Разработка технико-технологических решений по созданию и применению роботизированных систем грузоперевозок на открытых горных работах

• Автор: Клебанов, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ АТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ГРУЗОПЕРЕВОЗОК НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
1.1. Важнейшие особенности организации производства и управления при ведении открытых горных работ
1.2. Современные системы управления горно-транспортным комплексом и основные тенденции их развития и модернизации
1.3. Анализ тенденций применения дистанционно-управляемых и роботизированных карьерных автосамосвалов
1.4. Развитие бортовых систем диагностики и контроля карьерных автосамосвалов как технической основы оптимизации роботизированных систем грузоперевозок
1.5. Цели, задачи и методы исследования
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ
РОБОТИЗИРОВАННЫХ ГЕОТЕХНОЛОГИЙ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
2.1. Научно-методические принципы и основные этапы реализации создания роботизированной системы грузоперевозок на горном предприятии
2.2. Технические и технологические условия создания роботизированной системы грузоперевозок на открытых горных работах
2.3. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ И РЕШЕНИЙ
ПО СОЗДАНИЯ АВТОНОМНОГО КАРЬЕРНОГО АВТОСАМОСВАЛА КАК ЭЛЕМЕНТА РОБОТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ГРУЗОПЕРЕВОЗОК НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ
3.1. Архитектура программного обеспечения и алгоритм движения роботизированного и дистанционно-управляемого карьерного автосамосвала
3.2. Структурная схема дистанционного управления карьерным автосамосвалом
3.3. Структурная схема автономного управления карьерным автосамосвалом
3.4. Перспективные решения по модернизации конструкции роботизированного автосамосвала
3.5. Выводы к третьей главе

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ РОБОТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ГРУЗОПЕРЕВОЗОК НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ
4Л. Общие требования к организации технологической инфраструктуры роботизированной системы грузоперевозок
4.2. Обеспечение безопасности при создании роботизированной системы грузоперевозок на горных предприятиях
4.3 .Технологические требования и методика оценки качества технологических дорог для роботизированных систем грузоперевозок
4.4. Модель оптимизация работы и автоматической диспетчеризация роботизированных автосамосвалов
4.5. Методика тестирования роботизированных систем грузоперевозок и проведение испытаний на полигоне ОАО «БЕЛАЗ»
4.6. Выводы по четвертой главе
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
РОБОТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ГРУЗОПЕРЕВОЗОК НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ
5.1. Факторы повышения производительности техники и эффективности выполняемых работ, оценка целесообразности использования роботизированных систем грузоперевозок
5.2. Проектные решения по созданию роботизированной системы грузоперевозок на участке «породный бункер-отвал» разреза «Черногорский» (ОАО «СУЭК-Хакассия»)
5.3. Оценка экономической эффективности роботизированной системы грузоперевозок для условий разреза «Черногорский» (ОАО «СУЭК-Хакассия»)
5.4. Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы:
Добыча полезных ископаемых с каждым годом ведется все в более сложных и опасных горно-геологических и климатических условиях. Разработка месторождений в условиях Крайнего Севера, пустынных и горных регионах с недостаточно развитой социальной инфраструктурой существенно осложняет участие человека в технологических процессах добычи полезных ископаемых, создает проблемы поиска высококвалифицированного персонала.
Этот факт отражен, в частности, и в долгосрочной программе развития угольной отрасли до 2030 года, где решающим фактором сохранения рентабельности и конкурентоспособности для подавляющего числа действующих угледобывающих предприятий остается проведение технической модернизации на основе новейших инновационных технологий, которая позволит также решить задачи снижения энергоемкости производства (сегодня она превышает в 2-3 раза показатели ведущих стран), экологической и промышленной безопасности, а также важнейшую проблему угольной отрасли — нехватку квалифицированных кадров, возможность добычи и разработку угольных месторождений в труднодоступных по природным и климатическим условиям местах. [73]
Поэтому важнейшим направлением инновационного развития угольной промышленности является разработка технологий безлюдной выемки и транспортировки угля с применением современных программно-аппаратных комплексов, интегрированных в общую систему управления горнодобывающим предприятием. Справедливо утверждать, что указанные факторы сохранения рентабельности и конкурентоспособности имеют решающее значение и в целом для всей горнодобывающей промышленности. В этих условиях особую значимость приобретает проект «Интеллектуальный карьер», то есть создание системы автоматизированной и роботизированной добычи полезных ископаемых, обеспечивающей такую степень автоматизации горнотранспортного оборудования, при которой горная техника частично или полностью работает без водителей и операторов. При этом управление осуществляется как минимум дистанционно, а в общем случае - полностью автоматически. Реализация проекта «Интеллектуальный карьер» гарантирует повышение производительности и безопасности открытых горных работ за счет удаления человека из опасной зоны, эффективности открытых горных работ за

Рисунок 1.16 - Оборудование автономного управления и его размещение на борту шарнирно-сочлененного карьерного автосамосвала Komatsu НМ-
Экспериментально апробированы следующие режимы работы карьерных автосамосвалов: ручное управление из кабины; дистанционное управление с удаленного рабочего места (диспетчерского центра); автономное управление от бортового компьютера; высший приоритет ручного управления перед автоматическим (дистанционным).
Произведенный анализ создания и внедрения дистанционно управляемых и роботизированных карьерных автосамосвалов позволяет сделать вывод о том, что при переходе к безлюдным технологиям добычи полезных ископаемых открытым способом должно быть комплексное применение дистанционноуправляемого и автономного технологического оборудования в существующих или модернизированных АСУ ГТК. Решение о целесообразности использования того или иного типа автономного или дистанционно-управляемого карьерного автотранспорта принимается горнодобывающими компаниями скорее как апробация применимости технологий для их горно-геологических и горнотехнических условий.