Ходещи драглайни - списание за минна индустрия
А.В. Груздев, технически директор на отдела за минно оборудване на LLC Uralmash-Engineering I.N. Сандригайло, доцент, д-р, Уралски държавен минен университет
Дългогодишният опит в експлоатацията на големи крачещи багери-драглайни в минни предприятия по целия свят свидетелства за високата ефективност на тези машини.
Най-важните им предимства включват възможността за извършване не само на изкопни работи, но и на доставяне на скали в кофата директно до вътрешни сметища поради голямата дължина на стрелата. В същото време, поради възможността за изкопаване както с долно, така и с горно загребване, се осигурява разработването на отлагания с голяма дебелина на откривката и високи первази, а ниското специфично налягане върху почвата по време на работа и движение позволява работа на багера с ниска носеща способност на почвите.
Тези характеристики на големите драглайни, заедно с високата производителност и надеждност, са осигурили широкото им използване в кариери и разрези по целия свят. Днес в България има 91 големи драглайна с кофа с вместимост от 15 до 100 м3 и дължина на стрелата 90-100 м. Всички тези машини са произведени от Уралмашзавод, който в момента е част от ЗАО Уралмаш Машиностроителна корпорация (МК Уралмаш).
Само във въгледобивните предприятия в България, където драглайните работят повече от петдесет години, те преместват около 30% от общия обем на всички откривни скали по нетранспортни схеми.
Извън България 243 големи драглайна работят в минни дейности в 12 държави, като преместват 3 360 милиона m3 скална маса всяка година. Най-големите паркове от такива машини се експлоатират в САЩ, Австралия, Южна Африка, Канада и Индия. Само в САЩ 101 големи драглайна обработват 1450 милиона тона годишно.m3 скална маса.
Основните тенденции в развитието на драглайните от дълго време са увеличаване на капацитета на кофата и дължината на стрелата. През последните години обаче посоката на създаване на все по-големи драглайни очевидно е изчерпала възможностите си, което се определя от икономическата осъществимост. По-нататъшното развитие на този вид технология е свързано с подобряване на нейния дизайн. Това се дължи преди всичко на факта, че увеличените разходи за особено големи багери-драглайни не се компенсират от пропорционално увеличение на тяхната производителност над определена гранична стойност на мощността на машината.
Към днешна дата само три производителя в света произвеждат големи ходещи багери-драглайни. Това са намиращият се в България МК Уралмаш и американските фирми Bucyrus и P&H.
Като един от най-големите производители на крачещи драглайни в света, от 1949 г. насам Уралмашзавод е произвел и доставил на минни предприятия повече от 250 големи машини с кофа с капацитет от 11 до 100 м3 и дължина на стрелата от 65 до 100 м. Тези багери са намерили широко приложение в открития добив на въглища, железни и манганови руди, боксит и минно дело. химически суровини.
Десетки крачещи багери бяха доставени в Индия, Монголия, Северна Корея и страните от ОНД, където се доказаха като високопроизводителни, надеждни машини, добре адаптирани за работа във всякакви климатични и минни и геоложки условия.
Натрупаният опит от използването на големи ходещи багери на Uralmashzavod показа, че с безтранспортни минни системи тяхното използване позволява 2-3 пъти да се намалят разходите за производство на 1 m3 откривка и 3-4 пъти да се намали трудоемкостта на операциите с откривка.
Високи технологични параметри на ходещи драглайни, произведени от МК"Уралмаш", са снабдени с редица оригинални дизайнерски решения. Те включват:
- тристенна стрела, направена от тръбни ремъци, свързани помежду си с подпори, изработени от тръби и втулки, изработени от предварително напрегнати въжета. В сравнение с решетъчните стрели, използвани от други багеростроителни компании, триъгълните въжени стрели на Uralmashzavod са с по-леко тегло, по-лесни за производство и монтаж;
- хидравличен ходов механизъм, който има по-малка маса в сравнение с механичния ход и осигурява възможност за промяна на дължината на стъпката и плавно движение, което намалява динамичните натоварвания върху металните конструкции и други компоненти на багера при движение;
- сравнително ниска въртяща се платформа, която образува единна пространствена носеща конструкция с надстройката и се характеризира с по-малка маса и значително по-малко количество заваръчни работи по време на монтажа на багер.
