Oscillating Disc Cutter (ODC), ni mbinu ya kimakanika ya kukata miamba ambayo huongeza mtikisiko wa masafa ya juu wenye eksentrisiti inayodhibitiwa kwenye mwendo wa kusonga mbele wa kikata diski cha kawaida, na hivyo kubadilisha mgusano endelevu kati ya kikata na mwamba kuwa mizunguko ya mara kwa mara ya kupakia–kuachia mzigo. Katika utafiti huu, tabia ya ODC katika kuvunja mwamba ilichunguzwa kwa modeli ya kinimatiki ya kinadharia, uigaji wa SPH–FEM unaotegemea LS-DYNA na majaribio ya maabara ya Linear Cutting Machine. Modeli ya uigaji iliundwa kwa jiwe la mchanga jekundu kwa kutumia modeli ya nyenzo ya JHC na kuthibitishwa kwa makadirio ya nguvu ya kinadharia pamoja na nguvu za kukata za majaribio. Hitilafu ya wastani kati ya modeli ya nambari na nguvu za kinadharia iliripotiwa kuwa %8,89; hitilafu kubwa zaidi ya jamaa ikilinganishwa na majaribio ya maabara ilikuwa %15,14.

Kwa mujibu wa matokeo ya utafiti chanzo, ODC ilipunguza kwa kiasi kikubwa mizigo ya wastani ya kukata ikilinganishwa na kikata diski cha kawaida chenye mgusano endelevu. Katika sehemu ya matokeo, kupungua kwa takribani %70,9, %59,4 na %67,9 kuliripotiwa kwa nguvu za wastani za kuviringisha, za upande na za kawaida, mtawalia. Katika nafasi ya vigezo iliyochunguzwa, nishati maalumu ya chini kabisa ilikuwa 1,30 MJ/m³ katika hali ya `e = 5 mm`, `v = 120 mm/s`, `f = 60 Hz`; thamani hii ililingana na takribani kupungua kwa nishati kwa %78,08 ikilinganishwa na matumizi ya juu zaidi ya rejea bila eksentrisiti. Hata hivyo, kwa kuwa eksentrisiti kubwa zaidi inaweza kuongeza mizigo ya kilele ya mshtuko, matumizi ya chini kabisa ya nishati na mkazo mdogo kabisa wa kimakanika hayapatikani katika sehemu moja ya uendeshaji.

Tatizo la utafiti

Katika roadheader na mashine nyingine zinazofanana za uchimbaji wa chini ya ardhi, zana za kawaida za kukata hufanya kazi kwenye mwamba mgumu chini ya nguvu kubwa za kubana, msuguano, mshtuko na uchakavu. Kadiri ugumu wa mwamba unavyoongezeka, uchakavu wa ncha huharakishwa na nishati inayohitajika kwa kila ujazo wa uchimbaji huongezeka.

Msingi wa utafiti ni kwamba nguvu ya mvutano ya miamba brittle ni ndogo sana kuliko nguvu yake ya kubana. Mbinu ya undercutting inalenga kuvunja mwamba kwa kuunda mikazo ya mvutano na kupinda kuelekea uso huru badala ya kuuponda moja kwa moja pekee. ODC huifanya mbinu hii kuwa ya nguvu zaidi kupitia mtikisiko wa eksentrisiti.

Kikata Diski Kinachotikisika Hufanyaje Kazi?

Katika ODC, kituo cha kikata diski badala ya kufuata njia thabiti ya mstari, huongezewa mwendo wa mzunguko wa eksentrisiti kwenye mwendo wa kusonga mbele. Kwa hiyo, kikata hugusa mwamba katika sehemu fulani tu ya mzunguko wa mtikisiko; kisha hutengana na mwamba kwa muda mfupi na kugusana tena katika mzunguko unaofuata. Mwendo huu huzalisha mshtuko unaorudiwa, ukuaji wa nyufa na kuachia kwa mkazo badala ya kubana kwa mfululizo.

Modeli ya kinimatiki

Mwendo wa kituo cha eksentrisiti cha kikata ulifafanuliwa katika utafiti chanzo kama ifuatavyo:

\[ \theta(t)=\omega t \]

\[ X_O(t)=vt+e\sin(\omega t) \]

\[ Y_O(t)=e\cos(\omega t) \]

Hapa \(e\) ni eksentrisiti, \(v\) ni kasi ya kusonga mbele, \(\omega\) ni kasi ya pembe na \(t\) ni muda.

