При проведении расчета за полную отгрузку принималась выгрузка 100% объема веера, частичные отгрузки производились в соответствии с указанной долей объема веера.

Подготовка геометрической модели для каждого варианта конструкции вееров производилась на базе эскизов и на основании предоставленных Заказчиком 3D-моделей рудника «Северный». Подготовка 3D моделей для расчета проводилась в среде геометрического моделирования Ansys SpaceClaim

Операции подготовки 3d моделей включают в себя:

• Импорт модели, выполненной в программных продуктах компании Autodesk, из формата .dwg в программный пакет Ansys SpaceClaim, для дальнейшей обработки.
• Создание пакета упрощенных моделей для решения поставленных задач и сужения области расчета
• Экспорт моделей в формате .stl для работы в программном пакете Rocky DEM.

Для получения адекватной модели выпуска руды, необходимо обеспечить калибровку параметров трения частиц сыпучего материала, которые оказывает непосредственное влияние на реологию частиц руды. Калибровка проводилась в формате двухступенчатого моделирования: первым шагом проводилась калибровка параметров на основании предоставленных данных по углу откоса, следом, осуществлялась проверка полученных данных на базе натурного эксперимента по углу начала ссыпания породы из кузова погрузчика.

Калибровка коэффициентов статического и динамического трения и параметров адгезии проводилась на основании экспериментов по определению угла откоса рассматриваемой породы, проведенных заказчиком.

Численный эксперимент для подбора угла естественного откоса заключается в моделировании заполнения частицами трубы, установленной на плоской поверхности (столе), поднятия трубы на определенное расстояние до полной выгрузки частиц с образованием находящейся в уравновешенном состоянии горки, замера угла откоса средствами Rocky DEM.

На основании выполненной серии численных калибровочных расчетов были подобраны коэффициенты взаимодействия.

Результаты калибровки вышеуказанных коэффициентов трения подтверждались моделью разгрузки погрузчика: калибровка проводилась по углу наклона кузова в момент начала ссыпания. Для подтверждения данных так же был создан проект в Ansys Workbench, позволяющий провести серию численных экспериментов и подобрать угол наклона кузова погрузчика в момент начала ссыпания породы.

Полученные результаты сошлись с натурным экспериментом, что подтверждает правильный выбор необходимых параметров взаимодействия.

Исходя из возможностей программного обеспечения, форма частицы принималась за многогранник, что обеспечивает более реалистичный расчет взаимодействия породы при ведении горных работ, чем при использовании частиц сферической формы. Частицы взорванной породы близки к многогранной форме с острыми краями.

Специалистами «МЦД» было выполнено сравнение суженной и классической конструкций веера (конструкции вееров №1 и №2 соответственно) для применения на руднике «Северный». С этой целью было выполнено определение влияния опережения между соседними БДШ; определение эффективность разгрузки БДШ на нижний подэтаж; определение эффективности общей выработки лежащих вееров; определение эффективности отбойки с применением чередования подготовки на смежных подэтажах.