Әдебиеттер тізімі:
1.
Хохряков В.С. Проектирование карьеров. Өңделген және толықтырылған 2-ші
басылым. М: Недра, 1980.
2.
Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. Изд.3, доп.
(2-е изд. – 1968). – М:Недра, 1974.
3.
Арсентьев А.И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. – М: Недра,
1981.
4.
Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 2. Технология и комплексная
механизация. – 4-е изд. Перераб.и доп. – М: Недра,1985.
227
5.
Ломакин М.С. Автоматические управление технологическими процессами
карьеров. – М: Недра, 1978.
6.
Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 1. Производственные процессы.
– М: Недра, 1985.
7.
Курок Г.А. Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ. –
М: Недра, 1979.
8.
Мельников Н.В., Виницкий К.Е., Меньшов В.С., Реентович Э.И. Вопросы
выбора производственной мощности карьера. – М: Наука, 1971.
9.
Мехвузовский сборник научных трудов. Проблемы теории проектирования
карьеров. Л.,1988.
ӘОЖ:822.831.3
ТЕРЕҢ КАРЬЕРЛЕРДЕГІ ТАСЫМАЛДАУ КЕШЕНІН ТИІМДІ ЖЕДЕЛ
БАСҚАРУ
Кішкенебаев Н.Б. Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік
университеті, Көкшетау, Қазақстан
Қазіргі таңда ТМД мемлекеттеріндегі темір өндіретін карьерлерде жалпы технологиялық
автокөлікпен тасымалдаудың 81,1%-ы жиынтық тасымалдаумен жүзеге асады. Жоспарда көрсетілген
тапсырмаларды орындау үшін автоөзітүсіргіштердің өнімділігін арттыру, сол арқылы олардың санын
қысқартуды техникалық және ұйымдастыру әдістері арқылы шешуге болады. Осы ғылыми мақалада
терең карьерлердегі тасымалдау кешенін тиімді жедел басқарудың математикалық моделі жасалған.
В настоящее время на железорудных карьерах стран СНГ 81,1% общего объема
технологического автотранспорта приходится на сборочные перевозки. Повышение производительности
автосамосвалов, а, следовательно, и уменьшение их числа, для выполнения планового задания, можно
решать техфническими и организационными способами. На этой научной статье разработана
математическая модель, позволяющая определять оптимальные грузопотоки для суточных интервалов
планирования
Nowadays at the iron ore quarries in the countries of CIS 81,1% capacity of technological
autotransportation works for shipping. The raising productivity of dumptruck, and consequently, decreasing of
them, for execution of plan tasks, may decide by technical and organizational ways. In this scientific article
designed the mathematical model that allows determine the optimal freight transport for the daily interval of
planning.
Өндіру жұмыстарына кететін шығындарды азайтуға елеулі ықпал ететін
карьердегі жұмыс алаңдарының терең бөліктеріне барынша жақындауды ескере
отырып, тәуліктік жүк ағынының тиімді көлемін анықтау үшін математикалық модель
жасалды. Тасымалдау кешенін тиімді жедел басқару кенді тасымалдауға және тиеп-
түсіру кезіндегі кідірістерді азайтуды тиеп-түсіру пунктерінің барынша аз өлшемдегі
қоймаларын жасау арқылы қамтамасыз етеді. Математикалық модель карьердегі
барлық қайта тиеу пунктерінің (ҚТП) жұмысын ұйымдастыруды және олардың
қоймаларының көлемін анықтауға мүмкіндік береді. Жүргізілген зерттеулер
көрсеткендей, карьердегі барлық қайта тиеу пунктерінің қоймаларын үлкен көлемді
қабылдай алатындай етіп салудың қажеттілігі жоқ.
Автокөлікпен тасымалдау карьердің терең қабаттарындағы забойда жұмыс
жасаушы экскаватор мен тау-кен массасын магистральды жөнелтуші темір жол және
таспалы конвейер көлігі арасындағы негізгі байланыстыратын жинақтаушы тетік болып
табылады. Статистикалық мәліметтер көрсеткендей, 200 метр және одан да терең темір
карьерлерінде автоөзітүсіргіштермен тасымалданатын көлемнің 80-100%-ы жиынтық
тасымалдау үлесіне тиеді. Қазіргі таңда ТМД мемлекеттеріндегі темір өндіретін
карьерлерде жалпы технологиялық автокөлікпен тасымалдаудың 81,1%-ы жиынтық
тасымалдаумен жүзеге асады. Тасымалдау түрлері арасында автокөліктің темір жолмен
228
(84,0%) және конвейермен (15,5%) комбинацияланған түрі барынша кең таралған.
