Тема дипломной работы: Оптимизация экскаваторно-автомобильных комплексов разрезов

Данная выпускная работа фокусируется на улучшении работы экскаваторно-автомобильных комплексов, используемых в разрезах. Основной задачей было исследование проблемы с целью разработки практических рекомендаций по повышению эффективности функционирования данных комплексов.

В исследовании были анализированы ключевые факторы, которые сдерживают эффективность работы экскаваторно-автомобильных комплексов в разрезах. Эти факторы включают в себя неоптимальное распределение ресурсов и недостаточную согласованность между работой экскаваторов и автомобилей-самосвалов.

На основе проведенного исследования были разработаны рекомендации по оптимизации работы данных комплексов, включающие оптимизацию планирования работы, улучшение процессов загрузки и разгрузки, оптимизацию пути движения самосвалов и внедрение автоматизации и технологий. 

Реализация данных рекомендаций позволит повысить эффективность и производительность работы экскаваторно-автомобильных комплексов разрезов, сократить время простоя и увеличить загрузку ресурсов. 

Выпускная квалификационная работа является актуальной и важной в контексте оптимизации работы экскаваторно-автомобильных комплексов разрезов и предлагает конкретные рекомендации для улучшения работы системы.

Эффективная оперативность экскаваторно-автомобильных комплексов напрямую определяется эффективностью взаимодействия их основных компонентов, включая карьерные экскаваторы и автотранспорт для перевозки материалов. Один из основных индикаторов такой синергии — это время простоя оборудования во время рабочей смены, когда оно ожидает выполнения задач. Например, у самосвалов такие простои могут составлять до 30% общего рабочего времени, что является значительным фактором, влияющим на производительность и эффективность работы комплексов.
Одни из основных стратегий для уменьшения простоев погрузочно-транспортного оборудования включают в себя улучшение функциональности системы управления карьерным транспортом, интегрированного в комплекс оборудования разреза.
Современное состояние и проблемы функционирования карьерных экскаваторно-автомобильных комплексов разрезов
1.1 Характеристика экскаваторно-автомобильных комплексов разрезов и необходимость рационального распределения карьерных самосвалов
Экскаваторно-автомобильный комплекс (ЭАК) разреза — это система, состоящая из экскаваторов и карьерных самосвалов, которая используется для добычи и транспортировки горной массы в карьере. Он предназначен для эффективного выполнения операций по разработке и перемещению горной массы внутри разреза.
ЭАК разреза обычно состоит из одного или нескольких экскаваторов, которые выполняют операции по разработке горной массы и погрузке ее в кузовы карьерных самосвалов. Карьерные самосвалы затем перевозят горную массу к месту разгрузки или утилизации.
Диспетчеризация карьерного автотранспорта имеет свои особенности по сравнению с обычными грузовыми перевозками. В карьере задача диспетчеризации не так сложна, так как каждому самосвалу автоматически задается маршрут при отправке на погрузку. Кроме того, карьерные самосвалы перевозят однородный груз, объем и масса которого обычно соответствуют грузоподъемности самосвала.
Распределение карьерных самосвалов в течение рабочей смены решается одновременно с проблемой маршрутизации. После разгрузки самосвал сразу же отправляется к экскаватору. В отличие от обычных грузовых перевозок, карьеры являются закрытыми системами, поэтому пункты погрузки и разгрузки остаются на своих местах на протяжении длительного времени. Продолжительность рейсов самосвалов невелика по сравнению с продолжительностью смены, но частота потребности в погрузке высока [10].
Разработка систем управления горнотранспортными комплексами (ГТК) всегда была необходима. Начиная с 60-х годов XX века, стало более ясно, что такие системы имеют важное значение. На современном этапе горного производства широко применяются автоматизированные системы управления ГТК (АСУ ГТК), основанные на спутниковой и радионавигации. Использование таких систем обусловлено их высокой эффективностью - производительность техники увеличивается на 15-25%, а окупаемость систем составляет от нескольких месяцев до полутора лет [15].
Современные требования к системам диспетчеризации карьерного автотранспорта включают следующие аспекты:
– автоматизация и роботизация: системы должны обладать возможностью автоматического управления и контроля над горными самосвалами, экскаваторами и другой горнотранспортной техникой. Это позволяет повысить эффективность работы и снизить зависимость от человеческого фактора;
– интеграция с другими системами: системы диспетчеризации должны быть способны интегрироваться с другими системами управления и мониторинга, такими как системы GPS, системы контроля качества руды и системы учета производства. Это обеспечивает сбор и обмен информацией для более эффективного управления процессом добычи;
– мониторинг и аналитика данных: системы должны предоставлять возможность мониторинга и анализа данных о производительности, расходе топлива, состоянии оборудования и других параметрах работы горнотранспортной техники. Это помогает выявлять проблемные зоны и принимать решения для оптимизации процесса добычи;