Механизация горных работ на ПАО АЛРОСА Айхальский ГОК Карьер Юбилейный

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Иркутский национальный исследовательский технический университет»

Институт заочно-вечернего обучения

Кафедра горных машин и электромеханических систем

Отчёт

о прохождении производственной практики по получению первичных профессиональных умений и навыков, на ПАО АЛРОСА Айхальский ГОК Карьер Юбилейный

Обучающийся гр. ГМз-16-1 Ф.Н. Ишимов

Иркутск - 2020 г.

Индивидуальное задание

на прохождение учебной практики

для Ишимова Федора Николаевича,

обучающегося 4 курса, группы ГМз-16-1

по специальности Горное дело,

специализация горные машины и оборудование

Место прохождения практики: АГОК, Карьер Юбилейный.

Сроки прохождения практики: 03.06.2020 - 30.06.2020.

Содержание задания:

Ознакомиться: со структурой предприятия, производственными мощностями, основным технологическим оборудованием.

Сбор материалов: горно-геологическая характеристика месторождения, система разработки, механизация горных работ, транспорт, схемы электроснабжения, организация ремонтной службы, технико-экономические показатели.

Краткие указания к выполнению задания:

Собрать, проанализировать и обобщить материалы на предприятии при прохождении производственной практики по получению первичных умений и навыков. Определить с руководителем задачи выполнения курсовых проектов и ВКР. Выполнить необходимые эскизы и зарисовки. Провести анализ опасных и вредных производственных факторов и разработку мероприятий по их снижению.

Изложить полученную информацию о предприятии в виде отчета с приложением графического материала. Регулярно заполнять дневник практики, в котором фиксируются наименования и виды работ на каждый день; дневник подписывается руководителем и заверяется печатью предприятия.

Подготовить отчет. Примерный объем отчета производственной практики 20-30 страниц без учета приложений.

Содержание

1. Современное состояние ведения горных работ на кимберлитовые трубки к-р Юбилейный

1.1 Общие сведения о районе работ и месторождении

1.2 Геологическая, гидрогеологическая и инженерно-геологическая характеристика месторождения

1.2.1 Месторождение трубки «Юбилейная»

1.2.2 Физико-механическая и горно-геологическая характеристика вмещающих пород

1.2.3 Мерзлотно-гидрогеологическая характеристика вскрышных пород

1.2.4 Кимберлитовые породы.

1.3 Технология и комплексная механизация разработки месторождения

2. Техническое обслуживание и ремонт Экскаватора «Марион-301М»

2.1 Назначение, классификация и обоснование выбора горной машины в зависимости от условий работы

2.2 Технологические параметры машины

2.3 Устройство и принцип работы машины

2.3.1 Обслуживание экскаватора

2.3.2 Технология ремонта

2.3.3 Карта смазки экскаватора

2.4 Требования безопасной эксплуатации машины

2.5 Меры безопасности при работе экскаваторов.

2.6 Меры безопасности при передвижении экскаватора

1. Современное состояние ведения горных работ на кимберлитовые трубки к-р Юбилейный

1.1 Общие сведения о районе работ и месторождении

Предприятия и службы Айхальского горно-обогатительного комбината находятся в непосредственной близости от поселка Айхал, находящегося в 65 км к юго-западу от города Удачный и в 485 км к северу от города Мирный. Айхальский ГОК был основан в 1986 г. И в настоящее время он отрабатывает запасы трубок «Юбилейная», «Айхал» и «Комсомольская». Трубка «Айхал» отрабатывается подземным способом с 1997 года. «Комсомольская» и «Юбилейная» отрабатываются карьерами. Руда, добываемая на месторождениях трубок «Айхал» и «Комсомольская», сейчас перерабатывается на обогатительной фабрике № 8, расположенной в непосредственной близости от рудника «Айхал» и на расстоянии около 17,6 км от месторождения трубки «Комсомольская». С 1996 года обогащение руды трубки «Юбилейная» производится на фабрике № 14, построенной в 4,5 км к северо-востоку от карьера.

Ввиду близости Северного полярного круга климат района - суровый и резко континентальный; среднегодовая температура составляет -7.6°C. Климат отличается холодной продолжительной зимой (средняя температура января -40°C) и коротким, но теплым летом (средняя температура июля +19°C). Среднегодовое количество осадков достаточно низкое, около 200 мм в год, они выпадают преимущественно в трехмесячный летний период. Снежный покров устанавливается в конце сентября и сходит в конце мая. В районе повсеместно развита многолетняя мерзлота, нулевая изотерма находиться на глубине около 700 м. Глубина сезонной оттайки не превышает 3 м.

Трубка «Юбилейная» открыта в марте 1975 г. Геологами Айхальской партии Амакинской экспедиции ЯГТУ в процессе детальных площадных поисков масштаба 1:10000

Трубка «Юбилейная», является крупнейшей кимберлитовой трубкой в Западной Якутии. Трубка находится в пределах Алакит-Мархинского кимберлитового поля, расположенного в юго-западной части Далдыно-Алакитского района Якутской алмазоносной провинции. Расположена на левом берегу р. Марха в 15 км к северо-западу от поселка Айхал (координаты 66°00'02» северной широты, 111°13'49» восточной долготы).

Абсолютные отметки поверхности участка месторождения колеблются от +617 м.(в центральной части) до +626 м. в южной части) и +630 м. в северной части).

Центральная часть месторождения представляет собой заболоченную впадину, на которой располагаются оз. Безымянное и Травянистое, имеющие под собой зоны талых грунтов глубиной 115 и 110 м. Соответственно. На Западной окраине участка месторождения расположено оз. Проточное, на Восточной оз. Мутное. Все озера соединены между собой протоками и имеют сток в р. Марху.

Непосредственно рудное тело месторождения перекрыто терригенными отложениями каменноугольного пермского возраста мощностью до 80 м., пронизанными пластовыми интрузиями долеритов мощностью от 1 2 до 30 40 м.

