Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ . 4
1. АНАЛИЗ РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРОВ-ДРАГЛАЙНОВ ........ 12
-
Условия эксплуатации драглайнов 12
-
Структура парка и динамика использования драглайнов в ПО "Кемеровоуголь" 14
-
Исследование и анализ баланса времени при использовании драглайнов в течение цикла 20
2. АНАЛИЗ РАБОТ ПО ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНИКИ 31
-
Понятия об эксплуатации и использовании техники . . 31
-
Методы оценки качества эксплуатации техники .... 34
-
Технические средства контроля и учета напряженности и производительной работы экскаваторов 42
3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРАГЛАЙНА 53
-
Выбор и обоснование показателей для оценки уровня качества.использования драглайна 53
-
Экспериментальная проверка информативности показателей для оценки уровня качества использования драглайна 62
-
Методика оценки уровня качества 65
-
Требования к техническим средствам оценки уровня качества использования драглайна 70
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЧЕСТВА
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРАГЛАЙНА .72
4.1. Выбор и разработка аппаратуры для контроля и
учета показателей качества использования
драглайна 72
4.2. Экспериментальная проверка методики оценки уровня
качества использования драглайна в промышленных
условиях .81
Стр.
5. РАЗРАБОТКА. РЕКОМЕНДАЦИЙ ГО ГОШШЕНИЮ УРОВНЯ
КАЧЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРАГЛАЙНА 91
5.1. Расчет нормативных значений единичных показателей
і качества использования драглайна 91
5.2. Повышение уровня качества использования драглайна
за счет модернизации подвески ковша 93
-
Алгоритм оценки и повышения качества взрывной подготовки горной массы к экскавации 98
-
Эффективность работ по повышению уровня качества использования драглайна 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОЩЙЕ ВЫВОДЫ 105
ЛИТЕРАТУРА ... . .. 107
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Акт приемки опытных образцов устройств
учета работы механизмов экскаватора УРМІ. 115
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Расчетные значения Si и /^ в зави*
симости от длин канатов 117
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Временная методика оценки уровня
качества использования экскаватора-
драглайна 120
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Временная методика оценки уровня
качества взрывной подготовки горной
массы 143
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Лицензионный паспорт 170
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Акт внедрения новой подвески ковша с
блоком на арке 171
Введение к работе
Основным направлением развития угольной промышленности является преимущественный рост доли открытого способа разработки месторождений, как наиболее эффективного и перспективного. При этом намечается строительство разрезов с годовой производственной мощностью 304-150 млн.т угля. Это потребует, в свою очередь, создания мощного и сверхмощного горного и транспортного оборудования, совершенствования систем и технологии разработок.
Увеличение добычи угля в стране открытым способом будет связано с резким увеличением объемов вскрышных работ. Только в Кузнецком угольном бассейне, характеризующемся наиболее сложными горногеологическими условиями, объем вскрышных работ к 1985 г. достигнет порядка 375 млн.м3/год, причем объем скальных и полускальных пород, требующих перед выемкой их подготовки взрывом, составит около 280 млн.м3. Освоение таких объемов немыслимо без дальнейшего совершенствования техники и технологии вскрышных работ.
Бестранспортная технология вскрышных работ осуществляется с помощью драглайнов и вскрышных экскаваторов и характеризуется наибольшей эффективностью. В связи с этим одно из основных технических направлений развития открытой добычи угля состоит в расширении области применения бестранспортной разработки вскрышных пород.
Многолетний опыт Кузбасса и других угольных бассейнов страны убедительно свидетельствует о высокой технико-экономической эффективности использования драглайнов при разработке предварительно взорванных скальных пород. В связи с этим дальнейшее развитие бестранспортной технологии на угольных разрезах будет основываться преимущественно на применении ша-гащих экскаваторов. В некоторых случаях могут найти применение также мощные вскрышные экскаваторы.
Бестранспортная технологическая схема производства вскрышных работ в будущем не претерпит принципиальных изменений. Ее совершенствование будет осуществляться прежде всего путем перехода на применение нового более мощного высокопроизводительного бурового и экскаваторного оборудования, повышения качества взрывной подготовки пород, максимального использования взрыва для перемещения породы в выработанное пространство и т.д.
