Проходческие буровые установки производства АО «Машиностроительный Холдинг»

Данный материал является продолжением статьи, опубликованной в номере №2/2018, о разработке и внедрении в серийное производство на площадках АО «МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ХОЛДИНГ» самоходных гидроперфораторных проходческих установок. В этой статье мы коротко коснемся технических характеристик, комплектующих изделий, конструктивных решений и модификаций первых проходческих установок. 

Проходческая установка DF-B1 предназначена для бурения горизонтальных, вертикальных и наклонных шпуров диаметром 43–89 мм в туннелях и выработках при разработке рудных месторождений подземным способом. При помощи установки осуществляется высокопроизводительная проходка тоннелей и выработок сечением до 40 м2, а также бурение шпуров для анкерного бурения.

КОМПЛЕКТАЦИИ

Первые установки DF-B1 изготавливаются в разных комплектациях по техническому заданию ТОО «Корпорация Казахмыс» и ПАО «Гайский ГОК» под конкретные горногеологические условия. Проходческая установка для ПАО «Гайский ГОК» имеет стандартную комплектацию. Промывка шпура при бурении производится при помощи шахтной водяной системы.

Стандартный компрессор производительностью 1 м3/мин предназначен в основном для смазки перфоратора. Установка для ТОО «Корпорация Казахмыс» имеет специальное исполнение – без использования шахтной водяной сети. Очистка шпура производится воздушно-водяной смесью. Вода в данном случае выполняет функцию только пылеподавления.DF-B1

В воздушную систему установлен компрессор повышенной производительности 3,3 м3/мин, который позволяет не только качественно очищать шпур при бурении, но и использоваться в дальнейшем для подключения зарядной техники. Для стабильной работы компрессора в воздушную систему подключены два ресивера. Для воды установлен автономный бак емкостью 700 литров. Заправки бака хватает на бурение одного забоя. Данная проходческая установка может эксплуатироваться в особых горно-геологических условиях, где необходимо использование минимального количества технологической воды, которая может привести к дальнейшему размягчению неустойчивой породы.

ШАССИ

Независимо от модификации на установках DF-B1 применяется унифицированная ходовая часть, что обеспечивает в дальнейшем возможность взаимозаменяемости агрегатов между установками различного типа и назначения. Полноприводное самоходное шасси с шарнирной рамой и дизельным двигателем обеспечивает высокую мобильность, проходимость и минимальный радиус поворота. Доказавший свою надежность при работе в шахтных условиях, двигатель Deutz сочетает в себе высокую мощность и экологичность.034 2

Полностью автоматическая бесступенчатая гидростатическая трансмиссия и гидравлическое рулевое управление обеспечивают низкую себестоимость эксплуатации и высокие эксплуатационные показатели. Прямое гидравлическое управление с антишоковой защитой обеспечивает высокую надежность, безопасность и ремонтопригодность.034 t2

На шасси установлены мосты и раздаточная коробка фирмы Dana Spicer, которая является мировым лидером в производстве надежных трансмиссий и положительно зарекомендовала себя в горной промышленности. В сочетании с гидроприводом «Bosch Rexroh» гидростатическая трансмиссия не уступает зарубежным аналогам в данном классе.

СТРЕЛА

Прочная телескопическая стрела с поворотной головной частью позволяет выполнять работы в поперечном и вертикальном направлениях, расширяя эксплуатационные возможности, и обеспечивая быструю и точную установку податчика на бурение шпура. Полностью автоматическое параллельное перемещение податчика в горизонтальной и вертикальной плоскостях при манипуляции стрелой повышает производительность и точность ведения работ.034 3

