Possibilities for improving work efficiency of continuous surface mining systems operating in rocks with excessive digging resistance

• Autorzy: Roumpos C. , Sideri D. , Pavloudakis F. , Kolovs N. , Michalakopoulos T. , Apostolopoulos G. , Galetakis M. , Vafidis A.

Warianty tytułu

PL

Możliwości poprawy wydajności pracy ciągłych układów wydobywczych eksploatujących utwory o nadmiernych oporach urabiania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Long-term strategic planning and scheduling is crucial for successful operation of continuous surface mining projects. It is a complex and multi-objective optimization problem, where the spatial model of the geological and mining characteristics of the deposits is an important issue. The occurrence of geological structures with excessive digging resistance in the overburden material of the deposits affects the efficiency of the mining system and requires appropriate mine planning and scheduling optimization. This is also the case of South Field Mine, the largest mine that is currently in operation in Ptolemais lignite-bearing basin, Northern Greece, where layers of conglomerates and sandstones with excessive digging resistance are present in the overburden strata. In this work, the evolution of South Field Mine operation, in relation to the spatial distribution of hard rock materials in the mine is presented. For the strategic planning of the mine, a graphical model has been developed. This model is applied for the selection of the best alternative for the long-term planning of mining operations. After various in-field tests, the combined use of continuous and conventional mining equipment (i.e. shovels and trucks) was finally decided to be applied for dealing with hard rock formations. Furthermore, a geostatistical model is presented for spatial interpolation of hard rock materials, based on several drilling data collected from the mine area. Finally, the efficiencies of Bucket Wheel Excavators working in soft and hard rocks are compared based on a statistical analysis of operational data.

PL

Strategiczne długoterminowe planowanie i harmonogramowanie mają kluczowe znaczenie dla skutecznej działalności operacyjnej ciągłych układów w górnictwie odkrywkowym. Jest to złożony i wielobiegunowy problem optymalizacyjny, w którym ważnym zagadnieniem jest przestrzenny model geologiczno-górniczy złoża. Występowanie w nadkładzie struktur geologicznych o nadmiernych oporach kopania wpływa na sprawność systemu wydobywczego i wymaga odpowiedniego planowania oraz optymalizacji harmonogramów. Tak jest również w przypadku kopalni South Field Mine, największej obecnie działającej kopalni węgla brunatnego Ptolemais w północnej Grecji, w której nadkład pokrywają warstwy konglomeratów i piaskowców o znacznych oporach urabiania. W pracy przedstawiono ewolucję operacji wydobywczych w kopalni South Field Mine w odniesieniu do przestrzennego rozmieszczenia twardych materiałów skalnych. Dla strategicznego planowania kopalni opracowano model graficzny, który wykorzystywany jest do wyboru najlepszej alternatywy dla długoterminowego planu operacji wydobywczych. Po różnych próbach w terenie, ostatecznie zdecydowano, że do urobienia twardych formacji skalnych zastosowana zostanie metoda kombinowana polegająca na połączeniu ciągłej i cyklicznej metodzie wydobycia. Ponadto przedstawiono model geostatystyczny do interpolacji przestrzennej materiałów twardych skał, na podstawie kilku danych wiertniczych zebranych z terenu kopalni. Na koniec, wydajność koparek czerpakowych pracujących w miękkich i twardych skałach jest porównywana na podstawie statystycznej analizy danych operacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

strategic mine planning; hard rock materials; kriging; work efficiency; mining equipment

PL

strategiczne planowanie wydobycia; twarde materiały skalne; kriging; wydajność pracy; sprzęt górniczy

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 59, nr 4
• Strony: 31--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Roumpos C.

• Public Power Corporation of Greece. General Division of Mines

autor

Sideri D.

• Public Power Corporation of Greece. General Division of Mines

autor

Pavloudakis F.

• Public Power Corporation of Greece. General Division of Mines

autor

Kolovs N.

