RU2521625C2 - Generation of dynamic forces in excavator mechanism - Google Patents

Generation of dynamic forces in excavator mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2521625C2
RU2521625C2 RU2012114279/03A RU2012114279A RU2521625C2 RU 2521625 C2 RU2521625 C2 RU 2521625C2 RU 2012114279/03 A RU2012114279/03 A RU 2012114279/03A RU 2012114279 A RU2012114279 A RU 2012114279A RU 2521625 C2 RU2521625 C2 RU 2521625C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
maximum
drive
drilling
dynamic loads
blasting
Prior art date
Application number
RU2012114279/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012114279A (en
Inventor
Виктор Алексеевич Хакулов
Виктор Николаевич Игнатов
Залим Алексеевич Хакулов
Леонид Алексеевич Ткаченко
Николай Федорович Сыцевич
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Priority to RU2012114279/03A priority Critical patent/RU2521625C2/en
Publication of RU2012114279A publication Critical patent/RU2012114279A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521625C2 publication Critical patent/RU2521625C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining particularly to openworking of rocks. Proposed method comprises setting of the drive operating and maximum possible speeds, measurement of current force and its comparison with preset magnitude. Note here that two types of zones in excavation face are localised by coordinates of gotten blast wells and actual parameters of drilling-and blasting jobs that differ in probability of maximum dynamic load expectation. At the first zone, that of probable expectation of maximum dynamic loads, located around gotten blast wells with accrual parameters of drilling-and blasting jobs not complying with design values, drive speed is changed from maximum to operating magnitude. At second zone, that of probable expectation of maximum dynamic loads and localised by the position of gotten well spacing with actual parameters of drilling-and blasting jobs, after confirmation of maximum preset digging forces, drive operating speed is set. If maximum loads are not confirmed in the next excavation cycles, drive speed is changed to maximum value. Drive maximum speed is used beyond the zones of maximum dynamic load expectation.
EFFECT: higher efficiency of excavation.

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород.The invention relates to the mining industry and can be used in the open development of rock formations.

Карьерные экскаваторы работают в тяжелых условиях, связанных с высокими динамическими нагрузками, вызванными резкопеременным характером усилий на режущей кромке ковша, которые могут усиливаться неадекватными действиями машиниста. Наличие в механической подсистеме упругих элементов усиливает динамические и резонансные явления. В процессе работы суммарное действие данных факторов вызывает механические напряжения в элементах механической подсистемы карьерного экскаватора, существенно превышающие их средние значения, приводящие к накоплению усталости в зонах концентрации напряжений в металле и появлению усталостных трещин, аварийной остановке экскаватора. Это, в конечном счете, отрицательно влияет на производительность оборудования. Известен ряд технических решений направленных на снижение динамических нагрузок в элементах механической подсистемы карьерного экскаватора. Данная группа технических решений основывается на утверждении объективной неизбежности резкопеременных нагрузок при работе экскаватора (без анализа причин), приводящих к отказам элементов системы, неплановым простоям, потере производительности. В частности известно техническое решение (И.М.Хошмухамедов. Диагностическая модель электропривода механизма подъема ковша карьерных экскаваторов www.giab-online.ru/files/Data/2005/5/9 Reshetnl7.pdf) направленное на создание диагностических моделей поиска неисправностей с целью их своевременного устранения для исключения отказов приводящих к неплановой остановке оборудования. Не отрицая полезность применения данного технического решения необходимо отметить, что оно не решает непосредственно проблему резкопеременных нагрузок при работе экскаватора, которые приводят к отказам элементов системы, неплановым простоям, а лишь обеспечивают прогноз износа, ресурса и диагностику неисправностей до отказа техники.Mining excavators work in difficult conditions associated with high dynamic loads caused by the abruptly changing forces on the cutting edge of the bucket, which can be amplified by inappropriate actions of the driver. The presence of elastic elements in the mechanical subsystem enhances dynamic and resonant phenomena. In the process, the combined effect of these factors causes mechanical stresses in the elements of the mechanical subsystem of the quarry excavator, significantly exceeding their average values, leading to the accumulation of fatigue in the zones of stress concentration in the metal and the appearance of fatigue cracks, and the emergency stop of the excavator. This ultimately negatively affects the performance of the equipment. A number of technical solutions are known aimed at reducing dynamic loads in the elements of the mechanical subsystem of a mining excavator. This group of technical solutions is based on the assertion of the objective inevitability of rapidly changing loads during excavator operation (without analysis of the causes), leading to failures of system elements, unplanned downtime, and loss of productivity. In particular, a technical solution is known (I.M.Khoshmukhamedov. Diagnostic model of the electric drive mechanism for lifting the bucket of mining excavators www.giab-online.ru/files/Data/2005/5/9 Reshetnl7.pdf) aimed at creating diagnostic models for troubleshooting with the aim their timely elimination to eliminate failures leading to unplanned shutdown of equipment. Without denying the usefulness of the application of this technical solution, it should be noted that it does not directly solve the problem of rapidly changing loads during excavator operation, which lead to failures of system elements, unplanned downtime, but only provide a forecast of wear, service life and troubleshooting before failure.

