Комбайны Wirtgen 2500 SM в карьерах Липецкого карьероуправления ОАО «Липецкцемент»

М. Пихлер, президент фирмы Wirtgen International GmbH

В.А. Гуськов, руководитель департамента горных работ Холдинга «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» Ю.Б. Панкевич, к.т.н., менеджер по продажам фирмы ООО «Виртген-Интернационал-Сервис» О.А. Галигузов, главный инженер ООО «Липецкое карьероуправление» А.М. Галигузов, главный маркшейдер ООО «Липецкое карьероуправление»
Одно из направлений программы технического перевооружения горных цехов цементных заводов Холдинга «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» - переход на безвзрывную тонкослоевую технологию горных работ с использованием комбайнов фирмы Wirtgen International GmbH.

Этому способствует накопленный к настоящему времени положительный опыт освоения новой технологии на Дже-гутинском карьере ОАО «Кавказцемент», где с начала эксплуатации по безвзрывной технологии было добыто около

6.5 млн. т известняка, в том числе в 2005 году - 0.48 млн. т; в 2006 году - 3.0 млн. т и в 2007 году - 3.5 млн. т. Фактически коэффициент использования комбайнов по времени составил 0.74 при непрерывном режиме горных работ.

В настоящей статье представлен отчёт о пуске в эксплуатацию карьерных комбайнов Wirtgen 2500 SM на карьере известняка Сокольского участка Сокольско-Ситовского месторождения, являющегося сырьевой базой Липецкого цементного завода.

В настоящее время с целью расширения производства на Дже-гутинском карьере введен в эксплуатацию более мощный комбайн Wirtgen 2500 SM, который за два месяца работы добыл около 400 тыс. т известняка при сменной производительности около 5 тыс. т [1].

Одним из следующих объектов реализации программы техперевооруже-ния выбран Липецкий цементный завод. Принятию этого решения предшествовали опытно-промышленные работы по новой технологии, которые в течение 2006 года были проведены на ряде карьеров с использованием комбайна модели Wirtgen 2200 SM [2].

Карьер известняка Сокольского участка Сокольско-Ситовского месторождения представлен известняками, пригодными как сырье для цементной и металлургической промышленности. Известняки светлого и светло-серого цвета, с желтоватым оттенком, средней крепости, трещиноватые и мелкозернистые. Нередко они пористые и кавернозные. Неровности кровли известняков объясняются карстовыми явлениями. Карстовые полости заполнены песчано-глинистыми материалами и обломками известняков.

В связи с наличием карста, породы которого снижают качество сырья, в полезной толще условно выделено два горизонта: верхний - мощностью 5-18 м и нижний - 9-11 м, соответствующие двум добычным уступам в карьере (гор. 117 м и гор. 105 м). Закарстованность верхнего горизонта -12%, нижнего - 7%. Общая мощность известняков изменяется от 14 до 28 м (в среднем - 21 м).

Комбайны Wirtgen 2500 SM №13 и №27 прибыли на предприятие в начале мая 2008 года.

До 8 мая 2008 г. были выполнены монтажные работы, после чего были начаты горные работы по безвзрывной технологии с одновременным обучением персонала карьера практическим навыкам работы на комбайнах.

Горные работы по безвзрывной тонкослоевой технологии было решено начать на гор. 117 м с создания фронта работ до 1000 м. Для этих целей необходимо было на протяжении около 370 м понизить площадку до отметки 115 м, с одновременной отстройкой соответствующего съезда. Общий вид площадки и место зарезки съезда показано на фото 1.

Каждый последовательно выполняемый проход комбайнов при движении от места зарезки, показанного на рисунке, начинался с проходки части съезда на следующий слой. При этом комбайн постепенно опускал рабочий орган с зарезкой в массив и на протяжении примерно 4 метров достигал глубины 47-50 см, создавая, таким образом, уклон 8%. Далее отработка массива происходила параллельными горизонтальными слоями по направлению к концу площадки. Затем следовал выезд на горизонт 115 м по имеющемуся съезду. В каждом конце площадки комбайн разворачивался (на фото видны следы гусениц) и начинал фрезерование в противоположном направлении. И так последовательно снимался слой за слоем.

Работы велись по схеме «передвигающаяся петля», которую характеризует поворот комбайна на примерно одинаковый радиус разворота в конце рабочего прохода и его заезд на следующую смежную полосу. Автосамосвал загружался при движении за комбайном задним ходом, что позволяет машинисту комбайна хорошо видеть весь заполняемый кузов.

Работая в прибортовой зоне, комбайн двигался от имеющегося съезда (противоположная сторона площадки на фото 1) вдоль откоса, затем в конце рабочего прохода он разворачивался и заезжал на новую борозду. Трасса ближайшей к откосу полосы проходилась с отступлением около 1 м от закола бровки откоса.

Необходимость работы комбайна вне призмы обрушения, наличие крупноблочного массива потребовало использования специальной организации работ: после осуществления прохода и отработки слоя мощностью 40-45 см вдоль откоса образовывался целик в виде ступеньки, дальнейшая отработка которого осуществлялась рыхлительно-бульдозерным агрегатом (РБА), который перемещал оставшийся материал вниз на нижележащий горизонт (фото 2).