1.2. Геологическая, гидрогеологическая и инженерно-геологическая характеристика месторождения

1.2.1 Месторождение трубки «Юбилейная»

Кимберлитовая трубка «Юбилейная» находится в Далдыно-Алакитском алмазоносном районе.



Рис. 1 Географическая карта района трубок «Юбилейная, «Айхал» и «Комсомольская»

1.2.2 Физико-механическая и горно-геологическая характеристика вмещающих пород

Трубка «Юбилейная» прорывает осадочные карбонатные породы нижнего палеозоя, представленные известняками, мергелями и доломитами. Крепость пород по шкале профессора М. М. Протодьяконова колеблется от 4-5 для мергелей, 5-6 для известняков и до 7-8 для доломитов. Объемный вес пород 2,3-2,5 т/м³.

Сверху трубка перекрыта терригенными отложениями средней мощностью 66 м. Литологический состав перекрывающей толщи представлен современными элювиально-делювиальными и озерно-аллювиальными отложениями, алевролитами, песчаниками и углистыми алевролитами, туфоалевролитами, туфопесчаниками и долеритами.

Породы перекрывающей толщи, за исключением долеритов по своим физико-механическим свойствам близки между собой и характеризуются следующими величинами: крепость пород по шкале профессора Протодьяконова от 2 до 5, объемный вес от 2,1 до 2,3 m/м³.--

Долериты характеризуются крепостью по шкале профессора Протодьяконова 14-18 и объемным весом 2,7-3,1

1.2.3 Мерзлотно-гидрогеологическая характеристика вскрышных пород

Трубка «Юбилейная» находится в зоне сплошного распространения многолетне-мерзлотных пород.

Мощность слоя годовых теплооборотов составляет порядка 30м. Температура пород колеблется от -4 до -2,4°С.

Межмерзлотные воды на месторождении не отмечены, исключение составляют зоны талых грунтов под оз. Безымянное (мощность талика 115 м) и Травянистое (110 м). По гидрогеологическим данным, количество воды в таликовых зонах этих озер составит соответственно 790 и 1460 тыс. м³. По данным научно-исследовательских работ, выполненных лабораторией геомеханики и гидрологии института «Якутнипроалмаз» максимальные водопритоки, рассчитанные из условия вскрытия талика сдвоенным уступом, могут достигать 7-8 тыс. м/сутки. Кроме того, водоприток будет формироваться за счет атмосферных осадков и фильтрации талых вод.

Поэтому на карьере предусмотрены водооткачивающие установки, работающие в летний период. В весение-летний период на ход горных работ влияет размокание алевролитов и "слабых" песчаников за счет оттайки и атмосферных осадков. Горно-гидрогеологические климатические особенности месторождения трубки «Юбилейная» в совокупности определяют уникальные по сложности условия работы.

1.2.4 Кимберлитовые породы

Трубка «Юбилейная» прорывает толщу венд-нижнепалеозойских субгоризонтально залегающих карбонатных пород и полностью перекрыта эффузивно-терригенными образованьями верхнего палеозоя - нижнего мезозоя.

В плане трубка имеет грушевидную форму, суженной частью обращенную к северо-востоку. Простирание длинной оси северо-восток 70°.

Поверхность трубки под перекрывающими породами неровная, полого наклонная в юго-западном направлении. Относительное превышение составляет 45-50 м. В вертикальном разрезе трубка представляет собой сочетание типичной воронки взрыва в центральной части и дайкообразного тела, с незначительным раструбом у его поверхности, в восточной и западных частях.

Кимберлитовая трубка «Юбилейная», состоящая из трех рудных столбов: западного, центрального и восточного, сложенных различными типами руд, характеризуются специфическими текстурно-структурными признаками, вещественным составом и содержанием. Площадь центрального рудного столба с глубиной значительно снижается. Восточный и западный рудные столбы имеют дайкообразную форму.



Рис. 2 Карьер «Юбилейный»

1.3 Технология и комплексная механизация разработки месторождения

1.3.1 Обоснование системы разработки

Горные работы в карьере «Юбилейный» были начаты в 1986 г. В последующем дважды выполнялись официальные корректировки проекта, проходившие государственную экспертизу.

В проекте на месторождении трубки «Юбилейная» контуры карьера на конец отработки месторождения открытым способом обеспечивают наиболее полную выемку запасов, имеющих относительно высокое содержание и исключает возможность притока в карьер минерализованных вод. По этим условиям глубина карьера в центральной и западной частях составит 500 м (абсолютная отметка дна карьера 120 м.), в восточной 400 м. Срок отработки карьера 27 лет.

Вскрытие месторождения осуществляется двумя внешними траншеями: рудной с восточной стороны и одной породой с северной, далее спирально-петлевым съездом по борту карьера.

Рис. 3 Схематический разрез - отработка трубки «Юбилейная»

Расположение внешних траншей определено с учетом возможности размещения отвалов пустых пород, строительства гидротехнических сооружений и основных производственных объектов. По рудному выезду из карьера транспортируется руда на обогатительную фабрику № 14 и часть вскрышных пород на восточный отвал. По северному выезду перемещаются основные объемы вскрыши.

Внутренняя вскрывающая выработка, пройденная по борту карьера, представляет собой спирально-петлевой съезд, причем до отм. +485 м он проходит по южному борту карьера, ниже-спиральный съезд для вскрытия глубоких горизонтов.

Подготовка новых горизонтов и их разработка осуществляется посредством, проходки разрезных траншей по рудному телу или по его контакту с вмещающими породами.

Развитие горных работ от центра карьера к его предельному контуру.

В настоящее время глубина карьера составляет 300 м.

Карьер «Юбилейный» отрабатывается по традиционной технологии с применением большегрузного автомобильного транспорта и буровзрывных работ.

Система разработки - транспортная с внешним отвалообразованием.

Высота рабочих уступов составляет 15 метров.

Углы откосов уступов во вмещающих породах; до гор. +560 м 45° ниже гор. +530 м 75°

Рабочая зона карьера при глубине 300 м составляет:

· периметр на поверхности 6800 м.

· длина по верху-2000 м.

· ширина по верху-1600 м.

· длина по низу 360 м.