Известно техническое решение (P.M.Валиев, В.И.Попельнюхов, В.Н.Фащиленко. Анализ демпфирующих свойств экскаваторных приводов при управляющем воздействии. www.giab-online.ru/tlles/Data/2006/9/ЗЗ Valiev21.pelf). Данное решение обосновывает применение системы тиристорный выпрямитель вместо системы генератор-двигатель. Авторы утверждают, что предлагаемая система ограничивает динамические нагрузки и обеспечивает максимальное демпфирование упругих колебаний. Не отрицая полезность применения данного технического решения необходимо отметить, что оно не решает непосредственно проблему резкопеременных нагрузок при работе экскаватора, в частности не устраняются неквалифицированные действия машиниста при работе в сложных забоях, приводящие к отказам элементов системы, неплановым простоям.A technical solution is known (P.M. Valiev, V.I. Popelnyukhov, V.N. Fashchilenko. Analysis of the damping properties of excavator drives under control action. Www.giab-online.ru/tlles/Data/2006/9/ЗЗ Valiev21.pelf). This decision justifies the use of a thyristor rectifier system instead of a generator-motor system. The authors argue that the proposed system limits dynamic loads and provides maximum damping of elastic vibrations. Without denying the usefulness of applying this technical solution, it should be noted that it does not directly solve the problem of rapidly changing loads during excavator operation, in particular, unqualified actions by the driver when working in complex faces, leading to failures of system elements, unplanned downtime.

Известен ряд технических решений, которые для снижения динамических нагрузок используют возможности систем управления электроприводов экскаватора, обеспечивающих требуемый уровень и характер изменения механических напряжений в элементах трансмиссии. В техническом решении (И.Ю. Семыкина. Снижение динамических нагрузок в электроприводах карьерных экскаваторов: - дис… канд. техн. наук. - Кемерово, 2007. - 125 с.) предлагается использовать возможности регулируемого асинхронного электропривода для управления состоянием механической подсистемы приводов напора и подъема карьерного экскаватора, обеспечивающего снижение динамических нагрузок. Снижение динамических нагрузок в электроприводах карьерного экскаватора достигается путем регулирования упругих сил с использованием безынерционного источника момента. В качестве безынерционного источника момента в работе предлагается использование асинхронного двигателя с регулятором электромагнитного момента, синтезированным на основе метода скоростного градиента. Угловые скорости электродвигателей, положение и скорость ковша, упругие силы в трансмиссиях приводов напора и подъема для используемой расчетной схемы определяются в реальном времени на основе информации, содержащейся в значениях электромагнитных моментов и угловых положений валов электродвигателей. Не отрицая полезность применения данного технического решения необходимо отметить, что оно не решает непосредственно проблему резкопеременных нагрузок при работе экскаватора, в частности не устраняются неквалифицированные действия машиниста при работе в сложных забоях, приводящие к отказам элементов системы, неплановым простоям.A number of technical solutions are known which, to reduce dynamic loads, use the capabilities of the control systems of electric excavator drives that provide the required level and nature of changes in mechanical stresses in transmission elements. In the technical solution (I.Yu. Semykina. Reducing dynamic loads in electric drives of mining excavators: - diss ... candidate of technical sciences. - Kemerovo, 2007. - 125 p.) It is proposed to use the capabilities of an adjustable asynchronous electric drive to control the state of the mechanical subsystem of pressure drives and lifting a mining excavator to reduce dynamic loads. Reducing dynamic loads in electric motors of a mining excavator is achieved by adjusting the elastic forces using an inertia-free source of torque. The use of an induction motor with an electromagnetic moment regulator synthesized on the basis of the velocity gradient method is proposed as an inertia-free source of torque. The angular speeds of the electric motors, the position and speed of the bucket, the elastic forces in the transmissions of the pressure and lift drives for the calculation scheme used are determined in real time based on the information contained in the values of electromagnetic moments and angular positions of the electric motor shafts. Without denying the usefulness of applying this technical solution, it should be noted that it does not directly solve the problem of rapidly changing loads during excavator operation, in particular, unqualified actions by the driver when working in complex faces, leading to failures of system elements, unplanned downtime.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ формирования динамических усилий в механизме экскаватора (Садовников Е.М., Оленев В.А., Рехтман А.П., Казаков Н.Г., Толмачев А.В. Способ формирования динамических усилий в механизме экскаватора. Патент РФ №2007533, 1994 г.), включающий задание рабочей и возможно максимальной скоростей привода, измерение текущего усилия и сравнение его с заданным, с целью повышения надежности задают скорость привода в интервале от минимальной до максимальной, если текущие усилия меньше 0,7-0,8 максимально заданного, скорость привода снижают до величины 0,7-0,5 максимальной скорости, если текущее усилие превышает 0,7-0,8 максимально заданного.Closest to the claimed technical solution is a method of generating dynamic forces in an excavator mechanism (Sadovnikov E.M., Olenev V.A., Rekhtman A.P., Kazakov N.G., Tolmachev A.V. Method for generating dynamic forces in a mechanism RF Patent No. 20057533, 1994), which includes setting the working and possibly maximum drive speeds, measuring the current force and comparing it with the set one, in order to increase reliability, set the drive speed in the range from minimum to maximum if the current effort is less than 0, 7-0.8 maxim at a predetermined value, the drive speed is reduced to a value of 0.7-0.5 maximum speed if the current force exceeds 0.7-0.8 of the maximum specified.

