Машины для работы в шахте
Герои подземелий: знакомимся с техникой для работы в шахтах на выставке MiningWorld Russia 2019
Чистыми и сияющими машины, о которых пойдет речь в материале, можно увидеть исключительно на выставках — ведь большую часть своей жизни они проводят в подземельях, практически не выползая на свет. Шахтные погрузчики, проходческие машины и транспортеры — с подобной техникой я знакомился на выставке MiningWorld в Москве.
Особенности подземной техники продиктованы законами жанра — это невысокие, маневренные, понятные в управлении и простые в обслуживании машины. Надежность особенно важна, ведь, случись чего, буксировка неисправной техники на поверхность может превратиться в настоящую спасательную операцию.
В массивном отсеке скрывается дизель Deutz
Яркий пример — фронтальный погрузчик турецкой компании Talpa. Его высота составляет всего два метра. Верхней точкой является защитный каркас над рабочим местом оператора, который при работе в низких тоннелях можно сложить, управляя погрузчиком с выносного пульта.
Оператор управляет погрузчиком с помощью рычагов и сидит боком к направлению движения — так удобнее смотреть и вперед, и назад
Аппарат оснащен дизелем Deutz мощностью 125 л.с. В его трансмиссии предусмотрены три скорости вперед и три назад. Максималка составляет внушительные 26 км/ч. В ковш объемом 1,7 кубометра можно загрузить до 3,5 тонны породы.
В России Talpa выставляет свою продукцию впервые и надеется на заказы. При том что цена подобного погрузчика порядка 130 тысяч евро.
Механические гномы — мини-погрузчик и самосвал Alpin Makine
Еще один турецкий производитель, компания Alpin Makine, привезла на выставку целую комбинацию из погрузчика и мини-самосвала для вывоза породы — оба предназначены для работы в стесненных габаритах.
Управление мини-погрузчиком возложено на рычаг справа от оператора
Погрузчик стоимостью примерно 140 тысяч евро оснащен дизелем все той же фирмы Deutz мощностью 78 л.с. Его ширина составляет лишь 1,2 метра, а в ковш объемом всего 0,55 кубометра можно загрузить 1,2 тонны породы.
Водитель самосвала восседает на таком почти детском «стульчике»
В маленький самосвал со 100-сильным дизелем Kubota можно загрузить аж четыре тонны породы объемом до двух кубометров. Сидя на смешном стульчике с левой стороны, оператор управляет самосвалом с помощью джойстика. Скорость, правда, небольшая — до 8 км/ч. Стоит подобный мини-грузовичок порядка 60 тысяч евро.
Этот погрузчик полностью электрический
Вот еще один погрузчик, произведенный французской фирмой Aramine. И он — электрический. Двигатель мощностью 34 кВт получает энергию от двух батарей суммарной емкостью 24 кВт·ч.
В заднем отсеке две съемные батареи по 12 кВт*ч каждая
Такая энерговооруженность позволяет погрузчику грузоподъемностью 1,3 тонны непрерывно работать четыре часа. Интересно, что батареи здесь съемные, поэтому после разрядки можно просто заменить их на заряженные — и продолжить работу.
Сзади — провода подключения к сети для зарядки
При непрерывном использовании заявленный срок службы подобной техники — до четырех лет. Стоит электропогрузчик, правда, немало. За него придется отдать порядка двухсот тысяч евро.
Подземный транспортер Miller с мощной защитой кабины и «люксовым» отсеком за ней
А вот и старые знакомые — внедорожники Toyota Land Cruiser 70, переделанные американской фирмой Miller в подземные транспортеры. В прошлом году мы уже знакомили читателей с этими машинами, а на нынешней выставке были представлены их новые модификации: автомобиль с кран-балкой, а также транспортер для перевозки «высших чинов» — с тремя мягкими сиденьями в закрытом кузове за кабиной.
Машины фирмы Miller уже работают в шахтах разных регионов нашей страны, хотя они традиционно недешевы. Так, цены на них лишь стартуют с отметки семь миллионов рублей.
Проходческая установка выглядит как техника из фантастического фильма или компьютерной игры
Ну а одним из самых навороченных и экзотических агрегатов на выставке была электрогидравлическая проходческая буровая установка американской компании Balum с производством в Перу.
