A Multi-Criteria Procedure for Selecting Mechanical Excavation Methods

• Autorzy: Zajączkowski Maciej , Kasztelewicz Zbigniew , Sikora Mateusz , Będkowski Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2019-02-36

Warianty tytułu

PL

Wielokryterialna metoda wyboru sposobu mechanicznego urabiania skał

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of a technical and economic analysis of the process of obtaining aggregates by mechanical excavation using hydraulic hammers, vibration rippers, Wirtgen surface miners, and ripper-dozers. The analysis involved a number of machine performance tests carried out at the “Raciszyn” Jurassic limestone deposit. The values determined in the tests included the average performance of individual devices making up the process system, unit fuel consumption and particle size distribution curves. These data served as inputs for the economic analysis of mechanical excavation and aggregate production methods. The method with the smallest unit production cost was determined. As different mechanical excavation methods affect not only the costs of obtaining aggregates, but also other non-economic values, Bellinger’s multi-criteria procedure was used to determine the optimal method. Bellinger’s multi-criteria procedure of selecting the mechanical excavation method may prove to be a useful optimisation tool, although one that requires knowledge of a given industry and its processes. Its advantage lies in relative simplicity and ease of use. This procedure should facilitate the preliminary assessment of selecting the most optimal technology and the assessment of the risk of choosing the least optimal one. The precision and, consequently, the objectivity, of the conducted analysis depends on the number and quality of the adopted criteria, which are largely connected with the knowledge level of the decision maker. On the basis of the authors’ assumptions, the most optimal mechanical excavation method at the “Raciszyn” Jurassic limestone deposit is the Wirtgen surface miner. The main advantage of this procedure is the optimal fragmentation of the excavated material and the low unit cost of aggregate production.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy techniczno-ekonomicznej procesu produkcji kruszyw z wykorzystaniem mechanicznego urabiania skał za pomocą młota hydraulicznego, zrywaka wibracyjnego, kombajnu frezującego typu Wirtgen oraz spycharki z osprzętem zrywakowym. W tym celu wykonano próby eksploatacyjne tych maszyn na złożu wapieni jurajskich „Raciszyn”. Określono średnią wydajność poszczególnych maszyn wchodzących w skład całego układu technologicznego, jednostkowe zużycie paliwa oraz krzywe składu ziarnowego. Dane te stanowiły dane wejściowe do analizy ekonomicznej poszczególnych sposobów mechanicznego urabiania skał oraz produkcji kruszyw. Wskazano sposób charakteryzujący się najmniejszym jednostkowym kosztem produkcji. Ponieważ różne sposoby mechanicznego urabiania skał wpływają nie tylko na koszty produkcji kruszyw ale również na inne pozaekonomiczne wartości, do wyboru optymalnego sposobu wykorzystano wielokryterialną metodą Bellingera. Wielokryterialna metoda wyboru mechanicznego sposobu urabiania skał z wykorzystaniem metody Bellingera może być użytecznym narzędziem optymalizacyjnym, wymagającym jednak wiedzy z obszaru danej branży i występujących w niej procesów. Zaletą tej metody jest fakt, iż jest ona stosunkowo łatwa i prosta w użyciu. Metoda ta powinna ułatwić wstępną ocenę wyboru najbardziej oczekiwanej technologii oraz jednocześnie ocenę ryzyka zastosowania najmniej pożądanej technologii. Dokładność, a zatem i obiektywność, prowadzonych analiz uzależniona jest od liczby i jakości przyjętych kryteriów, co w dużym stopniu zależy od wiedzy osoby decyzyjnej. Na bazie przyjętych przez autorów założeń, najbardziej pożądanym sposobem urabiania mechanicznego na złożu wapieni jurajskich „Raciszyn” było wykorzystanie kombajnu frezującego Wirtgen. Główne zalety tego sposobu związane są z korzystnym rozdrobnieniem urobku oraz niskim jednostkowym kosztem produkcji kruszyw.

Słowa kluczowe

EN

mechanical excavation; carbonate rocks; Raciszyn Deposit; milling; Bellinger's method

PL

mechaniczne urabianie skał; skały węglanowe; złoże „Raciszyn”; zrywanie; frezowanie; metoda Bellingera

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 21, nr 1/2
• Strony: 225--229
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zajączkowski Maciej

• AGH University of Science and Technology

autor

Kasztelewicz Zbigniew

• AGH University of Science and Technology

autor

Sikora Mateusz

• AGH University of Science and Technology

autor

Będkowski Tomasz

• WKG Sp. z o.o. Sp. k. w Raciszynie

Bibliografia

• 1. Będkowski T., Kasztelewicz Z., Sikora M., Raciszyn – unikatowe złoże wapieni [Raciszyn, a unique limestone deposit], Kamieniarz [Stone-Mason] 05/2013
• 2. Będkowski T., Kasztelewicz Z., Zajączkowski M., Sikora M., Analiza techniczno-ekonomiczna mechanicznego urabiania skał na przykładzie złoża "Raciszyn” [The technical and economic analysis of mechanical excavation using the example of the “Raciszyn” deposit], Inżynieria Mineralna [Mineral Engineering], 2016 R. 17 No. 2
• 3. Duchaczek A., Optimization of the selection of trucks used in construction projects, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Organizacja i Zarządzanie [Research Bulletin of the Poznan University of Technology – Organisation and Management], 2015 vol. 65
• 4. Górny P., Elementy analizy decyzyjnej [Elements of decision analysis]. National Defense University, Warsaw 2004.
• 5. Kasztelewicz Z., Zajączkowski M., Sikora M., Przegląd mechanicznych sposobów urabiania skał zwięzłych [A review of mechanical methods of excavating compact rocks], Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Nr 136 Politechniki Wrocławskiej [Scientific Papers of the Insitute of Mining, No. 136 of the Wrocław University of Science and Technology], Wrocław 2013
• 6. Kuznetsov V., Efficiency of excavation of overburden rock at quarries with the use of blast-free technology, Journal of Mining Science, v.32, no 5, 1997
• 7. Wolny M., Wspomaganie decyzji kierowniczych w przedsiębiorstwie przemysłowym. Wieloatrybutowe wspomaganie organizacji przestrzennej komórek produkcyjnych z zastosowaniem teorii gier [Assisting managerial decisions in an industrial company. Multi-attribute assistance in the spatial organisation of production units using game theory], Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2007.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).