Характеристика выемочной единицы:

· горизонт в пределах проектного контура;

· высота уступа -15 м.

· минимальная ширина рабочей площадки - 37 м.

· рабочий угол откоса уступа - 80°.

Режим работы карьера «Юбилейный» - трехсменный, работы ведутся 7 дней в неделю.

В настоящее время значительного притока подземных вод в карьер не наблюдается. Основная часть собираемой и откачиваемой воды представляет собой атмосферные осадки. Вода собирается в зумпфе, находящемся на отметке +305, и откачивается в озеро Мутное.

Подготовка горной массы осуществляется буровзрывным способом. Бурение взрывных скважин в карьере ведется по 15-метровым уступам с применением станков СБШ-250МН-32 (10ед.) диаметром скважин 190 - 250 мм. и TAMROK D 75 KS (2ед) с диаметром скважин 270 мм.

Приготовление и зарядка взрывчатых веществ происходит на площадке предприятия, в их состав входит 85% эмульсии, подаваемой насосами, и 15% пакетированной эмульсии, отличающейся большей мощностью.

Инициирование массовых взрывов осуществляется с применением радиоаппаратуры дистанционного взрывания "Друза-М".

Погрузка взорванной горной массы производится:

· экскаваторами: ЭКГ-15 (7ед.), дизельным экскаватором Demag Н-285 S (1 ед.) емкость ковша 19 м³ и Марион-301М» (1ед.).

· погрузчиками: Le Tomeau L-1100,емкость ковша 16 м (2ед.). Транспортировка горной массы осуществляется: автосамосвал БелАЗ75135 (39 ед.), автосамосвал UNIT RIG МТЗЗОО (12ед.). Отвалообразование производится бульдозерным способом.

Высота рабочих уступов 15 м. Ширина рабочих площадок равна 60 - 100 м. Также предусмотрено оставление на нерабочем борту площадок для размещения стационарных перекачных станций карьерного водоотлива. Конструктивный угол наклона карьера составляет 42-50°. Объем вскрыши в контуре карьера равен 262 млн. м³.

Среднеэксплуатационный коэффициент вскрыши составляет 2,3 м³ /т. Объемы вскрыши размещены в восточном (V=62 млн. м³, с к = 1,2) и северном (V = 200 млн. м , с к = 1,2) отвалах. Расстояние транспортирования 0,6 - 0,8 км. Отвалообразование производится бульдозерным способом с одноярусным складированием вскрышных пород. На отвалах используются бульдозеры KOMATSU D-355 A.

Определение границы 1 этапа осуществлено на основе критерия, обеспечивающего равенство текущего коэффициента вскрыши при углубке на один горизонт в границах этапа со среднеэксплуатационным. Глубина первого этапа определенная по этому критерию, составляет 270 м.

При проектировании временно-нерабочего борта (ВНБ) карьера первой очереди использован опыт формирования ВНБ карьера трубки «Удачная». ВНБ сформирован с рабочими площадками шириной 30 - 50м, оставленных через три строенных уступа высотой 45м. Таким образом, вскрытие происходит двумя траншеями: рудной с восточной стороны и вскрышной с северной и далее спирально-петлевым съездом на борту карьера. Расположение внешних траншей определенно с учетом размещения отвалов пустых пород, строительства гидротехнических сооружений и основных производственных объектов. По рудному выезду из карьера транспортируется руда на обогатительную фабрику, весь объем горно-капитальной вскрыши и часть текущей (64 млн. м³). По северному выезду осуществляется вывозка основных объемов вскрыши.

Внутренняя вскрывающая выработка на борту карьера представлена спирально-петлевым съездом, причем до отметки + 485 м оформляется петлевой съезд по южному борту карьера, ниже спиральный съезд для вскрытия глубоких горизонтов. При построении конечных контуров карьера рассматривалась целесообразность применения, как наклонных, так и горизонтальных берм. Применение наклонных берм не дало уменьшения объемов вскрыши в контуре карьера вследствие его вытянутой формы. Подготовка новых горизонтов и разработка осуществляется посредством проходки разрезных по рудному телу или по его контакту. Развитие горных работ происходит от центра карьера к его контуру.

Погрузка горной массы производится экскаваторами ЭКГ 15 ХЛ (7ед.) и Demag Н-285 S (1ед) и Марион-301М» (1ед.). На перевозке горной массы задействованы автосамосвалы БелАЗ - 75135 грузоподъемностью 130 т., UNIT RIG МТ 3300 грузоподъемностью 136 т.

кимберлитовый трубка экскаватор ремонт

2. Техническое обслуживание и ремонт экскаватора «Марион-301М».

2.1 Назначение, классификация и обоснование выбора горной машины в зависимости от условий работы

Основой для повышения производительности труда на открытых горных работах являются механизация и автоматизация основных и вспомогательных работ, рост единичных мощностей машин, создание и внедрение систем машин, взаимосвязанных своими рабочими параметрами и технологическими функциями.

Основными типами горных машин, применяемых при открытой добыче полезных ископаемых, являются буровые станки, выемочно-погрузочные, выемочно-транспортирующие машины и машины для гидродобычи. К выемочно-погрузочным машинам относятся экскаваторы, предназначенные для зачерпывания горной массы, перемещения ее на относительно небольшие расстояния и погрузки в транспортные средства или отсыпки в отвал.

Экскаваторы могут быть периодического (цикличного) и непрерывного действия. К машинам периодического действия относят одноковшовые экскаваторы, а к машинам непрерывного действия - многоковшовые экскаваторы.

Существующие экскаваторы классифицируют по назначению и роду выполняемой работы, вместимости ковша (одноковшовые) или теоретической производительности (многоковшовые), видам рабочего, ходового и силового оборудования.

По назначению и роду выполняемой работы одноковшовые экскаваторы, применяемые на карьерах, относятся к следующим группам:

ЭКГ - карьерные гусеничные с ковшами вместимостью 2-20 мз;

ЭГ - карьерные гидравлические на гусеничном ходу с ковшами вместимостью 2,5-40 мз;

ЭВГ - вскрышные гусеничные с ковшами вместимостью 15-100 мз (в настоящее время промышленностью не выпускаются);

ЭШ - шагающие (драглайны) с ковшами вместимостью 4-125 мз.

