Системный подход к развитию классификации торфяных машин и оборудования

В «Стратегии национальной безопасности РФ до 2030 г.» приоритетными направлениями являются: использование ресурсосберегающих и безотходных технологий добычи и переработки природного сырья, импортозамещение горной техники в горнодобывающем секторе РФ, а также внедрение цифровых технологий на всех этапах добычи и переработки сырьевых ресурсов в горных отраслях для повышения их безопасности. Цель статьи заключается в исследовании поэтапного развития классификации торфяной техники и необходимости ее совершенствования в связи с созданием средств комплексной механизации процессов безотходной добычи и переработки ресурсов торфяных месторождений с применением мобильных комплексов полного цикла с разработкой экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий торфяного производства. Методологической основой исследования являются: ретроспективный анализ, теория проектирования торфяных машин и системный анализ. В качестве результата исследования приводятся новые системные факторы, влияющие на развитие классификации имеющихся в настоящее время машин и оборудования торфяного производства, а также ее варианты, объединяющие процессы добычи и переработки ресурсов торфяного месторождения, позволяющие моделировать структуру мобильных комплексов полного цикла безотходной добычи и переработки ресурсов торфяной залежи. С точки зрения практического применения классификация торфяных машин позволяет разработать информационную систему для принятия рационального решения по оптимизации структуры парка технологических машин и оборудования торфодобывающих предприятий с учетом ухудшающихся условий эксплуатации торфяного месторождения, современного развития технологий разработки торфяного месторождения, экономического состояния отрасли и современных тенденций цифровизации в добывающих производствах.

1. Марков В. И. Периоды развития торфяной промышленности России. Труды Инсторфа. 2011;(6):10–21.

2. Зюзин Б. Ф., Яконовская Т. Б., Жигульская А. И. и др. Современные направления модернизации комплексов оборудования в связи с эволюцией способов добычи торфа. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(6):67–73.URL: https://giab-online.ru/files/Data/2015/06/67-73.pdf

3. Якупов Д. Р., Иванов С. Л., Иванова П. В., Пермякова Е. К. К вопросу классификации способов добычи торфяного сырья и средств их реализации. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(S34):3–11. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-10-34-3-11

4. Жигульская А. И., Яконовская Т. Б. Экономические и инженерные аспекты нового оборудования и технология комплексной безотходной добычи и переработки ресурсов торфяного месторождения. М.; 2013. 160 с. Деп. в изд-ве МГГУ 30.01.2013, № 953/04-13.

5. Зюзин Б. Ф., Жигульская А. И., Яконовская Т. Б. и др. Машины и оборудование для разработки торфяных месторождений, как класс горных машин для открытых горных работ. В: Лагунова Ю. А. (ред.) Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: сб. тр. XVIII межд. научно-технической конференции «Чтения памяти В. Р. Кубачека», проведенной в рамках Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 02–03 апреля 2020 г. Екатеринбург: УГГУ; 2020. С. 36–39.

6. Опейко Ф. А. Торфяные машины. Минск: «Высшая школа»; 1968. 408 с.

7. Солопов С. Г., Горцакалян Л. О., Самсонов Л. Н. Торфяные машины и комплексы. М.: Недра; 1972. 392 с.

8. Солопов С. Г., Горцакалян Л. О., Самсонов Л. Н., Цветков В. И. Торфяные машины и комплексы. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра; 1981. 416 с.

9. Горфин О. С. Машины и оборудование по переработке торфа. М.: Недра; 1990. 318 с.

10. Копенкин В. Д., Копенкина Л. В. Торфяные машины как класс горных машин. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2002;(5).

11. Ozdogan M., Makin I. Wheel bulldozers and their usage at quarries, mines and construction sites. Ankara: Danışmanlık Ltd; 2020.