Площадь бурения такой установки — до 18 м2
Небольшая на вид машинка шириной лишь чуть больше метра предназначена для небольших выработок и тоннелей — габаритом до 3,5 метра. В движение она приводится дизелем уже традиционной для подобных машин марки Deutz. А вот установка на стреле с перфоратором Montabert мощностью 14 кВт запитывается от электричества — через кабель, который машина «везет с собой».
Кабель на катушке нужен для подключения буровой установки к сети
И, кстати, в нашем обзоре эта установка самая дорогая: она стоит порядка 400 тысяч евро.
Покорители недр
ОАО «БЕЛАЗ» — предприятие с богатой историей и многолетним опытом в проектировании и производстве техники для работы в сложных условиях карьеров. Сегодня под брендом «БЕЛАЗ», имеющим мировую известность, выпускается самая широкая линейка (77 моделей в 12 классах грузоподъемности) высокоэффективных самосвалов для добычи полезных ископаемых открытым способом.
Сегодня наряду с карьерными самосвалами предприятие выпускает машины, предназначенные для добычи полезных ископаемых подземным способом: машины погрузочно-транспортные (самосвалы шахтные) и погрузочно-доставочные машины (ПДМ) грузоподъемностью 7/9/16 т, вспомогательную технику для подземных работ — автобетоносмесители, машины для торкретирования, транспортные средства для перевозки людей и др.
Одними из основных потребителей подземной техники МоАЗа являются Российская Федерация, Республика Казахстан, Республика Узбекистан и страны СНГ, обладающие значительными запасами полезных ископаемых.
Машины погрузочно-транспортные (самосвалы шахтные)
Подземный самосвал МоАЗ-65010
Подземный самосвал МоАЗ-65010
История разработки МоАЗ-65010 началась в октябре 2015 года. В ходе переговоров с заказчиком было определено техническое задание на разработку нового шахтного самосвала, соответствующего условиям эксплуатации в шахте комбината. В итоге машина была создана.
Машина погрузочно-транспортная МоАЗ-65010 на руднике Каульды
Грузоподъемность машины составляет 15 т, колесная формула, как и у большинства подземных самосвалов МоАЗ, — 4 × 4. Для улучшения безопасности машина оборудована системами безопасности FOPS и ROPS, системой автоматического пожаротушения и автоматической централизованной системой смазки Lincoln.
Подземный самосвал МоАЗ-75851
В качестве силовой установки на самосвале применен двигатель CumminsQSB6.7 мощностью 164/220 кВт/л. с. с жидкостным охлаждением. Двигатель сертифицирован для работ в подземных условиях (MSHA) и соответствует современным экологическим нормам EUStage 3A, U. S. Tier 3.
Гидромеханическая трансмиссия МоАЗ-65010 состоит из коробки передач с диапазоном передач 4 + 2, двух ведущих мостов. Подвеска переднего моста балансирная с углом качания ±12 градусов, задний мост жестко закреплен на задней полураме.
Система тормозов — многодисковые тормоза в масляной ванне с гидравлическим приводом обратного действия типа SAHR. В качестве исполнительного механизма стояночного тормоза используются колесные тормоза на всех колесах машины.
В октябре 2017 года самосвал успешно завершил эксплуатационный этап приемочных испытаний в шахте имени Губкина комбината «КМАруда» (Россия), г. Губкин, где работает в настоящее время.
За время испытаний в условиях эксплуатации проведена доработка самосвала в соответствии с пожеланиями заказчика. В дальнейшем для комбината изготовлено и отгружено еще две машины этого класса.
В настоящее время еще два подземника изготовлены и отгружены в Республику Узбекистан на рудник КаульдыАлмалыкского ГМК, где прошли обкатку и успешно работают.
Самосвалы МоАЗ серий 7529 и 75850, 75830
Новое поколение шахтных самосвалов МоАЗ серий 7529 грузоподъемностью 25 т и 75850 грузоподъемностью 50 т существенно отличается от ранее выпускаемых подземников, прежде всего по компоновке и применяемым комплектующим.
