Классификация самоходного горного оборудования для подземных рудников

А.М.Хакурате, к.т.н., член-корр. МАНЭБ, МГГУ

Многообразие используемых в горной промышленности средств механизации основных производственных процессов и вспомогательных работ определяет необходимость их классификации по одному или нескольким приз-накам для лучшего восприятия информации. В то же время, составление в простом виде практически любой классификации усложняется многовариантностью подлежащих учету факторов, показателей, параметров и т.п.

Разнообразие горно-геологических условий подземной разработки руд и, как следствие, значительное количество применяемых для их разработки технологических схем, широкий диапазон производственных мощностей горнодобывающих предприятий и другие факторы предопределяют использование самоходного оборудования с различными типами ходовой части (колесно-рельсовый, пневмоколесный или гусеничный), основного силового привода (дизельный, электрический, пневматический), привода рабочих агрегатов (электрический, пневматический, гидравлический, электро-гидравлический). Кроме того, в последнее время на подземных рудниках все более широкое применение находят машины модульного комплектования, обеспечивающие многофункциональность при выполнении рабочих операций и быстрый их ремонт. Учет всех вышеизложенных факторов в классификации самоходного горного оборудования для подземных рудников сделает ее достаточно громоздкой и не всегда удобной в работе.

Предлагаемая классификация построена только на трех основных показателях (см. табл.), по которым, как базовым, информативно ориентироваться по используемым в настоящее время на подземных работах типам самоходного оборудования и конкретного его предназначения.

В приведенной классификации к самоходному горному оборудованию отнесены машины не только на пневмоколесном ходу, но и все другие различного предназначения самопередвигающиеся машины, используемые на подземных горных работах. Другие типы оборудования следует относить к «переносному». В основу классификации положен функциональный признак горных машин по выполняемым рабочим операциям при производстве подземных работ на рудниках.

В настоящее время на подземных рудниках в наибольшей степени используются самоходные машины на пневмоколесном ходу. Как видно из таблицы, машины с пневмоколесным шасси применяются при выполнении большинства рабочих операций. Современные пневмоколесные машины имеют высокую стоимость, но вполне рентабельны, благодаря высоким эксплуатационным характеристикам. Кроме того, маневренность и скорость перемещения этих машин способствовали созданию и внедрению новых высокопроизводительных технологических схем подземной добычи руд.

До последнего времени в горнотехнической литературе пневмоколесные ковшовые погрузочно-доставочные машины (ПДМ) рассматривались как доставочные средства, используемые в основном при доставке руды в пределах очистного пространства. Однако с появлением новых ПДМ грузоподъемностью 18–24 т относить их только к доставочным средствам механизации неправомерно, поэтому в предлагаемой классификации они представлены в качестве доставочного и транспортного оборудования. При этом следует отметить, что современные большегрузные ПДМ имеют очевидные преимущества перед погрузочно-транспортными машинами (ПТМ) за счет меньшего времени загрузки и возможности перемещения более крупнокусковой руды. Оба типа указанных машин могут применяться на подземных рудниках в зависимости от условий разработки и как доставочные, и как доставочно-транспортные средства механизации. Самоходные вагоны используются только на доставке из-за ограниченного расстояния передвижения (кабельное питание электропривода). Для доставки руды также могут использоваться дизельные автосамосвалы.

Основным средством транспорта на крупных подземных рудниках, где применяются пневмоколесные машины, являются автосамосвалы с дизельным приводом грузоподъемностью от 15 до 80 т и троллейвозы-автосамосвалы с электрическим приводом (энергопитание от троллея) в большей части сопоставимые по грузоподъемности с дизельными автосамосвалами.

Различные по предназначению самоходные машины на гусеничном ходу также широко используются на подземных горных работах. Особенно они применимы в условиях вязкой почвы рабочих выработок. Гусеничный ход обеспечивает определенную маневренность, малое давление на почву выработки и большое противодавление при напорном внедрении ковша (погрузочные машины) в навал руды.