Автокөлікпен тасымалдаудың технологиялық эксплуатациясы магистральды жүйеден
автоөзітүсіргіштердің конструктивті параметрлеріне қоятын ерекше шарттарымен
өзгешеленеді [1-6].
Украинадағы бес кен байыту кешендеріндегі тау-кен массасы жылдық көлемінің
45-50%-ы автотасымалдау үлесіне тиеді [7]. 360 метрге дейінгі тереңдікте өндіру
кезінде тасымалдаудың ұзақтығы 3,1 км-ден (ПГОК) 2,68 км-ге дейін (ИнГОК)
өзгереді. Жылына 59-дан (ЦГОК) 91 данаға дейін (СевГОК) автоөзітүсіргіштер жұмыс
жасайды. Автопаркті пайдалану 0,25-тен (СевГОК) 0,66 (ПГОК) бірлік үлеске дейін
өзгереді. Бір автоөзітүсіргіштің жылдық өнімділігі – 277 мың тоннадан (СевГОК) 720
мың тоннаға дейін (ПГОК) өзгереді. Бұның ішінде, НД-1200 автоөзітүсіргіші 372 мың
тоннадан (СевГОК) 920 мың тоннаға дейін (ПГОК); БелАЗ-7519 206 мың тоннада
(СевГОК) 827 мың тоннаға дейін (ПГОК). Тау-кен массасын түсіріп қайта тиеу
карьердегі жұмыс алаңдарының периметрін есепке ала отырып орналастырылған 4-6
қайта тиеу пункттері арқылы жүргізіледі.
Жоспарда көрсетілген тапсырмаларды орындау үшін автоөзітүсіргіштердің
өнімділігін арттыру, сол арқылы олардың санын қысқартуды техникалық және
ұйымдастыру әдістері арқылы шешуге болады. Конвейерлік көтергіштерді ірі
ұсақтайтын
ұсақтағыштармен
бірге
ұзарту,
сонымен
бірге,
темір
жол
коммуникацияларын төменгі горизонттарға қайта тиеу пунктерімен бірге көшіру ірі
көлемді қаржылай шығындар мен кен-құрылыс жұмыстарына ұзақ уақытты талап етеді.
Ұйымдастыру шаралары ірі көлемді қаржылай шығында қажет етпейді және тәулік
барысындағы автоөзітүсіргіштердің жұмысын басқаруға ғана негізделеді. Бұл жағдайда
диспетчер автоөзітүсіргіштердің забойдағы қайта тиеу пункттері мен қайсы қайта тиеу
пунктіне немесе қайсы ұсақтағышқа кенді түсіру керектігін анықтайды. Жүктемелерді
бөлу әр ауысым алдында жүргізіледі және қажетіне қарай өндірістік процесстерді
жүзеге асыру барысында өзгертулер енгізіледі. Автоөзітүсіргіштердің қозғалыс
сызбасы таңдалғанда барынша аз тасымалдау арақашықтығы және қайта тиеу пунктінің
тау-кен массасын қабылдау мүмкіншілігі назарға алынады.
Тау-кен тасымалдау жүйесінің тиімді құрылымына қол жеткізу ағымдағы
аршыма жыныстарының көлемін қысқарту, автоөзітүсіргіштердің тау-кен массасын
барынша қысқа аралыққа тасымалдауын қамтамасыз ететін темір жол тасымалдау
коммуникациялары мен қайта тиеу пункттерін орналастырудың оңтайлы нұсқасын
таңдағанда жүзеге асуы мүмкін. Қайта толығып отыратын қоймалармен жабдықталған
қайта тиеу пунктерінің оңтайлы нұсқасын жасау және олардың карьер тереңіндегі
жұмыс забойына барынша жақын орналасуы тау-кен жұмыстары шығынының елеулі
түрде қысқаруына әсер етеді [7,8].
Соңғы жылдардағы мәліметтерді сараптағанда, 1 т кеннің өзіндік құнының 32-
35%-ы оны өндіруге жұмсалған энергетикалық шығындардан тұрады. Осыған сәйкес,
автокөлікпен тасымалдаудың арақашықтығының қысқаруы және бульдозерлер
бөлігінің қайта тиеу жұмыстарынан босатылуы дизельді жанармайды тұтынудың
көлемінің едәуір мөлшерде төмендеуіне әкеледі. Бұл жағдай жанама түрде
атмосфераны газдауға қатысты төленетін салықтардың азайуына да әсер етеді. Пайдалы
кеннің өзіндік құнының 60-70%-ы оны қазу-тиеу және тасымалдау жұмыстарына
жұмсалатын болғандықтан терең карьерлердегі тау-кен тасымалдау жүйесінің
құрылымын оңтайландыру өнімнің нарықтағы бәсекеге қабілеттілігін арттыру болып
табылады.
