Модернизация одноковшового экскаватора Экг-10 для повышения его производительности в условиях Переясловского разреза

Содержание

Введение

Глава 1. Горнотехнические условия и теоретические аспекты эксплуатации экскаваторного парка на разрезах России

1.1. Традиции и современное состояние отечественной школы открытых горных работ: от ЦНИИгеолнеруд до Санкт-Петербургского горного университета

1.2. Нормативное регулирование промышленной безопасности при эксплуатации одноковшовых экскаваторов согласно требованиям Ростехнадзора

1.3. Природно-климатическая и геологическая характеристика месторождения «Переясловское» как объекта открытой геотехнологии

Глава 2. Анализ производственного потенциала и технического состояния парка ЭКГ-10 на предприятии

2.1. Горно-механическая характеристика ЭКГ-10 и оценка соответствия его параметров структуре вскрышных пластов

2.2. Системный анализ причин отказов и простоев выемочного оборудования в условиях разреза

2.3. Оценка влияния физико-механических свойств вскрышных пород на производительность мехлопаты

Глава 3. Проектирование технических решений по модернизации и оценка их результативности

3.1. Инженерное обоснование модернизации привода и рабочего оборудования экскаватора для интенсификации процесса погрузки

3.2. Совершенствование системы технического обслуживания и внедрение элементов адаптивного управления рабочим циклом

3.3. Экономический анализ эффективности модернизации и расчет сокращения удельных затрат на добычу угля

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Модернизация одноковшового экскаватора ЭКГ-10 для повышения его производительности в условиях Переясловского разреза

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы выпускной квалификационной работы обусловлена необходимостью повышения эффективности работы карьерного оборудования на предприятиях угольной промышленности Российской Федерации в условиях возрастающих требований к производительности труда и снижению себестоимости добычи полезных ископаемых. Одноковшовые экскаваторы типа ЭКГ-10, составляющие значительную часть парка выемочно-погрузочного оборудования на разрезах России, эксплуатируются в основном с середины 1970-х годов и требуют комплексной модернизации для соответствия современным производственным задачам. Переясловский разрез, разрабатывающий месторождения бурого угля в Красноярском крае, характеризуется сложными горно-геологическими условиями, включающими значительную мощность вскрышных пород переменной крепости и неблагоприятные климатические факторы, что предъявляет повышенные требования к надежности и производительности горнотранспортного оборудования.

Современное состояние отечественной угольной отрасли характеризуется необходимостью интенсификации горных работ при одновременном сокращении удельных эксплуатационных затрат и соблюдении жестких требований промышленной безопасности и охраны окружающей среды. В условиях санкционного давления и ограничения доступа к импортному оборудованию особую значимость приобретает задача продления срока службы существующего парка карьерной техники отечественного производства путем глубокой модернизации с применением современных инженерных решений. Одноковшовые экскаваторы с механическим приводом типа ЭКГ-10, разработанные Уральским заводом тяжелого машиностроения, обладают значительным потенциалом для технического переоснащения, позволяющего увеличить их производительность на 15-25% без существенного увеличения капитальных затрат на приобретение новой техники.

Степень разработанности проблемы в отечественной научной и технической литературе достаточно высока: вопросы эксплуатации и модернизации карьерных экскаваторов рассматривались в работах ведущих специалистов Санкт-Петербургского горного университета, Московского государственного горного университета, Института проблем комплексного освоения недр РАН, Института горного дела УрО РАН. Вместе с тем, специфика применения модернизированных экскаваторов ЭКГ-10 в конкретных горно-геологических и климатических условиях Переясловского разреза требует дополнительного исследования и разработки адаптированных технических решений с учетом физико-механических свойств разрабатываемых пород, организации горных работ и структуры транспортных коммуникаций предприятия.

Цель выпускной квалификационной работы – разработка комплекса технических решений по модернизации одноковшового экскаватора ЭКГ-10 для повышения его производительности в условиях Переясловского разреза с технико-экономическим обоснованием эффективности предлагаемых мероприятий.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать современное состояние теории и практики эксплуатации одноковшовых экскаваторов на разрезах России с учетом нормативных требований промышленной безопасности;
• исследовать природно-климатические и горно-геологические условия разработки Переясловского месторождения как факторы, определяющие требования к техническим характеристикам выемочного оборудования;
• провести системный анализ производственного потенциала и технического состояния парка ЭКГ-10 на предприятии с выявлением основных причин отказов и простоев;
• оценить влияние физико-механических свойств вскрышных пород на производительность экскаваторов и обосновать направления технической модернизации;
• разработать инженерные решения по модернизации привода, рабочего оборудования и системы технического обслуживания экскаватора ЭКГ-10;
• выполнить технико-экономический анализ эффективности предложенных мероприятий по модернизации с расчетом сокращения удельных затрат на добычу угля.

Объектом исследования выступает одноковшовый экскаватор ЭКГ-10, эксплуатируемый на вскрышных работах Переясловского угольного разреза в условиях разработки сложноструктурного месторождения бурого угля.

Предметом исследования являются технологические параметры работы экскаватора ЭКГ-10, факторы, определяющие его производительность, и технические решения по модернизации узлов и систем машины для интенсификации процесса выемки и погрузки горной массы.

Методологическая база исследования включает теоретические основы открытых горных работ, теорию резания горных пород, методы расчета производительности карьерного оборудования, системный анализ отказов техники, методы технико-экономического обоснования инвестиционных решений в горной промышленности. В работе использованы производственные данные предприятия, результаты геологоразведочных работ, техническая документация на экскаваторы ЭКГ-10, требования федеральных норм и правил в области промышленной безопасности Ростехнадзора, национальные стандарты на горное оборудование и правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к обоснованию направлений модернизации экскаваторов ЭКГ-10 с учетом специфических горно-геологических условий Переясловского разреза, включая разработку адаптированных технических решений для повышения производительности при работе в породах переменной крепости и в условиях низких температур.

Теоретическая значимость исследования состоит в систематизации факторов, влияющих на производительность одноковшовых экскаваторов при разработке сложноструктурных месторождений, и в развитии методических подходов к обоснованию параметров модернизации карьерного оборудования с учетом эксплуатационных условий конкретного предприятия.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования разработанных технических решений по моде

…