Кроме указанных промышленностью выпускаются также экскаваторы типов:

ЭО - универсальные (строительные) гусеничные и пневмоколесные с ковшами вместимостью 0,16-4 мз;

ЭКСГ - карьерно-строительные гусеничные с ковшами вместимостью 1,25-8 мз.

По конструкции рабочего оборудования одноковшовые экскаваторы делятся на две группы. К первой группе относятся экскаваторы, ковш у которых закреплен на жестких балках (стрела и рукоять) и поэтому имеет заданную траекторию движения (прямая лопата, обратная, струг). Ко второй группе относятся экскаваторы, ковш у которых имеет гибкую (с помощью канатов) связь с машиной. Траектория движения ковша у таких экскаваторов (драглайн, грейфер) определяется весом ковша и свойствами горных пород.

Одноковшовые экскаваторы типа «прямая лопата» используют при выемке мягких, плотных и разрыхленных (полускальных и скальных) пород с подошвы забоя; погрузке этих пород в отвал или транспортные средства, расположенные на уровне установки экскаватора или вышележащем уступе; при проходке траншей и на отвальных работах.

Экскаваторы типа «обратная лопата», в отличие от прямых лопат, производят выемку пород копанием ниже уровня установки экскаватора с погрузкой в транспортные средства, расположенные на уровне установки экскаватора или нижележащем уступе.

2.2 Технологические параметры машины

Экскаватор «Марион-301М» - мощная электрическая карьерная машина с рабочим оборудованием - механическая лопата прямого действия, на гусеничном ходу, предназначенная для разработки полезных ископаемых открытым способом.

Конструкция экскаватора позволяет вести раздельно ремонт или замену узлов - блоков, как механической системы, так и электрической. Доступность к системам при монтаже - демонтаже удовлетворительная.

Часть деталей, неразъемных составных частей, как по конструктивным, так и по технологическим признакам, возможно восстанавливать многократно, а по электрооборудованию - регулировать дополнительно.

При монтаже - демонтаже механизмов, устройств и систем экскаватора необходимо применять специально изготовленные приспособления (технологическая ремонтная оснастка и оборудование) и комплект грузозахватных канатных строп.

Экскаватор состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с расположенными на ней механизмами и нижней рамы с ходовыми тележками.

Рабочее оборудование включает ковш, рукоять, стрелу, поворотный механизм, механизмы открывания и торможения днища ковша.

Поворотная платформа служит основанием для размещения механизмов экскаватора: подъемной лебедки, механизмов поворота, электрической системы.

Поворотная платформа экскаватора через кольцевой рельс опирается на роликовый круг, лежащий на кольцевом рельсе зубчатого венца. Поворотная платформа соединена с нижней рамой центральной цапфой.

Таблица 1. Техническая характеристика экскаватора «Марион-301М»

Наименование показателя	Значение показателя
Длина стрелы, м	18,3
Диаметр шкива стрелы - Диаметральный питч	2,4
Длина рукояти ковша, м	11,7
Емкость ковша, м3	24,5-61,2
А - Угол стрелы, градус	45
В - Высота разгрузки - Максимальная, м	9,9
С - Радиус разгрузки при максимальной высоте, м	19,5
D - Высота разгрузки при максимальном радиусе	7,0
E - Радиус разгрузки - Максимальный	20,0
F - Высота резания - Максимальная, м	17,6
G - Радиус резания - Максимальный	23,7
H - Радиус зачистки	15,5
J - Габаритный радиус - Снаружи головного шкива стрелы	17,9
K - Габаритная высота - Над головным шкивом стрелы, м	18,8
L - Длина гусеничного хода, м	11,4
M - Ширина гусеничного хода, м	10,7
N - Ширина гусеничного полотна, м	1,7
Среднее удельное давление на грунт при передвижении, кг/м2	3,6
O - Земляной просвет под нижней рамой, м	0,8
P - Габаритный радиус - Задний торец	9,2
Q - Земляной просвет под рамой, м	2,5
R - Габаритная высота - Портал, м	13,0
S - Габаритная высота - Машинное отделение, м	9,2
T - Габаритная высота - Корпус фильтро - вентилятора, м	12,0
V - Габаритная ширина - Машинное отделение, м	10,2
Подъемная лебедка - Диаметральный питч	1,5
Диаметр троса подъема (двухниточный), мм	67
Диаметр вантовой подвески стрелы (состоящий их четырех), мм	82
Двигатель подъема, кВт	969
Двигатели поворота, два, кВт	746
Двигатели хода, два, кВт	478
Двигатели напора, два, кВт	380
Скорость поворота, обор/мин	2,83
Скорость движения, км/час	1,2
Транспортировочная масса, кг	871
Экспортный транспортировочная масса, кг	899
Рабочая масса, кг	1116
Балласт (поставляется покупателем), кг	245
Минимальная масса балласта, кг/м3	4005

