<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">nznistu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Науки о Земле и недропользование</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Earth sciences and subsoil use</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2686-9993</issn><issn pub-type="epub">2686-7931</issn><publisher><publisher-name>Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21285/2686-9993-2021-44-1-56-62</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">nznistu-131</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Разведка и разработка месторождений полезных ископаемых</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Exploration and Development of Mineral Deposits</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Совершенствование конструкции и способа применения экскаваторов с сортировочными ковшами</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Improving design and application method of screening bucket excavators</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Чебан</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Cheban</surname><given-names>A. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p> Чебан Антон Юрьевич, кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Лаборатории геотехнологии и горной теплофизики</p><p>680000, г. Хабаровск, ул. Тургенева, 51 </p></bio><bio xml:lang="en"><p> Anton Yu. Cheban, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Leading Researcher of the Laboratory of Geotechnology and Mining Thermophysics</p><p>51 Turgenev St., Khabarovsk 680000 </p></bio><email xlink:type="simple">chebanay@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт горного дела ДВО РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Mining Institute, Far East Branch of the Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>05</day><month>04</month><year>2021</year></pub-date><volume>44</volume><issue>1</issue><fpage>56</fpage><lpage>62</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Чебан А.Ю., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Чебан А.Ю.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Cheban A.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.nznj.ru/jour/article/view/131">https://www.nznj.ru/jour/article/view/131</self-uri><abstract><p>Целью данного исследования является повышение производительности и экономической эффективности ведения горных работ с применением экскаваторов с сортировочными ковшами на основе внедрения нового технико-технологического решения, расширяющего функциональные возможности оборудования. В ходе исследования проводится анализ известных конструкций сортировочных ковшей, устанавливаемых на экскаваторы и обеспечивающих сортировку материала одновременно с ведением выемочно-погрузочного процесса. Заключается, что перспективным направлением развития сортировочных ковшей являются конструкции с рабочими барабанами. В данной публикации автором предлагается для рассмотрения экскаватор с модернизированным сортировочным ковшом, а также технология его использования, позволяющая начинать процесс сортировки горной массы в ковше во время поворота экскаватора к месту разгрузки. Модернизированный сортировочный ковш снабжен шарнирно закрепленным подвижным днищем, управляемым гидроцилиндрами, для аккумулирования просеянных через рабочие барабаны мелких фракций. Накопленные в подвижном днище мелкие фракции выгружаются в автосамосвал, после чего просеивание продолжается непосредственно в кузов автосамосвала. После окончания процесса сортировки подвижное днище закрывается и экскаватор разгружает в другое транспортное средство оставшиеся в ковше крупные фракции, разгрузка осуществляется путем поворота ковша. Совмещение процесса сортировки и поворота экскаватора позволяет сократить время рабочего цикла, что увеличивает производительность как выемочной машины, так и автотранспорта. Применение модернизированного сортировочного ковша с подвижным днищем исключает потери ценного мелкофракционного материала в результате просыпания при развороте экскаватора на разгрузку. Подвижное днище может устанавливаться на сортировочные ковши известных конструкций без их существенной переделки. Применение предлагаемого технико-технологического решения позволит сократить удельные издержки и повысить эффективность ведения работ.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of the study is to increase the productivity and economic efficiency of mining operations using screening bucket excavators on the basis of the introduction of a new technical and technological solution that expands equipment functionality. The study involves the analysis of known designs of screening buckets installed on excavators that ensure material separation to be carried out simultaneously with excavation and loading works. It is noted that a promising development direction of screening buckets is a design with working drums. The article presents an excavator with a modernized screening bucket and its operation technology, which allows to start rock mass sorting in the bucket while the excavator is turning to the place of unloading. The improved screening bucket is equipped with a hinged movable bottom controlled by hydraulic cylinders