Самоходное подземное оборудование на пневмоколесном ходу

Техника для подземных работ на пневматическом ходу —машины с электрическими, дизельными или иными видами моторов, умеющие самостоятельно перемещаться по выработкам под землей. Представлены самосвалами, погрузочно-доставочными машинами, бульдозерами, уборочной, водооткачивающей и иными видами техники. Ниже рассмотрим назначение транспорта, приведем особенности основных представителей, поговорим о производителях и плюсах зарубежного транспорта.

Назначение данного вида спецтехники

Машины для подземных работ выпускаются зачастую на рудниках и применяются с 30-х годов прошлого века. При добыче полезных ископаемых они более эффективны, чем другие виды оборудования. Самоходная аппаратура применяется в следующих случаях:

• обработка наклонных залежей с поддержкой очистного участка;
• самотечный выпуск полезных ископаемых в торцевом или донном очистном пространстве;
• слоевые очистные выработки;
• отработка горизонтальных слоев и т. д.

Важно

В зависимости от типа транспорт может применяться для погрузки и доставки, бурения, уборки рабочих участков, откачивания лишней воды, погрузки и перевозки.

Использование такой техники в горном деле направлено на повышение технико-экономических характеристик. Производительность рудников и шахт выросла в два-три раза, подскочила скорость разработки и производительность. Применение специальной техники позволило снизить расходы на добычу 1 тонны полезных ископаемых.

Самоходное горное оборудование применяется при добыче следующих полезных ископаемых:

• руда черных / цветных металлов;
• сырьевая продукция для горно-химической сферы;
• прочие ископаемые.

Транспорт активно применяется при создании тоннелей и иных подземных объектов в гидротехнической или транспортной сфере. Наиболее активно техника задействована в Соединенных Штатах, Австралии, ЕС и Канаде, где доля применения превышает 80%.

Принципы создания транспорта для подземных горных работ

В процессе эксплуатации горные машины для подземных работ находятся в сложных условиях с позиции температуры, загрязненности воздуха, нагрузки, особенностей эксплуатации и иных факторов. На этом фоне при создании таких видов оборудования применяется ряд принципов:

• Модульная структура. Предусматривает применение полного привода, шасси на шарнирно-сочлененном принципе, одинаковые по размеру колеса.
• Применение современной аппаратуры. Сложные условия эксплуатации требуют использования моторов, КПП, гидравлических трансформаторов / насосов, мостов и иных элементов, изготовленных известными производителями.
• Дизельные двигатели. Предпочтение отдается силовым агрегатам на ДТ, которые комплектуются катализаторами и нейтрализаторами для снижения вреда от выхлопа. Это необходимо при работе в условиях с ограниченными проветриванием.
• Удобное управления. Техника для подземных работ управляется с помощью джойстика, обеспечивающего простоту и точность работы.
• Комфорт. При создании рабочего места предусматриваются рессоры кабины или кресла с возможностью регулировки по весу и росту.
• Контроль параметров. На специальных машинах предусмотрены системы, обеспечивающие постоянный контроль рабочих характеристик в режиме онлайн.
• Особое расположение рабочих органов. Двигатель, КПП и иные ключевые узлы находятся ближе к земле для снижения габаритов техники.
• Трансмиссии. При создании таких узлов в большинстве случаев применяются гидромеханические или гидростатические системы.
• Посты управления. Для контроля работы подземной машины применяются специальные объекты, имеющие специальную защиту, а также устройства обеспечения безопасности типа FOPS и ROPS.
• Кинематические схемы. При работе самосвалов и погрузчиков используются специальные системы, обеспечивающие лучшие характеристики для загрузки.

При использовании самоходного горное оборудования важно сформировать в одном месте диагностическую и обслуживающую аппаратуру. Обязательным условием является применение системы для предупреждения об аварии.

Виды и классификация оборудования

Многообразие условий для подземных разработок и широкий диапазон требований привело появлению широкой классификации к расширению ассортимента специального транспорта. Он делится по следующим критериям:

1. Ходовая часть — гусеничная, пневмоколесная, смесь колесной и рельсовой;
2. Главный привод —на электрике, дизельном топливе или бензине;
3. Рабочий привод — на базе электрики, пневматики, гидравлики, электро-гидравлики.

В классификацию также входят разные типы машин, используемых в подземных работах. Наиболее востребованной является техника на пневмоколесном ходу. Она имеет большую цену, но отличается лучшей рентабельностью, маневренностью и оптимальными параметрами.

Подземные самосвалы

Транспорт представляет собой тягач, комплектуемый полуприцепом с возможностью самостоятельной разгрузки. Используется для подземных работ в горнодобывающей сфере. Главные узлы техники объединяются с помощью сдвоенного шарнира, позволяющего тягачу разворачиваться по отношению к полуприцепной части. 

Машина двигается за счет передачи момента от основного привода через КПП на кардан. Мотор имеет 2-ступенчатую очистку выхлопа, обеспечиваемую нейтрализатором и жидкостной ванной. Опрокидывание самосвального узла происходит с помощью гидравлических цилиндров.

