Средние карьеры при комплектации оборудования часто попадают в ловушку: выбирают машину по максимальной производительности, и в первые годы коэффициент использования машино-смен оказывается низким; или подбирают модель на размер меньше под текущий объём добычи, но опасаются, что не справятся с крепкой породой или ростом заказов. В первую очередь необходимо понять, в каком диапазоне ограничивают типоразмер оборудования годовой объём вскрыши, схема погрузочных пунктов, вместимость кузовов транспортных средств и несущая способность площадки. В данной статье на основе этого процесса оценки и открытых данных о гусеничном экскаваторе SH380 объясняется, почему в условиях среднего карьера машину класса 37 тонн стоит включить в сравнение и при каких невыполненных условиях не следует навязывать выбор.
Сначала определим технологические ограничения среднего карьера
Экскаватор на карьере в основном выполняет погрузку взорванной горной массы, перемещение вскрышных пород, а также циклы погрузки в транспортные средства. По сравнению с крупными открытыми рудниками, средние карьеры обычно имеют ограниченное число уступов, относительно фиксированные погрузочные пункты, и вместимость кузовов самосвалов не увеличивается бесконечно. Требования к экскаватору на таких площадках сосредоточены на трёх моментах: во-первых, ковш должен соответствовать кузову распространённых самосвалов; во-вторых, усилие копания должно быть достаточным для внедрения в крепкую взорванную породу; в-третьих, габариты и радиус поворота машины должны позволять работать в существующей погрузочной площадке.
Если типоразмер оборудования значительно превышает фактический объём работ, это может привести к ряду практических проблем: высокая стоимость закупки, большая нагрузка амортизации на машино-смену, повышенные требования к пространству для поворота, неэкономичное согласование с самосвалами. И наоборот, недостаточный типоразмер приведёт к трудностям внедрения в крепкую породу, замедлению цикла погрузки, длительной работе оборудования с высокой нагрузкой. Критерий не в том, что «чем больше, тем лучше» или «чем меньше, тем экономнее», а в том, могут ли параметры машины охватить наиболее часто встречающиеся на площадке комбинации работ.
Каким потребностям среднего карьера соответствуют данные SH380
SH380 — это гусеничный экскаватор класса 37 тонн, рабочая масса 37000 кг, двигатель Cummins 6LTAA8.9-325, номинальная мощность 242 кВт (324,7 л.с.), вместимость ковша 1,62–1,82 м³, усилие копания ковшом 230 кН, усилие копания рукоятью 190 кН, максимальный рабочий расход гидросистемы 2×330 л/мин. Эти данные могут служить отправной точкой для сопоставления с потребностями среднего карьера.
Вместимость ковша и соответствие самосвалам
Вместимость ковша 1,62–1,82 м³ соответствует типичным размерам кузова самосвалов средней грузоподъёмности. На карьерах с компактным расположением погрузочных пунктов и частым оборотом самосвалов слишком большой ковш может затруднить позиционирование при разгрузке или привести к просыпанию, слишком маленький — увеличивает число циклов. Ширина ковша SH380 составляет 1571 мм; перед покупкой следует проверить внутреннюю ширину кузова и высоту бортов основных самосвалов на площадке, чтобы оценить удобство контроля точки разгрузки.
Усилие копания и крепкая порода
Усилие копания ковшом 230 кН и рукоятью 190 кН соответствуют потребностям погрузки взорванной горной массы. Состояние материала на среднем карьере обычно находится между земляными работами и крепкой породой крупных рудников; качество взрывания, гранулометрический состав и высота уступа напрямую влияют на фактический эффект усилия копания. Приведённые значения не заменяют испытаний на площадке; перед покупкой следует уточнить крупность типичной взорванной породы и сообщить производителю, требуется ли корректировка типа ковша или конфигурации зубьев для условий крепкой породы.
Расход гидросистемы и ритм непрерывной погрузки
Конфигурация с двумя регулируемыми аксиально-поршневыми насосами и шестерённым насосом, максимальный рабочий расход 2×330 л/мин, основное давление в системе 36 МПа. Эти данные соответствуют потребностям гидравлического отклика при совмещённых операциях и непрерывных циклах погрузки. Погрузочные работы на среднем карьере часто представляют собой повторяющийся цикл «копание — поворот — разгрузка — возврат»; соответствие расхода гидросистемы влияет на плавность перехода между операциями. Однако значение расхода само по себе не переводится напрямую в производительность погрузки; необходима комплексная оценка с учётом привычек оператора, состояния материала и организации работы самосвалов.
Ходовая часть и условия площадки
Ширина башмаков гусениц SH380 составляет 600 мм, давление на грунт 62 кПа, преодолеваемый подъём 70% (35°), минимальный дорожный просвет 565 мм. На погрузочных площадках и транспортных дорогах средних карьеров часто встречаются щебень, рыхлый грунт и уклоны; давление на грунт 62 кПа может служить одним из ориентиров для оценки вероятности погружения машины на мягком или недостаточно уплотнённом основании. При наличии грязи, зон обратной засыпки или скопления воды в сезон дождей необходимо дополнительно проверить несущую способность грунта и уточнить, требуется ли корректировка конфигурации гусениц.