Недостатком данного технического решения является то, что оно не решает непосредственно проблему резкопеременных нагрузок при работе экскаватора, потому что отсутствует связь логики работы данного технического решения с закономерностями расположения зон ожидания максимальных динамических нагрузок в экскаваторном забое.The disadvantage of this technical solution is that it does not directly solve the problem of rapidly changing loads during excavator operation, because there is no connection between the logic of this technical solution and the patterns of location of the waiting areas for maximum dynamic loads in the excavator face.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы экскаваторов в т.ч. и за счет снижения аварийности погрузочного оборудования.The objective of the invention is to increase the efficiency of excavators including and by reducing the accident rate of loading equipment.

Задача решается тем, что в экскаваторном забое по координатам погашенных взрывных скважин и фактическим параметрам буровзрывных работ в процессе экскавации позиционированием ковша устанавливают локализацию двух типов зон, различающихся по вероятности ожидания максимальных динамических нагрузок, в первой - наиболее вероятного ожидания максимальных динамических нагрузок, которая находится вокруг погашенных взрывных скважин с фактическими параметрами буровзрывных работ, не соответствующими проектным значениям, переходят с максимальной скорости привода на рабочую, во второй зоне вероятного ожидания максимальных динамических нагрузок, которая локализуется положением погашенного межскважинного пространства с фактическими параметрами буровзрывных работ, соответствующими проектным значениям, после подтверждения предельных заданных усилий черпания устанавливают режим работы рабочей скорости привода, который при неподтверждении максимальных нагрузок в последующих циклах экскавации меняют для этой зоны на режим максимальной скорости привода, за пределами зон ожидания максимальных динамических нагрузок используют максимальную скорость привода.The problem is solved in that in the excavator face according to the coordinates of the blasted wells and the actual parameters of blasting during excavation by positioning the bucket, the localization of two types of zones is established, which differ in the probability of waiting for maximum dynamic loads, in the first - the most probable expectation of maximum dynamic loads that is around extinguished blast holes with actual blasting parameters that do not match design values, go from maximum drive speed at operating speed, in the second zone of probable waiting for maximum dynamic loads, which is localized by the position of the quenched interwell space with the actual parameters of drilling and blasting operations corresponding to the design values, after confirming the maximum set digging forces, the operating speed of the drive is set, which, if the maximum loads are not confirmed, subsequent excavation cycles change for this zone to the maximum drive speed mode, outside the Denmark maximum dynamic load using the maximum speed of the drive.

На Фиг.1. представлены структурная схема и схема подключения блока анализа работы экскаватора.In figure 1. The block diagram and the connection diagram of the excavator operation analysis unit are presented.

Маркировка провода в кабеле для подключения микропроцессорных модулей к клеммам командоконтролера: 1 и 2 - двигатель подъема; 3 и 4 - двигатель напора; 5 и 6 - двигатель поворота.Marking the wires in the cable for connecting microprocessor modules to the terminals of the command controller: 1 and 2 - lift motor; 3 and 4 - pressure engine; 5 and 6 - rotation engine.