Подземный самосвал МоАЗ-75290 на испытаниях
На самосвалах установлены:
1) среднеоборотные дизельные двигатели жидкостного охлаждения с рядным расположением цилиндров, оснащаемые системами турбонаддува и промежуточного охлаждения наддувочного воздуха. Двигатели обладают повышенным запасом крутящего момента (на 20–25 % больше) и отвечают современным международным требованиям по экологичности выхлопных газов;
2) большое внимание уделено созданию комфортных условий труда оператора. На машинах установлена цельнометаллическая шумовиброизолированная кабина с улучшенным обзором фронта работ. Кабина оснащена всеми необходимыми контрольно-измерительными приборами и системами, позволяющими контролировать основные параметры самосвалов, предупреждающими сигналами о возможности наступления аварийных ситуаций, а также оборудована системами безопасности FOPS и ROPS, оснащена кондиционером, системой отопления и вентиляции. Оптимальные условия видимости достигаются за счет установки камер наружного наблюдения за рабочим процессом (в передней и задней частях самосвала);
3) гидромеханическая трансмиссия с блокируемым гидротрансформатором, вальной коробкой передач с электрогидравлическим приводом управления, переключением под нагрузкой, обеспечивающей получение шести передач переднего хода и двух передач заднего. На коробке и двигателе установлен гидравлический тормоз-замедлитель, который используют при работе на длинных и затяжных спусках.
4) передний ведущий мост установлен на балансире с углом качания ±13º. Подвеска заднего моста жесткая. Это обеспечивает плавное движение машины, а также преодоление преград высотой до 200 мм без отрыва колес от опорной поверхности.
Благодаря управлению поворотом путем складывания шарнирно-сочлененной рамы на 45о в каждую сторону, автомобили приобретают улучшенную маневренность в стесненных условиях, обеспечивая минимальный радиус поворота.
Тормозная система имеет повышенный уровень надежности и безопасности Posi-Stop типа SAHR (ММОТ обратного действия).
Улучшенный доступ к двигателю, гидравлике и фильтрам через откидные панели и удобный монтаж — еще одно из преимуществ данных машин. Техническое обслуживание самосвалов значительно облегчается благодаря централизованным точкам смазки.
В 2017 году специалистами филиала разработана еще одна шахтная машина — подземный самосвал МоАЗ-75830 грузоподъемностью 30 т. В настоящее время опытный образец МоАЗ-75830 проходит испытания в условиях полигона ОАО «БЕЛАЗ».
По заказу потребителя машина создана с уменьшенной шириной для возможности эксплуатации в шахтах с небольшим сечением.
МоАЗ-75830 рассчитан на совместную работу с погрузочно-доставочными машинами МоАЗ-40550 грузоподъемностью 9 т и МоАЗ-40751 грузоподъемностью 16 т.
Машины погрузочно-доставочные (МПД)
Сегодня основная линейка погрузочно-доставочных машин предприятия представлена двумя сериями машин: МоАЗ-4055 и МоАЗ-4075. Машины обладают большим эксплуатационным ресурсом, содержат минимальное количество электронных компонентов, что является немаловажным фактором для эффективной работы техники в рудниках с агрессивной средой и высокой обводненностью.
Чтобы не упустить своего потребителя, специалисты предприятия постоянно проводят анализ современного рынка машин для подземных работ, проводят мониторинг техники МоАЗ, которая работает в хозяйствах горнодобывающих предприятий, участвуют в переговорах с представителями эксплуатирующих организаций. Благодаря этому машины совершенствуются, внедряются новые технические решения, улучшающие их эксплуатационную привлекательность, разрабатываются современные востребованные модели.
В 2015 году проведена модернизация базовой модели ПДМ МоАЗ-4055 и изготовлена новая модификация машины МоАЗ-40550.
На ПДМ установлен дизельный двигатель CumminsQSL9 С280 жидкостного охлаждения с рядным расположением цилиндров. Двигатель сертифицирован для работ в подземных условиях (MSHA) и соответствует современным нормам экологической безопасности EUStage 3A, U. S. Tier 3.
Изменена конструкция тормозной системы и ведущих мостов: установлены тормоза обратного действия с гидравлическим приводом, система типа SAHR. В гидравлической системе рабочего оборудования использованы отвечающие современным требованиям распределители.
Претерпела изменения конструкция кабины оператора машины, улучшена ее безопасность, проведена доработка металлоконструкции кабины и ее эргономики.
В зависимости от эксплуатационных условий и потребностей клиента разрабатываются индивидуальные конструкционные версии машин.
Как опция на машине предусмотрена установка ковша с выдвижной перегородкой, также имеются различные исполнения ковшей.
