В. Перелигін, канд. техн. наук, гірничий інженер
Екскаваторний парк, що складається сьогодні на озброєнні гірських підприємств, майже повністю представлений традиційними машинами виробництва ПО «Уралмаш», ПО «Іжорський завод» (нині компанія Об'єднані машинобудівні заводи - ОМЗ, Група «Уралмаш-Іжора»), ВО «Крастяжмаш» (одноковшові екскаватори ), ЗАТ «НКМЗ» (роторні та одноковшові екскаватори), ВАТ «Донецькгірмаш» (роторні екскаватори), ВАТ «Азовмаш» (Ждановтяжмаш, роторні екскаватори).
Для проведення основного комплексу робіт на розрізах використовується також наступна потужна техніка:
- ЕШ-65.100 № 1 (Розріз Тулунскій, Іркутський басейн);
- ЕШ-40.100 № 1 (Розріз Мугунскій, Іркутський басейн);
- ЕШ-40.85, ЕШ-25.100;
- потужні кар'єрні ЕКГ-20А (розріз «Нерюнгрінскій», Якутія; розріз «Красногорський», Південний Кузбас);
- ЕКГ-12 з рейковим натиском виробництва УЗТМ;
- ЕКГ-18;
- ЕКГ-12,5УС;
- імпортні механічні лопати РН-2300, 201м, 301М (Marion) (підприємства Кузбассразрезугля і Південного Кузбасу);
- роторні ЕРП-2500 (розріз Бородинський, Кансько-Ачинський басейн);
- комплекси з використанням ЕРШРП-5250 і ЕРШРД-5250 (розріз «Березовський», Кансько-Ачинський басейн);
- розкривної комплекс SRs (k) -4000 (розріз «Назаровський», Кансько-Ачинський басейн).
На гірських роботах можна зустріти і ветеранів ЕШ-5.45, ЕШ-10.60, ЕШ-15.80, ЕКГ-4 і навіть СЕ-3.
Парк зношений в значній мірі, складається з морально застарілого обладнання, окремі екскаватори перейшли 30-річний віковий рубіж і продовжують працювати. Така експлуатація можлива завдяки традиційній конструктивній схемі канатного екскаватора, простого по влаштуванню, металлоемкого.
Параметричні ряди вітчизняних одноківшових екскаваторів (механічних лопат) розроблені Центрогіпрошахтом ще в 1967 р Головний параметр - місткість ковша в м 3. Передбачалося створення двох типів екскаваторів: ЕКГ - кар'єрні гусеничні екскаватори з ковшем місткістю від 2 до 20 м 3 і ЕВГ - розкривні гусеничні екскаватори з ковшем місткістю від 15 до 100 м 3. В даний час позначення екскаваторів змінюється і може залежати від внутрішніх стандартів виробника.
Механічні лопати НКМЗ
Наймасовіший екскаватор на сьогоднішній день - це ЕКГ-5А виробництва заводу «Уралмаш». Базова модель ЕКГ-5А з зубчато-рейковим натиском випускається серійно з 1980 р З цілої низки конструктивних параметрів базова модель ЕКГ-5А уніфікована з випускалася раніше ВО «Уралмаш» моделлю ЕКГ-4,6Б. Машина показала себе цілком надійною, пристосованою для роботи в найрізноманітніших гірничо-геологічних умовах. Сьогодні екскаватори цього виробника продовжують інтенсивно експлуатуватися. Необхідно відзначити високу ремонтопридатність ЕКГ-5А, з конструкцією його вузлів добре знайомі ремонтні підприємства і служби в регіонах, відсутній дефіцит на запчастини і комплектуючі матеріали.
Структура парку одноківшових екскаваторів у вугільній промисловості
Процентне співвідношення відзагального кількості працюючих,%
Електропривод екскаватора виконаний за системою генератор-двигун з керуванням від магнітних підсилювачів. Уралмаш пропонує також виконання ЕКГ-5д з первинними дизельними двигунами, що часто потрібно на гірських роботах при віддаленості ліній електропередачі і неможливості їх підведення до ділянки робіт. Основні металоконструкції екскаватора виготовлені з низьколегованої сталі марки 10ХСНД, складові ковша - з зносостійкого високомарганцовістой стали 110М13Л, елементи силових передач - з легованих сталей.
