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.
W artykule przedstawiono wyniki analizy techniczno-ekonomicznej procesu 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, jednostkowe zużycie paliwa oraz krzywe składu ziarnowego. Dane te stanowiły dane wejściowe do analizy ekonomicznej poszczególnych sposobów mechanicznego urabiania skał dzięki czemu wskazano sposób charakteryzujący się najmniejszym jednostkowym kosztem urabiania.
EN
The paper presents results of technical and economic analysis of mechanical rock extraction process using hydraulic hammer breaker, eccentric ripper, Wirtgen surface miner and dozer with ripper equipment. Performance tests have been made on ‘Raciszyn’ limestone deposit for this purpose. Average capacity, unitary fuel consumption, size distribution curves for every machine has been defined. It was an input data for economic analysis for each method of mechanical rock extraction which allowed to estimate minimal unitary extraction cost.
Przedstawiono analizę wyników badań oraz doświadczeń produkcyjnych dotyczących problematyki cięcia bloków spienionego polistyrenu EPS. Stwierdzono, że niewłaściwe materiały i parametry eksploatacyjne urządzeń mogą prowadzić do znacznych strat materiałowych i ekonomicznych. Analiza zebranych danych wykazała, że dobór właściwego drutu oporowego oraz parametrów jego pracy ma kluczowe znaczenie dla efektywnego działania urządzeń do cięcia bloków z EPS. Wbrew oczekiwaniom, zerwanie drutu zwykle nie wynikało z przetopienia. Do przerwania dochodziło głównie na skutek rozciągania, któremu towarzyszyło utlenienie się drutu.
EN
Research results and production experiences dealing with foamed polystyrene (EPS) blocks cutting are presented. Unsuitable materials and operating parameters of equipment can lead to substantial material and economic losses. Analysis of collected data shows that the selection of proper resistance wire and parameters of its work are essential for the effective operation of EPS cutting machines. Contrary to expectations, breaking the wire was usually not the result of wire melting. The wire ripping occurred mainly due to the stretching accompanied by wire oxidation.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W górnictwie odkrywkowym w coraz większym zakresie występują ograniczenia stosowania robót wiertniczo-strzałowych stanowiących podstawową metodę urabiania skał o zwięzłości powyżej 20 MPa. Ograniczenia te wynikają z występowania znacznych zakresów drgań parasejsmicznych czy powietrznej fali uderzeniowej przy tych robotach, które mają negatywne oddziaływania na obiekty chronione czy na skupiska zamieszkującej ludności w obrębie kopalń odkrywkowych. W takich przypadkach konieczne jest zastąpienie robót strzałowych inną technologią urabiania, która umożliwiłaby dalsze utrzymanie konkurencyjności pozyskiwanej kopaliny. W artykule dokonano przeglądu mechanicznych sposobów urabiania kopalin z wykorzystaniem m.in. zrywarek gąsienicowych, kombajnów frezujących, młotów hydraulicznych, zrywaków wibracyjnych czy głowic frezujących. Część przedstawionych metod jest znana i stosowana w Polsce już od dawna. Natomiast niektóre z nich, jak np. kombajny frezujące, pomimo ich powszechnego stosowania na świecie, dopiero teraz zaczynają być wdrażane w krajowych warunkach. Stosowanie zrywaków wibracyjnych czy głowic frezujących jest nowym podejściem do mechanicznego urabiania skał.
EN
Nowadays in opencast mining there are more restrictions on the use primary mining method by blasting to excavate hard rocks with compressive strength material about 20 MPa. This situation is caused by high ranges of paraseismic vibrations and air blast wave which have a negative impact on protected objects and population living close to open pits area. In such cases it is necessary to replace mining by blasting by other mining technology which will keep the competitiveness of sourced mineral. The paper shows overview of the mechanical methods mining with using crawler rippers, surface miners, hydraulic breakers, vibratory rippers and transverse drum cutters. Some of them are well-known and used for a long time in Poland. However, others like surface miners are still new in Polish open pits, despite the fact that there are commonly used in the global mining over the years. In the other hand the use of vibratory rippers or transverse drum cutters are still new approaches to mechanical rocks mining.
W artykule dokonano przeglądu alternatywnych metod urabiania skał o zwięzłości powyżej 20 MPa w polskim górnictwie odkrywkowym. Znajdują one coraz szersze zastosowanie z uwagi na wzrastające ograniczenia związane z wykonywaniem robót strzałowych, które stanowią podstawową metodę urabiania tych skał. Pomimo stosowania emulsyjnych materiałów wybuchowych czy zapalników elektronicznych część złóż może zostać wyłączona z zagospodarowania z uwagi na skutki drgań parasejsmicznych czy powietrznej fali uderzeniowej. W takich przypadkach konieczne jest zastąpienie robót strzałowych innymi sposobami urabiania, umożliwiającymi dalsze utrzymanie konkurencyjności rynkowej pozyskiwanej kopaliny. Wśród tych sposobów wymienić można zastosowanie zrywarek gąsienicowych, kombajnów frezujących, młotów hydraulicznych, zrywaków wibracyjnych czy głowic frezujących. Stąd przedstawia się także pewne aspekty eksploatacyjne związane z występowaniem skał trudnourabialnych w kopalniach węgla brunatnego. W warstwach nadkładowych coraz częściej występują skały zwięzłe, które nie mogą zostać urobione koparkami wielonaczyniowymi. Dlatego też poszukuje się obecnie innych rozwiązań zapewniających efektywne urabianie tych skał.
EN
This article reviews alternative methods of rock mining with compressive strength material of about 20 MPa in Polish open-cast mining. These methods are increasingly used because restrictions related to the use of explosives in open pits are still growing. Mining by blasting is the primary method currently employed; but despite using emulsion explosives and igniters, some of the deposits can be disabled by mining using this method due to the negative effects of paraseismic vibrations and air blast waves. In such cases, it is necessary to replace blasting with other mining technologies which would still be competitive in mineral extraction. These include the use of crawler rippers, surface miners, hydraulic hummers, vibratory rippers, and transverse drum cutters. In addition, the article presents extraction problems connected with the occurrence of hard to mine rocks in lignite open pit mines. Within the overburden, solid rocks are of increasing importance and can't be mined by bucket wheel excavators. Therefore, other solutions which will ensure the effective exploitation of such rocks are being investigated.
The paper presents infrared photographs of temperature distributions over the length of flat, stretched steel specimens with notches of various shapes and in different locations. Analysis of these photographs allows to locate places of maximum energy concentration and therefore spots most exposed to danger of failure.
PL
Przedstawiono uzyskane drogą termowizyjną zdjęcia rozkładu temperatury na długości rozciąganych, płaskich próbek stalowych z karbami, o różnych kształtach i rozmieszczonych w różny sposób. Analiza zdjęć pozwala na wskazanie miejsc największej koncentracji energii, a więc miejsc najbardziej narażonych na zniszczenie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.