ПОДАТЧИК

Раздвижной податчик позволяет применять буровые штанги различных типоразмеров от 6 до 12 футов, расширяя технические возможности установки по бурению шпуров различной глубины и направления. Глубина бурения шпура от 1590 до 3420 мм. Ввиду компактной габаритной длины податчика – в сдвинутом состоянии не более 3,5 м – возможно бурение анкерных шпуров в вертикальной плоскости. Гидравлический привод раздвижения податчика обеспечивает быстрое бесступенчатое регулирование его длины при настройке на требуемый типоразмер штанг. При бурении штанга постоянно центрируется в двух люнетах, один из которых подвижный. Таким образом, достигается высокая точность бурения шпуров. Прочный и легкий профиль податчика из алюминиевого сплава обеспечивает возможность эксплуатации в сложных условиях с тяжелыми режимами нагрузки. На профиле податчика установлены быстросменные направляющие из нержавеющей стали, которые вместе с полимерными вкладышами скольжения значительно увеличивают его ресурс. В люнетах податчика устанавливаются сменные центрирующие втулки. В зависимости от конструкции штанги (шестигранная или круглая) применяются втулки из стали или полиуретана, что также повышает срок службы штанг. По спецзаказу на стрелу может быть установлен удлиненный податчик под штанги длиной до 16 футов, что позволит бурить шпуры глубиной до 4600 мм.034 4

На проходческих установках серии DF-B1 возможна комплектация современными гидроперфораторами нескольких ведущих фирм «Epiroc» («Atlas Copco» Швеция)), «Montabert» (Франция) и «Doofor rock drills» (Финляндия), что позволяет потребителю сделать выбор в соответствии с его предпочтениями.034 t1

На первых проходческих установках по желанию заказчика установлен мощный и надежный перфоратор COP 1838+ с эффективным устройством гашения отдачи, что позволяет максимально увеличить срок службы расходных материалов.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Гидравлическая система установки состоит из двух контуров, каждый со своим гидробаком. Первый контур предназначен для гидростатической трансмиссии, привод от дизельного двигателя. Подобная схема позволяет унифицировать ходовую часть для применения на установках различного назначения. Второй контур предназначен для выполнения вспомогательных операций: горизонтирования установки, точного позиционирования податчика от шпура к шпуру, намотки кабеля и процесса бурения: рабочая и маневровая подача и работа перфоратора. Приводом для вспомогательных операций является как дизельный, так и электрический двигатель.034 5

В гидравлической системе применена встроенная функция защиты от заклинивания буровых штанг. В обоих контурах гидравлической системы применяются компактные блоки клапанов, которые позволяют значительно уменьшить количество рукавов высокого давления.

СИСТЕМА СМАЗКИ

Система смазки проходческой установки решена совместно с проектным бюро фирмы «Beka» (Германия). Компания «Beka» имеет большой опыт и предлагает специальные решения для мобильной техники, машин и установок, использующихся в горнодобывающей промышленности.034 6

На установках DF-B1 система смазки перфоратора – принудительная, при помощи насоса с пневмоприводом. Управление осуществляется блоком с системой диагностики «Fluicontrol». Система смазки ходовой части – централизованная. Обслуживание стрелы производится при помощи смазочного пневмопистолета с шланговым барабаном и бачком для смазки. По желанию заказчика на стрелу может устанавливаться централизованная система смазки.

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Силовое электрооборудование и автоматическая система контроля управления (АС-КУ) проходческой установки разработаны совместно с российской специализированной компанией.

Система управления АСКУ предназначена для контроля и слежения за работой трансмиссионной, гидравлической и пневматической систем установки и обеспечивает автоматическое выполнение следующих функций:

