Эксплуатация карьерного горного и транспортного оборудования в условиях Севера

иосковский 
ГОСЭДПРСТВЕННЫЙ 
ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

С О В Е Т 

Председатель 

Л.А. 
ПУЧКОВ 

Зам. председателя 

Л.Х. 
ГИТИС 

Члены редсовета 

И.В.ДЕМЕНТЬЕВ 

A. 
П.ДМИТРИЕВ 

Б.А. 
КАРТОЗИЯ 

В.В. КУРЕХИН 

М.В. КУРЛЕНЯ 

В.И. ОСИПОВ 

э.м. 
СОКОЛОВ 

К.Н. 
ТРУБЕЦКОЙ 

В.В. ХРОНИН 

B. А. 
ЧАНТУРИЯ 

Е.И. ШЕМЯКИН 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 

МОСКОВСКОГО 

ГОСУДАРСТВЕННОГО 

ГОРНОГО 
УНИВЕРСИТЕТА 

ректор 
МГГУ, 
чл.-корр. 
РАН 

директор 
Издательства 
МГГУ 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

академик 
МАНВШ 

академик 
РАН 

профессор 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

B . C . 
К в а г и н и д з е 

М Г Г У 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ 
КАРЬЕРНОГО ГОРНОГО 
И ТРАНСПОРТНОГО 
ОБОРУДОВАНИЯ 
В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА 

МОСКВА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

2 0 0 2 

У Д К 622.242:621.879:622.684 
ББК 33.16 
К 11 

Квагинидзе B.C. 

К 11 
Эксплуатация 
карьерного 
горного н 
транспортного 
оборудования в условиях Севера. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002. — 
243 с : ил. 

ISBN 5-7418-0221-4 (в пер.) 
В монографии изложена система управления качеством эксплуатации карьерного горно-транспортного оборудования в условиях Севера. Предложен метод расчета полезной работы горнотранспортного оборудования как для отдельной машины, работающей в комплексе ( буровой станок, экскаватор, автосамосвал), так и 
комплекса в целом. На основе безэкспертной методики исследована и 
оценена ремонтная и эксплуатационная технологичность горнотранспортного оборудования, разработаны оптимальные структуры и 
сроки проведения ремонтов. Определены необходимые материальные 
и трудовые затраты, обеспечивающие поддержание требуемого уровня качества эксплуатации горно-транспортного оборудования. Исследованы и установлены факторы, влияющие на качество горного и 
транспортного оборудования, работающего в условиях Севера. Даны 
рекомендации по организации ремонта горно-транспортного оборудования, по совершенствованию технологии ремонта металлоконструкций оборудования в условиях низких температур, по применению 
материалов для металлоконструкций и зубчатых передач горнотранспортного оборудования, по подготовке обслуживающего персонала. 

Предназначена для инженерно-технических и научных работников, 
занимающихся проектированием, созданием и эксплуатацией горнотранспортных машин в условиях Севера. 

У Д К 622.242:621.879:622.684 
ББК 33.16 

ISBN 5-7418-0221-4 
© B . C . Квагинидзе, 2002 
© Издательство МГГУ, 2002 

ВВЕДЕНИЕ 

Развитие открытого способа добычи полезных ископаемых в настоящее время идет по пути роста производственной мощности предприятий, увеличения коэффициента вскрыши, объемов работ по экскавации, продвижения открытых разработок в отдаленные районы с суровым климатом. Удельный вес добычи угля открытым способом в стране сейчас составляет около 42 % и в дальнейшем должен расти. Все это создает благоприятные 
условия для использования 
высокопроизводительного 
оборудования. 

Развитие разработки полезных ископаемых в районах Сибири и Крайнего Севера (ГУП «Якутуголь», АК 
«Алмазы России-Саха» и др.) ставит задачу дальнейшего повышения 
надежности и качества 
эксплуатации 
карьерного оборудования. Это диктуется постоянным 
ростом его мощности, усложнением конструкции машин и эксплуатации в суровых условиях при длительном воздействии низких отрицательных температур. В 
связи с этим условия эксплуатации предъявляют особые 
требования к конструкции машин, которые должны изготовляться и эксплуатироваться с учетом дополнительных нагрузок, возникающих в результате смерзаемости грунта и значительного снижения свойств стали. 

Тяжелые условия работы горного и транспортного 
оборудования, связанные с нестабильностью горно-технических условий, знакопеременными и ударными нагрузками, наличием вибраций, повышенной 
влажностью и запыленностью воздуха, резкими колебаниями 
температуры приводят к снижению производительности 

5 

и повышению трудоемкости работ по техническому обслуживанию и ремонту горного и транспортного оборудования. 