Маркировка провода в кабеле для подключения микропроцессорных модулей к клеммам шунта: 7 и 8 - шунт двигателя подъема; 9 и 10 - шунт двигателя напора. 11 и 12 подключение к сети 220 вольт.Marking the wires in the cable for connecting microprocessor modules to the terminals of the shunt: 7 and 8 - the shunt of the lift motor; 9 and 10 - shunt of the pressure motor. 11 and 12 network connection 220 volts.

13, 14, 15 - микропроцессорные модули соответственно двигателей подъема, напора и концентратор. 16 - процессор, 17 - передатчик.13, 14, 15 — microprocessor modules of lift, pressure, and hub motors, respectively. 16 - processor, 17 - transmitter.

На Фиг.2. представлен схематический разрез по блоку.Figure 2. a schematic sectional view of a block is presented.

18 - контуры массива горных пород на блоке до отбойки.18 - contours of a rock mass on the block before breaking.

19 - линия отбойки по подошве уступа.19 - blasting line on the bottom of the ledge.

20 - технологические скважины.20 - technological wells.

21 - проектное положение подошвы уступа.21 - design position of the sole of the ledge.

22 - фактическое положение подошвы уступа.22 - the actual position of the sole of the ledge.

23 - скважина, глубина которой меньше проектной.23 - well, the depth of which is less than design.

24 - экскаваторная разборка массива горных пород.24 - excavator disassembly of the rock mass.

Примеры конкретного выполненияCase Studies

Значительная часть минерального сырья, добываемая открытым способом, представлена скальными породами и экскавируется только после предварительного взрывного дробления. Скальные массивы горных пород весьма изменчивы по структуре и прочностным свойствам, поэтому расход бурения и взрывчатых веществ на отбойку 1 м3 породы могут меняться в широких пределах. Эффективность работы экскаватора зависит от качества экскаваторного забоя, оценивающегося по ряду параметров, основные из которых - качество проработки подошвы уступа, форма навала горной массы, качество дробления массива горных пород. Эти параметры по разному оказывают влияние на эффективность работы экскаватора. Если форма навала влияет на производительность через коэффициент наполнения ковша экскаватора, то от качества проработки подошвы и гранулометрического состава горной массы зависит характер динамических нагрузок и характер изменения механических напряжений в элементах механической подсистемы и упругих элементах. При неудовлетворительном качестве проработки подошвы уступа динамические нагрузки могут существенно превышать их средние значения, приводящие к накоплению усталости в зонах концентрации напряжений в металле и появлению усталостных трещин, аварийной остановке экскаватора, что, в конечном счете, отрицательно влияет на производительности оборудования.A significant part of the mineral resources mined by the open pit is represented by rock and is excavated only after preliminary explosive crushing. Rock masses of rocks are very variable in structure and strength properties, therefore, the consumption of drilling and explosives for breaking 1 m 3 of rock can vary widely. The efficiency of the excavator depends on the quality of the excavator face, evaluated according to a number of parameters, the main of which are the quality of working out the bottom of the ledge, the shape of the bulk of the rock, the quality of crushing of the rock mass. These parameters have different effects on the efficiency of the excavator. If the shape of the pile affects productivity through the fill factor of the excavator bucket, then the nature of the dynamic loads and the nature of the change in mechanical stresses in the elements of the mechanical subsystem and the elastic elements depend on the quality of the workout of the sole and the granulometric composition of the rock mass. With an unsatisfactory quality of working out the sole of the ledge, dynamic loads can significantly exceed their average values, leading to the accumulation of fatigue in the zones of stress concentration in the metal and the appearance of fatigue cracks, emergency stop of the excavator, which, ultimately, negatively affects the performance of the equipment.

Заявляемое техническое внедряется в составе автоматизированной системы, которая включает современные методы высокоточного позиционирования, средства коммуникации, современные возможности вычислительной техники, микропроцессорных средств, баз данных, языков программирования высокого уровня. Принципиальным для заявляемого технического решения является фиксация фактических параметров буровзрывных работ. В частности на стадии подготовки взрывных блоков фиксируется фактическое положение буровзрывных скважин их глубины, величины скважинных зарядов, порядок и интервалы замедления при инициировании скважинных зарядов. Формируется цифровая модель блока с фактическим положением взрывных скважин и зоной их влияния (ответственности).The inventive technical is being introduced as part of an automated system that includes modern methods of high-precision positioning, communication tools, modern capabilities of computer technology, microprocessor tools, databases, high-level programming languages. Fundamental to the proposed technical solution is to fix the actual parameters of drilling and blasting. In particular, at the stage of preparation of the blasting units, the actual position of the blasting holes of their depth, the magnitude of the well charges, the order and intervals of deceleration when initiating the well charges is recorded. A digital model of the block is being formed with the actual position of the blast holes and the zone of their influence (responsibility).