Особенность самосвалов для подземных работ—небольшие размерыи маневренность. В зависимости от типа и производителя машины способны перевозить до 40 т груза и подниматься по дорогам под большим углом.

При работе в наиболее узких частях применяются думпер-самосвалы. Их особенность в наличии поворачиваемых сидений и панелей управления на 180 градусов без разворота техники. Такая опция необходима при работе в узких «коридорах» забоев. Для работы на больших площадях применяются машины большего размера, к примеру, Маз. Такая техника способ перевозить до 20 т груза, разгоняться до 40 км/ч и преодолевать подъем в 10 градусов и более.

Условно подземные самосвалы делятся на несколько типов с позиции нагрузки:

1. Особо малые — до 1000 кг;
2. Малые — от 1000 до 2000 кг;
3. Средние  —  от 2000 до 5000 кг;
4. Больше — свыше 5000 кг.

Силовой привод может работать на электрическом, карбюраторном или смеси дизельного и электрического принципа. Выбор типа зависит от условий эксплуатации и транспортируемых объектов. В некоторых случаях приходится использовать более мощные машины типа Белаз.

Погрузочно-доставочные машины

Используются для доставки и транспортировки горных пород при выполнении задач под землей. Сама техника в виде погрузочно-доставочные машины для подземных работ появилась сравнительно недавно, но сегодня является одним из главных средств для механизации. Конструктивно ПДМ состоит из пневмоколесного шасси, ковша, бункер-кузова и управляющей системы. 

Транспорт может перевозить грузы от 2000 кг, иметь ковш от 1 куб. м и мотор от 50 кВт. Разгоняется до 20 км/ч и более, весит от 7000 кг и имеет производительность от 100 т. Габариты техники могут отличаться, но основные параметры по длине, ширине и высоте составляют от 6х1.4х1.9 м.

Погрузочно-доставочные машины работают в сложных условиях в вопросе температурных и влажностных характеристик. На нее воздействуют вредные факторы в виде соленой воды и риска коррозии. К технике предъявляются требования с позиции надежности, компактности, маневренности, комфорта для водителя и т. д.

ПДМ применяются для решения следующих задач:

• погрузка породы;
• перевозка ископаемых;
• разгрузка и погрузка горной массы.

В состав техники входит ковш, стрела, кабина для водителя / управления, двигатель и ходовая часть. ПДМ бывают ковшовыми и бункерными. Первые имеют погрузочно-транспортный мост, а вторые — орган для погрузки и аккумулирующий бункер. По размерам машины бывают мало- и крупногабаритные. 

Ранее ПДМ применялись только для доставки полезных ископаемых к определенному месту. С увеличением грузоподъемности до 18-24 тонн они стали выполнять функции доставки и перевозки. В современных моделях уменьшилось время загрузки и появилась возможность транспортировки крупных фракций полезных ископаемых.

Наиболее популярные сегодня — погрузочно-транспортные машины с ковшом. Они отличаются большей мощностью, компактны, выполняют большой объем задач и могут подниматься под 20-градусный уклон. Бункерный вид применяется для погрузки мелких фракций и доставки на небольшие расстояния (до 100 м). 

Узкоспециализированные виды подземной спецтехники

В горной сфере используются и другие виды техники. К примеру, зарядные машины для подземных работнеобходимы для заряжания скважин и шпуров. Отличаются по размеру (от 10 и более 10 тонн) и типу применяемых работ. Также может использоваться следующая техника:

• универсальная шахтная тележка — для перевозки грузов, ведения сварочных работ;
• бульдозеры — для разработки грунтов, возведения насыпей, сгребание торфа и т. д;
• бурильные установки — бурение отверстий для оттока газов, нагнетания воды и иных целей;
• уборочные — используются для удаления посторонних элементов на участке проведения работ;
• водооткачивающие — помогают в откачивании влаги при выполнении задач по выработке;
• загрузки — погрузочные машины, обеспечивающие загрузку полезных ископаемых и иных видов грузов;
• транспортеры — машины для перевозки.

Ведущие производители, преимущества зарубежной техники

На фоне растущего спроса увеличивается и количество производителей горного оборудования, работающего на пневмоколесном ходу. В РФ главным представителем является «Автомаркет Майнинг». В Беларуси такой деятельностью занимается Белаз и Могилевский автомобильный завод. За границей лидирующие позиции занимают следующие бренды:

• Atlas Copco Wagner, Caterpillar — Соединенные Штаты Америки;
• Hermann Paus, GHH Fahrzeuge — Германия;
• Dux — Канада;
• Sandvik Miningand Construction — совместное производство Соединенных Штатов, Канады и Финляндии.

Зарубежные модели отличаются большей грузоподъемностью, широким выбором моделей, высоким качеством моторов и других комплектующих.

Итог

Применение самоходного горного оборудования значительно увеличило производительность сферы, сделало работы более безопасными и открыло новые возможности. Список техники не ограничивается только ПДМ или автосамосвалами, ведь имеется и ряд другой вспомогательной техники. В комплексе машины выполняют большой объем работы и механизируют процесс.