to accumulate fine fractions screened through the working drums. Fine fractions accumulated in the moving bottom are unloaded into a dump truck, after which screening continues directly into the body of the dump truck. Screening finished, the movable bottom closes and the excavator unloads the coarse fractions remaining in the bucket into another vehicle. Unloading is carried out by bucket turning. The combination of screening and excavator turning reduces the operation cycle time, which increases the performance of both the excavator and dump trucks. The use of a modernized screening bucket with a moving bottom eliminates the loss of valuable fine material as a result of spilling when the excavator turns for unloading. The movable bottom can be installed on the screening buckets of known designs and does not require their significant alteration. Application of the proposed technical and technological solution will reduce unit costs and increase the efficiency of work.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>экскаватор</kwd><kwd>ковш</kwd><kwd>рабочие барабаны</kwd><kwd>подвижное днище</kwd><kwd>горная масса</kwd><kwd>автосамосвал</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>excavator</kwd><kwd>bucket</kwd><kwd>operating drums</kwd><kwd>moving bottom</kwd><kwd>rock mass</kwd><kwd>dump truck</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Трубецкой К.Н., Владимиров Д.Я., Пыталев И.А., Попова Т.М. Роботизированные горнотехнические системы при открытой разработке месторождений полезных ископаемых // Горный журнал. 2016. № 5. С. 21–27. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.05.01</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Trubetskoy KN, Vladimirov DYa, Pytalev IA, Popova TM. Robotic systems for open pit mineral mining. Gornyi zhurnal. 2016;5:21–27. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/gzh.2016.05.01</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jarvie-Eggart M.E. Responsible mining: case studies in managing social &amp; environmental risks in the developed world. Englewood: Society for Mining, Metallurgy and Exploration, 2015. 804 р.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jarvie-Eggart ME. Responsible mining: case studies in managing social &amp; environmental risks in the developed world. Englewood: Society for Mining, Metallurgy and Exploration; 2015. 804 р.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Adams M.D. Gold ore processing: project development and operations. Amsterdam: Elsevier, 2016. 980 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Adams MD. Gold ore processing: project development and operations. Amsterdam: Elsevier; 2016. 980 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Frank U. Multi-perspective enterprise modeling: foundational concepts, prospects and future research challenges // Software &amp; Systems Modeling. 2014. Vol. 13. Iss. 3. P. 941–962. https://doi.org/10.1007/s10270-012-0273-9</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Frank U. Multi-perspective enterprise modeling: foundational concepts, prospects and future research challenges. Software &amp; Systems Modeling. 2014;13(3):941– 962. https://doi.org/10.1007/s10270-012-0273-9</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чебан А.Ю. Технология разработки сложноструктурного месторождения апатитов и выемочно-сортировочный комплекс для ее осуществления // Записки Горного института. 2019. Т. 238. С. 399–404. https://doi.org/10.31897/PMI.2019.4.399</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheban AYu. Engineering of complex structure apatite deposits and excavating-sorting equipment for its implementation. Zapiski Gornogo instituta = Journal of Mining Institute. 2019;238:399–404. (In Russ.) https://doi.org/10.31897/PMI.2019.4.399</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хопунов Э.А. Проблемы рудоподготовки в «четвертой промышленной революции» // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2019. № 5. С. 54– 62. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2019-5-54-62</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khopunov EA. Problems of ore preparation in the “fourth industrial revolution”. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal = News of the Higher Institutions. Mining Journal. 2019;5:54–62. (In Russ.) https://doi.org/10.21440/0536-1028-2019-5-54-62</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чебан А.Ю. Совершенствование геотехнологии выемки тонких рудных тел с применением стрелового комбайна // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. № 1. С. 340–348. https://doi.org/10.46689/2218-5194-2020-1-1-340-348</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheban AYu. Improvement of geotechnology of extraction of thin ore minerals with the use of the arrow combine. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle = News of the Tula state university. Sciences of Earth. 2020;1:340–348. (In Russ.) https://doi.org/10.46689/2218-5194-2020-1-1-340-348</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Starke L. Breaking new ground: mining, minerals and sustainable development. London: IIED, 2016. 