Главное, в чем российское оборудование проигрывает лучшему зарубежному, – это надежность. Если сравнивать другие параметры – производительность, экономичность, условия работы оператора, то здесь превосходство импортных машин тоже налицо. Но самое важное – это все-таки низкая надежность, особенно нетерпимая в подземных условиях.
Сегодня отечественных машин на рудниках очень и очень мало не только среди ПДМ и подземных самосвалов, но и другой техники, буровой, например. Наши машины просто не выдержали конкуренции. Был период, когда их достаточно активно разрабатывали, выпускали опытные образцы. Но большинство этих образцов так и не сумело превратиться в востребованную серийную машину.
Существуют ли какие-то «специфические» проблемы, связанные с безопасностью эксплуатации ПДМ и подземных самосвалов; как они решаются?
Поскольку труд горняка становится потенциально все более опасным из-за ухудшающихся горно-геологических условий, машина должна оберегать оператора от проблем, с этим связанных. Обязательно должен быть обеспечен высокий комфорт (звукоизоляция, очистка воздуха, температура). Причем комфорт не как самоцель, а как фактор, способствующий как более высокой производительности, так и внимательности оператора, в конечном счете, влияющей на ту же безопасность. Безопасность оператора – это и максимальный обзор, и надежная кабина. Например: кабина и сверху, и сбоку выдерживает удар до 10 т.
В каком направлении движется технический прогресс в области создания СГО? Есть ли еще (и если есть, то какой и в чем) ресурс для совершенствования ПДМ и подземных самосвалов? Какими были эти машины 30–20–10 лет назад, какими должны стать в ближайшем и отдаленном будущем?
За новыми идеями и конструктивными решениями идет настоящая гонка.
Возможности для совершенствования подземной техники будут всегда. В первую очередь это касается системы привода – двигателей, КПП, мостов, а также электроники. Например, почти все машины PAUS могут по желанию заказчика комплектоваться дистанционным управлением основных функций машины или видеокамерами.
С того момента, когда был произведен первый в мире подземный погрузчик (а придуман и сделан он был компанией Wagner Mining Scoop co., с 1989 входящей в состав Atlas Copco и ныне носящей название Atlas Copco Rock Drills AB), минула целая эпоха – появились материалы с принципиально новыми свойствами, совершенные электроника и автоматика. И все эти достижения научно-технической революции, помноженные на изменения в мышлении людей, а оно стало более экологичным, социально ориентированным.
В конце 40-х – начале 50-х братья Вагнеры Эдди и Элмер изобрели первую полноприводную машину с сочлененной рамой и дизельным приводом. В какой-то степени она послужила плацдармом для дальнейших разработок. И в 1958 году был создан первый погрузчик для подземных работ на пневмоколесном ходу, а двумя годами позже, в 1960-м, представлен первый полноприводной самосвал для подземных работ MT-10. Уже через год появляется шахтный самосвал с оснащенным выталкивателем кузовом Teletram. В 1963 окончательно определяется концепция ПДМ (Scooptram ST-5)
Сегодня новые модели оборудования полностью компьютеризированы. (Пример такой самой современной машины – погрузчик следующего года ST14). Компьютеризация, автоматизация, насыщение электроникой – это не дань моде, а насущная необходимость. Если раньше стояла задача избавить человека от тяжелого физического труда, то компьютер существенно облегчил и сделал на порядок более эффективным процесс принятия решений. С его помощью подбирается оптимальный с точки зрения производительности, экономичности и безопасности режим работы машины (причем неважно, какой машины – бурового станка, подземного погрузчика или самосвала). Он одновременно отслеживает и обрабатывает огромный массив информации (расход топлива, состояние основных узлов машины, горно-геологические условия, расстояния и т.д.), – человеку (оператору) остается главным образом функция контроля.
Перспективы развития самоходного подземного транспорта на пневмоколесном ходу просматриваются очень ясно. В первую очередь, это максимально возможная автоматизация операций. Действительно, автоматика должна взять на себя значительную часть функций, которые сегодня выполняет оператор. Сведение к минимуму влияния «человеческого фактора» – недостатка квалификации, опыта, быстроты реакции, настроения, наконец, позволит в полной мере использовать заложенный в оборудование потенциал.
