Application of hydrostatic drive system (HST) dozers in surface mining

Pomimo faktu, iż układy hydrauliczne mogą pracować w różnych warunkach, nawet w klimacie arktycznym, większość typoszeregów spycharek, nadal posiada napęd mechaniczny, a hydraulika stosowana jest w układach roboczych. Stosowanie napędu hydrostatycznego oferuje liczne korzyści w porównaniu z „tradycyjnym” napędem mechanicznym. Jest to szczególnie ważne dla małych i średniej wielkości spycharki. Opisane poniżej, to tylko niektóre z licznych zalet jakie posiada układ napędowy hydrostatyczny (HST).Despite the fact that hydraulic systems can operate in various climates, including arctic conditions, most types of earth moving equipment still rely on a mechanical drive, while only using hydraulics in an auxiliary role. The use of a hydrostatic driver offers numerous advantages over the „traditional” mechanical drive. This is especially true for small to medium sized dozers. Described below are some of the numerous advantages and specification that a hydrostatic drive system (HST) presents

Problem wielokryterialnego doboru wodzideł w kopalniach odkrywkowych

Vehicle transport is a dominant type of technological processes in rock mines, and its profit ability is strictly dependent on overall cost of its exploitation, especially on diesel oil consumption. Thus, a rational design of transportation system based on haul trucks should result from thorough analysis of technical and economic issues, including both cost of purchase and its further exploitation, having a crucial impact on the cost of minerals extraction. Moreover, off-highway trucks should be selected with respect to all specific exploitation conditions and even the user’s preferences and experience. In this paper a development of universal family of evaluation criteria as well as application of evaluation method for haul truck selection process for a specific exploitation conditions in surface mining have been carried out. The methodology presented in the paper is based on the principles of multiple criteria decision aiding (MCDA) using one of the ranking method, i.e. ELECTRE III. The applied methodology has been allowed for ranking of alternative solution (variants), on the considered set of haul trucks. The result of the research is a universal methodology, and it consequently may be applied in other surface mines with similar exploitation parametres.Transport samochodowy jest dominującym rodzajem transportu w procesach technologicznych w kopalniach surowców skalnych; jego opłacalność jest ściśle powiązana z kosztami ekploatacji parku maszynowego, w tym ze zużyciem oleju napędowego. Racjonalny dobór systemu transportowego z wykorzystaniem wozideł, powinien wynikać z dokładnej analizy aspektów techniczno-ekonomicznych, inwestycyjnych oraz eksploatacyjnych. Ponadto, wozidła powinny być dobierane z uwzględnieniem wszystkich istotnych parametrów w określonych warunkach eksploatacyjnych, a nawet preferencji użytkownika. W niniejszej pracy opracowano uniwersalny zbiór kryteriów oceny oraz zastosowano metodę oceny w zakresie doboru wozideł technologicznych dla odkrywkowych kopalń surowców skalnych. Przedstawiona w pracy metodyka wyboru wykorzystuje nurt wielokryterialnego wspomagania decyzji (WWD), a w szczególności jedną z jego metod – ELECTRE III. Zastosowane narzędzie pozwoliło na uszeregowanie alternatywnych propozycji rozwiązań – wariantów, w analizowanym zbiorze wozideł technologicznych. Zaproponowana metodyka ma charakter uniwersalny i może być zastosowana w innych zakładach górniczych o podobnych warunkach eksploatacyjnych

Mechanical ravelly rock mining by dozer ripper. process and application

W światowym górnictwie odkrywkowym urabianie skał sprężystokruchych zrywarkami jest powszechnie stosowane. Znacznie mniej doświadczeń w tym zakresie mają krajowe kopalnie, mające tendencje do nadmiernego wykorzystywania robót wiertniczo-strzałowych, choć niekiedy eksploatowane złoża lub ich fragmenty, mogą być urabiane mechanicznie. Nie ulega wątpliwości, że w przypadku skał o zwięzłości powyżej 20 MPa (m.in. wapieni, dolomitów, piaskowców, margli, trawertynu itp.) najniższe koszty jednostkowe wyrażone w zł/Mg osiąga się stosując technikę strzelniczą. Jednakże w przypadku skał, których nie można zakwalifikować do tych grup, mogą pojawić się pewne trudności co do doboru metody ich urabiania. Do takich skał zaliczyć można średniozwięzłe skały osadowe lub metamorficzne, które są stosunkowo niezwięzłe, aby stosować urabianie materiałami wybuchowymi, ale zbyt zwięzłe dla koparek jednonaczyniowych. Do urabiania takich skał wykorzystać można także osprzęt zrywakowy, mocowany na spycharkach gąsienicowych, które w ostatnich latach stają się poważną alternatywą dla urabiania metodami techniki strzelniczej.In a global scale opencast mining mechanical ravelly rock mining by dozer ripper is commonly used. Much less experience in this area have domestic mines. There is no doubt that in the case of rocks of brevity greater than 20 MPa (including limestone, dolomite, sandstone, marl, travertine, etc.) the lowest unit costs expressed in zł/Mg is achieved using the technique of blasting. However, in the case of rock, which can not be classified into these groups, there may be some difficulties as to the choice of methods of mining. These rocks include the half-solid sedimentary or metamorphic rocks, which are relatively to few concise to use mining of explosives, but too consise for single-bucket excavators. To mining of such rocks can be used ripper accessories, mounted on crawler dozers, which in recent years have become a serious alternative mining methods to blasting techniques