12. Weaver B. Bulldozer types, parts and their uses. 2019. URL: https://www.bigrentz.com/blog/bulldozer-types

13. Ozdogan M., Makin I. Hidrolikters-kepçeninkazikuvvetleri (çolakkepçe). Iş Makinalari Mühendisleri Birliği Derneği Journal. 2020;(69):22–28. (In Turkish). URL: https://www.ismakinalari.org.tr/uploads/files/610bacc8d1d55.pdf

14. Lee Y.-S., Kim S.-H., Seo J. et al. Blade control in Cartesian space for leveling work by bulldozer. Automation in Construction. 2020;118:103264. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103264

15. Ha Q. P., Yen L., Balaguer C. Robotic autonomous systems for earthmoving in military applications. Automation in Construction. 2019;107:102934. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2019.102934

16. Mehari Z. T., Thomas R. W., Zamir S., Robert L. S. Modeling soil-bulldozer blade interaction using the discrete element method (DEM). Journal of Terramechanics. 2020;88:41–52. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2019.12.003

17. Hirayama М., Guivant J., Katupitiya J., Whitty М. Path planning for autonomous bulldozers. Mechatronics. 2019;58:20–38. https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2019.01.001

18. Kai R. Bulldozer politics», state-making and (neo-)extractive industries in Tanzania’s gold mining sector. The Extractive Industries and Society. 2019;6(2):407–412. https://doi.org/10.1016/j.exis.2018.10.012

19. Qinsen Y., Shuren S. A soil-tool interaction model for bulldozer blades. Journal of Terramechanics. 1994;31(2):55–65. https://doi.org/10.1016/0022-4898(94)90007-8

20. Pinard M. A., Barker M. G., Tay J. Soil disturbance and post-logging forest recovery on bulldozer paths in Sabah, Malaysia. Forest Ecology and Management. 2000;130(1–3):213–225. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(99)00192-9

21. Bansah K. J., Dumakor-Dupey N. K., Kansake B. A., et al.Socioeconomic and environmental assessment of informal artisanal and small-scale mining in Ghana. Journal of Cleaner Production. 2018;202:465–475. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.08.150

22. Do T. C., Dang T. D. et al. Developments in energy regeneration technologies for hydraulic excavators: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021;145:111076. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111076

23. Слесарев Б. В., Мерзляков В. Г. Достигнутые показатели и особенности применения мощных карьерных гидравлических экскаваторов на открытых разработках. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017;(S38):13–22. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2017-12-38-13-22

24. Снетков Д. С., Косолапов А. И. Обоснование мобильного выемочно-погрузочного оборудования для разработки буроугольных месторождений в режиме управления качеством. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017;(S38):193–198. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2017-12-38-193-198

25. Аргимбаев К. Р., Лигоцкий Д. Н., Логинов Е. В. Бульдозерная технология открытой разработки известняководоломитовых месторождений. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(3):16–29. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-3-0-16-29

26. Трубецкой К. Н., Рыльникова М. В., Владимиров Д. Я., Пыталев И. А. Условия и перспективы внедрения роботизированных геотехнологий при открытой разработке месторождений. Горный журнал. 2017;(11):60–64. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.11.11

27. Рыльникова М. В. Владимиров Д. Я., Пыталев И. А., Попова Т. М. Роботизированные геотехнологии как путь повышения эффективности и экологизации освоения недр. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017;(1):92–101. URL: https://www.sibran.ru/upload/iblock/1b5/1b54bd8619dc4334ccc52cd877c5be70.pdf

28. Гавришев С. Е., Пыталев И. А., Гапонова И. В., Якшина В. В. Подход к оценке влияния перехода на роботизированную геотехнологию при комплексном освоении недр. В: Современные достижения университетских научных школ. Сборник докладов национальной научной школы-конференции. Магнитогорск, 19–20 ноября 2020 г. Магнитогорск: МГТУ им. Г. И. Носова; 2020. С. 154–158.

29. Плакиткин Ю. А., Плакиткина Л. С. Программы «Индустрия-4.0» и «Цифровая экономика Российской Федерации» – возможности и перспективы в угольной промышленности. Горная промышленность. 2018;(1):22–28. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2018-1-137-22-28