На модернизированной ПДМ установлены новые ведущие мосты с многодисковыми тормозами обратного действия типа SAHR собственной разработки и изготовления, что увеличило срок службы тормозной системы, кроме того, данный тип тормозной системы существенно повышает безопасность эксплуатации машины в сложных условиях шахт. Трансмиссия позволяет машине с грузом в ковше преодолевать подъемы до 15º.
Подвеска переднего моста жесткая. Задний мост установлен на балансире с углом качания ±8º. Это обеспечивает плавное движение машины, а также преодоление преград высотой до 200 мм без отрыва колес от опорной поверхности.
Шарнирно-сочлененная рама коробчатого сечения со сферическими опорами вертикального шарнира с регулируемым натягом имеет устройства для буксировки и стопорения полурам, а также места для зачаливания грузоподъемными средствами. Угол складывания полурам 42º в каждую сторону обеспечивает хорошую маневренность в стесненных условиях.
Гидросистема рулевого управления и погрузочного оборудования позволяет уверенно управлять ПДМ как при челночной схеме движения, так и при погрузочно-разгрузочных работах. На машине установлены гидроаппараты, шестеренные насосы от ведущих мировых производителей. Управление поворотом и рабочим оборудованием осуществляется джойстиками.
Кабина расположена сбоку по левой стороне между осями машины. Размещение оператора — перпендикулярно оси машины. Кабины открытого или закрытого типа с защитой от падающих предметов и опрокидывания ROPS и FOPS обеспечивают хороший обзор и управление при челночной схеме работы, а также при погрузке породы в машины погрузочно-транспортные грузоподъемностью 40–50 т.
Погрузочное оборудование изготавливается из высокопрочных легированных сталей. Нижний и боковые ножи ковша — из стали HARDOX или стали 18ХГНМФР, устойчивых к абразивному износу.
В 2019 году был изготовлен первый опытный образец МоАЗ-4035 грузоподъемностью 7 т. Машина была доработана в соответствии с пожеланиями заказчика и отгружена на рудник КаульдыАлмалыкского ГМК в Республику Узбекистан, где в настоящее время работает.
В качестве силовой установки на машине использован дизельный двигатель с жидкостным охлаждением CumminsQSВ6,7-C193, развивающий мощность 144 (193) кВт (л. с.), двигатель сертифицирован для работ в подземных условиях (MSHA).
Трансмиссия состоит из гидромеханической коробки передач с гидротрансформатором с автоматической блокировкой. Подвеска заднего моста балансирная с углом качания ±8 градусов в обе стороны, передний ведущий мост установлен жестко.
Машина показала себя как надежная и мощная техника, способная оправдать и превзойти ожидания потребителя.
Машина погрузочно-доставочная МоАЗ-4055
Машина погрузочно-доставочная МоАЗ-4075
Машина погрузочно-доставочная МоАЗ-4035
Совершенствование выпускаемой продукции и создание новых моделей шахтного подземного транспорта всегда диктовались потребностями горнодобывающих предприятий, с которыми Могилевский автомобильный завод связывает многолетнее и плодотворное сотрудничество, для дальнейшего развития и укрепления которого основным направлением своей производственной политики филиал ОАО «БЕЛАЗ» в г. Могилеве считает постоянное повышение технического уровня, качества и надежности выпускаемой продукции.
Краткий обзор горнодобывающего оборудования
Горные экскаваторы
Современная горнодобывающая промышленность по методу добычи полезных ископаемых разделена на два основных направления: открытый способ добычи, когда материалы добываются в карьере, и подземный, с сооружением шахт. Так же делится и техника, применяемая в горном деле – для каждого вида работ используются свои, часто очень специфические машины. Переходя по цепочке оборудования сверху вниз, на первом месте стоят вскрышные экскаваторы, применяемые для выемки пород и полезных ископаемых на открытых горных разработках. Наиболее крупные из них – драглайны, или шагающие экскаваторы, например, такие как мод. 8750 от компании Сaterpillar.
Сaterpillar 8750 – наибольшая модель в линейке драглайнов компании, обеспечивает для пользователей высочайшую производительность при минимальных затратах на тонну. В 2010 г. Caterpillar приобрел компанию Bucyrus – одного из лидеров в строительстве вскрышных экскаваторов – и стал крупнейшим производителем техники в этом сегменте.
