Рецепт успеха

Майк Шумански (Mike Szumanski) из подразделения Reedrill компании Metso Minerals в настоящей статье, ранее опубликованной в World Coal (август 2002 года), показывает возможности поставщиков бурового оборудования по удовлетворению конкретных нужд и требований клиентов

Путешественники живут жизнью, полной неожиданностей, изменений, непонимания и постижения общностей через различия. При этом им приходится приспосабливаться к временным поясам и преодолевать языковые барьеры. Уже в аэропорту каждой новой страны их ожидает сумятица незнакомых звуков и голосов. Стараясь как можно скорее выбраться из этого муравейника, они обменивают свою валюту на местную, т.к. доллар, франк или иена не действуют там, где правят рэнды, форинты или рупии, и, добравшись до гостиницы, приступают к трапезе.

О кулинарных традициях разных стран можно написать сотни страниц: о приправах и соусах Южной Кореи и Индонезии, блюдах из конины в Казахстане, о морепродуктах Австралии, русской икре и блинах, польских пирогах, скандинавском лососе и немецкой сельди. Но, скорее, нужно обратить внимание на различия в поведении людей, когда они поглощены едой: ритуалы и традиции, культурные аспекты процесса еды управляют тем, как еда подается, и кто начинает пиршество.

Вы можете спросить: «О чем он вообще говорит? Какое отношение имеют различия между людьми и традициями разных стран к бурению? Бифштекс – всегда бифштекс, луковый суп – всегда луковый суп. Скважина диаметром 250 мм – это всегда скважина!» А вот здесь вы неправы! Здесь принцип «одного размера для всех» не срабатывает.

Слово «глобализация» нынче в моде, но, чтобы стать настоящим мировым поставщиком, сегодняшний поставщик горного бурового оборудования должен вести себя так, как шеф-повар относится к приготовлению блюд для людей с разными вкусами, потребностями и привычками, то есть обращать внимание на предпочтения и местные традиции своих клиентов, занимающихся горными разработками.

Геологические и горнотехнические условия разработки месторождения, климат, возрастающие требования по защите окружающей среды и технике безопасности, эргономические требования, намечаемые объемы работ и ожидаемая производительность и эффективность, удобство технического обслуживания и доступность технической поддержки, наконец, требования по всемерному снижению расходов – все это важные составляющие факторы и характеристики конечного изделия, поставляемого конкретному пользователю.

Бурение скважин в вечной мерзлоте сибирской тайги отличается от бурения скважин на рудниках Южной Африки. Бурение скважин на руднике на востоке штата Кентукки в США требует иного подхода, чем бурение в Хантер Вэлли (Австралия). Базовые принципы сохраняются, но конечное изделие должно быть приспособлено к конкретным условиям.

Подразделение Reedrill разрабатывает свои станки шарошечного бурения с таким расчетом, чтобы отличительные особенности и преимущества, наиболее важные для восприятия потребителя, сохранялись у каждого изделия. Такие особенности включают:

  • оптимальное соотношение между усилием подачи и числом оборотов / моментом вращения бурового инструмента, что обеспечивает высокую скорость проходки и производительность;
  • систему канатной подачи с одним или двумя цилиндрами, которая обеспечивает равные усилия подачи и подъема, улучшенные условия безопасности, легкость регулировки и меньшие эксплуатационные расходы;
  •  устойчивую к крутящим нагрузкам мачту, структурно целостную главную раму с корпусами домкратов, и А-образную раму поворота/монтировки мачты, к которому приваривается платформа;
  •  четыре опорных гидродомкрата, обеспечивающих горизонтальное положение станка, которые, в дополнение к вышеперечисленным преимуществам, обеспечивают большую устойчивость, расширенный опорный контур, большее подъемное усилие и уменьшенное давление на почву. Четырехопорная система позволяет полностью использовать развиваемое станком усилие подачи, при этом станок опирается как минимум на три точки;
  • обширную неподвижную платформу бурового стола / заднюю платформу (зона мачты / кабины), обеспечивающую свободный доступ к зоне мачты и механизмам на главной платформе во всех режимах бурения, включая бурение наклонных скважин. Увеличенная рабочая площадь обеспечивает безопасность и легкость обслуживания. Данная платформа является частью системы пылеподавления, которая не имеет подвижных частей и включает самую большую из существующих пылесборную камеру, расположенную под платформой. Это обеспечивает наиболее эффективное функционирование системы без видимого выделения пыли;
  • вспомогательный ключ с гидравлическим приводом, управляемый из кабины. Ключ работает без ударных нагрузок, амортизирует рывки, освобождает руки оператора и способствует увеличению производительности за счет ускорения смены штанг, а также повышает безопасность работы.