Экскаваторный парк разрезов за последние годы претерпел большие изменения и теперь он состоит в основном из машин, находящихся по своим конструктивным и эксплуатационным показателям на уровне последних достижений мирового экскаваторо-строения.
По данным Минуглепрома СССР в перспективе будет расти удельный вес моделей мощных драглайнов, который составит: для ЭШ-30/55 и ЭШ-15/70 - 13$; для ЭШ-20/90 - 33$; для ЭШ-40/85 -37$; для ЭШ-75/85 и ЭШ-120/Ю0 - 17$. Эта тенденция находит отражение и в мировом экскаваторостроении.
Оснащение разрезов мощными экскаваторами делает чрезвычайно важным вопрос их эффективного использования. Проведенный анализ выявил, что за последние 10 лет (1973-1983 гг.) технико-экономические показатели использования драглайнов существенно не улучшились. Средний объем вскрыши, приходящийся на один драглайн, составляет 2,12 млн.м3 в год для ЭШ-Ю/70А (ЭШ-Ю/60) и 3,0 млн;м3 - для ЭШ-15/90. В то же время рекордные показатели по объему вскрнпшп для тех же машин составляют 3,4-3,8 и 4,5-5,0 млн.м3 в год. Коэффициент вариации таких важных показателей для оценки использования драглайна, как производительность, длительность циклов и операций цикла является значительным и находится в пределах 25-40$. Все это говорит о значительных резервах в повышении эффективности процесса использования драглайнов.
Оценивая качество процесса эксплуатации горного оборудования, в том числе и драглайнов, необходимо решить задачу оценки качества его использования, т.к. только от функционирования данного процесса общество получает вещественный продукт в виде объема переработанной горной массы.
Под использованием драглайна понимается разновидность производственного процесса горного предприятия (разреза), при котором он, как орудие труда, выполняет свои функции, предусмотренные нормативно-технической документацией.
Под качеством использования драглайна понимается совокупность свойств процесса экскавации горной массы, от которых зависят результаты этого процесса и его соответствие требованиям нормативно-технической документации.
Процесс использования драглайна циклический, т.е. состоит из отдельных циклов экскавации горной массы. Каждый цикл состоит из операций цикла (черпание, транспортирование). Поэтому повышение эффективности использования драглайна может быть достигнуто только за счет повышения эффективности отдельных операций цикла. В то же время процесс использования драглайна является скоротечным, поэтому для выявления и реализации резервов операций (черпание, транспортирование) необходима оперативная оценка качества его использования. Это может быть достигнуто при наличии на драглайне технических средств, позволяющих машинисту драглайна получать однозначную объективную оценку качества его использования в течение цикла.
Поэтому оценка и повышение уровня качества использования драглайна является актуальной научной задачей.
Целью работы является установление зависимостей между показателями операций цикла и полезной работой драглайна для оценки и повышения уровня качества его использования, осуществление которых повысит эффективность работы за счет уменьшения непроизводительных действий,
Щея. работы заключается в оценке уровня качества использования драглайна за цикл по комплексному и единичным показателям, получаемым измерительным методом, при котором за главный параметр принимается полезное действие данного цикла, а за единичные показатели - фактические действия главных механизмов по операциям.
В соответствии с вышеизложенным и для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи: анализ существующих технических средств для контроля и учета работы машин и нагруженности их механизмов в процессе использования; выбор и обоснование главного параметра драглайна; разработка методики оценки уровня качества использования драглайна; разработка технических средств для оценки уровня качества использования драглайна; исследование и установление зависимости между комплексным и единичнымипоказателями уровня качества использования драглайна; разработка мероприятий для повышения уровня качества использования драглайна и их опытно-промышленная проверка в ПО "Кемеровоуголь".
Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна.
I. Наибольшей информативностью для целей оценки уровня качества использования драглайна по "назначению обладают Единичные показатели, новизна которых заключается в том, что они выражены в виде фактических действий, определяемых произведением фактической работы на время.
Оценку уровня качества использования драглайна в конкретных условиях применения необходимо лроизводить с учетом главного параметра, новизна которого заключается в том, что он характеризует суммарное полезное действие драглайна за цикл и определяется произведением полезной работы черлания и транспортирования на время этих операций.