Таблица 2. Масса узлов экскаватора Марион-301М

Наименование	Вес, х103 фунтов	Вес, х103 кг.
Полотно гусеницы (47 траков)	90,33	40,9736
Гусеничный башмак в пальцами	1,92	0,8709
Гусеница в сборе	147,56	66,933
Конструкция	74,83	33,942
Переднее натяжное колесо	5,05	2,29
Опорный каток	2,015	0,914
Заднее натяжное колесо	3,75	1,701
Ведущая звездочка	7,12	3,2296
Главный вал хода	3,85	1,7463
Ходовой редуктор	15,85	7,18
Двигатель хода с тормозом	11,43	5,1846
Тормоз хода	0,6	0,27216
Нижняя рама в сборе	207	93,8952
Конструкция нижней рамы	152,5	69,174
Венцовая шестерня с рельсами	43,6	19,7769
Венцовая шестерня	34,5	15,6492
Сегмент рельса роликового круга	0,83	0,3764
Центральная цапфа	8,42	3,8193
Роликовый круг	10,58	4,799
Сегмент роликового круга	1,5	0,6804
Ролик	0,15	0,06804
Поворотная платформа без крыла, машинного отделения и балласта	173	78,4728
Конструкция	154	69,8544
Гайка центральной цапфы	1,165	0,52844
Стопорная пластина центральной цапфы	0,485	0,21999
Токоприемник в сборе	2,485	1,12719
Токоприемные кольца	1,75	0,7938
Вал подъемной лебедки в сборе	51,64	23,4239
Подъемная шестерня	22,74	10,3148
Торец барабана	4,23	1,9187
Подъемная лебедка	12,8	5,806
Станина подъема, левая	7,945	3,6038
Станина подъема в сборе, правая	33,6	15,2409
Промежуточный вал подъема	5,395	2,4471
Подъемный редуктор	14,17	6,4275
Кожух подъемного редуктора	1,625	0,7371
Двигатель подъема с воздуходувкой и тормозом	21,23	9,6299
Основание двигателя подъема	3,02	1,3698
Вспомогательная лебедка	1,285	0,58287
Поворотный редуктор	6,59	2,9892
Двигатель поворота с воздуходувкой и тормозом	5,88	2,6671
Тормоз поворота	0,6	0,27216
Главный поворотный вал	4,41	2,00037
Главная обегающая шестерня	0,64	0,2903
Портальная стойка в сборе	29	13,1544
Передняя стойка с площадкой	24,255	11,002
Задняя стойка	4,745	2,15233
Модуль левого крыла	50,925	23,0995
Конструкция левого крыла	8,71	3,9508
Модуль правого крыла	51,985	23,5804
Конструкция правого крыла	8,265	3,749
Балластный ящик с балластом	700	317,52
Балластный ящик	155	70,308
Модуль балластного ящика	69	31,2984
Блок фильтра - вентилятора машинного отделения	21,1	9,57096
Кабина оператора	8,86	4,01889
Кондиционер воздуха	0,705	0,31978
Механизм ОДК в сборе	3,3	1,49688
Двигатель	0,705	0,31978
Редуктор	0,88	0,39916
Стрела в сборе	227,865	103,359
Конструкция стрелы	125,06	56,7272
Головной шкив стрелы	5,18	2,34968
Седловой подшипник	43,76	19,8495
Напорный вал	3,12	1,4152
Шестерня напорного вала	5,38	2,4403
Кремальерная шестерня напорного вала	1,17	0,5307
Кожух шестерни напорного вала	0,725	0,3288
Редуктор напора	3,195	1,4492
Двигатель напора с тормозом	4,485	2,03439
Трапики и площадки	9,61	4,359
Рукоять ковша с успокоителем днища	122,5	55,566
Успокоитель днища ковша	1,1	0,4989
Передняя часть ковша в сборе	67	30,3912
Зуб ковша в сборе	0,9	0,4082
Днище ковша в сборе	19	8,6184
Засов	0,94	0,42638
Рычаг засова	0,54	0,24494
Пластина износа ковша	7,18	3,25684
Трос подъема, каждый	4,475	2,02986
Винтовая подвеска стрелы	2,33	1,05688

2.3 Устройство и принцип работы машины

Любой экскаватор состоит из рабочего оборудования (у одноковшовых экскаваторов оно же и транспортирующее), транспортирующего, механического, включающего главным образом передаточные механизмы (трансмиссии), ходового и силового оборудования, а также механизмов управления, металлоконструкций платформы и надстройки, кузова.

Одним из главных признаков различия одноковшовых экскаваторов, определяющих их назначение и область применения, является рабочее оборудование. Основные виды рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов, применяемых на открытых работах - прямая напорная лопата и драглайн. Более ограниченно используют обратную лопату, грейфер, струг.

Выпускают четыре вида прямой лопаты: напорную с выдвижной рукоятью, напорную коленно-рычажную, напорную с рабочим оборудованием «Суперфронт» и гидравлическую.

Экскаватор типа прямая напорная лопата состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с кузовом и ходовой гусеничной тележки. Рабочее оборудование включает в себя ковш, стрелу и рукоять. На верхней кромке ковша установлены сменные зубья, которые после затупления поворачивают. Днище ковша откидное; при опускании ковша вниз оно автоматически захлопывается. При разгрузке ковша днище открывается тросом с помощью электродвигателя, установленного на стреле. Стрела опирается на поворотную платформу с помощью шарнира и поддерживается в наклонном положении стреловым канатом, проходящим через блоки, установленные на конце стрелы, и двуногой стойке.

Ковш при зачерпывании породы поднимается канатом, который перекинут через головной блок и навивается на барабан подъемной лебедки, установленной на поворотной платформе. Подъем ковша совмещается с подачей рукояти на забой с помощью механизма напора. Экскаватор имеет зубчато-реечный механизм напора, расположенный на стреле, который передает усилие на зубчатую рейку рукояти, удерживаемую в зацеплении с кремальерной шестерней механизма напора седловым подшипником. Рукоять может поворачиваться вокруг напорного вала при подъеме и опускании ковша и двигаться вдоль своей оси при напоре и возврате ковша.

На поворотной платформе кроме подъемной установлены также стреловая лебедка, поворотный механизм, силовое оборудование и механизмы управления экскаватором.

Поворотная платформа через роликовый круг опирается на раму гусеничной тележки, с которой неподвижно соединен зубчатый венец. В зацеплении с венцом находятся выходные шестерни редукторов механизма поворота. При включении поворотного механизма платформа вместе с рабочим оборудованием может поворачиваться вокруг вертикальной оси в обе стороны на любой угол.

Зубчато-реечным механизмом напора оснащаются экскаваторы, выпускаемыми ПО «Уралмаш».

В экскаваторах типа прямая напорная лопата ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5 и других, выпускаемых ПО «Ижорский завод», применяется канатный механизм напора. Выдвижение и возврат рукоятки производятся канатами при помощи напорной лебедки, расположенной на поворотной платформе, и блоков и полу блоков, расположенных соответственно на стреле и рукояти.