Для реализации заявляемого технического решения на экскаваторе устанавливаются средства высокоточного позиционирования ковша, микропроцессорные модули (13, 14) для определения токов двигателей напора и подъема (периферийное оборудование), см. фиг.1, а также процессорный блок (16) и средства коммуникации (17). Периферийное микропроцессорное оборудование используется для регистрации с заданной частотой токов якоря двигателей напора и подъема. По токам двигателей подъема и напора определяется усилие черпания. Программно задаются максимальные токи (усилия), соответствующие максимальным динамическим нагрузкам. При черпании в зонах ожидания максимальных динамических нагрузок устанавливается (выбирается) рабочая скорость привода. В первую очередь в качестве зон ожидания максимальных динамических нагрузок выделяются зоны ответственности скважин с параметрами БВР, отличающимися от проектных. Зоны ответственности этих скважин, особенно межскважинное пространство, позиционируются как зоны ожидания максимальных динамических нагрузок на рабочий орган и конструкцию стрелы экскаватора.To implement the claimed technical solution, the excavator is equipped with high-precision positioning of the bucket, microprocessor modules (13, 14) for determining the currents of the pressure and lift motors (peripheral equipment), see Fig. 1, as well as the processor unit (16) and means of communication (17 ) Peripheral microprocessor equipment is used to register with a given frequency of the armature currents of the pressure and lift motors. The currents of the lift and pressure motors determine the scooping force. The software sets the maximum currents (forces) corresponding to the maximum dynamic loads. When scooping in the waiting zones of maximum dynamic loads, the operating speed of the drive is set (selected). First of all, zones of responsibility of wells with BWR parameters that differ from the design ones are allocated as waiting zones for maximum dynamic loads. The zones of responsibility of these wells, especially the inter-well space, are positioned as waiting zones for maximum dynamic loads on the working body and the design of the excavator boom.

На фиг.2 представлен схематический разрез по блоку, на котором выделены контуры массива (18), линия отбойки по подошве уступа (19) во взаимосвязи с параметрами технологических скважин (20), определяющими качество проработки подошвы уступа и условия экскавации. Как видно из фиг.2, проектное (21) и фактическое (22) положения подошвы уступа отличаются. Так как наличие скважины (23), глубина которой меньше проектной, явилось причиной формирования в зоне ответственности данной скважины линии отбойки по подошве уступа с отметками выше проектного значения. Экскаваторная разборка массива горных пород (24) в данном месте до уровня проектной будет производится с максимальными динамическими нагрузками на рабочий орган и конструкцию стрелы, которые при соблюдении проектных параметров буровзрывных работ не характерны для данной категории пород. Поэтому при экскавации в этих зонах переходят с максимальной скорости на рабочую скорость привода.Figure 2 presents a schematic section through a block on which the contours of the array (18), the breakdown line along the bottom of the ledge (19) are highlighted in conjunction with the parameters of the technological wells (20), which determine the quality of the working out of the bottom of the ledge and the excavation conditions. As can be seen from figure 2, the design (21) and the actual (22) position of the sole of the ledge are different. Since the presence of a well (23), the depth of which is less than the design one, was the reason for the formation in the zone of responsibility of this well a breakdown line at the bottom of the ledge with marks above the design value. Excavation disassembly of the rock mass (24) in this place to the design level will be carried out with maximum dynamic loads on the working body and the boom design, which, subject to the design parameters of drilling and blasting operations, are not typical for this rock category. Therefore, during excavation in these areas, they switch from maximum speed to the operating speed of the drive.

В начале отработки блока (определенного типа пород на блоке) отсутствует практическое подтверждение правильности районирования массивов пород блока по категориям взрываемости и правильности выбора, соответствующих этим категориям параметров БВР. Поэтому второй по вероятности ожидания максимальных динамических нагрузок является межскважинное пространство скважин с параметрами БВР соответствующими проектным. Т.е. межскважинное пространство скважин с параметрами БВР соответствующими проектным при ошибке районирования массивов горных пород блока по категориям взрываемости становится источником зон с трудными условиями экскавации. Используя высокоточное позиционирование ковша экскаватора и фактические параметры буровзрывных работ по блоку в процессе отработки блока постоянно уточняют закономерности расположения зон с трудными условиями экскавации, в которых переходят с максимальной скорости привода на рабочую.At the beginning of mining the block (a certain type of rock on the block) there is no practical confirmation of the correctness of zoning of the rock masses of the block according to the categories of explosiveness and the correctness of the choice corresponding to these categories of parameters of the blasting zone. Therefore, the second most probable expectation of maximum dynamic loads is the inter-well space with bore-hole parameters corresponding to the design ones. Those. the inter-borehole space with BWR parameters corresponding to the design with the error of zoning of rock masses of the block by explosion categories becomes the source of zones with difficult excavation conditions. Using high-precision positioning of the excavator bucket and the actual parameters of blasting operations on the block during the block mining process, the patterns of the location of zones with difficult excavation conditions are constantly updated, in which they switch from the maximum drive speed to the working one.