Utafiti unafafanua vigezo viwili visivyo na vipimo:

\[ R_e=\frac{e}{a} \]

\[ R_v=\frac{v}{\omega e} \]

\(R_e\) huonyesha uwiano wa eksentrisiti kwa radius ya diski, huku \(R_v\) ikionyesha uhusiano kati ya kusonga mbele kwa mstari na mwendo wa mtikisiko.

Kwa Nini Uwiano wa Rv ni Muhimu?

Kwa mujibu wa utafiti chanzo, \(R_v \geq 1\) inapokuwa kweli, kikata hufanya kazi kwa mgusano kwa kiasi kikubwa endelevu na mwamba na hukaribia hali ya kawaida ya undercutting. Katika eneo la \(0 \leq R_v \leq 1\), diski hutengana na mwamba kwa vipindi katika kila mzunguko wa mtikisiko. Utengano huu huunda utaratibu mahususi wa ODC wa kupakia–kuachia mzigo kwa mshtuko.

Kwa sababu hiyo, uigaji mkuu wa utafiti ulifanywa hasa katika eneo la \(0 \leq R_v \leq 1\), na hali ya mgusano endelevu ya \(R_v > 1\) pia ilitumika kwa madhumuni ya kulinganisha.

Vigezo vya mwendo vilivyochunguzwa

Utafiti wa vigezo ulijengwa juu ya vigezo vitatu vya msingi:

• Eksentrisiti, e: hali katika takribani eneo la 0–7 mm.
• Kasi ya kusonga mbele, v: takribani 120–180 mm/s katika uchanganuzi mkuu wa vigezo.
• Masafa ya mtikisiko, f: hasa 30, 45 na 60 Hz.

Kwa eneo kuu la kihandisi, eksentrisiti ya 1–5 mm na masafa ya 30–60 Hz yalichaguliwa. Waandishi wanaeleza kuwa eksentrisiti zaidi ya 5 mm katika masafa ya juu inaweza kusababisha hatari ya mtikisiko mkubwa wa muundo na uharibifu wa bearing katika majaribio ya maabara. Kwa hiyo, hali za 6 na 7 mm hazikutathminiwa kama sehemu bora ya uendeshaji, bali kama hali za udhibiti za kuchunguza tabia ya mipaka.

Mitambo ya mgusano kati ya kikata na mwamba

Katika mzunguko mmoja wa ODC, diski kwanza hugusa uso uliobaki kutoka mzunguko uliotangulia. Kadiri diski inavyosonga mbele, upinde wa mgusano huongezeka, uga wa mkazo hujitokeza ndani ya mwamba, na kikata kinapofikia pembe fulani hutengana na uso wa mwamba.

Utafiti unafafanua eneo hili la mgusano kwa kutumia nusu-pembe ya mgusano \(\psi\), mwelekeo wa papo hapo na upinde wa mgusano. Mbinu ya kinadharia hutoa usemi wa takriban wa uchanganuzi wa nguvu katika hali za eksentrisiti ndogo na \(R_v\) ya chini; hata hivyo, waandishi wanasisitiza kuwa fomula hizi haziwezi peke yake kuwakilisha kuvunjika kwa kiasi kikubwa, viwango vya juu vya deformesheni na michakato halisi ya kuondoa mwamba.

Kwa Nini SPH–FEM Zilitumika Pamoja?

Katika kukata mwamba, kadiri nyufa zinavyokua, mesh ya kawaida ya finite element inaweza kupotoshwa kupita kiasi. Kwa upande mwingine, kutumia SPH pekee kunaweza kuongeza gharama ya hesabu katika modeli nzima. Utafiti uliunganisha faida za mbinu zote mbili.

• FEM: Maeneo ya mbali ya mwamba yenye deformesheni ndogo na kikata diski kigumu.
• SPH: Eneo lenye kuvunjika sana, kusambaratika na deformesheni kubwa karibu na kikata.

Mwingiliano kati ya kikata na eneo la mwamba la SPH ulifanyiwa modeli kwa kutumia mbinu ya mgusano wa kiotomatiki ya node-to-surface.

