CC BY
80
УДК 621.879 К.В. Аникин
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В РОССИИ ЭКСКАВАТОРОВ С ОБЪЕМОМ КОВША 20 м3 И БОЛЕЕ
Дан обзор состояние отечественного парка экскаваторного оборудования за последние годы. Описаны основные тенденции изменения парка оборудования, его модернизации и сопутствующие проблемы.
Ключевые слова: мощные карьерные экскаваторы, ковш экскаватора, горная техника, открытые работы.
Семинар № 10
K. V. Anikin.
THE PERSPECTIVES OF APPLICATION OF EXCAVATORS WITH BUCKET CAPACITIES OF 20 CUB. M AND HIGHER
An account of condition of the domestic fleet of excavators over the recent years is given. The main trends of the equipment fleet change are reviewed including its upgrading and the problems accompanying this.
Key words: powerful career dredges, a dredge ladle, mountain that-nika, open works.
~ИЪ настоящее время многие горнодобывающие предприятия России сталкиваются с проблемой ухудшения горно-геологических условий. Большинство месторождений полезных ископаемых с простым залеганием полезного ископаемого, расположенного близко к земной поверхности уже отработаны, а на существующих, с ростом глубины карьеров, неуклонно растет объем вскрышных работ, изменяются физико-механические свойства пород, сокращается фронт горных работ, уменьшается ширина рабочих площадок.
Вместе с тем, степень износа парка выемочно-погрузочного оборудования на горных предприятиях России сейчас превысила 80%: значительное ко-
личество экскаваторов-мехлопат на карьерах и разрезах эксплуатируются свыше 15 — 20 лет и имеют высокую степень изношенности. Так, только на предприятиях Кузнецкого угольного бассейна свыше 40% машин имеют сверхнормативные сроки службы. Производительность таких физически и морально изношенных экскаваторов на 40...50% ниже, по сравнению с их современными аналогами с такой же вместимостью ковша [1].
В результате возникла диспропорция между вместимостью ковша экскаватора и кузова автосамосвала. Нередки случаи, когда погрузка горной массы в автосамосвал грузоподъемностью 120-130 т осуществляется экскаватором с емкостью ковша 6,3...8 м3, т.е. за 6...9 циклов, в то время как в мировой практике оптимальным считается вариант с погрузкой в 3... 4 цикла. На многих горных предприятиях появляются проблемы, связанные с неоправданными длительными простоями автосамосвалов под погрузкой.
Ситуация усугубляется еще и тем, что вместимость ковша среднесписочного экскаватора на железорудных карьерах и угледобывающих предприятиях практически не менялась за пе-
риод с 1995 по 2002 гг., в то время как происходило интенсивное увеличение средней грузоподъемности автосамосвалов. На сегодняшний день доля машин грузоподъемностью более 110 т. составляет 77% от общего парка крупнейших железорудных карьеров и 30% на угледобывающих предприятиях.
В данный момент парк оборудования на отечественных предприятиях по открытой добыче полезных ископаемых представлен хорошо ЭКГ-5А (4,6Б) производства завода «Урал-маш», более мощными ЭКГ-8И и его модификации ЭКГ-4У и ЭКГ-6,3Ус Ижорского завода. С 1987 г. вместо устаревшего ЭКГ-8И на предприятия начал поступать ЭКГ-10 и его модификации ЭКГ-5У, ЭКГ-8Ус. Для нужд мощных горнодобывающих предприятий Ижорский завод также выпускал ЭКГ-12,5 (ЭКГ-6,3У), а позднее -ЭКГ-15 (ЭКГ-8У). Эти же экскаваторы тиражировал завод «Крастяжмаш». Экскаватор ЭКГ-5А является самым распространенным на всем постсоветском пространстве, более 60% всего парка. Базовая модель ЭКГ-5А с зубчато-реечным напором выпускается серийно с 1980 г. по сегодняшний день в различных модификациях. На втором месте после ЭКГ-5А по массовости применения стоит ЭКГ-8И и его модификации [2].
Сказанное выше указывает на необходимость скорейшего обновления экскаваторных парков горных предприятий России.
Не смотря на некоторый общий спад промышленного производства, вызванный так называемым «мировым финансовым кризисом», горные предприятия России, ведущие разработку месторождения полезных ископаемых открытым способом, осознают необ-
ходимость модернизации существующего парка горного оборудования, в связи с этим можно отметить тенденции, проявившиеся на рынке горного оборудования Российской Федерации см. рис. 1.
Первой тенденцией является приобретение горными предприятиями вместо выработавших свой ресурс экскаваторов новых машин практически тех же моделей, что объясняется их относительно низкой ценой и наличием опыта эксплуатации данного оборудования. В этом случае трудно рассчитывать на существенное увеличение производительности и эффективности использования выемочнопогрузочного и транспортного оборудования.