Перемещенные вниз куски известняка в дальнейшем намечено дробить гидромолотом или по мере опускания забоя-площадки, где работает комбайн, после соответствующей планировки отрабатывать самим комбайном (на фото 2 показана работа бульдозера на отработке ступеньки, оставшейся после крайнего к откосу прохода комбайна).

На основе хронометражных наблюдений фиксировалось время работы комбайнов при фрезеровании, затраты времени на маневры и на замену автосамосвалов при их погрузке. Фиксировалось время простоев по разным причинам, а также затраты времени на ежесменное обслуживание, включающие заправку дизельным топливом и водой, осмотр узлов комбайна, смазку, чистку конвейера и фрезерного барабана, проверку гидросистемы и рабочего органа.

Результаты, полученные в процессе изучения эксплуатационных параметров работы комбайна, приведены в табл. 1.

Расшифровка показателей применительно к эксплуатации комбайна приводится ниже.

Эксплуатационное время (Тэ = Тф+ Тр + Тз) включает: фрезерование с погрузкой (Тф), время на разворот в конце рабочего хода для работы в обратном направлении (или время обратного холостого хода) - Тр, время на замену автосамосвала под погрузкой - Тз.

Эксплуатационная производительность: производительность в т/час за эксплуатационное время.

Техническая производительность: производительность в т/час за время фрезерования и погрузки (Тф).

Анализ данных хронометражных наблюдений показывает, что техническая производительность комбайнов изменялась незначительно - от 480-490 до 530-550 т/ч, составляя в среднем по двум машинам около 515 т/час, что свидетельствует в определенной степени о практической однородности массива. Эксплуатационная производительность также изменялась незначительно - от 380 до 410 т/ч, составляя в среднем по двум машинам около 395 т/ч.

Установлено, что в конкретных условиях имеется резерв в повышении эксплуатационной производительности за счет снижения времени на маневры комбайна (по мере наработки практических навыков в управлении) и простоев комбайна по причинам отсутствия автосамосвалов (от 18 до 40% всех простоев). Большая часть этих простоев связана или с нерациональными схемами подъезда под погрузку или неготовностью водителей к подъезду под погрузку, что также может быть устранено по мере наработки взаимодействия машинистов и водителей.

С целью определения выхода различных фракций добытого известняка при работе комбайнов в различных условиях были выполнены соответствующие рассевы. На рабочей площадке комбайн в процессе рабочего прохода добывал известняк с отсыпкой его в штабель.

Глубина фрезерования составляла 45 см, рабочая скорость 5-6 м/мин. Отбор проб производился в середине штабеля. В этом месте отбиралась проба перпендикулярно ходу движения комбайна с пересечением всех слоев штабеля в виде сечения от вершины до основания треугольника.

Добытый и уложенный в штабель известняк рассевал-ся на грохоте с ячейками 150x150 мм и 50x50 мм с получением трех фракций (>150 мм; -150... + 50 мм; <50 мм). Каждая фракция взвешивалась, а получаемые данные заносились в соответствующую таблицу (см. табл. 2). Рассев и взвешивание фракций менее 50 мм производился в лаборатории цементного завода.

Первый рассев производился 10 мая 2008 г. из поверхностной зоны. Аналогичные рассевы по указанной выше методике производились после того, как забой-площадка опустилась на 1-1.2 м от первоначального уровня. Второй рассев производился после замены на комбайне №13 резцов с твердосплавной вставкой размером 22 на резцы типа WSM-17-42E со вставкой 17 мм (фото 3).

Результаты рассева приведены в табл. 3. Обращает на себя внимание, что замена резцов на более острые позволило увеличить выход класса +50 мм с 21.5 до 34%.

Затем по аналогичной методике проводился рассев известняка по результатам работы комбайна №27, оснащенного барабаном модели НТ6 и резцами со вставкой 19 мм (табл. 4).

В период с 8 по 31 мая 2008 года при односменном режиме работы и прерывной рабочей неделе комбайнами было добыто 60.8 тыс. т известняка, из которых 47.3 тыс. т отправлено на завод, 12.9 тыс. т - на специально созданный склад.

При выполнении указанных выше объемов работ видимого износа резцов отмечено не было.

ЛИТЕРАТУРА:

1. М. Пихлер, ВА. Гуськов, Н.В. Камышева, Ю.Б. Панкевич. Расширение масштабов применения безвзрывной тонкослоевой технологии горных работ, «Горная Промышленность», №№6 ( 76)/2007 г.

2. М. Пихлер, ВА. Гуськов, ОА. Галигузов, Ю.Б. Панкевич, М.Ю. Панкевич. Испытания безвзрывной тонкослоевой технологии добычных работ на Сокольско-Ситов-ском карьере известняка, «Горная Промышленность», №2 (68)/2006 г.

Журнал "Горная Промышленность" №4 2008, стр.26