Classification states in the technical operating of haul trucks in surface mining

W artykule przedstawiono sposób klasyfikacji stanów eksploatacyjnych w procesie użytkowania wozideł technologicznych w górnictwie odkrywkowym. Zdefiniowano klasyfikację stanów technicznych i eksploatacyjnych w procesie użytkowania i obsługiwania maszyn. Za podstawę typologii przyjęto czasy trwania wyspecyfikowanych stanów eksploatacyjnych. Dla stanu zdatności i niezdatności pojazdów określono odpowiednie zbiory stanów eksploatacyjnych. Dla najważniejszych składowych czasowych stanów eksploatacyjnych wykonano analizy na przykładzie parku użytkowanych wozideł w kopalni wapienia. Stany eksploatacyjne zdefiniowano jako opisowy atrybut określający fazę procesu eksploatacji, czyli fazę użytkowania lub obsługiwania maszyny. Wyspecyfikowanie stanów technicznych i eksploatacyjnych w procesie użytkowania parku wozideł technologicznych w górnictwie odkrywkowym pozwala na miarodajną ocenę eksploatacyjną wozideł technologicznych. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu systemów telemetryczno-diagnostycznych w użytkowanych maszynach.The paper presents differences between technical states and technical operation states of haul trucks in the technical operation process. The specification and analysis of operational parameters of technological vehicles used in surface mining is possible only due to more and more frequently used diagnostic – telemetric systems. While a detailed analysis of machines operation data can result in the more effective management of mining plant operations and the mining process itself. The determination of operational state indices and their individual components allows preventive actions to be commenced, resulting in improving the work organization of the entire mine machinery system. Moreover, the future technical state of machines operated in surface mining is strictly related to the current state and also depends on the events that occurred in the extraction system. A set of parameter values of individual state characteristics, which allow the haul trucks technical and operational state to be characterized, is a direct effect of a telemetric – diagnostic system operation

Application of ripper-dozer combination in surface mining: operating and performance requirements

W światowym górnictwie odkrywkowym urabianie skał sprężysto kruchych spycharkami z osprzętem zrywakowym jest powszechnie stosowane. Znacznie mniej doświadczeń w tym zakresie wykazują krajowe kopalnie. W artykule przedstawiono najważniejsze zagadnienia eksploatacyjne związane z urabianiem ośrodka skalnego osprzętem zrywakowym. Do najbardziej istotnych problemów związanych z uszkadzalnością osprzętu zrywającego należy zaliczyć przyśpieszone zużycie i uszkadzanie zmęczeniowe zębów zrywających, niewłaściwe sterowanie ciągnikiem gąsienicowym powodujące degradację osprzętu, niewłaściwe wykonanie cyklu roboczego osprzętem zrywakowym, prowadzenie zrywania w ośrodkach wyjątkowo trudno urabialnych.The surface mining of rocks and coal requires drilling and blasting operation for loosening the strata. The article reviews alternative method of rocks mining with compressive strength material about 20 MPa by ripping. Different studies have come up with developments like ripper - dozer combination with operating and performance requirements of this equipment. But before deploying rippers in mines, proper rippability assessment of the strata should be done. There are different parameters on which rippability of rocks depend on. Relationships are made between the operating parameters and productivity of rippers