Оценку уровня качества использования драглайна по единичным и комплексному показателям необходимо лроизводить в сравнении с фиктивным динамичным эталоном, формируемым из минимальных достигнутых показателей, новизна которых заключается в том, что они получаются отношением фактических действий операций цикла к главному параметру.
Расчет параметров операций цикла драглайна в конкретных условиях применения производится по зависимостям между показателями этих одераций и его долезной работой, отличающейся тем, что информация для расчета получается измерительным методом.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены: использованием апробированных теоретических положений по безэкспертной оценке уровня качества горных машин; использованием методов математической статистики, теории вероятностей и объемом наблюдений, обеспечивающих получение абсолютных единичных показателей операций цикла с доверительной вероятностью, равной 0,9 при относительной ошибке не более Щ&; достаточной теснотой корреляционной связи между комплексным и единичными показателями качества использования драглай- на* Коэффициенты корреляции между данными величинами не менее 0,42 при %у= 0,37; среднее квадратическое отклонение уравнения регрессий не превышает 0,06,
Значение работы. Научное значение работы состоит в установлении зависимостей между показателями операций цикла и полезной работой драглайна, позволяющих оценить уровень качества использования драглайна в течение цикла, что является развитием теории оценки и обеспечения качества эксплуатации горных машин. фактическое значение работы заключается в разработке методики оценки уровня качества использования драглайна, позволяющей с помощью встроенных технических средств оценить и выбором режимов повысить качество его использования. Рекомендации по изменению подвески ковша драглайна позволяют повысить эффективность его использования.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанная методика оценки уровня качества использования драглайна явилась основой для создания "Временной методики оценки уровня качества использования экскаватора-драглайна" и "Временной методики оценки уровня качества взрывной подготовки горной массы", утвержденных техническим директором Ш "Кемеровуголь".
Рекомендации по изменению подвески ковша драглайна внедрены на двух экскаваторах ЭШ-10/60 на разрезах "Междуреченский" и "Прокопьевский" Ш "Кемеровуголь". Фактический годовой экономический эффект от внедрения новой подвески ковша составил 29 тыс.руб.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на всесоюзных конференциях: "Открытая и подводная добыча полезных ископаемых" (Москва, МГИ, 1980); "Практика и проблемы автоматизации управления технологическими процессами, производствами и предприятиями" (Кемерово, 1981); на всесоюзном семинаре "Совершенствование организации и повышение эффективности технического обслуживания оборудования на открытых горных работах" (Челябинск, І984); на НТО института "Гипроугле-автоматизация" и ГО "Кемеровоуголь". Результаты работы экспонировались на ВДНХ СССР в 1979, 1981 (награждена медалью) и 1982 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 6 авторских свидетельств.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 172 страницы машинописного текста,
22 рисунка, 25 таблиц и 6 приложений на 58 страницах.
Работа выполнена на кафедре "Технология машиностроения и ремонт горных машин" Московского ордена Трудового Красного Знамени горного института и проектно-конструкторском и научно-исследовательском институте по автоматизации угольной промышленности "Гипроуглеавтоматизация".
Научные исследования авторомпроводились в соответствии с планом научно-исследовательских работ МГИ по . теме П7-6 "Разработка научных основ обеспечения качества горных машин" (номер Государственной регистрации 77036403) и в соответствии с планом научно-исследовательских работ института Гипроуглеавтоматизация по головной теме "Расширение внедрения существующих, создание и освоение производством новых технологических процессов и систем горных машин для обеспечения работы мощных угольных разрезов и повышения производительности рабочих при открытой добыче угля" по письму Минуглепрома СССР от 15.08.81 г. -lift 2-55-14/250. Шифр программы ЩОП ЦОЮПО. Гос.per.01830000441,
Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность коллективам кафедры "Технология машиностроения и ремонт горных машин" Московского ордена Трудового Красного Знамени горного института, института Гипроуглеавтоматизация и энергомеханической службы ПО "Кемеровоуголь" и лично проф., докт.техн.наук Солоду Г.И., канд.техн.наук Ефимову В.ЇЇ. за помощь при выполнении диссертационной работы.
