Современный мир стремительно меняется с помощью внедрения инновационных технологий. Технологии, разработанные в конце 20 века и в начале 21 века, проходят этап внедрения практически в каждой сфере деятельности человека, одна из них – горная промышленность.

Горное дело претерпело значительные изменения с доисторических времен, когда человек занимался добычей и обработкой природных ископаемых почти вручную, теперь горные инженеры используют множество различной специфической техники, такие как: буровые станки, манипуляторы бурильных установок, экскаваторы, автосамосвалы, дробилки, мельницы, сепараторы, флотационные машины и другие [1].

Предприятия изготовители своевременно модернизируют свою технику для повышения уровня безопасности и производительности.

Новые технологии позволяют повысить уровень безопасности и производительности, а также разрабатываются современные учебные тренажеры и системы для обучения персонала горному оборудованию.

Рассмотрим современные системы и учебно-тренировочные комплексы, используемые как в экскаваторах, так и для обучения оператора экскаватора, а также программные продукты, которые способны подобрать экскаваторно-автомобильные комплексы на основе различных заданных параметров.

Современные экскаваторы оснащаются такими системами как:

– информационно-диагностическая система. Предоставляет оператору экскаватора основные контрольные параметры, которые выводятся на сенсорный дисплей, установленный в кабине. Технология заключается в том, что датчики ведут контроль над: технологическим циклом работы, параметрами электроприводов (значения напряжений и токов главных приводов), работой фильтровентиляционной системы, температурой масла в редукторах главных механизмов, давлением фильтровентиляционной системы, а также сообщает о нарушениях нормальных режимов работы оборудования и т.д. Она получила популярность за счет предупреждения поломок узлов и механизмов, возможности диагностирования и определения причин наступления аварийной ситуации, визуальный контроль машинным отделением и недоступных для обзора зон, визуальный контроль состояния зубьев ковша и другие [2, 3].

– система онлайн-мониторинга вибрации экскаватора. Датчики этой системы могут быть установлены в местах расположения подшипников, коробки передач и на двигателях. Благодаря анализу сигналов, полученных с датчиков, можно определить недостаток смазки, развитие дефектов подшипников, редукторов, выявить проблемы с центровкой, конструкцией, производственный брак и другое. С помощью системы можно определить назревающие проблемы, спланировать техническое обслуживание с минимальной остановкой в работе.  Если анализ покажет, что основной элемент вскоре выйдет из строя, то его можно вовремя заменить. Первыми производителями, которые применили данную систему совместно с инфакрасным анализом, анализом смазки и ультразвуковым контролем, являются P&H Mining Equipment. Примененная система позволила сократить время на техническое обслуживание [4].

– автоматическая централизованная система смазки деталей. Служит для своевременного дозирования смазки деталей механизмов. Может работать как в автоматическом режиме, где не требуется участие человека, и в полуавтоматическом, где частично задействован человек. Система работает на экскаваторах ЭШ 20.90, ЭШ 15.70 компании «Вост-сибуголь»  С помощью системы была уменьшена время смазочных работ с 1.6 час до 0.3 час, также увеличился срок службы и повысился коэффициент технической готовности машины [5].

– геопозиционирование горной техники. С помощью геопозиционирования горной техники, технический и управляющий отделы могут узнать состояние машины или отдельного оборудования, вероятность столкновения с препятствием или другой техникой, а также система имеет связь с оператором горной техники, который может сообщить в любое время о неполадках или препятствиях. Опросы руководителей горнодобывающих компаний, проведенные «Economist Intelligence Unit» (EIU)  показали, что 70% руководителей уверены в эффективности данной системы, 56% отметили, что они применяют данную технологию с помощью портативных компьютеров или смартфонов [6].

– электрическая система управления Centurion. Система, разработанная компанией Joy Global, может повысить производительность аналогового экскаватора. При сохранении высокого крутящего момента на низкой скорости, обеспечивается повышение скорости перемещения во всех направлениях. Оператор теперь не должен ждать действия системы напора вслед за системой подъема, чтобы пройти уступ, затем поместить ковш над кузовом карьерного самосвала и возвратиться в состояние со сложенной стрелой быстрее обычного. Технология была внедрена в экскаваторы компании P&H. Она позволила сократить на 10-15% времени погрузки транспортного оборудования, повысить на 10-15% скорость выемки, сократить время цикла, повысить эксплуатационную готовность электрооборудования [7].

Для повышения производительности, качества работы и безопасности компании, кроме технологий внедрения разрабатывают также различные учебно-тренировочные комплексы и программы.

–Тренажерный комплекс ИЗ-КАРТЭКС. Российский комплекс, разработанный компанией «Транзас», являющимся одним из ведущих российских производителей тренажерных комплексов. Тренажер симулирует работу экскаватора типа ЭКГ, заимевший высокую популярность в России и СНГ. Тренажер разработан для адаптации машинистов к работе современных экскаваторов [8].

