.22/2; 18 – ЭРШРД-5000.50/3; 19 – ЭРШР-5000.40/7; 20 – SRS(K)-470; 21 – SRS(K)-2000; 22 – SRS-2400; 23 – KU-300;

24 – KU-800; 25 – SchRS-1500

На рис. 3 представленвариант ГКК по добыче и переработке угля.Грузоподъемное оборудование обеспечиваетперегрузку с ГКК на транспортные средствагруженых и в обратном направлении порожнихконтейнеров, а также необходимых дляработы ГКК расходных материалов, напримерсвязующего для брикетного участка. На ГККпредусмотрена также отгрузка рядовогоугля без переработки.

Рис. 3. Горный карьерныйкомплекс для экскавации угля с получениемвысококачественных углепродуктов (пат. РФ№ 2083839): 1–экскавационное оборудование; 2 – сортировочныйблок; 3 – блок брикетирования; 4 – грузоподъемноеоборудование; 5 –контейнеры

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»