Темір өндіретін карьерлердің төменгі қабаттарындағы тау-кен массасын
тасымалдауды автокөлікпен де темір жол көлігімен де жүзеге асырғанда жүк
ағындарының елеулі теңсіздігі байқалады. Алайда, осы жүк ағындарының айлық
орташа интенсивтілігі бірдей. Бірақ, әрбір күнде, тіпті әрбір аптаның көрсеткіші айлық
көрсеткіштен едәуір ауытқушылықтар жасайды. Осы шарттарға сәйкес, тасымалдау
229
кешенін жедел тиімді басқаруды оңтайландыру кенді қайта тиеуге және тасымалдауға
кететін шығындарды азайтуды қайта тиеу пункттерінің қоймаларын кіші өлшемді етіп
салу арқылы жүзеге асады. Осыған орай, күндік жүк ағындарының жоспарлы
интервалының оңтайлы нұсқасын таңдауға мүмкіндік беретін математикалық модель
жасалынды (1-сурет).
1-сурет – Терең карьерлердегі тау-кен массасын қайта тиеу және тасымалдау процессі
модельінің құрылымдық сызбасы
Модельді функиясын анықтау келесідей өзгермелі мәндер енгізіледі:
-
x
1
…x
k
экскаватордан s қайта тиеу пунктіне дейінгі аралықта автоөзітүсіргішпен
тасымалданатын оңтайлы жүк көлемі, ???, т;
-
,
,
1
...
l
х
х
-
f қоймасынан темір жолмен тасымалданатын оңтайлы жүк көлемі, т;
-
l
ai
- карьердегі i--інші экскаватордан жүктерді автоөзітүсіргішпен тасымалдау
арақашықтығы, км;
-
с
а
– бір тонна жүкті автоөзітүсіргішпен тасымалдаудың өзіндік құны, ш.б./км;
-
l
жj
-
j -інші қоймадан жүкті темір жолмен тасымалдау арақашықтығы, км;
-
с
ж
– бір тонна жүкті темір жолмен тасымалдаудың өзіндік құны, ш.б./км;
-
с
э
– бір тонна жүкті тиеудің өзіндік құны, ш.б./т;
-
Р – автотасымалдаудың жұмыс жоспары, т;
-
Р
ж
– темір жол көлігінің өткізгіштік қабілеті, т;
-
Р
к
– темір жолмен тасымалдаудың жұмыс жоспары, т;
-
с
с
– бір тонна жүкті конвейермен тасымалдаудың өзіндік құны, ш.б./км;
-
с
д
- бір тонна жүкті ұсақтаудың өзіндік құны, ш.б./т.
Қойылған мақсаттың сапа функциясы ретінде (оңтайландыру шарты)
тасымалдаудың, кенді және жалпы тау-кен массасын қоса алғанда қайта тиеудің
минимальды шығыны алынды:
k
i
s
j
r
p
c
j
ć
ćj
j
ý
a
ai
i
c
c
x
c
l
x
c
c
l
x
Z
1
1
1
ä
,
.
min
(1)
Осыған сәйкес, модель бойынша келесі шектеулер енгізіледі:
-
автотасымалдау жұмыстары толық немесе асыра орындалуы керек:
k
i
i
P
x
1
,
;
(2)
230
барлық темір жол құрамдары өздерінің сыйымдылығына сай тиелген болуы
керек:
s
j
ć
i
P
x
1
,
; (3)
-
конвейерлі көтергіштің жұмыс жоспары орындалуы керек:
r
p
ę
j
Đ
x
1
; (4)
-
қайта тиеу пунктері қоймаларының максимальды көлеміне қойылатын
шектеулер және қоймаға келіп түсетін жүк пен темір жол көлігіне тиелетін жүктің
қатынасы, осыған сәйкес бірінші қойманың максимальды көлемі
;
0
1
1
,
1
1
F
x
o
x
k
i
i
екінші қойма үшін
k
i
F
x
o
x
1
2
,
2
2
1
;
0
ал s-інші қойма үшін
,
0
1
,
1
s
k
i
l
s
F
x
o
x
мұндағы О
1
, О
2
,…O
s
– қоймадағы кен қалдығы, т;
F
1
, F
2
, …F
s
- қоймалардың максимальды көлемі,
т.