Прямые коленно-рычажные напорные лопаты имеют рукоять, кинематически не связанную со стрелой, и перемещающуюся между стойками стрелы. Такие мех лопаты выпускаются также с двумя системами напора - зубчато реечной и канатной.

Основные рабочие размеры прямой напорной лопаты: радиус копания RK, радиус копания на уровне стояния экскаватора RKY, радиус разгрузки Rp, высота копания Нк, глубина копания hK, высота разгрузки Нр*

Глубина черпания прямых лопат обычно невелика, поэтому они работают в забоях, расположенных выше уровня стояния экскаватора. Рабочие размеры зависят от длины стрелы, рукояти и от угла наклона стрелы. Угол наклона стрелы обычно составляет 450, но может быть равен ЗО-600.

Рабочий цикл экскаватора предусматривает копание (черпание), поворот для разгрузки, разгрузку ковша, поворот к забою и опускание ковша.

У прямой напорной лопаты с рабочим оборудованием «Супер Фронт» траектория движения ковша образуется при взаимодействии трех механизмов: подъема, напора и поворота ковша. Рабочее оборудование состоит из ковша, рукояти и стрелы. Механизм подъема включает в себя подъемную лебедку, канат, нижний, установленный на стреле блок, образующий с верхним и уравнительным блоками полиспастную систему подъема рамы и через подъемное звено - ковша. Два напорных гидроцилиндра, закрепленные на двуногой стойке, перемещают при помощи тяги и мачты, поворачивающейся относительно оси напорное звено, передающее усилие на раму. При этом гидрофиксатор через канат, блок, профильный полу блок и канат удерживает ковш от поворота по часовой стрелке вокруг оси. Поворотом рамы механизмом подъема или напора вокруг оси производится возврат ковша звеном в исходное положение. Ковш поворачивается относительно оси до полного выбирания слабины каната фиксации положения ковша. Днище ковша при разгрузке открывается пневмоцилиндрами. Стрела может подниматься и опускаться, поворачиваясь вокруг шарнира 0з за счет перемещения мачты гидроцилиндрами.

Рабочее оборудование «Суперфронт» (фирма «Марион» США) может перемещать ковш параллельно падошве уступа и эффективно внедрять его в нижнюю часть забоя. Для этого используются вес стрелы, рукояти, а также механизмы подъема и поворота ковша. Однако экскаваторы с данной конструкцией рабочего оборудования имеют пока ограниченное применение.

Рис. 5.

2.3.1 Обслуживание экскаватора

Техническое обслуживание выполняется членами экскаваторной бригады под руководством старшего машиниста. Контроль за соблюдением графика проведения технического обслуживания экскаваторов осуществляется главным механиком эксплуатирующей организации. Перечень работ по техническому обслуживанию одноковшевых экскаваторов приведен в таблице ниже.

Запрещается работать на экскаваторе, не прошедшем очередное техническое обслуживание.

Таблица 3

Наименование оборудования	Виды и содержание технического обслуживания
Ковш	ЕЖЕСМЕННОЕ Проверка: наличия штифтов на осях, соединяющих ковш с рукоятью, днищем и коромыслом; степени износа зубьев.
Рукоять	Проверка: надежности шарнирных соединений рукояти с ковшом; состояния сварных швов приварки переднего полублока; надежности крепления амортизаторов. Смазка втулок седлового подшипника ручным прессом через прессмасленки.
Стрела Механизм открывания днища ковша Механизмы напора и подъема Механизм поворота Пневмосистема Нижняя рама Ходовая тележка Ковш Рукоять Механизм открывания днища ковша Механизмы напора и подъема Механизм поворота Нижняя рама Стрела Механизм открывания днища ковша Механизмы напора, подъема и поворота Пневмосистема Нижняя рама Ходовая тележка Рукоять Стрела Механизм открывания днища ковша Механизмы напора и подъема Механизм поворота Пневмосистема Надстройка Нижняя рама Ходовая тележка	Проверка сварных швов, соединяющих металлоконструкцию стрелы с нижними отливками на нижней секции стрелы Проверка надежности действия механизма и защелкивания днища Проверка надежности затормаживания тормозов; уровня масла в редукторах по маслоуказателю; механизмов на холостом ходу; надежности крепления канатов на барабанах. Проверка надежности и бесперебойности работы системы смазки редукторов поворота; уровня масла в редукторах; надежности работы механизма путем поворота экскаваторанесколько раз влево на угол 80 -90°; надежности тормозов При приемке смены машинист осуществляет: выпуск конденсата из воздухо- и маслосборников; проверку закрытия вентилей магистрали обдува механизмов; осмотр компрессорной установки; проверку уровня масла в картере и доливку его до верхней отметки стержня маслоуказателя; проверку с пульта управления включения двигателя компрессора : деиствуя спускным краном на воздухозаборнике, понизить давление в нем и убедиться в правильной работе автоматического реле давления на включение выключение компрессора. Проверка исправности роликового круга. Контроль надежности работы тормозов механизма хода и смазки опорных и натяжных колес и подшипников балансиров. Ручным прессом смазываются втулки валов ведущих и натяжных колес. ЕЖЕДНЕВНОЕ Смазка направляющих и засова днища, шарниров днища ковша Смазка боковых поверхностей балки рукояти оси уравнительного блока. Смазка оси качания рычага и тросика открывания днища Смазка канатов. Нанесения смазки на каждый третий зуб зубчатого венца. Один раз в 2 дня смазка ручным прессом оси роликов роликового круга и оси вращения внутреннего кольца сепаратора. Один раз в сутки смазка внутренних поверхностей обойм, внутреннего кольца сепаратора, поверхности катания роликов, нижнего и верхнего рельсов, ступицы и цапф, втулок токоприемника. ЕЖЕНЕДЕЛЬНОЕ Проверка: крепления стрелы и кронштеина стрелы, осей седла и головных блоков; надежности затяжки шпилек крышек седлового подшипника; всех крепежных деталей, которые подлежат затяжки в случае необходимости; величины зазоров м/у амортизаторами и рукоятью. Осмотр: крепления тросика на барабане и валиковой втулке; наличия всех шплинтов в шарнирных соединениях; целосности прядей тросика. Тщательный осмотр и контроль: болтов крепления двигателей, тормозов, редукторов и крышек подшипников; надежности работы муфты предельного момента и тормозов; отсутствия утечки масла в редукторах. Смазка валов и шарниров тормозов. В летнее время очистка воздушного фильтра и маслосборника. В центральной цапфе проверка величины осевого зазора м/у гайкой и сферической латунной шайбой. Проверка: затяжки болтов на обеих ходовых тележках; исправности состояния обеих гусеничных цепей; величины наибольшего суммарного зазора м/у кольцами и внутренними поверхностями смежных проушин при натянутой цепи; натяжение гусеницы; величины износа граней кулаков ведущих колес; величины раскатки обода опорных и натяжных колес. Смазка шарниров и валиков тормоза ходового механизма. ЕЖЕМЕСЯЧНОЕ Не реже 2 раз месяц осмотр всех сварных швов. 2 раза в месяц смазка ручным прессом роликоподшипников блоков на седле. Проверка всех сварных швов, крепления перил и лестниц к стреле. 2 раза в месяц смазка ручным прессом роликоподшипников головных блоков. Осмотр и затяжка крепежных узлов, втулки блока. 2 раза в месяц смазка ручным прессом оси блока механизма; ось качания щеки блока смазывается 1 раз в месяц 2 раза в месяц смазка ступицы разъемных барабанов. Не реже 1 раза в 3 месяца замена масла в редукторах 2 раза в месяц смазывать ручным прессом роликоподшипники выходного вала редуктора. Проверка деиствия обратного клапана, очистка наполнителей воздушного фильтра и маслосборника Контроль состояния сварных швов и основного метала металлоконструкции надстройки Проверка и подтягивание крепежных осей роликов и стыков Контроль: степени износа в передачах; степени износа тормозных дисков. Два раза в месяц смазка роликоподшипников ведущего и тихоходного валов