Второй тенденцией является стремление некоторых горных предприятий приобрести мощные карьерные канатные и гидравлические экскаваторы с большой вместимостью ковша, осуществляющие погрузку в большегрузные автосамосвалы, наблюдается неуклонный рост доли автомобильного транспорта. В настоящее время подобные машины выпускаются за рубежом и поставляются в Россию такими всемирно известными компаниями, как P&H Mining Equipment, Bucyrus, Komatsu, Hitachi, Terex/O&K, Caterpillar и Liebherr. Хочется отметить, что работы по созданию подобной высокопроизводительной техники ведутся и в России, так группа предприятий «Объединенные машиностроительные заводы» (ОМЗ) активно ведут разработку и проектирование карьерных экскаваторов-мехлопат с емкостью ковша 20, 30 и 40
3
м .
Вмести с тем, опыт работы ряда горных предприятий показывает, что реализация такого пути технического перевооружения далеко не
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Годы
—ф- — ЭО ------ МАРИОН О 201М-СС
—А -Р&Н-2300 0 Р 1 ■ 1 —•— ЭКГ-10, 10УС, 10И
—■- — ЭКГ-5А 5,4, 5АУ, 5Д —• - ЭКГ-12,5 —±— ЭКГ-4,6, 4У, 4,6А 4,6Б
Изменение парка экскаваторов-мехлопат по годам
всегда дает желаемые результаты. Так некоторые горные предприятия России и стран СНГ, приступившие к модернизации своего парка оборудования и вложившие немалые средства в приобретение новой техники с вместимостью ковша 20 м3 и более столкнулись с тем, что производительность закупленных машин зачастую ниже той, которую предполагалось достичь
Сегодня такие мировые лидеры, как Terex, Komatsu, Hitachi, Liebherr, предлагают гидравлические экскаваторы, которые могут заменить и ЭКГ-5А, и ЭКГ-8И. Вместе с тем их производительность на российских предприятиях зачастую хуже, чем производительность аналогичных машин отечественного производства. Одна из причин кроется обслуживании этих машин. Стоимость эксплуатации современного высокотехнологичного гидравлического экскаватора в разы превышает стоимость эксплуатации обычного экскаватора типа механическая лопата. Гидропривод требует совершенно иного уровня обслуживания по сравнению с теми же экскаваторами типа ЭКГ. Качественно обслуживать такие машины способны только специально подготовленные сервисные службы. Кроме этого необходимо принимать во внимание значительную стоимость расходных и запасных частей и комплектующих
Россия - северная страна и немаловажным фактором здесь являются суровые климатические условия, в которых приходится работать большинству наших карьеров. Несмотря на все усовершенствования, низкие температуры (а также и резкие их перепады) оказывают существенное влияние эффективность работы гидравлических систем. Как результат, дорогостоящее оборудование часто вынуждено про-
стаивать в периоды особо низких температур, тогда как мехлопаты, имеющие по факту более низкий температурный порог, продолжают работать.
Тем не менее, опыт использования мощных современных экскаваторов-мехлопат, в том числе и зарубежного производства, не всегда является положительным. Предприятия, закупающие высокопроизводительную технику, зачастую воодушевленные значительной производительностью, аналогичной техники за рубежом, бывают разочарованы работой экскаваторов с большой емкостью ковша в российских реалиях. Одна из причин этого -устаревшая система организации и планирования горных работ, рассчитанная скорее на «обыкновенные» экскаваторы. Также никак нельзя сбрасывать со счетов обслуживание импортных машин, которые являются хоть и менее прихотливыми, чем, скажем, гидравлические экскаваторы, все же нуждаются в качественном и квалифицированном ремонте и техническом обслуживании.
Кроме того, существующие методики расчета производительности экскаваторов, разработанные для машин с небольшой по сегодняшним меркам вместимостью ковша, не всегда позволяют корректно оценить производительность современных экскаваторов с ковшами емкостью 20 и более м3. На сегодняшний день существует очень немного исследований, посвященных данной проблеме, что также не способствует более эффективному использованию мощных машин.
Вместе с тем, не смотря на некоторые проблемы, сопутствующие внедрению более новой высокопроизводительной техники, ее доля в парке оборудования на горных предприятиях неуклонно повышается и будет расти в
связи с естественным выводом из эксплуатации морально устаревшей техники и ее заменой более современными образцами. Вместе с тем назрела необходимость корректировки и, воз-
1. Цветков В.Н. Новое поколение мощных карьерных экскаваторов//Журнал Горное оборудование и электромеханика №2, 2006.
можно, пересмотра подходов к формированию экскаваторных комплексов и технологии выемки, что позволит более полно и эффективно использовать современное оборудование.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Кулешов А.А. Оценка потребности в горной технике для открытых горных работ на перспективу//Горные машины и автоматика. №6, 2002. ЕШ
— Коротко об авторе
Аникин К.В. - аспирант, kanikin@joy.co.uk Московский государственный горный университет, Moscow State Mining University, Russia, ud@msmu.ru
----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ им. Г.В. ПЛЕХАНОВА (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
БОЛТЕНКОВ Алексей Александрович Формирование механизма устойчивого развития теплоэнергетического комплекса Санкт-Петербурга 08.00.05 к.э.н.
АНДРЕЕВ Роман Евгеньевич Повышение эффективности контурного взрывания при проходке горных выработок глубоких горизонтов подземных рудников 25.00.20 к.т.н.
СМИРНОВА Наталья Владимировна Экономическая оценка эффективности инвестиционных проектов алмазодобывающей компании 08.00.05 к.э.н.
