AUTOMATION IN THE MINING INDUSTRY AND IMPACT MACHINE FOR A ROBOTIC COMPLEX

Authors

  • Dmitry O. Cheshchin
  • Vadim V. Plokhikh

DOI:

https://doi.org/10.25635/2313-1586.2022.01.046

Keywords:

robotics, automation, safety, mining production, mine, impact mechanism, hydraulic impact mechanism, simulation modeling

Abstract

The paper considers the development of automation in the mining industry. This issue is especially relevant in the framework of ensuring the human safety and of improvement the productivity in mining and it exacerbates when moving to deeper horizons. An analysis of the state of this issue in world practice has shown that in many advanced countries, the introduction of robotic and autonomous equipment in the mining industry has significantly reduced the number of personnel injuries and has increased productivity. It has been established that pulse impact systems are quite widespread in the development of minerals. We study all the scope of application of impact machines. An urgent problem in the creation of hydraulic machines is the improvement of the circulation system of the working fluid. Its solution can improve the energy and dynamic parameters of such impact machines. An approach to creating working tools that can respond to changes in the workflow and the processed
environment is described. A basic structural diagram of a hydropercussion mechanism is proposed with a variable structure of impact power and a separate distribution mechanism for operation as part of a robotic complex. Further, the introduction of an additional chamber in the design scheme of the impact mechanism made it possible to reduce the pressure in the idle chamber at the end of the working cycle, increasing its pre-impact speed and, thereby, the impact energy. The scheme of operation of
the device is described and its study was carried out on a simulation model in the ITI SimX software package.
Based on the results of the study, it was found that the proposed design scheme of the hydraulic percussion mechanism allows us to change its energy and dynamic parameters at constant parameters of the energy carrier.

References

Зиновьев В.В., Стародубов А.Н., Николаев П.И., 2017. Новый подход к обоснованию геотехнологий без постоянного присутствия людей в забое. Вестник Кузбасского государственного технического университета, № 5 (123), С. 37 - 44.

Кравчук И.Л., Кравчук Т.С., Кутузова А.А., 2021. Анализ производственного травматизма в угольных шахтах с использованием риск-ориентированного подхода (на примере АО "СУЭК-КУЗБАСС"). Проблемы недропользования, № 3 (30), С. 6 - 15. DOI:

25635/2313-1586.2021.03.006

Долгосрочная программа развития угольной промышленности России на период до 2030 года. URL: https://minenergo.gov.ru/node/1846 (дата обращения 18.01.2021).

Ивлев А.П., Еремин Н.А., 2018. Петророботика: роботизированные буровые комплексы. Бурение и нефть, № 2, С. 8 - 12.

Владимиров Д.Я., 2016. Интеллектуальный карьер: эволюция или революция. Открытые горные работы в XXI веке, № 12, С. 50 - 55.

Поезжаева Е.В., 2016. Роботизация горного дела. Науковедение, № 7, С. 52 - 57.

Минаев Д., Жуков Д., Сысоев В., Растопшин П., 2020. Роботизированная и дистанционно управляемая подземная техника: внедрение, эксплуатация, перспективы. Горная Промышленность, № 6, С. 56 - 59

Самофалов Павел, 2016. Норвежские промышленные роботы: Роботизация буровых установок. PLM.PW интернет-журнал. URL: http://www.plm.pw/ 2016/12/ Robotic-Drilling-Systems.html (дата обращения 18.01.2021).

Ушаков Л.С., Котылев Ю.Е., Кравченко В.А., 2000. Гидравлические машины ударного действия. М: Машиностроение, 416 с.

Данилов Б.Б., Чещин Д.О., 2019. Обоснование схемы управления ударным механизмом с гидравлическим взводом. Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук, Т. 6., № 3. DOI: 10.15372/FPVGN2019060306

Беляев М.А., Пономаренко Ю.Е., 1993. Навесное оборудование для уплотнения грунтов в стесненных условиях. Изв. вузов. Горный журнал, № 9, С. 46 - 49.

Иванов М.Е., Матвеев И.Б., Искович-Лотоцкий Р.Д. и др., 1977. Гидропривод сваепогружающих и грунтоуплотняющих машин. Москва: Машиностроение, 174 с.

Плохих В.В., Данилов Б.Б., Чещин Д.О., 2020. Обоснование принципиальной схемы и исследование рабочего цикла гидроударного механизма объемного типа. Интерэкспо ГЕО-Сибирь, Т. 2, С. 153 - 161.

Плохих В.В., Чещин Д.О., 2020. Обоснование принципиальной схемы и определение конструктивных и энергетических параметров гидроударной машины. Материалы IV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальные и прикладные исследования молодых ученых», г.Омск, 6 - 7 февраля 2020 г. Омск: СибАДИ, С. 15 - 19.

Пат. №208326 Российская Федерация. Устройство ударного действия / Данилов Б.Б., Плохих В.В., Речкин А.А., Чещин Д.О. - № 2021118512 заявл. 25.06.2021, опубл. 14.12.2021. Бюл. №35

Published

2022-06-08

Issue

Section

GEOTECHNICS FOR OPEN, UNDERGROUND AND COMBINED MINERAL MINING