2.3.2 Технология ремонта

Время работы машины между двумя капитальными ремонтами или время работы между вводом её в эксплуатацию и первым капитальным ремонтом, называют ремонтным циклом (РЦ). Время работы между двумя любыми плановыми ремонтами - межремонтным периодом (МП).

Виды и периодичность ремонтов определяются ресурсами деталей и Сборочных единиц, а также условиями эксплуатации машин.

При заниженных межремонтных сроках повышается стоимость ремонтов, так как годные детали заменяются преждевременно, а при завышенных сроках возникает возможность аварий и преждевременный выход из строя машины.

Структура ремонтного цикла - чередование ремонтов в определенной последовательности и через определенные промежутки времени. Она зависит от типа машины и устанавливается на основании ремонтных нормативов на горное оборудование.

Поступающие в ремонт машины должны быть чистыми, комплектными и иметь неисправности, возникающие в результате естественного их изнашивания при нормальной эксплуатации.

Наружную мойку машин производят струей воды из моечных установок.

Технологический процесс разборки - часть производственного процесса ремонта, связанного с последовательным разъединением машины на сборочные единицы и детали. Операции разборки машин делятся на основные и вспомогательные работы. К основным работам относятся те, которые связаны с конструктивными изменениями состояния машин, сборочных единиц (снятие крышек, подшипников, отвертывание болтов и др.), а к вспомогательным работам - перемещение сборочных единиц, деталей и т.д. Время, затрачиваемое на эти операции, зависит от степени механизации и автоматизации разборочных работ.

Детали могут быть загрязнены маслами и смазками, углеродистыми отложениями (нагар, лаковые отложения, осадки), продуктами коррозии и неорганических отложений (накипи), пылегрязевыми и маслогрязевыми отложениями. Несмотря на различную природу, все загрязнения обладают высокой адгезией (прилипаемостью).

Широкое применение для очистки деталей получила струйная мойка в моечных ваннах, а также погружение деталей в выварочные ванны с сильнодействующими моющими средствами и оборудованные устройствами для перемешивания жидкости.

В ремонтном производстве для очистки деталей из черных металлов от горюче-смазочных материалов применяют 3-4 % -ный раствор каустической соды в воде, подогретой до температуры 80-90°C. Понижение концентрации раствора и его температуры ухудшает качество очистки деталей, а повышение концентрации (свыше 6%) вызывает коррозию металла. Очистку поверхностей деталей от пыли, грязи и других загрязнений не жирового происхождения производят струей воды температурой 70-80°С.

Дефектовку деталей выполняют дня определения их технического состояния и возможностей дальнейшего использования. Основанием для дефектовки являются технические условия.

В процессе дефектовки все детали разделяются на три группы:

1. Годные детали, размеры которых лежат в пределах допускаемых величин. Их отправляют на сборку или склад готовых деталей;

2. Детали, подлежащие ремонту, износ и повреждения которых могут быть устранены. Их отправляют на ремонт или склад деталей, ожидающих ремонта;

3. Детали, забракованные. Восстановить их невозможно или экономически нецелесообразно. Их отправляют на склад утиля как лом.

Вопрос об удовлетворении потребности в запасных частях может быть в значительной степени решен за счет широкого использования различных способов восстановления деталей во время ремонта машин.

Восстанавливают размеры деталей, их геометрическую форму, прочность, твердость, герметичность, посадку и т.д. Для этого применяют различные способы восстановления: механическую обработку, сварку и наплавку, металлизацию напылением и т.д.

Сборка машин может быть последовательной или параллельной.

В зависимости от программы ремонтного производства, конструктивных особенностей и трудоемкости собираемых машин процесс сборки может иметь различные организационные формы.

Технология ремонта типовой детали

На горных предприятиях при ремонте горных машин используется новые и отремонтированные детали. Новые детали поставляются взамен негодных заводами - изготовителями, специальными предприятиями по производству запасных частей или изготавливаются самими ремонтными предприятиями.