При сохранении основных конструктивных особенностей начинается подгонка под индивидуальные требования. При этом учитывается специфика условий применения и требования, выдвигаемые покупателем, которые основываются на его потребностях, местных правилах, традициях и предпочтениях.

Могут изменяться и выбираться: усилие подачи, длина мачты для одно- или многоштангового бурения, мощность двигателя и компрессора и размеры гусеничного хода. Также принимаются во внимание требования, и соответственно, выбираются функции, относящиеся к бурению, контролю и управлению, условиям работы оператора, системам защиты, охране окружающей среды, климатическому исполнению, обслуживанию и безопасности.

Полевые испытания

Для расширения рудника Mt. Thorley компании Coal & Allied’s в Хантер Вэлли, Австралия, потребовались два буровых станка с дизельным приводом с усилием подачи 40 т, способных бурить скважины диаметром 270 мм, глубиной до 70 м с наклоном до 20°. Требовалось строгое соответствие требованиям MDG15 и Правилам ведения горных работ (Coal Mines Regulation Act). Технические условия и выдвигаемые требования делали особый упор на особенности системы управления и контроля станком и природоохранные мероприятия, включая пылеподавление, уровень шума, комфорт и безопасность оператора, а также производительность бурстанка. Решающим являлось обеспечение технической помощи со стороны поставщика.

Никто из поставщиков не мог обеспечить выполнение всех требований на стандартном оборудовании.

В тесном сотрудничестве с покупателем, а также при помощи крупных горнодобывающих компаний, Reedrill сконструировала и поставила в Австралию два первых шарошечных буровых станка модели SKSS. Это два самых крупных станка с дизельным приводом, когда-либо изготовленных Reedrill, которые включают все описанные выше основные конструктивные особенности и достоинства. Мачта и карусельная кассета дают возможность бурения скважин глубиной до 73 м при использовании 12-метровых штанг. Мачта смонтирована на платформе, на которой располагается привод соответствующей мощности; вся конструкция опирается на гусеничную тележку, рассчитанную на тяжелый режим работы.

Спроектированные в соответствии с жесткими требованиями, предъявляемые рудником Mt. Thorley, эти станки обеспечивают стандарты производительности, безопасности и комфортных условий труда для оператора.

Кабина оператора на этих станках имеет встроенную защиту от падающих предметов и оборудована следующими устройствами:

  •  разделенной консолью управления эргономичного дизайна, обеспечивающей легкость управления;
  •  панорамным окном, обеспечивающим полный обзор рабочей платформы;
  •  системой управления Vigilante подразделения Reedrill.

Компьютерная система обеспечивает управление и контроль операций по принципу сенсорного дисплея и предоставляет в различных окнах экрана информацию о различных функциях и параметрах работы бурстанка в реальном времени. Каждое окно экрана имеет специальное назначение.

Окно «Режим бурения» показывает скорость проходки, текущую (в любой момент времени) и общую глубину скважины, усилие подачи, скорость вращения бурового инструмента, давление воздуха для продувки и иную информацию.

Окно «Режим передвижения» показывает, полностью ли втянуты опорные домкраты; полностью ли выведен инструмент из скважины; включены или выключены замки мачты; подняты ли входные лестницы, имеющие пневматический привод.

Окно «Техническое обслуживание» предоставляет оператору и обслуживающему персоналу дополнительные данные относительно всех аспектов обслуживания бурстанка и ухода за ним.