В начальный период отработки зон второй по вероятности ожидания максимальных динамических нагрузок выбирается рабочая скорость привода. При черпании текущие усилия сравниваются с максимальными (предельными) заданными. В случае достижения текущих усилий максимальных (предельных) заданных значений межскважинное пространство в породах данного типа позиционируется как зоны ожидания максимальных динамических нагрузок, в которых сохраняется рабочая скорость привода. В случае если в зонах второй по вероятности ожидания максимальных динамических нагрузок текущие усилия не превышают заданных максимальных (предельных) значений, т.е. подтверждается правильность выбора районирования и параметров буровзрывных работ, устанавливают максимальную скорость привода. В этом случае межскважинное пространство скважин с параметрами БВР соответствующими проектным уже не позиционируется как зона вероятности максимальных динамических нагрузок. Эта ситуация сохраняется до установления факта (при черпании в межскважинном пространстве скважин с параметрами БВР соответствующими проектным) превышения текущих усилий черпания предельных заданных значений.In the initial period of mining zones, the second most likely to wait for maximum dynamic loads is selected operating speed of the drive. When scooping, the current efforts are compared with the maximum (limit) set. If the current efforts reach the maximum (limit) set values, the inter-well space in the rocks of this type is positioned as waiting areas for maximum dynamic loads, in which the operating speed of the drive is maintained. If in zones of the second most probable expectation of maximum dynamic loads, the current efforts do not exceed the specified maximum (limit) values, i.e. the correct choice of zoning and parameters of drilling and blasting is confirmed, the maximum drive speed is set. In this case, the inter-well space with borehole parameters corresponding to the design parameters is no longer positioned as a zone of probability of maximum dynamic loads. This situation persists until the fact is established (when scooping in the interwell space of wells with BWR parameters corresponding to the design) that the current scooping efforts exceed the limit set values.

Технический результатTechnical result

Заявляемое решение позволяет повысить эффективность процесса экскавации за счет снижения аварийности погрузочного оборудования и повышения его производительности.The claimed solution allows to increase the efficiency of the excavation process by reducing the accident rate of loading equipment and increasing its productivity.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ 2279546. Секисов Г.В., Мамаев Ю.А., Левин Д.В., Данильченко Д.Г. Способ разработки месторождений скального и полускального типов разноблочной структуры.1. RF patent 2279546. Sekisov G.V., Mamaev Yu.A., Levin D.V., Danilchenko D.G. A method of developing deposits of rocky and semi-rocky types of diverse blocks.

2. Хакулов В.В. Совершенствование проектирования буровзрывных работ для карьеров на основе саморазвивающихся моделей районирования массивов горных пород // Горный информационный аналитический бюллетень. - 2010 - №7 - С.28-31.2. Khakulov V.V. Improving the design of drilling and blasting operations for quarries based on self-developing models of zoning of rock masses // Mountain Informational Analytical Bulletin. - 2010 - No. 7 - P.28-31.

3. Коваленко В.А., Тангаев И.А., Киселев А.О. Управление горным производством на основе оперативной информации о технологических свойствах объекта разработки //Сборник докладов, Передовые технологии на карьерах КРСУ, Бишкек, 2008.3. Kovalenko V. A., Tangaev I. A., Kiselev A. O. Mining management based on operational information about the technological properties of the development object // Collection of reports, Advanced technologies in the quarries of KRSU, Bishkek, 2008.

4. Друкованный М.Ф. Методы управления взрывом на карьерах. - М.: Недра, 1973, 415 с.4. Drukovany M.F. Explosion control methods in quarries. - M .: Nedra, 1973, 415 p.

5. Ю.В.Плеханов, Л.А.Ткаченко, А.И.Филиппенко, А.Ф.Воробьев. Способ контроля учета работы экскаватора - мехлопаты. А.с. №1425277 СССР, 1988.5. Yu.V. Plekhanov, L. A. Tkachenko, A. I. Filippenko, A. F. Vorobyov. The method of controlling the account of the excavator is mechanical shovels. A.S. No. 1425277 USSR, 1988.