Modeli ya nyenzo ya mwamba

Modeli ya Johnson–Holmquist–Concrete (JHC) ilitumika kwa mwamba. Modeli hii huzingatia kwa pamoja nguvu inayotegemea shinikizo, athari ya kasi ya deformesheni na mageuzi ya uharibifu.

Wakati kigezo cha uharibifu \(D\) kiko karibu na 0, mwamba huchukuliwa kuwa mzima; \(D\) kinapofikia karibu 1, huchukuliwa kuwa umeharibiwa kabisa.

Nguvu ya majaribio ya kubana ya mhimili mmoja ya jiwe la mchanga jekundu lililotumika katika uigaji ilitolewa kuwa 26,45 MPa, moduli ya Young 12,5 GPa, msongamano 2325 kg/m³ na uwiano wa Poisson 0,36.

Modeli ya JHC Ilikalibishwa Vipi?

Sampuli za kawaida za jiwe la mchanga zenye kipenyo cha 50 mm na urefu wa 100 mm zilifanyiwa jaribio la kubana la mhimili mmoja kwa kasi ya uhamishaji ya 0,5 mm/dakika.

Thamani ya wastani ya UCS ya majaribio ilikuwa 26,45 MPa, huku utabiri wa modeli ya nambari ukiwa 26,23 MPa. Tofauti ya jamaa kati yao ilikuwa takribani %0,84. Ilionyeshwa kuwa curve ya nambari ya mkazo–deformesheni ililingana na jaribio kwa sehemu ya elastiki na nguvu ya kilele.

Jiometri ya modeli ya nambari

Kizuizi cha mwamba kilifanyiwa modeli kwa vipimo vya 200 × 200 × 50 mm. Kipenyo cha kikata diski kilikuwa 100 mm, urefu 20 mm na pembe ya kabari 60°.

Ukubwa wa mesh wa 3 mm ulichaguliwa kwa mwamba. Katika uchanganuzi wa unyeti wa mesh, maazimio kutoka 4,5 mm hadi 2,0 mm yalijaribiwa; ingawa vipengele vidogo viliongeza usahihi kwa kiasi fulani, vingeweza kuongeza muda wa hesabu hadi zaidi ya saa 24, hivyo azimio la 3 mm likachaguliwa kama uwiano kati ya usahihi na gharama ya hesabu.

Uthibitishaji wa maabara

Modeli ya nambari ilithibitishwa kwa kutumia Linear Cutting Machine yenye rigidity kubwa iliyotengenezwa na watafiti. Mtikisiko wa kikata ulitolewa na servo motor ya kazi nzito, huku kusonga mbele kwa mwamba kukidhibitiwa na mfumo wa screw ya mpira unaoendeshwa na AC servo.

Data za nguvu zilirekodiwa kwa masafa ya sampuli ya 5 kHz na kila hali ya kukata ilirudiwa mara tatu ili kupunguza athari ya kutofanana kwa mwamba.

Katika 16 Hz, nguvu ya wastani ya kukata ya majaribio ilikuwa 3,50 ± 0,11 kN, matokeo ya uigaji 4,03 kN na hitilafu ya jamaa ilikuwa %15,14. Katika 20 Hz, thamani ya majaribio ilikuwa 3,45 ± 0,14 kN, matokeo ya nambari 3,88 kN na hitilafu %12,46.

Uigaji pia ulizalisha kwa ubora muundo wa kusambaratika ulioonekana katika majaribio ya maabara, ambapo vumbi laini na vipande vikubwa vya mwamba brittle hutokea pamoja.

Uthibitishaji wa kinadharia

Matokeo ya SPH–FEM pia yalilinganishwa na modeli ya nguvu ya kiuchanganuzi. Katika hali tisa zilizochunguzwa, tofauti ya wastani kati ya nguvu za kuviringisha za kinadharia na za nambari ilikuwa %8,89, huku tofauti kubwa zaidi ikiwa %16,8.

Waandishi wanaeleza tofauti hiyo kwa dhana za mstari na nusu-tuli za modeli ya kiuchanganuzi, ilhali modeli ya SPH–FEM huwakilisha moja kwa moja kasi kubwa, inertia na uharibifu usio wa mstari wa mwamba.

Kwa Nini Kukata kwa Eksentrisiti Kunahitaji Nguvu Kidogo Kuliko Kukata kwa Diski ya Kawaida?