В отдельные разделы предлагаемой «Классификации» выделено оборудование для заряжания шпуров и скважин, а также крепления выработок, которое в некоторых источниках горнотехнической литературы относят к «вспомогательному». Причем, в одном случае к вспомогательному оборудованию относят только средства механизации по контролю крепления выработок [1], в другом – по креплению выработок и заряжению шпуров и скважин [2]. Возможно, это и соответствует составу работ для маломасштабного производства, когда ведется разработка рудных залежей небольшой мощности и, соответственно, с небольшой годовой производительностью рудника. В условиях же разработки мощных рудных залежей при большой годовой производительности, больших объемах одновременно отбиваемой от массива руды трудозатраты на заряжение шпуров и скважин значительны, и применяемое для этих целей горное оборудование никак нельзя относить к «вспомогательному». То же самое можно отнести и к средствам механизации для крепления горных выработок, трудозатраты на которое нередко приближаются к трудозатратам на основные производственные процессы, особенно, при разработке месторождений, залегающих в сложных горно-геологических условиях и на больших глубинах.

В «Классификации» специальным разделом представлено самоходное оборудование для производства вспомогательных работ. Используемое на подземных горных работах вспомогательное оборудование подразделяется по функциональному назначению на два типа: вспомогательно-производственное и вспомогательно-специализированное. Вспомогательно-производственное оборудование предназначается для выполнения необходимых вспомогательных работ, связанных непосредственно с рабочими операциями по основным производственным процессам. Вспомогательно-специализированное оборудование применяется на работах, не связанных, в большей части, с основными работами по функционированию рудника. В зависимости от условий разработки, производительности рудника и других причин вспомогательно-специализированное оборудование может оказаться невостребованным.

Эксплуатация современного дорогостоящего высокопроизводительного горного оборудования, предназначенного для выполнения основных производственных процессов и, особенно, оборудования непрерывного действия, может быть экономически эффективной только при его высоком коэффициенте внутрисменного использования. Это в значительной степени достигается применением на вспомогательных работах оборудования, соответствующего по своему техническому уровню основному горно-добывающему оборудованию. При этом немаловажное значение имеет сбалансированное количественное соотношение основного и вспомогательного оборудования. Так, в 1989 г. в монографии профессора Д.Р.Каплунова [3] на примере рудников по добыче цветных металлов соотношение основного и вспомогательного оборудования 6 : 1 определено, как явно неудовлетворительное (подобное соотношении на зарубежных рудниках в то время составляло 3 : 1).

В настоящее время на действующих отечественных рудниках вопросы механизации горных работ в целом решаются комплексно, при надлежащей организации выполнения всех рабочих операций. Это связано с необходимостью обеспечения проектной производительности, позволяющей иметь необходимый уровень рентабельности при добыче полезного ископаемого. В качестве примера можно привести подход к механизации подземных горных работ на Новомосковском гипсовом руднике (ОАО «Гипс-Кнауф»), на котором на шесть видов основного горного оборудования (бурение шпуров – УБШ-501, заряжение шпуров – Ульба, погрузка руды – Liebherr 564, доставка руды – МоАЗ-7405, установка для осмотра кровли и анкерного крепления и оборудование для вторичного дробления) приходится пять единиц вспомогательного оборудования (автобус для перевозки людей, машина для перевозки горюче-смазочных материалов, машина для транспорта груза различного предназначения, грейдер для обустройства проезжей части, оросительная установка).


В итоге, исходя из вышеизложенного, несомненно, что эффективность ведения подземных горных работ, как и любого другого промышленного производства, зависит от уравновешенного сочетания всех необходимых средств механизации, как основных, так и определяемых в качестве вспомогательных.

Классификация любых средств механизации в кратком виде необходима для первоначальной общей ориентации по существующим типам оборудования и их некоторым конструктивным элементам, а также возможности выполнения определенных рабочих операций и использования в предназначаемых условиях эксплуатации. В принципе – это введение к каталогам соответствующих фирм-производителей при выборе конкретного, необходимого для заказчика оборудования.  

Журнал "Горная Промышленность" №6 2003