Драглайните са оборудвани с автоматична централизирана система за смазване, която осигурява издръжливостта на механизмите и компонентите на багера с минимални загуби на мощност от триене и позволява икономичен разход на смазочни материали. Информационно-диагностичната система на базата на микропроцесор ви позволява да контролирате потреблението на електроенергия, натоварването и наличието на вентилационен поток на електрически машини, температурата на лагерите и намотките на възбуждане и параметрите за настройка.
Един от най-големите драглайни в света ESH-100.100 е създаден в Уралмашзавод, който работи в открития рудник Назаровски от 1977 г. Масата на машината е 10300 тона, вместимостта на кофата е 100 м3, а дължината на стрелата е 100 м. При нейното създаване, монтаж и експлоатация са решени множество сложни научно-технически и производствени проблеми.
През 1993 г. вториятнай-големият ходещ багер, произведен от Uralmashzavod, е ESH65.100 с кофа с капацитет 65 m3 и дължина на стрелата 100 м. Още през първата година на работа неговата производителност възлиза на 10 милиона m3 скална маса. Багерът е оборудван с хидравличен ходов механизъм с пълно отделяне на опорната рамка от земята посредством четири повдигащи цилиндъра, базирани на плъзгащи се опори. Багерът с маса от 5450 тона показа добра маневреност при движение по меки почви. През 1999 г. в UZTM е произведен нов голям крачещ багер ESH-40.100 с кофа с капацитет 40 m3 и дължина на стрелата 100 m и доставен в открития рудник Mu-gunsky.
От 2003 г. нов драглайн ESH-25.90 се експлоатира в открития рудник Shivee-Ovoo в Монголия. Багерът е оборудван с най-модерната цифрова система за управление, информационно-диагностична система и система за смазване, производство на Lincoln (Германия).
Багерът ESH-20.90 е в редовно търсене, заменяйки драглайна ESH-15.90A, който се е доказал при работа в местни и чуждестранни минни предприятия. Високата ефективност на използването на тези машини определя широкото им използване при добива на въглища и руди. В момента в минните предприятия работят 61 драглайна ESH-20.90.
Във връзка с нуждата на българските минни предприятия от крачещи багери с кофи с вместимост 10-11 m3 и стрела 70-75 m, МК Уралмаш разработи нов модел багер ESH-11.75, който има повишена надеждност и маневреност поради по-издръжливо работно оборудване, по-ниско специфично налягане на земята по време на работа и движение. Багерът е с тристенна въжена стрела, електромеханичен ход и скорост на движение до 200 m/h. Първият такъв драглайн работи успешно от 6 години в ЗАО Надеждинское (OJSC Len-злато"). Вторият ЕШ-11.75 се експлоатира в открития рудник Степной на дружеството „Български въглища“, а третият се експлоатира в открития рудник Майкубенски в Република Казахстан.
През последните години бяха разработени проекти за ново поколение крачещи багери. Създадени са редица основни модели. Като се вземат предвид нуждите на минната промишленост, се предлагат и модификации на основните модели - багери с удължени стрели с малко по-малък капацитет на кофата и багери с намален натиск върху почвата. Използването на багери с удължени стрели осигурява намаляване на разходите за операции по разкриване чрез намаляване на коефициента на повторно изкопаване в минна система без превозни средства. Модификацията на багери с намалено налягане с 20-25% може да се използва по-ефективно при меки почви и по време на складиране.
Новите технически решения, използвани при създаването на ходещи багери с драглайн, осигуриха намаляване на оперативните разходи и енергийните разходи за изкопни работи със значително повишаване на производителността и ефективността на тяхното използване. Общо днес MK Uralmash предлага 13 стандартни размера на ходещи багери и 6 от техните варианти с намален натиск върху земята.
С високо техническо ниво, драглайн багерите, произведени от MK Uralmash, се сравняват благоприятно с конкурентни цени на машини от подобен клас на чуждестранни производители.