Operating issues of loading equipment in opencast rock mining

W artykule zaprezentowano charakterystyki pracy podstawowych maszyn ładujących stosowanych w górnictwie odkrywkowym skalnym, z uwypukleniem warunków ich stosowania, wad i zalet, jakimi się cechują. Do maszyn tych należy zaliczyć: ładowarki łyżkowe na podwoziach oponowych oraz hydrauliczne koparki jednonaczyniowe łyżkowe nadsiębierne oraz podsiębierne. Następnie zwrócono uwagę na możliwość poprawnej współpracy tych maszyn ze środkami transportu, ze szczególnym uwzględnieniem wozideł technologicznych. Wyróżniono parametry eksploatacyjne zapewniające odpowiednią wydajność oraz możliwości pełnego wykorzystania tych maszyn w konkretnych warunkach geologiczno-górniczych.This paper presents the operating characteristics of simple loading machinery used in opencast rock mining. It focuses on working conditions, advantages and disadvantages of the said loading equipment. The machines are classified as follows: wheel loaders, hydraulic mining shovels and backhoe excavators. Then the paper draws attention to the possibility of proper cooperation between the machinery and means of transport with particular emphasis on off-highway dump track. And finally it distinguishes the operating parameters that ensure proper performance and opportunities for full usage of the equipment in specific mining and geological conditions

Analysis of operating states of haul trucks used in surface mining

Mining transport system based on the use of haul trucks should result from thorough analysis of technical and operating issues – which can have a crucial impact on the cost of minerals extraction. This selection should consider hitherto disregarded criteria, such as technical infallibility, operating parameters like mean operating time between failures (MTBF), mean failure intensity and fault modes and effect analysis etc. Considering the above issues, the following article is an attempt to analyse operating parameters of transport fleet of haul trucks for mineral resource in surface mining. Diagram of the typology of technical and operational haul truck states; source: own study; mean failure intensity graph and mean failure intensity graph for the total observation time; relationships between mean expected time between consecutive failures of specific object and (MTBF) mean value of the time, in which specific equipment is in the down time due to a failure are presented in the article. The MTBF index is a basic parameter helpful to determine dependability and can be used for logistic planning, in particular in the field of spare parts. This index allows determining the cost of object use throughout its entire life cycle

Characteristics of the dozer chassis and track-type undercarriage used in surface mining

Podwozie gąsienicowe wpływa na, w przybliżeniu, równomierne rozłożenie masy maszyny na dużej powierzchni (zmniejszenie nacisku na grunt), umożliwiając poruszanie się spycharki niemal w każdych warunkach terenowych. Dobór odpowiedniego rodzaju podwozia jest bardzo istotny ze względu na osiągnięcie planowanej wydajności i odpowiednio długiego okresu eksploatacji podwozia. W artykule opisano charakterystykę podwozia spycharek gąsienicowych stosowanych w górnictwie odkrywkowym.Tracks help distribute the dozer’s weight over a large area (decreasing ground pressure), thus preventing it from sinking in sandy or muddy ground. Track plates provide the working platform for the machine. Track shoes penetrate the ground giving the machine traction to move. Proper shoe selection is very important for better machine performance and longer undercarriage life. The paper describes the characteristics of the chassis of track-type dozers used in surface mining

Heavy duty trucks applied for transport in surface mining

Jednym z najczęściej stosowanych technologicznych układów wydobywczych w górnictwie odkrywkowym jest układ cykliczny, tj. współpraca koparki jednonaczyniowej z pojazdami technologicznymi. Podstawowy podział pojazdów stosowanych w górnictwie wynika z różnicy w ich budowie i dzieli na grupy wozideł sztywnoramowych oraz przegubowych. W artykule omówiono różnice konstrukcyjne, warunki eksploatacji, a także ich wady i zalety.One of the most popular mining technology system in surface mining is the cyclic system i.e. cooperation between single- -bucket excavator and dump trucks. The general division of dump trucks comes from their construction differences; they are divided into haul trucks and articulated trucks (ADT). This paper presents construction differences, exploitation conditions and advantages and disadvantages of each truck

Working support systems for surface mining on the example of Sierra Gorda mine in Chile

W artykule przedstawiono przykłady systemów wspomagania pracy kopalni odkrywkowej, jakie wdrożono w jednej z najmłodszych i zarazem najnowocześniejszych kopalń rud miedzi w Chile, tj. w kopalni Sierra Gorda, której współwłaścicielem jest KGHM International Ltd. W artykule wybrano najważniejsze z nich z punktu widzenia możliwości zaimplementowania ich w górnictwie odkrywkowym w Polsce.This paper presents the examples of working support systems for surface mines, which have been implemented in one of the youngest and the most modern copper ore mine in Chile – Sierra Gorda co-owned by KGHM International Ltd. The most important systems have been presented from the point of view of the possibility of their implementation in Polish surface mines