Katika kikata diski cha kawaida, mgusano na mwamba ni endelevu. Kwa hiyo, nguvu za upinzani hujikusanya mfululizo. Katika utafiti, katika hali ya `e = 0 mm`, `v = 120 mm/s`, `f = 60 Hz`, thamani ya kilele ya nguvu ya kuviringisha ilikuwa 7,25 kN, na wastani wake 4,58 kN.

Wakati `e = 3 mm`, kikata huunda mizunguko ya mshtuko wa masafa ya juu badala ya kubaki katika mgusano endelevu na mwamba. Katika kila mzunguko, wakati wa kurudi nyuma, nguvu hushuka hadi thamani zilizo karibu na sifuri. Hivyo, mkusanyiko endelevu wa upinzani huzuiwa.

Katika ulinganisho huu, nguvu ya wastani ya jumla ilishuka takribani kutoka 5,12 kN hadi 1,75 kN na kupungua kwa takribani %66. Kwa upande mwingine, nguvu ya kilele ya upande iliongezeka kutoka 1,48 kN hadi 2,55 kN. Matokeo haya yanaonyesha kuwa ODC inaweza kuongeza mishtuko ya upande wakati wa kugusana tena huku ikipunguza mizigo ya wastani.

Mzunguko wa hatua tatu wa kuvunja mwamba

Kielelezo 16 cha chanzo kinaonyesha mzunguko mmoja wa kukata kwa eksentrisiti katika hatua tatu za kimakanika:

1. Upakiaji wa kilele: Mkusanyiko mkubwa wa mkazo hutokea chini ya ncha ya kikata.
2. Maendeleo ya uharibifu: Uga wa mkazo huongezeka na nyufa ndogo huenea ndani ya mwamba.
3. Kuachia kwa mkazo: Kipande cha mwamba kinapotengana, kikata hurudi nyuma na mkazo wa eneo hilo hupungua haraka.

Kwa mujibu wa tafsiri ya waandishi, mzunguko huu huzuia kutokea kwa kiini cha kupondwa kilichobanwa mfululizo mbele ya kikata na huruhusu nishati ya deformesheni iliyohifadhiwa ndani ya mwamba kurejea kwa sehemu karibu na sifuri katika kila mzunguko.

Je, Nguvu ya Kukata Hupungua Daima Kadiri Eksentrisiti Inavyoongezeka?

Hapana. Nguvu za wastani hupungua hadi eneo fulani, lakini nguvu za kilele hazifuati tabia ya mstari. Katika hali ya 60 Hz na 120 mm/s, nguvu ya wastani ya kuviringisha ilipungua kutoka 4,58 kN kwa `e = 0 mm` hadi takribani 1,14 kN kwa `e = 5 mm`.

Kwa upande mwingine, nguvu ya kilele ya kuviringisha kwanza hupungua na kufikia kiwango cha chini karibu na e = 3 mm, kisha huongezeka tena kwa eksentrisiti kubwa zaidi. Utafiti unahusisha tabia hii ya umbo la U na kutawala kwa faida ya kupakia–kuachia mzigo katika eksentrisiti ndogo; katika eksentrisiti kubwa, pembe ya mgusano, kasi ya kuingia tena na nguvu za inertia huongezeka.

Kwa hiyo, katika usanifu wa ODC, mtazamo kwamba “kadiri eksentrisiti inavyokuwa kubwa ndivyo inavyokuwa bora” hauungwi mkono.

Athari ya kasi ya kusonga mbele

Wakati `e = 3 mm` inashikiliwa bila kubadilika, kuongeza kasi ya kusonga mbele kutoka 120 mm/s hadi 180 mm/s huongeza ujazo wa mwamba unaokabiliwa na kikata katika kila mtikisiko.

Katika eneo hili:

• Nguvu ya wastani ya kuviringisha iliongezeka kwa takribani %29,10.
• Nguvu ya wastani ya kawaida iliongezeka kwa takribani %36,67.
• Nguvu ya wastani ya upande iliongezeka kwa takribani %28,57.

Kasi kubwa zaidi ya kusonga mbele inaweza kuondoa mwamba mwingi zaidi kwa muda uleule; hata hivyo, pia huongeza mizigo ya papo hapo na mkazo wa kimakanika kwenye zana.

Nini Hutokea Masafa ya Mtikisiko Yanapoongezeka?