Горнодобывающим компаниям будет особенно важно то, что данная модель «уральского гиганта» проста в монтаже – и опорная рама, и поворотная платформа состоят из отдельных секций, которые соединяются с помощью болтов. В зависимости от конкретных условий работы в том или ином карьере управлять экскаватором можно как с правой, так и с левой стороны машины. Гидравлический механизм «шагания» экскаватора обеспечивает плавное перемещение и высокую маневренность машины. Экскаватор массой 10 000 т создан для добычи полезных ископаемых открытым способом, без применения транспорта, добытую породу он укладывает на борт разреза или прямо в выработанное пространство. Радиус черпания равен 52 м, высота черпания – 56 м, а наибольший радиус разгрузки составляет 118 м.
Гидравлический экскаватор все чаще можно увидеть в карьере, один за другим горнодобытчики отказываются от устаревших тросовых экскаваторов, так называемых «механических лопат» – до недавнего времени наиболее распространенного вида выемочно-погрузочных машин на открытых разработках всего мира. Когда-то именно с них начинались любые работы, например, по добыче угля, но с годами такой вид техники стал проигрывать по техническим параметрам гидравлическим моделям.
Гидравлический гигант Liebherr R 9800 – крупнейший горнодобывающий экскаватор в мире, способен справиться с большим объемом горных работ и может работать на любой поверхности. Эта модель весом 810 т оснащается двумя 16-цилиндровыми двигателями мощностью 1492 кВт каждый, их суммарная мощность составляет более 4000 л.с., а расход топлива порядка 20 000 л дизтоплива за одну смену. Тем не менее этот показатель считается низким, так как экскаватор от Liebherr на 30% больше по размеру аналогичных экскаваторов, но при этом его расход топлива всего на 15% превышает расход других экскаваторов.
Когда объемы работ не такие большие, используют горные экскаваторы меньшего класса. К такой технике относится гидравлический экскаватор Komatsu PC3000. Сердце машины – 12-цилиндровый двигатель собственной разработки компании с водяным охлаждением и прямым впрыском топлива с высокой производительностью. Для использования всей мощности мотора, минимизации гидравлических потерь в процессе работы и оптимизации расхода топлива на машине установлена гидросистема HydrauMind с электронным управлением, закрытым центром и двумя насосами переменной подачи. Топливный бак экскаватора вмещает 4500 л горючего, потребление топлива у Komatsu PC3000 довольно скромное и составляет при легких работах порядка 62–68 л/ч, а при тяжелых – 112–145 л/ч.
Карьерные самосвалы
Для работы в паре с экскаваторами и для перевозки добытой породы в карьере не обойтись без специальных карьерных самосвалов. Довольно большое количество производителей выпускают подобные машины, но четко прослеживаемая тенденция последних лет – экономическая выгода, которую обеспечивают модели повышенной грузоподъемности, и вот тут не все автозаводы могут похвастаться наличием самосвалов-гигантов в своей линейке продукции. Одним из тех, кто вовремя сориентировался в ситуации, был «БЕЛАЗ». С выпуском своей мод. 75710 белорусский завод застолбил за собой титул производителя самого большого карьерного самосвала в мире. Автомобиль г/п 450 т, дебютировавший осенью 2013 г., активно эксплуатируется на угольных разрезах России.
В сравнении с машинами-конкурентами меньшей грузоподъемности один БЕЛАЗ-75710, несмотря на большую цену и затраты на обслуживание, обеспечивает наиболее низкую себестоимость транспортировки 1 т породы среди всех карьерных самосвалов. Дизельных двигателей мощностью по 2332 л.с. рабочим объемом 65 л у машины два, каждый из них работает в паре со своим генератором, все системы, отвечающие за обеспечение работы моторов, у каждого из них независимые. Для рамы самосвала применена особенно прочная шведская сталь Weldox, в конструкцию вписали два мощных шарнирных элемента, на которых и поворачиваются гигантские управляемые мосты. Каждое колесо оснащено двухдисковыми тормозами с гидравлическим приводом и дополнительно для торможения в загруженном состоянии у БЕЛАЗ-75710 имеется еще одна электродинамическая тормозная система.
В базовой комплектации система мониторинга «мертвых» зон, кондиционер, сигнализация о приближении к высоковольтной линии, а также системы пожаротушения. Самый большой карьерный самосвал в мире может работать в карьерах при температуре от –50 до +50 °С. Восемь колес самосвала, снабженные бескамерными шинами, позволяют тяжелой машине без труда передвигаться по технологическим дорогам.