Рабочая зона и высота разгрузки
Максимальная высота копания 10134 мм, максимальная высота разгрузки 7182 мм, максимальная глубина копания 7240 мм, максимальный радиус копания 11051 мм. Эти значения используются главным образом для сопоставления с высотой уступа на погрузочном пункте и высотой бортов самосвалов. Если на среднем карьере применяется слоевая разработка, высота уступа и положение погрузочного пункта будут меняться; перед покупкой следует поочерёдно сопоставить обычные погрузочные позиции с указанными высотой разгрузки и радиусом копания, чтобы убедиться, что машина сможет беспрепятственно выполнять разгрузку при обычной высоте уступа.
При каких условиях следует пересмотреть типоразмер
- Вместимость кузовов самосвалов явно завышена: если объём кузова основных самосвалов на площадке значительно превышает разумный диапазон загрузки ковшом 1,82 м³, число циклов погрузки возрастёт; необходимо пересмотреть соответствие вместимости ковша и самосвалов.
- Крупность взорванной породы слишком велика или твёрдость повышена: усилие копания ковшом 230 кН рассчитано на обычную взорванную породу; если на площадке повсеместно встречаются крупные куски крепкой породы, может потребоваться предварительная подготовка или пересмотр типоразмера оборудования и навесного рабочего оборудования.
- Ограничено пространство погрузочной площадки: габаритная ширина SH380 составляет 3200 мм, радиус поворота хвостовой части 3438 мм. Если вокруг погрузочного пункта много препятствий и недостаточно места для поворота, необходимо проверить, соответствуют ли габариты машины схеме площадки.
- Плохая несущая способность грунта: давление на грунт 62 кПа приведено для определённой конфигурации; если площадка имеет слабое основание, зоны обратной засыпки или грунт с высокой влажностью, следует проверить, находятся ли фактические условия опирания в допустимых для машины пределах.
- Годовой объём работ длительно низкий: затраты на приобретение и эксплуатацию машины класса 37 тонн должны соответствовать объёму работ за машино-смену; если производительность карьера длительно ограничена, комплектация по максимальному типоразмеру может привести к простою ресурсов.
Рекомендуемый перечень проверок перед покупкой
| Пункт проверки | Что необходимо подтвердить | Соответствующие данные или вопросы для уточнения |
|---|---|---|
| Состояние материала | Крупность, твёрдость, влажность взорванной породы | Сопоставить с усилием копания ковшом 230 кН, при необходимости провести пробное копание на площадке |
| Соответствие самосвалам | Внутренняя ширина кузова, высота бортов, объём основных самосвалов | Сопоставить с шириной ковша 1571 мм, высотой разгрузки 7182 мм |
| Погрузочная площадка | Размеры площадки, пространство для поворота, расстояние до препятствий | Сопоставить с габаритной шириной 3200 мм, радиусом поворота хвостовой части 3438 мм |
| Грунтовые условия | Материал грунта, степень уплотнения, скопление воды в сезон дождей | Сопоставить с давлением на грунт 62 кПа, подтвердить достаточность несущей способности |
| Уступ и разгрузка | Обычная высота уступа, взаимное расположение погрузочного пункта и самосвалов | Сопоставить с максимальной высотой копания 10134 мм, максимальным радиусом копания 11051 мм |
| Навесное оборудование | Требуется ли гидромолот для обработки крупных кусков породы | Необходимо предоставить данные о расходе и давлении гидросистемы базовой машины и присоединительных размерах, проверить совместимость навесного оборудования |
| Смены и заправка | Количество рабочих смен в сутки, организация заправки топливом | Объём топливного бака 580 л, требуется оценка с учётом условий заправки на площадке |
Столбец «Соответствующие данные» в таблице служит только для указания направления проверки и не означает, что соответствие уже подтверждено. Совместимость базовой машины и гидромолота должна проверяться по рабочей массе, расходу и давлению гидросистемы, массе навесного оборудования, присоединительным размерам и данным трубопроводов; в настоящее время на сайте нет данных о совместимости SH380 с конкретными моделями гидромолотов, перед покупкой следует запросить у производителя комплектовочные данные.
Вопросы, которые требуют согласования с производителем
- Конкретные типы ковшей, конфигурация зубьев и область применения для различных вариантов вместимости (1,62 м³ и 1,82 м³);
- Фактическая производительность и рекомендуемый режим работы при усилии копания ковшом 230 кН в условиях типичной взорванной породы среднего карьера;
- Конфигурация башмаков гусениц и допущения по грунтовым условиям, соответствующие давлению на грунт 62 кПа;
- Поддерживают ли зарезервированный расход гидросистемы, присоединительные размеры и компоновка трубопроводов базовой машины последующую установку гидромолота;
- Соответствие транспортных габаритов (длина 11161 мм, ширина 3200 мм, длина опорной поверхности при транспортировке 5872 мм) дорогам подъезда к площадке и радиусам поворота.
Информация о площадке, которую следует предоставить при запросе цены
При запросе цены у производителя или дилера рекомендуется предоставить следующую информацию, чтобы другая сторона могла оценить пригодность SH380 для конкретного проекта: планируемый годовой объём производства карьера и диапазон месячных колебаний; описание гранулометрического состава и твёрдости типичной взорванной породы; размеры кузовов и количество основных самосвалов; длина и ширина погрузочной площадки, материал грунта и пространство для поворота; обычная высота уступа и схема погрузочных пунктов; количество рабочих смен в сутки и способ заправки топливом; необходимость гидромолота и другого навесного оборудования. Чем конкретнее указанная информация, тем точнее можно сопоставить комплектацию оборудования с условиями площадки и снизить погрешность выбора.