Одним з можливих виконань екскаватора є обладнання ковша вбудованими пневмоударного зубами (ЕКГ-5В), автоматично включаються в роботу при збільшенні опору при копанні. За запевненням представників заводу, ця система дозволяє розробляти тріщинуваті породи і вугілля малої і середньої міцності без попереднього розпушування їх вибухом.
ЕКГ-5А-Ус, ще одна модифікація ЕКГ-5А з подовженими лінійними параметрами робочого обладнання, призначений для відпрацювання вищих уступів і може використовуватися при навантаженні в автосамоскиди вантажопідйомністю 75. 110 т.
Екскаватор ЕКГ-8И Ижорского заводу і його модифікації ЕКГ-4У і ЕКГ-6,3УС займають друге місце за широтою застосування в гірській промисловості. Починаючи з 1987 р Іжорський завод перейшов від ЕКГ-12,5 і ЕКГ-8И до виробництва екскаваторів нового модельного ряду з іншими типорозмірами на базі ЕКГ-15 і ЕКГ-10 (в тому числі продукція тиражується заводом «Крастяжмаш»).
Модифікації на базі ЕКГ-10 - це ЕКГ-5У та ЕКГ-8УС з подовженим робочим обладнанням, ЕКГ-10М - з розширеним ковшем місткістю 11,5 м 3 і кращої заповнюваністю ковша (призначений для застосування у вугільних розрізах), ЕКГ-10Р з ковшем 8 м 3 має збільшене підйомне зусилля до 110 т і рядну підйомну лебідку зі збільшеним міжцентровим редуктора. Модифікації ЕКГ-15 - ЕКГ-12,5УС і ЕКГ-8У оснащені подовженим робочим обладнанням. Електропривод на сучасних ЕКГ-10 і ЕКГ-15 і їх модифікаціях виконаний за системою генератор-двигун з тиристорним збудженням.
На всіх кар'єрних екскаваторах виробництва Ижорского заводу є ряд єдиних рішень в конструкції, які встигли зарекомендувати себе в роботі. Це шарнірно-зчленована, розвантажена від крутіння стріла, канатний натиск, Однобалочний рукоять, роздільний привід на кожну гусеницю, секційний кузов, наскрізна уніфікація базової моделі і подовжених модифікацій за рахунок двократного поліспаста підвіски ковша базової моделі і ін. Двосекційна конструкція стріли дозволяє уникнути изгибающих навантажень на корпус, як це відбувається з екскаваторами виробництва заводу «Уралмаш», проте однобалочний рукоять круглого перетину гірше пристосована для розробки погано підірваних скельних з боїв. При нерівномірному впливі на ріжучу кромку ковша від негабаритів при черпанні рукоять, не володіючи жорсткою фіксацією в Седлова підшипнику, повертається навколо осі, що ускладнює наповнення ковша.
Відносно нова і перспективна модель ЕКГ-12 (14) заводу «Уралмаш» з рейковим натиском має модифікації ЕКГ-12В з пневмоударного зубами і ЕКГ-9УС з подовженим робочим обладнанням. Жорстка двохбалочна рукоять екскаватора добре підходить для розробки важких скельних порід в забоях з великими шматками підірваної скельної маси. Головні механізми екскаватора мають індивідуальний регульований привід постійного струму і цифрову систему управління, привід по системі генератор-двигун з тиристорним збудженням.
Завершує лінійку кар'єрних канатних екскаваторів вітчизняного виробництва потужний ЕКГ-20А заводу «Уралмаш» з рейковим натиском і Двобалочний держаком. Він призначений для роботи з транспортом вантажопідйомністю не менше 170 т. Електропривод - по системі тиристорний перетворювач-двигун.
ЕКГ-20А і ЕКГ-12 не належать до машин широкого тиражування, їх було виготовлено тільки кілька одиниць.
Від славних флагманів вітчизняного екскаваторостроенія ЕВГ-15 і ЕВГ-35.65 сьогодні залишилися лише спогади і рідкісні фотографії. Розкривні механічні лопати вже не задовольняють сучасним гірничо-геологічними умовами в кар'єрах. Там сьогодні знаходять застосування високопродуктивні ЕКСКАВАЦІЙНЕ-транспортують комплекси з використанням роторних екскаваторів або потужних одноківшових екскаваторів укупі з великовантажними автосамоскидами. Більшою мірою альтернативою розкривних механічним лопат ЕВГ виступили потужні крокуючі драглайни.