• Public Power Corporation of Greece. General Division of Mines

autor

Michalakopoulos T.

• National Technical University of Athens. School of Mining and Metallurgical Engineering

autor

Apostolopoulos G.

• National Technical University of Athens. School of Mining and Metallurgical Engineering

autor

Galetakis M.

• Technical University of Crete. School of Mineral Resources Engineering

autor

Vafidis A.

• Technical University of Crete. School of Mineral Resources Engineering

Bibliografia

• [1] Agioutantis Z., Kavouridis C. (1995). Determination of equipment downtime / breakdown and availability coefficients for continuous surface mining systems, 4th International Symposium on Mine Planning & Equipment Selection, Calgary, Alberta
• [2] Agioutantis, Z., Bozinis, S., Panagiotou, G., Kavouridis, C. (2001). Evaluation and Analysis of Blasting Procedures for Removing Hard Formations at the South Field Lignite Mine, Ptolemais, Greece. 17th International Mining Congress and Exhibition of Turkey
• [3] Anastopoulos, J., Koukouzas, C. (1972). The lignites of the southern part of the lignite-bearing basin of Ptolemais. Institute of Geological & Minerals Exploration, Athens, pp. 201 (in Greek)
• [4] Deutsch, C. V., Journel, A. G. (1997). GSLIB: Geostatistical software library and user_s guide (Applied Geostatistics Series) (2nd edition.). New York: Oxford University Press
• [5] Dimitrakopoulos, R. (Ed.) (2018). Advances in Applied Strategic Mine Planning. Springer, (800p)
• [6] Goovaerts, P. (1997). Geostatistics for Natural Resources Evaluation. Oxford University Press, New York, pp. 496
• [7] Kavouridis, K., Roumpos, C, Galetakis, M., Pavloudakis, F. (2008). Methods and technological improvements for the efficient removal of the overburden hard rock formations at South Field lignite mine, Ptolemais, Greece. Proc. of 9th International Symposium ‘Continuous Surface Mining’, 8-11 October 2008, Petrosani – Romania, 91-100
• [8] Modis, K., Sideri, D. (2015). Spatiotemporal estimation of land subsidence and ground water level decline in West Thessaly basin, Greece. Natural Hazards, Vol. 76 (2), pp. 939-954
• [9] Rheinbraun Engineering, Public Power Corporation of Greece, (1996). Technical Mine Master Plan, unpublished report, 600 p
• [10] Roumpos C., Nalmpanti D. (2012). Planning the transition of a lignite mine in a new belt conveyors distribution point, 11th International Symposium Continuous Surface Mining (ISCSM), University of Miscolc, Hungary, 25-27 June: 191-199
• [11] Roumpos C., Paraskevis N., Galetakis M., Michalakopoulos T., (2014a). Mineable lignite reserves estimation in continuous surface mining, 12th Intl. Symposium Continuous Surface Mining (ISCSM), Aachen, Germany, 21-23 September: In book: Proc. of the 12th Intl. Symposium Continuous Surface Mining - Aachen 2014, Edition: Lecture Notes in Production Eng. 2015, Publisher: Springer Intl. Publ., Ed.: C. Niemann-Delius, 177-194
• [12] Roumpos C., Partsinevelos P., Agioutantis Z., Makantasis K., Vlachou A. (2014b). The optimal location of the distribution point of the belt conveyor system in continuous surface mining operations, Simulation Modelling Practice and Theory 47, 19-27
• [13] Roumpos C., Pavloudakis F., Kouridou O. (2016). Managing Surface Lignite Mining Projects in a Competitive Environment. IX International Brown Coal Mining Congress „Brown coal as a safeguard of energy security”, Bełchatów, Poland; 04/2016
• [14] Roumpos C., Pavloudakis F., Liakoura A., Nalmpanti D., Arampatzis K. (2018). Utilisation of Lignite Resources within the Context of a Changing Electricity Generation Mix. X International Brown Coal Mining Congress, Bełchatów, Poland; 04/2018