Японские карьерные самосвалы производства Hitachi всегда отличались высоким качеством и оригинальными техническими решениями. Мод. EH5000AC-3 является самой мощной и большой среди всех машин компании. Грузоподъемность и мощность самосвала отвечают самым современным требованиям горнодобывающей отрасли. Его грузоподъемность равна 296 т, а электросиловая установка вместе с дизельным двигателем обеспечивает высокую проходимость и скорость до 56 км/ч. Система управления приводом собственной разработки на базе переменного тока обеспечивает великолепную управляемость машины. Помогает этому наличие датчиков на каждом колесе с функцией обратной связи с рулевой колонкой, приводом и иными узлами.
Кузов снабжен ребрами жесткости, которые обеспечивают дополнительную прочность самосвалу. Благодаря им достигается равномерное распределение нагрузок и ни на одном участке машины не возникает избыточного напряжения. Система Aerial Angle отвечает за обнаружение объектов вокруг машины и предупреждает об опасном сближении или опасности столкновения. Когда грузовик едет, режим фронтального обзора использует миллиметрово-волновой радар и предупреждает оператора о возможном столкновении в зависимости от местоположения объекта и скорости самосвала.
Кроме стандартной конфигурации карьерного самосвала компания предлагает троллей-технологию Hitachi, которая использует ток, идущий по воздушным линиям электропередачи, для подъема самосвалов в гору. Когда водитель грузовика подключается к линии, привод переключается на троллей-мощность, что дает увеличение скорости подъема против той, что обеспечивается только мощностью двигателя. Это повышает производительность и снижает затраты, а также уровень шума и загрязненности выхлопных газов дизельных двигателей. В качестве опции система Trolley Truck доступна для всех машин Hitachi с переменным током.
Там, где требуется перевозить большие объемы сыпучих грузов на небольшие расстояния в сложных рельефных условиях карьера, применяют шарнирно-сочлененные самосвалы – именно к таким машинам относится продукция компании Bell Equipment. Южноафриканская компания для европейского рынка изготавливает свои самосвалы повышенной проходимости на заводе в Германии. Благодаря оригинальной конструкции рамы с универсальным шарниром, балансирной подвеске и специальным шинам самосвалы Bell гарантированно не завязнут в грязи и не застрянут на неровной местности. Новая мод. B45E с колесной формулой 4х4 расширила и без того внушительную линейку «сочлененников» компании.
На машину установлен двигатель Mercedes-Benz мощностью 530 л.с., который агрегатирован с 7-ступенчатой АКП Allison. Такой тандем обеспечивает грузовику выдающиеся ходовые качества и низкий расход топлива. Полностью изолированные двухконтурные маслопогруженные дисковые тормоза обеспечивают превосходную эффективность торможения и длительный срок службы, необходимые для внедорожных условий, а в сочетании с моторным тормозом Jacobs позволяет производить многоступенчатое программируемое автоматическое замедление. Стандартная кабина Bell со звукоизоляцией оснащена средствами управления, усовершенствованной бортовой системой диагностики и герметичным модулем для удобного контактного управления многочисленными функциями.
Повышенная полезная нагрузка, ускоренные транспортные циклы и лидирующие показатели по топливной экономичности позволяют перевозить больше материалов с меньшими затратами на тонну. Кузов вместимостью 25 м 3 широкий, с плоским дном подходит для транспортировки до 41 т добытых материалов и имеет лучшие характеристики наполнения, чем более длинные кузова самосвалов-конкурентов аналогичной емкости. К тому же грузовик от Bell с конфигурацией 4х4 за счет более короткой колесной базы превосходит по маневренности грузовики с колесной формулой 6х6.
Погрузчики и бульдозеры
Для погрузки и перевозки разрыхленных горных пород в карьерах нашлось место и фронтальным погрузчикам. Они применяются в горнодобыче с 1970-х гг. как на вскрышных работах, так и в качестве дополнительного погрузочного и вспомогательного оборудования. Конечно, карьерные фронтальные погрузчики значительно отличаются по размерам от своих младших собратьев. Машины, работающие в карьере, могут загрузить самосвал всего за два прохода, как, например, тяжелый L260H от Volvo, который с помощью ковша Volvo Rock справляется не только с камнем, но и с песком, а при установке ковша Volvo Rehandling вместимостью более 10 м 3 загрузка самосвала осуществляется еще быстрее.