Драглайни крокуючі НКМЗ
Починаючи з 1989 р НКМЗ виробляє ЕШ-11.70 (модифікація ЕШ-14.50). Відмінними рисами цієї моделі є ківш на 11 м 3. ґратчаста (з куточків) стріла, цементація і шліфування зубчастих передач в редукторах окремих механізмів, прогресивна система управління і ін. ЕШ-10.70 і ЕШ-11.70 і їх модифікації застосовують повсюдно на підприємствах вугільної, рудної галузі, на видобутку будівельного, цементної сировини і т. п.
Основним розкривних екскаватором на сучасних потужних розрізах і в кар'єрах є ЕШ-20.90 з тригранної вантової стрілою виробництва заводу «Уралмаш» (ОМЗ). Випускають його з 1981 р натомість ЕШ-15.90А. Він обладнаний гідравлічним механізмом, що крокує, має однакову схему підйомної і тягової лебідок. Електропривод - по системі генератор-двигун з тиристорним збудженням, причому завод пропонує і інші варіанти виконання: тиристорний перетворювач-двигун і перетворювач частоти-асинхронний двигун.
В найближчому майбутньому на гірських роботах будуть потрібні нові машини з бoльшими лінійними параметрами, більш продуктивні, здатні задовольнити вимоги щодо постійно ускладнюються гірничо-геологічних умов. В першу чергу це механічні лопати з ковшем від 20 м 3 для роботи з надважких транспортом, драглайни з довжиною стріли понад 120 м і ковшем від 40 м 3. Виробники вже сьогодні готові запропонувати нові перспективні моделі.
Об'єднані машинобудівні заводи є єдиним вітчизняним виробником потужної кар'єрної ЕКСКАВАЦІЙНЕ техніки, який пропонує досить широку номенклатуру кар'єрних екскаваторів - механічних лопат і драглайнов, в тому числі гусеничних.
Механічні лопати з рейковим натиском ОМЗ
Світові лідери у виробництві кар'єрних екскаваторів Bucyrus International Inc. з вхідними в її склад Marion і Ransomes-Rapier, а крім того, PH також пропонують цілу лінійку драглайнов і механічних лопат. Конструкція вироблених цими фірмами екскаваторів різноманітна. Існують різні варіанти виконання робочого обладнання механічних лопат, включаючи вдосконалені системи напору і подачі рукояті на забій. Розроблено і нові системи підвіски ковша драглайна (PH), що дозволяють управляти процесом розвантаження і наповнення ковша на протязі всієї траєкторії його руху. Використовуються новітні електронні системи управління головними приводами. Розробники компаній не бояться вносити зміни в традиційну компоновку машин, створюючи більш прогресивну продукцію.
В останні роки підприємства все частіше набувають гідравлічні екскаватори зарубіжного виробництва. Екскаватори таких виробників, як Hitachi (Японія), Komatsu (Японія), Liebherr (Німеччина), Caterpillar (США) і ін. Знаходять застосування на багатьох гірничодобувних підприємствах.
Драглайни крокуючі ОМЗ
Місткість ковша, м 3
Кут нахилу стріли, м
Висота вивантаження, м
Глибина копання, м
Радіус вивантаження, м
Експлуатаційна маса, т
Завдяки конструктивно-компоновочной схемою цих машин, особливо робочого обладнання, їх застосування дозволяє вирішувати різноманітні технологічні завдання в процесі розробки родовищ. Сьогодні в кар'єрах переважно застосовуються екскаватори з робочим обладнанням «зворотна лопата» і невеликим ковшем від 2 м 3 для здійснення селективної виїмки і проведення допоміжних робіт. Однак уже є досвід застосування і надпотужних гідравлічних екскаваторів, наприклад Komatsu РС3000-6 в Нерюнгрі (Якутія).
Єдиним виробником потужних кар'єрних гідравлічних екскаваторів в Росії залишається об'єднання ВАТ «ОМЗ» (Група «Уралмаш-Іжора»). Накопичено певний досвід у створенні таких машин. Можна сміливо стверджувати, що на заводах об'єднання можна і потрібно випускати конкурентоспроможну гідравлічну техніку. Тим більше що в світі існує певна тенденція на перехід до використання в кар'єрах потужних і високопродуктивних гідравлічних екскаваторів, що дозволяють підвищити інтенсивність ведення гірських робіт.