-
автокөліктің өнімділігіне қойылатын шектеулер
k
i
G
x
i
...
1
,
0
1
; (5)
мұндағы G
1
- жекелеген забойлардан жүк тасымалдау өнімділігінің максимальды мәні;
-
ұсақтау жабдығының өнімділігіне қойылатын шектеулер
;
0
ä
G
ő
i
j=1,2…r; (6)
-
қайта тиеу пунктерінің қоймаларынан жүкті тасымалдайтын темір жол көлігінің
өнімділігіне қойылатын шектеулер
-
0<
;
1
,
1
Т
х
0<
,
2
,
2
Т
х
0
s
l
T
х
,
; (7)
мұндағы Т
1
, Т
2
, …Т
s
- жекелеген забойлардан жүкті тасымалдаудың максимальды көлемі,
т/тәулік.
-
автокөлікпен тасымалданатын жүктің көлемі автокөліктің шын мәніндегі
өнімділігінен асып кетпеуі тиіс
.
1
k
i
avto
i
G
x
(8)
Аталған модель автокөлікті-темір жолды, автокөлікті-конвейерлі тасымалдау
жұмыстарын жобалағанда және карьердегі қоймалардың көлемін анықтауда қолданылуы
мүмкін. Қайта тиеу пунктеріндегі тиеу жұмыстары осы мақсатқа арнап шығарылған арнайы
жабдықтармен жүзеге асырылады. Автокөлікті-темір жолды тасымалдау желісін пайдаланғанда
қайта тиеу пунктері карьердің жұмыс жасамайтын жағдауында, ені 60-80 м және ұзындығы
кемердің созылым бойымен 120-150 және одан да ұзынырақ метрдегі алаңқайда
орналастырылуы мүмкін. Экскаваторлық қайта тиеу пункттерінің сыйымдылығы 25-30 мың м
3
дейін болады, бұл тау-кен массасының резервті қорын жасақтау арқылы екі түрлі
тасымалдаудың бір мезеттегі эксплуатациясы кезінде орын алатын сәйкессіздікті
жойып отырады. Нақтылы мәліметтерді алу үшін Полтавский ГОК-тың №№ 50, 60
231
және 71 қайта тиеу пункттерінде 10 тәуліктік уақыт интервалымен тасымалдау
жұмысының тәуліктік тиімді жоспары жүргізілді (2-сурет).
Алғашқы төрт тәулік кезінде автокөлік жұмысының өнімділігі нақтылы интервалының
жоғарғы шегіне сай, ал темір жолмен тасымалдау өнімділігі өзінің нақтылы интервалының
төменгі шегіне сай жұмыс жасады. Содан соң автокөлікпен тасымалдау өнімділігі нақтылы
интервалының төменгі шегіне сай, ал темір жолмен тасымалдау өнімділігі өзінің жоғарғы шегіне
сай жұмыс жасады. Осыған сәйкес, автокөлікпен және темір жол көлігімен тасымалдау
өнімділігінің бір-біріне қатысты өзара асып түсу модельі жасалды. Қоймаларда жинақталған O
i
қалдық карьердегі барлық жекелеген қайта тиеу пункттеріндегі қоймалар көлемінің тиімді мәнін
береді.
Бульдозерсіз, болашақта экскаваторсыз қайта тиеу пункттерін енгізудің өте үлкен мәні
бар. Одан басқа, жүккөтергіштігі өте үлкен автоөзітүсіргіштерді шанағының ені кіші
автоөзітүсіргіштерге ауыстыру арқылы карьердің жұмыс жасамайтын жағдауларының таралу
көлемін азайтудың рөлі зор.
2-сурет – ПГОК карьерлеріндегі қайта тиеу пункттері қоймаларының көлемінің
өзгеру динамикасы
Қарастырылған математикалық модель карьердегі барлық қайта тиеу пункттерінің
жұмысын ұйымдастыру мен олардағы қоймалардың көлемін анықтауға мүмкіндік береді.
Орындалған зерттеулер көрсеткендей, карьердегі барлық қайта тиеу пункттеріндегі қоймаларды
үлкен көлемді етіп салудың қажеттілігі жоқ. Қайта тиеу пункттерін салуға қажетті
шығындардың көлемін азайту және автокөлікті-темір жолды аралас тасымалдау кезіндегі тау-
кен массасы жүкағындарының ең көп жүзеге асатын орындарында ғана 30 мың тонналық бір-екі
қайта тиеу пунктін салса жеткілікті. Қалған қоймалар 10-15 мың тонна көлемінде болса
жарайды. Осыған сәйкес, жұмыс жасамайтын жағдауларда орналасатын қоймалардың ауданы
да кішірейеді. Бұл өз кезегінде жұмыс жасамайтын жағдаулардың құлау бұрышының
жоғарылауына және оларды салу кезіндегі аршыма жыныстары көлемінің төмендеуіне әкеледі.