Katika utafiti, masafa yalipoongezwa kutoka 30 Hz hadi 60 Hz, muda wa mgusano katika kila mzunguko na kina cha mtu mmoja cha kuingia kwenye mwamba vilipungua, lakini mizunguko zaidi ya kupakia ilitokea kwa kila kitengo cha muda. Muundo huu ulipunguza nguvu za wastani na za kilele.

Katika hali ya `e = 3 mm`, masafa yalipoongezwa kutoka 30 Hz hadi 60 Hz, nguvu ya wastani ya kuviringisha ilipungua kutoka 2,22 kN hadi 1,57 kN, yaani kwa takribani %29,3. Nguvu ya wastani ya kawaida ilishuka kutoka 1,53 kN hadi 1,08 kN. Nguvu ya kilele ya jumla nayo ilipungua kutoka 9,09 kN hadi 6,62 kN.

Waandishi wanasisitiza athari mbili za masafa ya juu: muda mdogo zaidi wa kukusanya upinzani endelevu na kuharakishwa kwa ukuaji wa nyufa ndogo kutokana na mishtuko inayorudiwa.

Nishati Maalumu ni Nini?

Nishati maalumu (Specific Energy, SE) huonyesha nishati ya kimakanika inayotumika kuvunja ujazo wa kitengo cha mwamba. SE ya chini humaanisha uvunjaji wa mwamba wenye ufanisi zaidi.

Katika utafiti:

\[ SE=\frac{W}{V} \]

na kwa undani zaidi:

\[ SE= \frac{\int_0^t F_r(\tau)v(\tau)d\tau} {A \cdot w} \times 10^3 \]

ilihesabiwa kwa namna hii.

Hapa \(F_r\) ni nguvu ya papo hapo ya kuviringisha, \(v\) ni kasi ya papo hapo ya kukata, \(A\) ni eneo la sehemu iliyosambaratishwa na \(w\) ni unene wa modeli.

Matokeo ya nishati

Katika hali zisizo na eksentrisiti S1 na S5, nishati maalumu ilipatikana kuwa takribani 5,73 na 5,93 MJ/m³ mtawalia.

Sehemu kubwa ya hali zenye eksentrisiti ilikuwa katika eneo la takribani 1,30–3,37 MJ/m³.

Nishati maalumu ya chini kabisa:

• e = 5 mm
• v = 120 mm/s
• f = 60 Hz
• Re = 0,1
• Rv = 1/(5π)
• SE = 1,30 MJ/m³

ilipatikana katika hali hiyo.

Thamani hii inalingana na kupungua kwa takribani %78,08 ikilinganishwa na thamani ya juu zaidi ya SE bila eksentrisiti katika utafiti.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Mlolongo mkuu wa jaribio na uigaji

Ulinganisho wa kikata cha kawaida na ODC

Mafanikio makuu yaliyoripotiwa katika chanzo

Mipaka ya dhana ya optimum

Mchanganyiko wa `Re = 0,1` na `Rv = 1/(5π)` unaoitwa “optimum” katika makala haukupatikana kutokana na uboreshaji wa kimataifa wa kihisabati unaoendelea. Kutokana na gharama kubwa ya hesabu za SPH–FEM, grid search ya kimfumo ilifanywa katika nafasi ya vigezo vinavyowezekana kimwili.

Kwa hiyo, sehemu ya uendeshaji iliyotajwa katika chanzo inapaswa kutathminiwa kama optimum ya eneo yenye nguvu miongoni mwa michanganyiko iliyojaribiwa.

Mapungufu katika matumizi ya uwanjani

Kikata katika utafiti kilichukuliwa kuwa mwili mgumu na uchakavu wa zana haukufanyiwa modeli. Mazingira ya mwamba yalichukuliwa kuwa sawa; viungo vya asili, tabaka, kutokatika na muundo wa madini usio sawa havikujumuishwa moja kwa moja kwenye modeli.

Katika miamba halisi, mambo haya yanaweza kubadilisha upinzani wa kukata na njia ya nyufa. Waandishi wanaeleza wazi kwamba kurahisisha huku kunaweza kufanya makadirio ya ufanisi wa nishati na maisha ya zana kuwa ya matumaini kupita kiasi.

Je, Inaweza Kuhamishwa Moja kwa Moja kwa TBM au Roadheader ya Kiwango Kamili?