– тренажерный комплекс PRO3 –B. Комплекс был разработан компанией Immersive Technologies, которая имеет в своем альянсе таких производителей как: CATERPILLAR, KOMATSU, HITACHI, LIEBHERR. Тренажеры компании занимают лидирующие место в обучении персонала горной технике. Тренажерный комплекс PRO3-B является мировым стандартом, может симулировать любую наземную технику, обладает высокой эргономичностью, имеет сплошной угол обзора 180^о, также может быть как стационарным, так и транспортируемым [9].

–компьютерные обучающие системы. Позволяют проводить обучение на стационарных ПК без использования специального оборудования. Одна из них является система, разработанная магистром МГТУ им. Г. И. Носова. Система разработана на движке Unity и может быть установлена на любые ПК. Она симулирует работу экскаватора обратной лопаты. Основной задачей системы является разработка сценарий действия пользователей [10].

При выборе оптимального экскаватора в производственных условиях возможно применение таких программных продуктов как:

– TALPAC, которая позволяет моделировать и оптимизировать работу экскаваторно-автомобильных комплексов, может вычислять производительность парка оборудования в долгосрочном и краткосрочном периодах. Система имеет один недостаток –  она не может подобрать оптимальную машину для заданных условий эксплуатации[11].

– Расчет ресурса металлоконструкций ЭКГ. В программном продукте реализована возможность расчета ресурса металлоконструкций экскаваторов типа ЭКГ, который определяется приведенным числом циклов нагружения, с учетом действительных нагрузок, возникающих при экскавации горной массы. Разработанный авторами программный продукт позволяет оценивать техническое состояние металлоконструкций экскаваторов, их долговечность и прогнозировать безопасную работу. В программе  учитываются предельные нагрузки, которые зависят не только от характеристик экскавируемых пород, но и от качества подготовки забоя и горной массы, квалификации операторов, скорости подъема ковша [12].

Перечисленные системы и комплексы – это часть из внедренных технологий, которые используются в современной горной промышленности. С помощью них значительно возрастают производительность, безопасность, надежность горной техники, а тем самым улучшаются показатели предприятия в целом. Они позволяют предприятию экономить средства на техническом обслуживании, на обучении персонала, а также на выборе оптимальной техники.

1. История горного дела // b2b-mining.ru/ URL: http://b2b-mining.ru/lib/spravochnik/30414 (дата обращения: 09.06.2016).
2. Информационно-диагностическая система // http://www.rudoavtomatika.ru/ URL: http://www.rudoavtomatika.ru/node/27 (дата обращения: 09.06.2016).
3. Информационная система // uzgm.ru/ URL: http://uzgm.ru/optsii/informatsionnaya-sistema/ (дата обращения: 09.06.2016).
4. Предотвратить аварийный останов // http://www.mining-media.ru URL: http://www.mining-media.ru/ru/article/newtech/4672-predotvratit-avarijnyj-ostanov (дата обращения: 09.06.2016).
5. Автоматическая система смазки – способ снижения простоев экскаваторов // http://www.mining-media.ru URL: http://www.mining-media.ru/ru/article/gorobor/2410-avtomaticheskaya-sistema-smazki-sposob-snizheniya-prostoev-ekskavatorov (дата обращения: 09.06.2016).
6. Удаленный мониторинг в горном производстве // zolotodb.ru URL: http://zolotodb.ru/articles/technical/11264 (дата обращения: 09.06.2016).
7. Электрическая система управления Centurion // http://www.joyglobal.com URL: http://www.joyglobal.com/ru/технологии/органы-управления-и-приводы/электрическая-система-управления-centurion (дата обращения: 09.06.2016).
8. Из-картэкс запускает тренажер экскаватора // http://www.mining-portal.ru URL: http://www.mining-portal.ru/press_center/news/company_news/iz-karteks-zapuskaet-trenajer-ekskavatora/ (дата обращения: 09.06.2016).
9. Тренажеры оборудования // http://www.immersivetechnologies.ru URL: http://www.immersivetechnologies.ru/brochures/Division_Equipment_Simulators_Surface_RU_Email.pdf (дата обращения: 09.06.2016).
10. Махмудова С. Н., Сичная М. А., Абдрахманов А. А., Сафин Г. Г., Великанов В. С. Адаптивный обучающий комплекс для тренинга операторов горных машин и транспортно-технологических комплексов // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 164-167.
11. Зыков П. А., Колупаев К. О. Программа-каталог для подбора оптимальных моделей карьерных экскаваторов под заданные горно-геологические и технические условия // Вестник КузГТУ. 2015. №2 (108) С.114-118.
12. Расчет ресурса металлоконструкций ЭКГ [Диск] : Программный продукт / МГТУ им. Г. И. Носова – Текстовое (символьное) электронное издание – Магнитогорск.—2016

Все статьи автора «Абдрахманов Азат Ахтямович»