Окно «Сигналы тревоги» отслеживает функционирование привода и различных систем, указывает причину отключения, причины, препятствующие пуску станка, а также какие причины могли вызвать включение предупредительного сигнала. Данное окно автоматически получает приоритетный статус, если в работе агрегата появляются какие-либо неполадки.

Функции, наиболее важные для безопасности и защиты оборудования, подключены к системе останова двигателя. Двигатель остановится (либо не будет запущен) при возникновении особых ситуаций, требующих отключения. Доступ к данному окну можно получить из любого предыдущего окна.

Общим для всех окон является бегущая строка в нижней части экрана, появляющаяся при любых неполадках в силовой или любой другой системах, включая сигналы отключения из окна сигналов тревоги (но не ограничиваясь ими). Вся подобная информация доступна оператору в кабине управления, а также может быть записана и передана на центральный компьютер управления рудником.

Из кабины оператора, оборудованной кондиционером и шумоизоляцией (обеспечивающей уровень шума в кабине не более 72 дБ), осуществляется управление главным двигателем мощностью 950 л.с., компрессором производительностью 68 м3/мин и системой напора / подъема бурового инструмента с усилием 39 тыс. кг. Для удобства оператора кабина оборудована замкнутой телевизионной системой, стереосистемой, кухонным прилавком с кипятильником для воды, микроволновой печью и холодильником, а также хозяйственными полками и пылесосом для уборки кабины.

Дополнительные требования и вопросы безопасности также учитывались при установке узлов и систем. Так, станок оборудован системой пожаротушения (установленной в задней части над крановой стрелой для ремонтных работ) и предупредительными знаками в опасных зонах. Данный набор дополняется интенсивной подготовкой персонала и анализом существующих опасностей. Была разработана детальная и всеобъемлющая программа технической поддержки, строго выполняемая подразделением Reedrill.

Техническая скорость станка при бурении скважин в осадочных породах диаметром 270 мм и глубиной до 73 м составляет 140 м/час, а расчетная технологическая производительность – 90 м/час.

Готов ли каждый рудник / карьер в любой точке света к внедрению технологии такого типа? Готов ли сегодня каждый рудник или карьер в каждой стране вкладывать деньги в такую технологию? Разумеется, нет. Но важно то, что данная технология уже существует и готова к применению. Несомненно, что она будет получать все большее распространение и станет стандартной для шарошечных буровых станков в будущем.

Легко представить себе, как сегодняшняя система управления буровым станком станет предшественником грядущих автоматических буровых систем, управляемых со стоящего на удалении пульта оператора.

Заключение

Функции, включаемые в систему управления процессом бурения, могут выбираться индивидуально в соответствии с требованиями каждого отдельного предприятия / пользователя. Данные функции включают следующие варианты (но не ограничиваются ими):

  •  индикаторы, предупреждающие и информирующие оператора о работе и положении мачты, опорно-горизонтирующих домкратов, бурового снаряда и карусельной кассеты;
  •  блокировки, защищающие отдельные узлы и бурстанок в целом;
  •  индикаторы эффективности бурения, контролирующие такие функции как скорость проходки и глубина скважины;
  •  панель диагностики гидросистемы бурстанка;
  • контроль работы силового агрегата;
  • системы централизованной автоматической смазки и пожаротушения. Смазка буровой колонны с дистанционным управлением и централизованные системы заправки топлива, гидрожидкости, моторного масла и охлаждающей жидкости;
  • система, обеспечивающая аварийное отключение двигателя, смонтированная на двигателе или доступная с земли;
  • независимая система обогрева для холодного климата и система кондиционирования для жаркой погоды;
  • системы пространственной ориентации (в т.ч. спутниковой), которые могут поставляться производителем бурового оборудования. Обычно они устанавливаются на рабочей площадке производителем таких систем, включающим бурстанок в систему координат рудника.


Предоставляемые возможности неисчерпаемы. Владелец предприятия может выбирать из обширного набора имеющихся систем и вариантов подходящие к его условиям компоненты и включать их в бланк заказа при приобретении бурстанка.  

Журнал "Горная Промышленность" №1 2004