  • управление стояночным тормозом установки, а также блокирование размотки кабельного барабана;
  • блокирование движения установки вперед при срабатывании концевых выключателей размотки барабана;
  • мониторинг и подсказку действий оператору установки при запуске дизельного двигателя;
  • передачу сигналов от джойстика выбора направления и скорости откатки на клапаны управления ходом и скоростью движения установки;
  • запуск двигателей маслостанции и компрессора;
  • запуск аппаратуры гидравлической и пневматической систем;
  • управление подачей сигналов в систему смазки перфоратора, включение кранов смазки шасси, промывки и водяного насоса;
  • управление работой перфоратора: ударом, подачей и вращением;
  • остановку водяного насоса и функций бурения через установленное время по срабатыванию реле низкого давления воды, а также реле низкого давления воздуха;
  • управление продувкой, промывкой по сигналам реле включения воды и воздуха соответственно;
  • распознавание и выдачу сигналов световой и звуковой сигнализации предаварийных и аварийных ситуаций, отказов оборудования, отказов функций управления;
  • учет времени работы дизеля, маслостанции, компрессора и водяного насоса;
  • обмен данными с панелями человеко-машинного интерфейса, с выводом на последние графической информации об отказах и состояния аппаратов, с функциями установки времени разгона и задержек срабатывания блокировок, а также диагностики состояния дискретных входов-выходов и возможности их конфигурирования.034 7

Наличие интерфейсного порта RS485 (ModBus протокол) позволяет передавать информацию из системы на верхний уровень АСУ ТП по радиоканалам.

В системе реализованы возможность удаленного мониторинга и срабатывания тревожной сигнализации при выходе из строя аппаратов установки.

Передвижение установки осуществляется от дизель-гидравлического привода. При передвижении установка обеспечивается электроэнергией от генератора, установленного на дизельном двигателе, напряжение 24 В.

Операции бурения и установка осуществляются при помощи электрогидравлического привода, подключаемого к шахтной электрической сети 380 В.

МЕСТО ОПЕРАТОРА

Гидравлический опускаемый защитный навес оператора отвечает требованииям стандартов FOPS/ROPS и обеспечивает минимальный транспортный габарит установки при откате. Защитный экран козырька создает дополнительную защиту оператора от падающих предметов.034 8

Место оператора оснащено эргономичным сидением со всеми необходимыми регулировками и ремнями безопасности.034 9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как видно из вышесказанного, в конструкции проходческих буровых установок производства АО «МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ХОЛДИНГ» применены основные ком плектующие: дизельный двигатель, трансмиссия, перфоратор, гидроаппаратура, компрессор, система смазки и т.д. производства ведущих мировых фирм, имеющих богатую историю применения своей продукции на подземной технике и доказавших свою надежность при работе в шахтных условиях.

Все металлоконструкции установки: передняя и задняя рамы хода, стрела, податчик, место оператора, защитные кожухи и т.д. разработаны, изготовлены и собраны на нашем предприятии. С одной стороны, это значительно уменьшает стоимость выпускаемой продукции, а с другой – позволяет выпускать высококачественную конкурентоспособную продукцию под конкретные горно-геологические условия заказчика, по техническим характеристикам не уступающую зарубежным аналогам.034 10

Учитывая то, что все сменные детали оперативно изготавливаются на нашем предприятии, плюс наличие склада необходимых для бесперебойной работы запчастей и обслуживание проходческой установки будет производиться нашей сервисной службой, стоимость владения установкой будет ниже, чем у конкурентов.

На данный момент проходческая установка с автономным водяным баком проходит тестирование для предварительных заводских испытаний, которые подтвердят ее готовность к выходу на приемочные испытания. При тестировании производится наладка и проверка работы всех основных систем и узлов. Дизельный двигатель подвергается тепловым испытаниям при работе на разных режимах нагрузки – от минимальной до максимальной. Скорость передвижения, маневренность, минимальные углы поворота, преодолеваемые продольные и поперечные уклоны проверяются на полигоне АО «МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ХОЛДИНГ».

В данной статье мы коснулись технических характеристик и особенностей буровой проходческой установки DF-B1. О ходе испытаний опытных образцов, общем итоге, а также о дальнейших планах АО «МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ХОЛДИНГ» вы сможете узнать в следующих публикациях.

Ключевые слова: буровое оборудование, комплектации, шасси, стрела, податчик, гидравлическая система, система смазки, электрооборудование

Журнал "Горная Промышленность" №4 (140) 2018, стр.34