ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ  НАДЁЖНОСТЬ  ГОРНЫХ  МАШИН

Афанасьев  Юрий  Александрович

канд.  техн.  наук,  старший  научный  сотрудник,  технический  директор  ООО  «Центр  Технической  Диагностики»,  РФ,  г.  Красноярск

Жадан  Григорий  Юрьевич

заместитель  генерального  директора  по  бурению  ЗАО  «Ванкорнефть»,  РФ,  г.  Красноярск

THE  OPERATIONAL  RELIABILITY  OF  MINING  MACHINES

Yuri  Afanasiev

Ph.D.,  senior  researcher,  technical  Director  OOO  “Center  of  Technical  Diagnostics”,  Russia,  Krasnoyarsk

Grigory  Zhadan

deputy  general  director  for  drilling  ZAO  “Vankorneft”,  Russia,  Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены  основные  проблемы  продления  срока  службы  горных  машин,  находящихся  за  пределами  срока  эксплуатации,  предусмотренного  заводом  изготовителем.

ABSTRACT

The  main  problems  of  prolongation  of  service  life  of  mining  machines  outside  the  period  of  operation,  stipulated  by  the  manufacturer.

Ключевые  слова:  экскаватор;  показатели;  эксплуатация;  срок.

Keywords:  excavator;  performance;  operation;  period.

В  настоящее  время  на  мировом  рынке  значительно  выросли  цены  на  энергоносители,  появилась  реальная  необходимость  резкого  увеличения  объемов  производства  наиболее  дешевого  топлива  —  бурого  угля,  добываемого  открытым  способом  на  угольных  предприятиях  России.

Однако,  появилась  новая  проблема,  связанная  с  приобретением  техники  для  проведения  основных  и  вспомогательных  работ  при  открытом  способе  добычи  (роторных  экскаваторов,  перегружателей  и  отвалообразователей,  магистральных  и  забойных  конвейеров).  Основной  причиной  является  отсутствие  заводов-изготовителей  данной  техники  на  территории  нашей  страны.  Завышенные  цены  на  новую  технику  осложняют  проблему  обновления  основных  фондов,  что  приводит  к  эксплуатации  машин  и  оборудования  в  запроектных  сроках.  С  другой  стороны,  отсутствие  современных  ремонтных  предприятий  на  территории  России  и  единой  практики  проведения  ремонтных  работ  создают  проблемы  эффективной  эксплуатации  техники.  Опорные  пункты  заводов-изготовителей  на  горнорудных  предприятиях  прекратили  свое  существование,  все  виды  ремонтов  промышленные  предприятия  вынуждены  проводить  собственными  силами,  с  учетом  имеющихся  материальных  и  технических  возможностей.

Имеющийся  парк  машин  непрерывного  действия,  а  это  порядка  пятидесяти  единиц,  не  считая  вспомогательной  техники,  работающей  в  единой  технологической  цепочке,  на  предприятиях  России  составляет  значительную  величину  и  требует  серьезных  капитальных  вложений  на  эксплуатацию  и  ремонт.  Износ  основного  оборудования  на  предприятиях  Минэнерго  России  в  настоящее  время  составляет  60—70  процентов.

В  этих  условиях  резко  возросла  роль  специалистов,  эксплуатирующих  дорогостоящую  технику,  и,  в  первую  очередь,  машинистов-операторов  роторных  комплексов.  Известно,  что  80—90  процентов  выходов  из  строя  горнорудного  оборудования  происходит  по  вине  машинистов-операторов,  эксплуатирующих  его.  Высокий  технический  уровень  техники  и  недостаточная  техническая  подготовка  специалистов  являются  основными  причинами  существующего  положения.  Это  приводит  к  необходимости  разработки  новой  высокоэффективной  методики  для  подготовки  и  совершенствования  обучения  специалистов  основных  базовых  машин.

Основными  направлениями  разработки  высокоэффективной  методики  обучения  являются  поиск  путей  повышения  эффективности  деятельности  человека,  проведение  эргономических  исследований  человеко-машинных  систем,  направленных  на  поддержание  высокой  работоспособности  оператора,  которая  достигается  за  счет  оптимизации  системы  «человек-машина»  на  инженерном  и  дизайнерском  уровне,  а  также  посредством  соблюдения  требований,  предъявляемых  к  человеческому  фактору.

В  исследованиях  системы  «человек-машина-среда»  изучаются  свойства,  определяемые  ролью  человека.  Свойства  эти  носят  название  человеческих  факторов,  которые  в  системе  не  задаются,  а  отыскиваются.  Выступая  как  систематизирующие  элементы,  человеческие  факторы  выводятся  из  соответствующих  единиц  анализа.  На  этой  основе  строится  структурная  схема  эргономических  свойств  и  показателей.

На  первом  уровне  комплексной  оценки  эргономических  свойств  и  показателей  определяются  частные  показатели,  предъявляемые  к  элементам  рабочего  места,  безопасности  труда  и  условиям  обитания.  На  втором  уровне  оценивается  системное  качество  техники,  которое  находит  свое  преломление  в  функциональном  состоянии  человека.  Конструкторские  решения  должны  наиболее  отчетливо  проявляться  именно  на  этом  уровне. 