В настоящее время целесообразно внедрять новые технологии ремонта и восстановления деталей. В связи с тем, что на горных предприятиях используется дорогая горная техника, требующая постоянного технического обслуживания, ремонта, замены вышедших из строя деталей, целесообразно использовать разнообразные новейшие способы восстановления вышедших из строя деталей, таких как всевозможные валы всех видов, оси, цапфы, ролики, опорные катки, бандажи и многое другое. Целесообразность восстановления деталей диктуется также большими темпами роста парка горных машин и отставанием производства запасных частей к ним. Кроме того, при снятии с производства горных машин потребность в запасных частях сохраняется еще продолжительное время. Вместе с тем вопрос об удовлетворении потребности в запасных частях может быть в значительной степени решена за счет широкого использования различных способов восстановления деталей во время ремонта машин. Одним из таких способов является восстановление деталей наплавкой в среде углекислого газа.

При выборе способа восстановления учитывают конструктивно - технологические особенности деталей (форму, размеры, материал, термообработку, твердость, чистоту и точность обработки поверхности, характер нагрузки и другое), условия их работы, величину износа, а также долговечность, обеспечиваемую способами восстановления, стоимость.

Восстановление деталей в среде защитных инертных газов обеспечивает высокое качество наплавки. Она имеет ряд преимуществ: отсутствие трещин, высокая твердость и износостойкость наплавленного слоя, высокая производительность.

Процесс наплавки протекает следующим образом. К электродной проволоке 7, поступающей непрерывно в зону плавления металла, а также детали, подается ток. Между электродом и деталью горит электрическая дуга. Одновременно из баллона, по шлангу, через сопло поступает углекислый газ, вытесняющий воздух из плавильного пространства и изолирующий жидкий металл 2 от его вредного воздействия. При наплавке углекислый газ сам разлагается на окись углерода и кислород, и поэтому для локализации реакции окисления углерода в сварочную ванну вводят раскислители, содержащиеся в сварочной проволоке. Для наплавки используют углеродистую и легированную проволоки диаметром 0,8 - 2,5 мм Св - 12ГС, Св - 08ГС, Св - 08ГС2С, Х13, Х17, Св - 18ХМА, Св - 30ХГСА, Св - 10Х13. Наплавку ведут с помощью специального оборудования или обычных шланговых полуавтоматов и наплавочных аппаратов с головками. Хороший эффект дает применение наплавочных головок А - 384, АБС, А - 590.

2.3.3 Карта смазки экскаватора

Карта смазки экскаватора Марион-301М.

Смазка Shell (Gadus S5 V100 2): 1 - роликоподшипники блоков подвески ковша; 2 - роликоподшипники головных блоков; 3 - роликоподшипники двухручьевых блоков; 4 - втулки роликов седлового подшипника; 5 - втулки головных блоков; 6 - ось соединения ковша с коромыслом подвески; 7 - ось соединения коромысла с обоймой подвески ковша; 8 - оси блоков подвески стрелы; 9 - цапфа оси седлового подшипника; 10 - шарикоподшипники блока механизма открывания днища ковша; 11 - направляющие заднего полублока рукояти; 12 - ось рычага механизма открывания днища; 13 - оси роликов поворотного круга; 14 - зубья бегунков шестерни и зубчатого венца; 25 - опорный подшипник барабана вспомогательной лебедки; 26 - подшипники, шарниры, зубчатая муфта тали электрической;

Shell (Gadus S5 U130D): 15 - шарниры механизма торможения днища; 16 - шарниры петель днища ковша; 17 - шарниры днища; 18 - валики рычага днища; 19 - направляющие засова;

Shell (Gadus S5 U130D) или Смазка универсальная УСсА: 20 - балка рукояти; 21 - поверхность качения роликового круга; 24 - цепь привода командоаппарата механизма подъема;

Смазка канатная Торсиол 39У: 22 - канаты подъемный, напорный, возвратный, открывания днища; 23 - канат подвески стрелы, вспомогательной лебедки;

Shell (Spirax S3 ALS 80W-90) или Масло трансмиссионное ТЭП - 15: 27 - зубчатые передачи редуктора вспомогательной лебедки; 28 - подшипники редуктора вспомогательной лебедки.

Рис. 5 Схема смазки экскаватора Марион-301М.

2.4. Требования безопасной эксплуатации машины

Правильная организация: работы, обеспечивающая максимальную производительность экскаватора, предусматривает соответствующую подготовку экскаваторных работ и применение рациональной техники выполнения экскавации в соответствии с «Правилами безопасности», «Правилами технической эксплуатации при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» и с заводскими инструкциями по эксплуатации.

Члены бригады, обслуживающей экскаватор, должны четко знать и строго выполнять правила и инструкцию по технике безопасности, составленные применительно к конкретным условиям каждого карьера на основании положений «Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом». Инструкция вывешивается на экскаваторе и выдается под расписку машинисту и его помощнику.

К управлению экскаваторами допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение и имеющие удостоверение на право управления экскаватором данного типа и марки, а также прошедшие медицинское освидетельствование и инструктаж по технике безопасности. Без разрешения механика машинист экскаватора не должен допускать к управлению экскаватором посторонних. Работа стажера или помощника машиниста допускается только под наблюдением машиниста смены.

При комплексной механизации производственного процесса машинист экскаватора должен знать правила безопасной работы на всех машинах, участвующих в комплексе так как он является ответственным за соблюдение правил техники безопасности и противопожарных правил всеми рабочими, обслуживающими экскаватор и транспортные средства.

Каждый экскаватор должен быть оборудован звуковой сигнализацией. Значение сигналов должно быть разъяснено всем рабочим, связанным с работой экскаватора. Перед началом работы машинист смены обязан внимательно осмотреть и принять экскаватор. Мелкие неисправности, подлежащие немедленному ремонту, следует устранять до начала работы. Проверка машины должна проводиться в определенной последовательности по ранее разработанной схеме. При этом производят тщательный наружный осмотр металлоконструкций, всех механизмов экскаватора и тормозов с опробованием действия последних, проверяют крепление и состояние зубьев ковша, проверяют состояние противопожарных средств и безопасность электрооборудования.

2.5 Меры безопасности при работе экскаваторов

...