Haijaonyeshwa kwamba faida za asilimia zilizopatikana katika kiwango cha maabara cha kikata kimoja zitahamishwa kwa mfumo kamili wa TBM au roadheader kwa viwango vilevile. Katika mifumo mikubwa, mwingiliano wa mkazo kati ya vikata vingi, kutokatika kwa miamba, shinikizo la mazingira, mtikisiko wa muundo wa kubeba na uchovu wa bearing vinaweza kubadilisha matokeo.

Hata hivyo, inapendekezwa kwamba utaratibu msingi wa kupakia–kuachia mzigo wa utafiti unaweza kubaki halali kimwili hata katika kiwango kikubwa zaidi.

Changamoto za usanifu wa viwandani

Uendeshaji wa eksentrisiti wa masafa ya juu hauleti faida pekee. Utafiti unasisitiza matatizo matatu muhimu ya kihandisi:

• Insulation kali ya mtikisiko inahitajika ili kupunguza nguvu za kujibu zinazopelekwa kwenye kichwa cha kikata na bearing kuu.
• Mizunguko endelevu hadi 60 Hz inaweza kusababisha hatari ya uchovu kwenye shaft na makazi ya bearing.
• Utaratibu wa eksentrisiti unahitaji nguvu ya ziada; faida ya jumla ya mfumo inapaswa kutathminiwa pamoja na kupungua kwa nguvu ya msukumo na torque ya msingi.

Kazi ya baadaye

Waandishi wanaeleza kuwa wanafanyia kazi mbinu ya Vision-to-Physics inayozalisha modeli za SPH za mwamba wenye viungo na kutofanana kutoka picha halisi za handaki. Pia, mifumo ya udhibiti wa njia na mwendo inayotegemea machine vision inapangwa ili kurekebisha vigezo vya ODC kwa wakati halisi kulingana na hali za kijiolojia.

Hatua muhimu inayofuata ya uthibitishaji ni kulinganisha modeli jumuishi na majaribio ya kukata ya uwanjani ya kiwango kamili.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Utafiti asilia: Numerical Investigation of Rock-Cutting Mechanics and Energy Efficiency of an Oscillating Disc Cutter.

Waandishi: Yuxuan Zhang, Huijun Liang, Zhibin Li, Zhipeng Fang na Bijuan Yan. Mwandishi anayewajibika ni Bijuan Yan.

Taasisi: School of Mechanical Engineering na School of Vehicle and Traffic Engineering, Taiyuan University of Science and Technology; Weishi Heavy Industry Co., Ltd.

Uchapishaji: Machines, 2026, 14, 829. MDPI.

DOI: 10.3390/machines14070829

Mchakato wa uchapishaji: Ulipokelewa tarehe 13 Juni 2026, ukarekebishwa tarehe 5 Julai 2026, ukakubaliwa tarehe 13 Julai 2026 na kuchapishwa tarehe 21 Julai 2026.

Uhakiki: Ni makala ya utafiti iliyopitiwa na wahakiki.

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY).

Ufadhili: Taiyuan University of Science and Technology Scientific Research Initial Funding, Grant No. 20252092; Datong City Science and Technology Achievement Transformation Project, Grant No. 2025055.

Upatikanaji wa data: Imeripotiwa kwamba data zinaweza kuombwa kutoka kwa mwandishi anayewajibika.

Mgongano wa maslahi: Zhibin Li na Zhipeng Fang ni wafanyakazi wa Weishi Heavy Industry Co., Ltd. Waandishi wengine wametangaza kwamba hakuna mgongano wa maslahi ya kibiashara au kifedha. Imeelezwa kuwa wafadhili hawakuwa na nafasi katika usanifu wa utafiti, uchanganuzi wa data, tafsiri, uandishi au uamuzi wa kuchapisha.

Mipaka muhimu ya kimethodolojia: Kikata kilichukuliwa kuwa mwili mgumu; uchakavu unaoendelea wa zana haukufanyiwa modeli. Mwamba ulizingatiwa kuwa mazingira sawa. Kutokatika kama viungo vya asili na utabaka hakukuzingatiwa. Optimum iliyopatikana kwa grid search si optimum ya kimataifa ya kihisabati ya nafasi endelevu ya vigezo. Faida za nishati zilizopatikana katika kiwango cha maabara cha kikata kimoja haziwezi kujumlishwa moja kwa moja kwa TBM au roadheader ya kiwango kamili kwa asilimia zilezile.