Самоходный горно-шахтный транспорт на пневмоколесном ходу

Самоходное горное оборудование на пневмоколесном ходу

Самоходное горное оборудование (СГО) на пневмоколесном ходу – важнейший сегмент оборудования, применяемого во многих отраслях современной горно-добывающей промышленности. Появившись сравнительно недавно, всего несколько десятилетий назад, он в значительной степени изменил технологию работ, сделав ее более производительной, безопасной, экономически эффективной. На примере погрузочно-доставочных машин (ПДМ), подземных самосвалов, специального транспорта особенно ярко проявляется влияние технического прогресса на горное машиностроение.

Самоходное горное оборудование на пневмоколесном ходу сегодня настолько привычно, что уже трудно поверить в то, что его история насчитывает всего лишь около полувека.

“Переход с традиционной технологии ведения горных работ со скреперной доставкой горной массы на технологию с самоходным оборудованием проходил непросто, так как техника эта для горняков была незнакомой, квалифицированных кадров не было, находилось место и неверию, и сомнениям.

За рубежом на подземных работах самоходное горное оборудование (СГО) на пневмоколесном ходу (погрузочно-доставочные машины (ПДМ), подземные самосвалы, буровые установки, вспомогательные машины) используется с 50-х годов XX столетия. В нашу страну эти машины пришли с опозданием примерно на десять лет. Первопроходцами были Джезказганский ГОК и Ачисайский полиметаллический комбинат, которые и стали полигонами, настоящей всесоюзной школой освоения самоходного оборудования. На территории Российской Федерации СГО впервые начало применяться (примерно с 1965 года) на подземных рудниках Норильского горно-металлургического комбината (ныне ОАО «ГМК «Норильский Никель»). Вначале это были погрузочно-транспортные машины с ковшом и кузовом, оснащенные пневмоприводом («Т4Ж», «Каво 510», «МПДН» и др.), затем появились самоходные буровые установки («СБУ-2М», «СБУ-2К», «Бумер-121», «Бумер-131» и др.), вспомогательные машины для доставки грузов («Флекситрак», «Джой-Скаут»). Со временем дизельный привод практически полностью вытеснил пневматический. Сегодня, спустя тридцать лет, на рудниках Норильска сосредоточен один из крупнейших (если не самый крупный) в России парков подземной самоходной горной техники, включающий современные мощные гидрофицированные ПДМ, автосамосвалы, буровые установки, специализированные вспомогательные машины.

Какое место занимает СГО среди других видов подземного транспорта. Можно ли говорить о его технологической конкуренции с локомотивной или конвейерной откаткой, и если да, то кто выигрывает, в ретроспективе нескольких последних десятилетий?

При оценке эффективности применения того или иного вида транспорта следует исходить из вида полезного ископаемого (уголь или руда), а также способа добычи. Нельзя сказать, какой из этих видов лучше в принципе, можно лишь говорить о том, какой лучше подходит для конкретной шахты с конкретным способом добычи и откатки ископаемых. В угольных шахтах, как правило, используется транспорт на рельсовом ходу, а в шахтах, где добывают руду, все большее распространение получает пневмоколесный.

Если говорить о доставке горной массы в процессе очистных работ на горизонтах подсечки или из проходческих забоев, где расстояние доставки меняется по мере подвигания забоя и тяжелые дорожные условия (почва выработок неровная, как правило, покрыта породной или рудной мелочью, наличие уклонов и т. д), то конкурентов у пневмоколесного самоходного подземного оборудования нет. На транспортных же горизонтах (откаточных выработках) рельсовый транспорт становится более приемлемым и рентабельным. На ряде рудников (например, калийных Верхнекамского месторождения) широкое применение получил конвейерный транспорт.

Применение самоходного пневмоколесного транспорта в добыче полезных ископаемых подземным способом является всего лишь одним из вариантов существующих технологий. Применение данной технологии зависит от многих факторов. Ее основное преимущество заключается в мобильности. Отсюда и существующая конкуренция. Самоходный пневмоколесный транспорт позволяет в сжатые сроки начать эксплуатацию шахты и добычу руды. Особенно эффективно применение данной технологии в рудниках с небольшими запасами руды. Ее использование позволяет реагировать на ситуацию на рынке путем регулирования себестоимости добычи. Ресурс рельсового транспорта во много раз превышает ресурс самоходной техники. Поэтому он эффективен в рудниках, где запасов руды хватит на многие десятилетия.

Какие же объективные факторы способствуют увеличению интереса к ПДМ, подземным погрузчикам и подземным самосвалам со стороны горно-добывающих организаций, а какие, напротив, его снижают?

Во-первых, с помощью этих машин удается подвести непосредственно к забою значительную мощность, которая затем «конвертируется» и в большую грузоподъемность и, следовательно, в высокую производительность погрузочно-транспортных машин.

Во-вторых, самоходному транспорту на пневмоколесном ходу присущи высокая проходимость, маневренность и мобильность. Не привязанный ни к рельсам, ни к канатам (как скреперные лебедки) он обладает по сути дела неограниченной свободой действий и, по мере необходимости, может легко перебрасываться с одного участка на другой.

В-третьих – универсальность – способность выполнять большой не только по объему, но и по разнообразию решаемых задач, круг работ. Основная «обязанность» ПДМ – грузить и транспортировать руду и породу, но они также перевозят материалы, оборудование, элементы крепи, могут выступить в роли тягача и т. д.

Отметив достоинства дизельного самоходного пневмоколесного транспорта, необходимо также сказать и о проблемах, сопровождающих его эксплуатацию. Самая острая из них – необходимость очистки выхлопных газов. Решается она двумя путями – сжиганием топлива в разделенных камерах сгорания цилиндров и применением каталитического и жидкостного нейтрализаторов, снижающих содержание вредных для здоровья человека компонентов выхлопных газов дизельных двигателей. Но, несмотря на такую очистку, в выработки необходимо подавать дополнительное количество свежего воздуха для разжижения вредных компонентов в рудничном воздухе до допустимой концентрации.

Еще один недостаток самоходного транспорта – пожароопасность, а значит, необходимость наличия эффективной автоматической системы пожаротушения. Определенную опасность в этом плане представляют не только сами дизельные машины, но и подземные склады ГСМ и заправочные станции. Вообще, организация под землей такого хозяйства требует решения ряда весьма сложных технических задач, в частности, доставки под землю в больших количествах дизельного топлива и ГСМ.

Существуют ли субъективные факторы (традиции, какие-то устоявшиеся заблуждения и т.д.), препятствующие возрастанию роли ПДМ и подземных самосвалов?

В XXI веке едва ли приходится говорить о традициях, только прагматизм и экономическая эффективность являются определяющими факторами в выборе технологий.

Выбор оборудования в первую очередь определяется не традициями, а принятыми системами разработки. Так, например, на «негазовых» Джезказганских рудниках камерно-столбовая система позволяет осуществлять непосредственно в забоях погрузку горной массы экскаваторами в крупнотоннажные автосамосвалы, тягачи с прицепами, самоходные вагоны и другие транспортные средства, которые с относительно высокой скоростью по горизонтальным трассам транспортируют ее к местам разгрузки. В то же время при отработке маломощных залежей на норильских рудниках требуется «низкопрофильное» самоходное оборудование высотой менее 1,7 м, а условия их эксплуатации характеризуются наличием значительных уклонов, газовым режимом, стесненностью горных выработок, высокой абразивностью пород и т. п.