Для того чтобы координировать работу все более усложняющейся автоматики; чтобы обеспечивать контакт машины и человека, и машина, несмотря на «делегирование» ей все большего числа функций, оставалась послушной и легко управляемой, нужна компьютеризация. Кроме того, компьютер позволяет осуществлять контроль состояния узлов машины, проводить их быструю диагностику. Образно говоря – постоянно «держать руку на пульсе». Четкий учет ресурса позволяет регулировать объем запчастей на складах, исключать непредвиденные остановки производства из-за неожиданного выхода оборудования из строя. Те, кто, ради сиюминутной экономии или желая упростить себе жизнь, сняв с себя заботы об обслуживании автоматики и компьютеров, отказываются от них, – совершают большую ошибку. Отступать в дремучесть никак нельзя.
В более далекой перспективе во все больших масштабах должно использоваться дистанционное управление. Это на самом деле не фантазия, а самая что ни на есть острая необходимость. И чем дальше, тем больше. Связано это с тем, что горно-геологические условия постоянно усложняются – все беднее становятся руды, и самое главное – более опасными условия труда горняков. Чтобы свести эту опасность к минимуму, и необходимо дистанционное управление, которое избавит человека от необходимости постоянного пребывания в особо опасных зонах. Причем возможно не только дистанционное управление из-под земли, но и с поверхности. Уже сейчас, например, при разработке железорудных месторождений в шведской Кируне подобные технологии используются в той или иной степени.
На рудниках, где имеются проблемы при доставке, или необходимость выхода в открытое очистное пространство, для большей безопасности используют дистанционное управление на доставке. Это успешно освоено на руднике Фриипорт (Индонезия), где часты грязевые прорывы, руднике Нортспаркс (Австралия), руднике Финч (ЮАР), (рис.3,4). Пункт дистанционного управления может быть расположен на транспортном горизонте, на поверхности рудника, и в принципе на любом удалении от места производства горных работ. Здесь открываются интересные перспективы создания высокопроизводительного дистанционно управляемого либо автоматизированного подземного рудника. При дистанционном управлении погрузкой горной массы появляется реальная возможность применения низкозатратных систем разработки с самообрушением руды на большинстве мощных месторождений, отрабатываемых в настоящее время с помощью более дорогих методов подземной добычи.
“Поскольку труд горняка становится потенциально все более опасным из-за ухудшающихся горно-геологических условий, машина должна оберегать оператора от проблем, с этим связанных.
“Безопасность – это, может быть, самый важный фактор, принимаемый во внимание при проектировании новой машины.
Еще одно важное направление технического прогресса – специализация. Как пример, оборудование для низких выработок. Низкопрофильные машины позволяют отрабатывать пласты малой мощности, эффективно работать в стесненных условиях.
И обязательно – повышение надежности машины. Надежность в данном случае подразумевает безотказность, ремонтопригодность, долговечность.
Важно, чтобы «росли» не только производители, но и те, кто их технику эксплуатируют. Чем выше технический уровень машины, тем более высокой культуры эксплуатации она требует. Ремонтные участки самоходного оборудования должны быть оснащены приборами для диагностики, иметь склады с неснижаемым запасом запчастей, необходимо поддерживать на должном уровне состояние дорог (от них во многом зависят надежность оборудования и скорость, а значит, производительность).
Более эффективными становятся системы контроля, благодаря применению автоматики и электроники.
В ноябре 2004 года в Вашингтоне был подписан Меморандум о взаимопонимании между Геологической службой США и МГГУ относительно научно-технического сотрудничества в области наук о земле, и на его основе была составлена и утверждена обеими сторонами Программа совместных научных исследований. В одном из разделов Программы предусматривается интенсификация внедрения в горное производство безопасных и экологически чистых технологий на базе наиболее совершенной современной техники.
Во всех ведущих горнодобывающих странах, в области подземной разработки рудных месторождений приоритетным направлением развития эффективных технологий при отработке мощных залежей считается переход на добычу руды системами разработки с самообрушением руды. Это одна из наиболее механизированных и высокопроизводительных систем разработки, позволяющая развивать годовую производительность до нескольких миллионов тонн руды.
Обеспечение высокой производительности при отработке очистных блоков стало возможным благодаря появлению мощной самоходной техники на выпуске, доставке и транспорте горной массы. Длительное время сдерживающим фактором широкого внедрения мощных самоходных машин была сильная загазованность подземных выработок выхлопными газами от дизельных двигателей работающих машин. В качестве средств борьбы с газами пытались увеличить количество подаваемого воздуха для проветривания, однако это мера далеко не всегда ликвидирует опасные концентрации газов, имея ограничения по скорости движения воздуха в выработках, до начала пылеобразования.