6. Ю.В.Плеханов, А.И.Филиппенко, В.Д.Потапов, Б.Н.Кутузов, Р.Г.Шмидт. Устройство для определения подготовленности горной массы. А.с. №765469 СССР, 1980.6. Yu.V. Plekhanov, A. I. Filippenko, V. D. Potapov, B. N. Kutuzov, R. G. Schmidt. Device for determining the readiness of the rock mass. A.S. No. 765469 USSR, 1980.

7. И.М.Хошмухамедов. Диагностическая модель электропривода механизма подъема ковша карьерных экскаваторов. www.giab-online.ru/files/Data/2005/5/9 Reshetn 17.pdf7. I.M.Khoshmukhamedov. Diagnostic model of the electric drive mechanism for lifting the bucket of mining excavators. www.giab-online.ru/files/Data/2005/5/9 Reshetn 17.pdf

8. P.M.Валиев, В.И.Попельнюхов, В.Н.Фащиленко. Анализ демпфирующих свойств экскаваторных приводов при управляющем воздействии. www.giab-online.ru/files/Data/2006/9/33 Valiev21.pdf8. P.M. Valiev, V.I. Popelnyukhov, V.N. Fashchilenko. Analysis of the damping properties of excavator drives under control action. www.giab-online.ru/files/Data/2006/9/33 Valiev21.pdf

9. И.Ю.Семыкина. Снижение динамических нагрузок в электроприводах карьерных экскаваторов: - дис… канд. техн. наук.- Кемерово, 2007. - 125 с.9. I.Yu.Semykina. Decrease in dynamic loads in electric drives of career excavators: - dis ... cand. tech. Sciences.- Kemerovo, 2007 .-- 125 p.

10. Садовников Е.М., Оленев В.А., Рехтман А.П., Казаков Н.Г., Толмачев А.В. Способ формирования динамических усилий в механизме экскаватора. Патент РФ №2007533, 1994 г.10. Sadovnikov E.M., Olenev V.A., Rekhtman A.P., Kazakov N.G., Tolmachev A.V. The method of forming dynamic forces in the mechanism of the excavator. RF patent №2007533, 1994

Claims (1)

Способ формирования динамических усилий в механизме экскаватора, включающий задание рабочей и возможно максимальной скоростей привода, измерение текущего усилия и сравнение его с заданным, отличающийся тем, что в экскаваторном забое по координатам погашенных взрывных скважин и фактическим параметрам буровзрывных работ в процессе экскавации позиционированием ковша устанавливают локализацию двух типов зон, различающихся по вероятности ожидания максимальных динамических нагрузок, в первой - наиболее вероятного ожидания максимальных динамических нагрузок, которая находится вокруг погашенных взрывных скважин с фактическими параметрами буровзрывных работ, не соответствующими проектным значениям, переходят с максимальной скорости привода на рабочую, во второй зоне вероятного ожидания максимальных динамических нагрузок, которая локализуется положением погашенного межскважинного пространства с фактическими параметрами буровзрывных работ, соответствующими проектным значениям, после подтверждения предельных заданных усилий черпания устанавливают режим работы рабочей скорости привода, который при неподтверждении максимальных нагрузок в последующих циклах экскавации меняют для этой зоны на режим максимальной скорости привода, за пределами зон ожидания максимальных динамических нагрузок используют максимальную скорость привода. A method of generating dynamic forces in the excavator mechanism, including setting the working and possibly maximum drive speeds, measuring the current force and comparing it with the set one, characterized in that localization is established in the excavation face by the coordinates of the blasted wells and the actual parameters of drilling and blasting operations during excavation by positioning the bucket two types of zones differing in the probability of waiting for maximum dynamic loads, in the first - the most probable waiting for maximum dynamic loads, which is around extinguished blast holes with actual drilling and blasting parameters that do not correspond to design values, switch from the maximum drive speed to the working one, in the second zone of probable waiting for maximum dynamic loads, which is localized by the position of the extinguished interwell space with actual parameters of drilling and blasting, corresponding to design values, after confirming the maximum set digging forces set the operating mode of operating speed of the drive, which, if the maximum loads are not confirmed in subsequent excavation cycles, is changed for this zone to the maximum drive speed mode, the maximum drive speed is used outside the waiting zones for maximum dynamic loads.
RU2012114279/03A 2012-04-11 2012-04-11 Generation of dynamic forces in excavator mechanism RU2521625C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012114279/03A RU2521625C2 (en) 2012-04-11 2012-04-11 Generation of dynamic forces in excavator mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012114279/03A RU2521625C2 (en) 2012-04-11 2012-04-11 Generation of dynamic forces in excavator mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012114279A RU2012114279A (en) 2013-10-20
RU2521625C2 true RU2521625C2 (en) 2014-07-10