Әдебиеттер тізімі:
1.
Кулешов А.А. Мощные экскаваторно-автомобильные комплексы карьеров. – М.:
Недра, 1980.-317 б.
2.
Яковлев В.Л. Теория и практика выбора транспорта глибоких карьеров / В.Л.Яковлев.
– Новосибирск: Наука. СО, 1989.-240 б.
3.
Столяров В.Ф. Теория развития горнопромышленных систем / В.Ф. Столяров //
Екатеринбург: УрО РАН. -2009. -324 б.
232
4.
Столяров В.Ф. Проблема циклично-поточной технологи глибоких карьеров / В.Ф.
Столяров // Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 231 б.
5.
Мельников Н.Н. Циклично-поточная технология с передвижными дробильно-
перегрузочными комплексами для глибоких карьеров / Н.Н. Мельников, В.И. Усынин, С.П.
Решетняк. – Аппатиты: ГИ КНЦ РАН, 1995. -192 б.
6.
Томаков П.И. Структуры комплексной механизации карьеров с техникой цикличного
действия. – М.: Недра, 1976. – 232 б.
7.
Дриженко А.Ю. Карьерные технологические горнотранспортные системы:
Монография. – Днепропетровск: НГУ, 2011. – 540 б.
8.
Ракишев Б.Р., Молдабаев С.К. Ресурсосберегающие технологии на угольных
разрезах. – Монография: Алматы: Изд-во: КазНТУ, 2012. -348 б.
УДК
62-9
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СЕЛЕКТИВНОГО
ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ДЕТАЛЕЙ И
ИЗДЕЛИЙ РКТ
Лашук М.Ю.
Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева
Бұл мақала лазерлік біріктіру технологиясы принциптері туралы баяндайды. Осы технологияны ЗҒТ
бөлшектерін өндіру үшін қолдану мүмкіндігін көрсетейді. Дәстүрлі ЗҒТ бөлшектерінің өндірусіне қарағанда
лазерлік қабыстыруға технологиясының тиімділігін қорытындылады.
Данная статья повествует о принципах работы технологии селективного лазерного спекания.
Рассмотрена возможность применения данной технологии в производстве деталей РКТ. Подведены итоги
эффективности технологии лазерного спекания по сравнению с традиционным производством деталей РКТ.
This article tells about the technology of selective laser sintering. The ability of using this technology in
making details of space technology was considered. The result of effectiveness the technology of selective laser
sintering was summed up in comparison with traditional making details of space technology.
Главным недостатком существующих технологий ракетно – космической
промышленности (РКП) является ограничение на габариты деталей, которые не должны
превышать габаритов рабочих зон соответствующих технологических установок, а так же
на их форму, которая должна обеспечивать движение инструмента. Необходимой частью
производства любого соединения является сборка деталей, заключающаяся в их
позиционировании относительно друг друга с заданной точностью и последующем
разъемном или неразъемном соединении, что требует уникальной и – как правило –
крупногабаритной технологической оснастки. Поскольку большая часть изделий ракетно-
космической техники (РКТ) имеет минимальную серийность (либо являются уникальной),
изготовление специальной оснастки значительно увеличивает стоимость производства.
Хотя бы частичное решение указанных проблем может заключаться в широком внедрении
в РКП аддитивных технологий.
Рис.1. Традиционное производство деталей.
233
Аддитивные технологии, или технология послойного синтеза, сегодня из наиболее
динамично развивающихся за рубежом направлений «цифрового производства». Данные
технологии объединяют одно обстоятельство: построение детали происходит путем
добавления материала (от англ. add – «добавлять») в отличие от традиционных
технологии, где создание детали происходит путем удаления «лишнего» материала.
Рис. 2. Прямое цифровое производство деталей.
Исторически сложилось, что, изначально, компании, развивающие АМ-технологии,
не относились серьезно к использованию их для прямого изготовления серийных изделий,
а видели в этом лишь способ «быстрого прототипирования» или упрощение
технологического процесса изготовления продукции. Однако к концу 1980х этот способ
нашел массовое признание производителей автомобильной промышленности. Так начался
интенсивный рост АМ-технологий на мировом рынке инновационных разработок[1].
Достарыңызбен бөлісу: |