480 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Starke L. Breaking new ground: mining, minerals and sustainable development. London: IIED; 2016. 480 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Brown C. Autonomous vehicle technology in mining // Engineering and Mining Journal. 2012. Vol. 213. Iss. 1. P. 30–32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brown C. Autonomous vehicle technology in mining. Engineering and Mining Journal. 2012;213(1):30–32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чебан А.Ю. Технология разработки сложноструктурного месторождения с применением усовершенствованного добычного комплекса // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. № 3. С. 209–219.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheban AYu. Technology of development of complex structural deposit with application of improved mining aggregate. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle = News of the Tula state university. Sciences of Earth. 2020;3:209–219. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Увеличение продуктивности рудника экономически эффективным методом с помощью ALLU // Горная промышленность. 2020. № 1. С. 68–69.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Improving production performance of the mine using an economically efficient method with the help of ALLU. Gornaya promyshlennost' = Russian Mining Industry Journal. 2020;1:68–69. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чебан А.Ю. Способ выемки взорванной горной массы экскаватором при разработке сложноструктурных месторождений // Маркшейдерский вестник. 2020. № 2. С. 66–70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheban AYu. Method for exploding explosed rock mass by excavator when developing complex deposits. Marksheiderskii vestnik = Mine Surveying Bulletin. 2020;2:66–70. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бурцев С.В., Левченко Я.В., Таланин В.В., Ворошилин К.С. Безвзрывные технологии подготовки скальных горных пород к перемещению конвейерным транспортом // Уголь. 2018. № 10. С. 8–17. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2018-10-8-17</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Burtsev SV, Levchenko YaV, Talanin VV, Voroshilin KS. Blastless technologies for rock mass conditioning for conveyor transportation. Ugol'. 2018;10:8–17. (In Russ.) https://doi.org/10.18796/0041-5790-2018-10-8-17</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чебан А.Ю. Добычной комплекс для открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых // Горное оборудование и электромеханика. 2017. № 3. С. 8–11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheban AYu. Production complex for open-cast mining of solid minerals. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika = Mining Equipment and Electromechanics. 2017;3:8–11. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. № 2029031, Российская Федерация, МПК Е02F 3/60, Е02F 3/48. Ковш экскаватора-драглайна / Ю.В. Бокунов, В.С. Кочетков, Ф.В. Дудинский. Заявл. 28.07.1992; опубл. 20.02.1995. Бюл. № 4.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bokunov YuV, Kochetkov VS, Dudinskii FV. Dragline excavator bucket. Patent RF, no. 2029031; 1995. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. № 2204657, Российская Федерация, МПК Е02F 3/40. Ковш экскаватора / С.Н. Миркин, С.А. Левченко, А.А. Мещеряков. Заявл. 06.07.2001; опубл. 20.05.2003. Бюл. № 14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mirkin SN, Levchenko SA, Meshcheryakov AA. Excavator bucket. Patent RF, no. 2204657; 2003. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. № 2042015, Российская Федерация, МПК Е02F 3/40. Ковш с просеивающим приспособлением / К. Модиг. Заявл. 04.09.1992; опубл. 20.08.1995. Бюл. № 17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Modig K. A bucket with a sieving attachment. Patent RF, no. 2042015; 1995. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. № 2622058, Российская Федерация, МПК В07В 1/28, Е02F 3/40. Ковш и способ его применения / Э. Паски. Заявл. 27.11.2016; опубл. 09.06.2017. Бюл. № 16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Paski E. A ladle and its application method. Patent RF, no. 2622058; 2017. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нагорнов Д.О., Кремчеев Э.А., Михайлов А.В., Большунов А.В. Навесной модульный механизированный комплекс для добычи и первичной переработки торфа // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2013. № 2. С. 243–248.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nagornov DO, Kremtcheev EA, Mikhaylov AV, Bol'shunov AV. The hinged modular mechanized complex for extraction and primary processing of peat. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten' (nauchno-tekhnicheskii zhurnal) = Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2013;2:243–248. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. № 2530730, Российская Федерация, МПК Е02F 3/40. Просеивающий, дробильный или перемешивающий ковш / А. Мэнникко. Заявл. 31.05.2010; опубл. 10.10.2014. Бюл. № 28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mennikko A. Screening, crushing or mixing bucket. Patent RF, no. 2530730; 2014. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