Специфика  оценки  третьего  уровня  заключается  в  согласовании  психофизиологической  цены  каждого  работающего  с  эффективностью  труда  группы  в  целом.

Показатели  эксплуатационной  надежности  технических  систем  являются  интегральными  характеристиками  качества  проекта,  изготовления,  монтажа  и  эксплуатации.  Статистический  разброс  параметров,  обусловленный  процессами  изготовления,  монтажа  и  условиями  эксплуатации  приводит  к  рассеянию  ресурса  однотипных  машин  и  их  элементов  в  некотором  интервале. 

Анализ  отказов,  аварий  и  катастроф  при  эксплуатации  сложных  технических  систем  показывает,  что  причины  этих  событий  описываются  закономерностями  замкнутой  системы  «человек-машина-среда».  Формирование  отказа  обусловлено  не  только  процессами,  протекающими  в  самом  объекте,  но  и  действиями  обслуживающего  персонала  (нарушение  правил  эксплуатации)  и  влиянием  среды  (климатические,  технологические  и  т.  п.  факторы).  Это  приводит  к  выводу  о  необходимости  рассмотрения  надежности  не  только  отдельных  машин,  но  и  всей  системы  «человек-машина-среда»  в  общей  взаимосвязи.

Анализ  фактически  происшедших  в  1981—1990  гг.  аварий  экскавационной  техники  на  разрезах  ПО  «Красноярскуголь»,  выполненной  с  точки  зрения  взаимодействия  машин  с  оператором  и  окружающей  средой,  показал,  что  значительная  доля  аварий  обусловлена  факторами  не  технического  характера.  По  структуре  аварий  экскаваторов  с  точки  зрения  взаимодействия  человека,  машины  и  условий  эксплуатации.  Количество  аварий,  обусловленное  взаимодействием  элементов  человек-машина,  составляет  50—60  %.  Отказы  в  результате  взаимодействия  элементов  «человек-машина-среда»  составляют  5—50  %,  а  чисто  технические  причины  только  10—30  %.

Имеющаяся  прежняя  статистическая  основа,  используемая  в  организации  планово-предупредительных  ремонтов  (ППР),  оказывается  несостоятельной  и  требующей  принятия  новых  решений,  одним  из  которых  является  внедрение  системы  ТОР  (технического  обслуживания  и  ремонта)  по  фактическому  техническому  состоянию  (ФТС).  Однако  для  применения  такой  системы  нужен  новый  уровень  информационного  обеспечения,  позволяющий  эффективно  оценить  состояние  основных  функциональных  узлов  роторного  экскаватора,  корректировку  эксплуатационной  и  ремонтной  документации,  расчёты  норм  критериев  предельных  состояний.

Опыт  проведения  экспертизы  роторных  экскаваторов  в  связи  с  продлением  срока  их  эксплуатации  показывает,  что  эксплуатационная  и  ремонтная  документация  оценки  состояния  машин  находится  за  пределами  установленного  заводом  изготовителем  срока  эксплуатации  [1].

Очевидно,  что  такая  ситуация  определена  комплексом  нормативов,  сформированным  прежней  системой  хозяйствования,  когда  о  возможной  эксплуатации  машин  за  пределами  сроков  эксплуатации  не  предусматривалась.

Введение  системы  ТОР  по  фактическому  техническому  состоянию  (ФТС)  создаёт  основу  для  реорганизации  всей  структуры  управления  производством,  поскольку  одна  из  важнейших  сторон  этого  производства,  а  именно  поддержание  работоспособности  оборудования,  претерпевает  существенные  изменения  в  сторону  повышения  эффективности.

Такие  изменения  повлекут  за  собой  коренную  перестройку  порядка  снабжения,  планирования  производства,  социальную  сферу  и  в  целом  сделают  предприятие  более  эффективным.

В  ходе  обследования  роторных  экскаваторов  в  пост  нормативный  период  эксплуатации,  анализируя  имеющееся  техническое  состояние,  мы  убедились  в  преимуществе  системы  ТОР  с  использованием  различных  технологий  и  средств  технической  деятельности.

Машины  индивидуального  производства,  к  которым  относятся  экскаваторы,  имеют  индивидуальную  систему  наработки.

Остаточный  ресурс  для  каждой  из  них  имеет  широкий  разброс,  не  только  из-за  вклада  в  надёжность  машины  внесенного  производства,  но  и  условий  эксплуатации,  а  так  же  уровня  ТОР  [2].

Список  литературы:

1. Экскаватор  роторный  ЭРШРД  5250.  Инструкция  по  эксплуатации.  01.100.0012  Часть  II.  ДОНЕЦКГОРМАШ  1982  г.
2. Минуглепром  СССР.  Академия  наук  СССР.  Институт  горного  дела  им.  А.А.  Скочинского.  Критерии  предельных  состояний  элементов  механической  и  гидравлической  систем  карьерной  оборудования.  II  редакция.  М.  1989  г.