Вместе с тем поддержание высоких темпов развития 
открытых горных работ на угольных разрезах сдерживается низкой эффективностью использования горного 
и транспортного оборудования, которое под влиянием 
многочисленных факторов простаивает от 40 до 50 % 
календарного времени, в том числе по техническим 
причинам 14—27 %. Фактические простои в ремонте 
более чем в 3 раза превышают нормативные, что объясняется недостаточной надежностью и низкой эффективностью системы технического обслуживания и ремонта машин. Снижение уровня надежности приводит к 
сокращению ремонтного цикла и удорожанию ремонтов. Так, расходы на содержание и ремонт оборудования в северных районах в 2—6 раз превышают аналогичные расходы в средней полосе страны [1]. 

На ремонт оборудования, являющегося самым трудоемким 
вспомогательным 
процессом 
на 
открытых 
разработках, расходуется до трети всех затрат на добычу полезного ископаемого. Ремонтом занято 18—30 % 
списочного состава рабочих. Уровень механизации ремонтных работ очень низок, до 76 % затрат труда приходится на операции, выполняемые вручную [2, 3]. 

Многолетний опыт эксплуатации горного оборудования в суровых климатических условиях показывает, что в 
зимние месяцы резко повышается количество 
отказов 
вследствие разрушения металлоконструкций. 

Острота проблемы повышения надежности и качества эксплуатации горно-транспортного оборудования 
обусловливается также: поточным характером производства, где одноковшовые экскаваторы в большинстве 
случаев являются ведущими машинами всего технологического комплекса; опережающим усложнением кон6 

струкций горного оборудования (механических, электрических, гидравлических систем) по сравнению с внедрением современных методов повышения надежности 
сложных систем управления в практику экскаваторостроения; увеличением числа горного оборудования, работающих в районах с низкими температурами (районы 
Заполярья, Якутии, Сибири, Дальнего Востока); низкой 
надежностью и малыми сроками службы деталей и узлов значительной части горного оборудования, что вызывает неоправданно большие трудовые и материальные затраты на ремонты. 

Основными направлениями решения этой проблемы 
являются эффективное использование оборудования по 
назначению, повышение качества ремонта горного оборудования и квалификации машинистов, водителей, ремонтников, а также совершенствование системы технического обслуживания и ремонта [4]. Исключительно важное значение в современных условиях приобретают последние из указанных путей. Причем в качестве главной 
проблемы также следует назвать обеспечение высокой 
технологичности горного оборудования при ремонтах, 
т.е. совокупность свойств, позволяющих добиться оптимальных затрат времени, труда и средств при ремонтах, 
исходя из показателей качества, объема выпуска и условий выполняемых работ. Необходимость научного подхода к решению данной задачи вызвана еще и тем, что на 
горных предприятиях Севера в ремонтной службе ощущается недостаток поставки заводами-изготовителями ремонтной документации, оснастки, приспособлений и специального оборудования, запчастей для выполнения ремонтных работ. 

Необходим также анализ и обобщение информации 
о хладостойкости металлоконструкций, зубчатых передач и хрупких разрушениях элементов горного оборудования, что является важным фактором создания на
7 

дежного горного оборудования для условий Севера. 
Следует отметить, что исследования по установлению 
уровня качества эксплуатации такого горного и транспортного оборудования на предприятиях Севера до настоящего времени не производились, методика сбора и 
обработки статистической информации и экспериментальной оценки качества эксплуатации горных и транспортных комплексов отсутствует. В связи с этим оценка 
и разработка способов повышения качества эксплуатации горного и транспортного оборудования на предприятиях 
Севера 
являются 
актуальными 
научными 

проблемами. 

) 

АКТУАЛЬНЫЕ 
ПРОБЛЕМЫ 
ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА 
ЭКСПЛУАТАЦИИ 
КАРЬЕРНОГО ГОРНОГО 
И ТРАНСПОРТНОГО 
ОБОРУДОВАНИЯ 
В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА 

1.1 

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ 
ГОРНОГО И ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 
НА РАЗРЕЗАХ И КАРЬЕРАХ СЕВЕРА 

Увеличение объемов работ 
и 
производительности 
труда на горно-добывающих предприятиях в основном 
обеспечивается развитием открытого способа. Увеличение объема открытых горных работ неизбежно будет связано с освоением новых районов Сибири и Севера России, 
характеризуемых 
жесткими 
природно-климатическими 
условиями эксплуатации. 

Специфичность горных работ в северных и приравненных к ним районах страны заключается в суровом 
климате (машины используются при температуре окружающего воздуха до -60 °С), многолетнемерзлом состоянии горных пород и высокой их абразивности в талом состоянии (что приводит к повышенной нагруженности узлов и механизмов машин и ускоренному износу их ходовой части), высокой интенсивности разработки месторождений (требующей круглогодового и круглосуточного 
режимов работы машин), исключительной территориальной разбросанности горных объектов, отсутствии к ним 
постоянных дорог, большой отдаленности работающих 
машин от ремонтных баз, низком уровне материальной 
обеспеченности и технического обслуживания машин изза оторванности от основных районов страны, исключительно высоких издержках производства в связи с высокой стоимостью живого труда и большими транспортными расходами. Несмотря на экстремальные температурные условия доля применяемой здесь техники и ком
11