Машина оснащена полностью автоматической коробкой передач, блокировкой дифференциала и гидравлической системой высокого давления, повышающей эффективность использования топлива на 10%. Двигатель с высоким крутящим моментом стал менее шумным и увеличил мощность на 5%, что положительно сказалось на расходе топлива и минимизировало выбросы.
В отличие от предыдущих моделей фронтальных погрузчиков от Volvo в L260H не используются гидравлические насосы для опускания стрелы, а применяется комбинированный гравитационный эффект от силы тяжести стрелы и ковша, таким образом достигается более щадящая эксплуатация гидросистемы. Конструкция комфортной и функциональной кабины обеспечивает хорошую видимость, дополнительный обзор обеспечивают видеокамеры, выводящие изображения на дисплей. Просторный кондиционированный салон изолирован от шума и вибраций.
Бульдозеры в карьерах обычно используют для послойной разработки горных пород, перемещения пород при зачистке пластов полезных ископаемых, а также при планировке площадок и трасс, на отвалах и других вспомогательных работах. В далеком 1983 г. с конвейера «Челябинского тракторного завода» сошел первый гигантский карьерный бульдозер Т-800. Сверхтяжелый трактор с потрясающей производительностью являлся одним из самых больших выпускаемых в Европе. Рабочая масса «русского гиганта» равна 106 т, в движение махину приводил двигатель мощностью в 820 л.с., развивающий скорость до 14 км/ч вперед и 10,6 км/ч назад.
Трансмиссия гидромеханическая, с карданной передачей, трехколесным одноступенчатым гидротрансформатором и модулем поворота, коническим редуктором и остановочным тормозом. Коробка передач на бульдозере обеспечивает две передачи заднего и четыре передачи переднего хода. Двухместная кабина объемом более 3 м 3 сделана из металла с теплозвукоизоляционной облицовкой и двойным остеклением. Для повышения комфорта в работе от рамы машины ее отделяют резиновые амортизаторы.
Прочее оборудование
В части карьеров присутствуют залежи крепких горных пород, для последующей их разработки требуется специальная техника – буровые станки, именно их применяют при одной из основных технологических операций буровзрывных работ – бурении взрывных скважин. К сожалению, в последнее время условия горнодобычи твердых пород значительно усложнились, и часто затраты на бурение достигают 30–35% от общих затрат на производство горных работ. Среди компаний – производителей буровых станков пальма первенства, безусловно, принадлежит оборудованию компании Atlas Copco.
Мод. ROC L8 отлично зарекомендовала себя на горных разработках по всему миру, эта установка подходит для крупномасштабных производственных работ, предварительного раскалывания, взятия проб с помощью комплекта RC при разработке открытым способом и для крупномасштабных карьерных разработок. Производительность и свобода действий данной установки превосходит аналогичные параметры обычных буровых установок для горных и карьерных работ. Гусеничная буровая установка с погружным пневмоударником обладает лучшей производительностью благодаря увеличению рабочего давления и новой гениальной цилиндровой системе подачи. Улучшает соотношение количества руды и количества отходов за счет двухступенчатой выработки и процедуры предварительного раскалывания.
При разработке карьеров есть возможность взятия проб с помощью обратной промывки. Оборудование рассчитано на бурение скважин диаметром от 110 до 203 мм на глубину до 54 м. ROC L8 массой чуть более 22 т приводится в действие двигателем, мощность которого в зависимости от конфигурации машины составляет от 440 до 539 л.с. и может передвигаться по карьеру со скоростью до 3,5 км/ч.
Для измельчения крупных кусков горной породы или камня в карьерах используют дробильно-сортировочное оборудование. С его помощью, к примеру, прямо на месте можно получить щебень нужных фракций, избавив от необходимости транспортировки добытого материала к заводу по производству щебня. Существующие на рынке дробильные комплексы используют автоматизированное управление, что сказывается на увеличении продуктивности добычи и снижает эксплуатационные расходы.
Сразу вспоминается техника компании Sandvik. Мод. QJ341 – одна из популярных благодаря удачному сочетанию ряда преимуществ, среди которых наличие щековой дробилки, экономичного двигателя и гусеничного шасси, обеспечивающего мобильность дробильно-сортировочного оборудования. Большое загрузочное отверстие размером 1200×750 мм дает высокую скорость дробления, позволяя производить материал с потрясающим коэффициентом измельчения. Установка с гидравлически регулируемыми зазорами между дробилкой и лентой способна измельчать различные материалы и может запускаться под нагрузкой, что гарантирует максимальное время безотказной работы и высокую производительность.
