Транспорт для подземных горных работ
Обзор подземных самосвалов и погрузочно-доставочных машин

В последние годы получает развитие комбинированный открыто-подземный способ разработки на крутопадающих месторождениях, что обосновывается экономическими требованиями. Глубина ряда карьеров превышает 400…500 м, что делает их дальнейшую разработку более затратной. Внедрение такого способа позволяет снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, сократить площади изъятия земель под карьеры и внешние отвалы. Этот способ добычи твердых полезных ископаемых освоили предприятия, входящие в состав ОАО «Апатит», АК «АЛРОСА», Учалинский и Гайский ГОКи. Кроме того, увеличение дальности доставки добытной горной массы требует внедрения новой мобильной горной техники. За последние десятилетия ряд зарубежных и отечественных предприятий разработали и освоили производство подземных колесных погрузочно-доставочных машин и самосвалов.

Опыт комбинированной разработки показывает, что очистные работы в переходной зоне можно выполнять карьерным технологическим оборудованием, а в труднодоступных местах – с помощью мобильного малогабаритного подземного оборудования, оснащенного в ряде случаев системами дистанционного управления.

Создание таких видов оборудования базируется на следующих основных принципах:

• использование компоновочной модульной конструкции, т. е. полноприводных шарнирно-сочлененных базовых колесных шасси с колесами одинакового размера, с низко расположенными моторными установками и трансмиссиями, чтобы получить малые габаритные размеры;
• применение дизельных двигателей, оснащаемых каталитическими нейтрализаторами и системами нейтрализации выхлопных газов;
• применение трансмиссий гидростатических (на малых типоразмерах) и гидромеханических;
• установка одноместных постов управления, оснащенных защитным каркасом с системами безопасности ROPS/ FOPS или защитной кабиной;
• применение электрогидравлических систем управления типа джойстик;
• оснащение системами автоматического контроля рабочих параметров, осуществляемого в режиме реального времени;
• создание на рабочем месте операторов комфортных условий за счет подрессоривания кабины или рабочего кресла (последнее, как правило, должно регулироваться по весу и росту оператора);
• сосредоточение в одном месте точек обслуживания и диагностики;
• комплектация системами предупреждения о возможном наступлении аварийной ситуации;
• применение специальных кинематических схем погрузочного и самосвального оборудования, обеспечивающих минимально возможные параметры по загрузке-выгрузке самосвалов;
• использование в конструкции машин узлов и агрегатов ведущих производителей двигателей, коробок передач, гидротрансформаторов, ведущих мостов, гидронасосов, гидромоторов, гидрораспределителей и РВД, положительно зарекомендовавших себя на аналогичных машинах и оборудовании.

Многое из перечисленных ниже машин и оборудования эксплуатируют ведущие горнодобывающие предприятия России (ОАО «Апатит», ОАО «Корунд», ОАО «Стройинсервис», Гайский ГОК и др.), Казахстана (АО «Казцинк», Казахмыс ПЛС), Узбекистана (Алмалыкский ГМК) и др. В России производство машин для подземной добычи полезных ископаемых не получило должного развития, а смежные машиностроительные отрасли не уделяют развитию этого вида техники должного внимания.

В России и странах СНГ вопросами создания и производства мобильных подземных самосвалов занимаются три предприятия – Могилёвский автозавод и РУП «БелАЗ» в Белоруссии и НПО «Автомаркет Майнинг» в России, в странах дальнего зарубежья – компании Hermann Paus, GHH Fahrzeuge, Anchises (Германия), Elphinstone (Австралия), Caterpillar (США), Sandvik Mining and Construction (Канада, США и Финляндия), Dux (Канада), Atlas Copco Wagner (США). Основные характеристики подземных самосвалов и погрузочно-доставочных машин производства стран СНГ и дальнего зарубежья приведены в таблицах.

Анализ данных табл. 1 показывает, что в России и странах СНГ производство подземных самосвалов охватывает только три диапазона грузоподъемности: 20…25 т, 25…30 и 30…40 т, причем около 44% моделей приходится на грузоподъемность 20…25 т и по 28% на остальные диапазоны. Погрузочно-доставочные машины в России и странах СНГ производят в основном грузоподъемностью 8…10 т.

Анализ структур типоразмерных рядов погрузочно-доставочных машин и подземных самосвалов, производимых в странах дальнего зарубежья, позволяет сделать следующие выводы:

• наибольшее число моделей подземных самосвалов приходится на диапазоны грузоподъемности 15…20 т (20%), 10…15 т, 25…30 т и 40…50 т (по 15%) и 30…40 т (12%);
• наибольшее число моделей погрузочно-доставочных машин приходится на диапазоны грузоподъемности 3…5 т (25%); 5…8 т (22%); 8…10 т (17%); 10…15 т (15%) и свыше 15 т (14%), меньше всего выпускается моделей грузоподъемностью до 3 т.

Анализ данных табл. 2 показывает, что в дальнем зарубежье типоразмерные ряды подземных самосвалов охватывают диапазоны: по грузоподъемности – от 4,5 до 80 т, по мощности двигателя  – от 75 до 567 кВт, по массе – от 10,3 до 58 т, что свидетельствует о полноте охвата этого вида оборудования. Аналогичная картина и по погрузочно-доставочным машинам.