Family

ID=49356908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012114279/03A RU2521625C2 (en) 2012-04-11 2012-04-11 Generation of dynamic forces in excavator mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521625C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU765470A1 (en) * 1978-10-12 1980-09-23 Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Автоматизации Угольной Промышленности Method and apparatus for limiting dynamic loads of earth-digging mechanisms of excavator
SU870598A1 (en) * 1979-10-02 1981-10-07 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Device for monitoring bucket position of dragline excavator
SU872668A1 (en) * 1979-12-14 1981-10-15 Киевский Институт Автоматики Им. 25-Съезда Кпсс Device for monitoring and registering excavator operation
RU2007533C1 (en) * 1991-04-16 1994-02-15 Производственное объединение "Уралмаш" Method of formation of dynamic forces in mechanism of excavating machine
RU2436900C2 (en) * 2009-11-30 2011-12-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Из-Картэкс" (Ооо "Из-Картэкс") Earth excavation control method and excavator for its implementation
US8401746B2 (en) * 2009-12-18 2013-03-19 Trimble Navigation Limited Excavator control using ranging radios

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU765470A1 (en) * 1978-10-12 1980-09-23 Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Автоматизации Угольной Промышленности Method and apparatus for limiting dynamic loads of earth-digging mechanisms of excavator
SU870598A1 (en) * 1979-10-02 1981-10-07 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Device for monitoring bucket position of dragline excavator
SU872668A1 (en) * 1979-12-14 1981-10-15 Киевский Институт Автоматики Им. 25-Съезда Кпсс Device for monitoring and registering excavator operation
RU2007533C1 (en) * 1991-04-16 1994-02-15 Производственное объединение "Уралмаш" Method of formation of dynamic forces in mechanism of excavating machine
RU2436900C2 (en) * 2009-11-30 2011-12-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Из-Картэкс" (Ооо "Из-Картэкс") Earth excavation control method and excavator for its implementation
US8401746B2 (en) * 2009-12-18 2013-03-19 Trimble Navigation Limited Excavator control using ranging radios

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012114279A (en) 2013-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107130966B (en) Tunnel blasting excavates damage forecast method and blasting scheme optimization regulating method
CN108241780B (en) Method for calculating torque of tunneling cutter head of composite shield in rock-soil mixed geology
CN103216264B (en) Method for controlling deformation of surrounding rock of basic rimrock layer on presplitting blasting mining roadway
Khomenko et al. Automation of drill and blast design
Liu et al. Key technologies of drilling process with raise boring method
CN109470099B (en) Rock breaking process with mixed smooth blasting and splitting blasting
Sidorenko et al. Numerical simulation of rock massif stress state at normal fault at underground longwall coal mining
CN106640035A (en) VFD control system and method for automatic optimization of drilling parameters
US11125084B1 (en) Mining method
Chen et al. Analysis and application on controlling thick hard roof caving with deep‐hole position presplitting blasting
SA520412670B1 (en) Hydraulic fracturing modelling and control
CN113330187B (en) Apparatus, method and computer program product for designing blasting order
RU2521625C2 (en) Generation of dynamic forces in excavator mechanism
CN103643996B (en) Driving face gas outbursts Prediction method based on graphic-arts technique
Stupina et al. Control and management by resource of rolling cutter bits in drilling rock massif
Sun et al. Experimental investigation of pick body bending failure
CN103967503B (en) A kind of tower interior shaft Hoisting System non-stop production reformation method
Zhukov et al. Modification of Hydraulic Hammers Used in Repair of Metallurgical Units
Paredes et al. Undercutless caving at Newcrest: towards the next generation of cave mining
Wang et al. Coal rock breaking simulation and cutting performance analysis of disc cutters
RU2521629C2 (en) Drilling-and-blasting jobs
Panchenko SUBSTANTIATING A METHOD FOR COMPUTER ANALYSIS OF THE STRESS-STRAIN STATE OF THE TUBBING ERECTOR MANIPULATOR MECHANISM.
US11448013B2 (en) Method and apparatus for percussion drilling
Zhang et al. Experimental study ON the joint application OF innovative techniques for the improved drivage OF roadways at depths over 1 KM: a case study
Hood Advances in hard rock mining technology

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150412

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170711

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190412