В стандартной комплектации гидравлический механизм подъема и опускания главного конвейера. Многочисленные функции, такие как самоблокирующийся бункер или датчик уровня загрузки с управлением скоростью подачи материала, сводят к минимуму необходимость вмешательства оператора, тем самым повышая безопасность при работе. Предусмотрено также реверсивное дробление для измельчения липкого материала или устранения засорения. Система управления с программируемым логическим контроллером выводит значения всех рабочих параметров установки на цветной экран Danfoss, благодаря им дробилка может быть подготовлена к работе с уровня земли.
Большое количество основных и вспомогательных операций при работе в шахтах выполняют проходческие комбайны. Они легко справляются с механизированным разрушением горных пород, а также с погрузкой полученной горной массы в вагонетки, на конвейер или перегружатель. По типу действия они разделяются на машины избирательного и непрерывного действия, в первом случае обработка забоя происходит последовательно слой за слоем, во втором обработка всех слоев происходит одновременно.
Польская компания FAMUR более 100 лет выпускает технику для горнодобывающей промышленности. Разработанный компанией проходческий комбайн марки FR 160 – современная машина, сочетающая в себе самые передовые технологии, оригинальные технические решения и высококачественные комплектующие. Комбайн оборудован несколькими системами, среди которых система передачи данных, система наведения для точной работы оператора, система радиоконтроля и дистанционного управления с места оператора комбайна.
При подземных горных работах для погрузки и транспортировки отделенной горной породы используют погрузочно-доставочные машины. По своей конструкции они могут быть с погрузочно-транспортным ковшом или с ковшовым погрузочным рабочим органом и кузовом-бункером. Учитывая специфику работы под землей, ковшовые модели получили более широкое распространение.
Известный немецкий производитель такого рода техники Hermann Paus Maschinenfabrik GmbH уже много десятилетий поставляет машины, специально разработанные для эксплуатации в шахтах. Свой многолетний опыт компания воплотила в мод. PFL 8 Z с учетом работы предыдущих версий в высокогорных шахтах, что позволило оптимально адаптировать машину к экстремальным нагрузкам. Несмотря на скромные габариты и вес в порожнем состоянии 5,3 т, грузоподъемность машины составляет 1,8 т, а ковш вместимостью 0,8 м 3 отлично подходит для применения в сложных условиях стесненных пространств шахт. Дизельный двигатель Deutz мощностью 94 л.с. отличается высокой степенью экономии топлива и улучшенными характеристиками выбросов выхлопных газов.
Оптимизированная геометрия ковша и Z-образный рычажный механизм машины позволяют существенно сократить циклы загрузки и разгрузки ковша, что в свою очередь повышает экономичность и производительность машины. Высокоэффективный силовой привод Paus автоматически адаптирует тяговое усилие и скорость выполнения рабочих операций к соответствующим условиям черпания и разгрузки ковша. Инновационная система привода хода машины позволяет минимизировать износ покрышек и тормозов, существенно сокращая расходы на ее эксплуатацию и техническое обслуживание. PFL 8 Z может быть оснащен сменным оборудованием и кроме использования в качестве погрузочно-доставочной машины может применяться как вилочный погрузчик.
При разработке месторождений полезных ископаемых и транспортном строительстве на работе под землей применяют специальные самосвалы. Обычно это небольшие по габаритам машины, часто шарнирно-сочлененные, с большой грузоподъемностью, маневренностью и возможностью движения вперед и назад без необходимости разворота. Последняя особенность движения обеспечивается наличием дублирующих систем управления. На многих моделях подземных самосвалов предусмотрено по два руля и две приборные панели, симметрично расположенные относительно поворачивающегося на 180° кресла оператора.
Будучи главным поставщиком сырьевых ресурсов, горнодобывающая промышленность является базовой отраслью народного хозяйства, настоящим фундаментом для развития основных отраслей экономики любой страны. Эффективная добыча полезных ископаемых требует эксплуатации специализированного оборудования для работы на поверхностных и глубинных слоях.
Компаний – производителей горной техники огромное количество, но не стоит забывать, что парк техники для каждого отдельно взятого карьера подбирается сугубо индивидуально, в зависимости от стоящих перед разработчиком производственных задач.