Найти тему

Секция крепи КН 16/37 — инновационная разработка «Нива-Холдинг»

Оглавление

На выставке «Уголь России и Майнинг» в г. Новокузнецке белорусский холдинг «Нива-Холдинг» представит инновационную разработку — секцию крепи КН 16/37.

Актуальность вопроса

В горнодобывающей отрасли прослеживается устойчивая динамика увеличения нагрузки на очистной забой с одновременным сокращением общего количества забоев. За последние 20 лет количество шахт, имеющих одну-две лавы, значительно увеличилось. На 2020 год из 58 действующих в Российской Федерации шахт почти 50 % имеют одну среднедействующую лаву.

Секция крепи КН 16/37
Секция крепи КН 16/37
Линия нанесения гальванического покрытия Boving
Линия нанесения гальванического покрытия Boving
Роботизированный комплекс Kawasaki
Роботизированный комплекс Kawasaki

Недопустимость простоев комплексно-механизированных забоев в этих лавах диктует соответствующие требования к надёжности оборудования, своевременному техническому обслуживанию и оперативной реакции изготовителя на устранение возможных отказов как в гарантийные, так и постгарантийные периоды.

Длительные простои лавы часто недопустимы не только по причине экономического характера, но и горно-геологическим факторам, которые могут привести к различным последствиям, вплоть до потери основного оборудования механизированного комплекса.

Стоимость крепи в объёме всего оборудования добычного участка составляет до 50 % и в объёме оборудования очистного механизированного комплекса лавы до 75 % (в зависимости от комплектации самого комплекса и функциональности секций), а возможные ее отказы приводят к значительно большим финансовым потерям как для изготовителя, так и для эксплуатирующей стороны.

На примере инновационного проекта в исполнении филиала УПП «Нива» — «Завод горно-шахтного оборудования» — высоконагруженной многофункциональной секции крепи КН 16/37 мы рассмотрим мероприятия по снижению рисков, которые принимаются изготовителем в процессе создания горно-шахтного оборудования.

Знакомьтесь: Завод горно-шахтного оборудования

Учитывая отдельные особенности секции, лишь некоторые предприятия способны создать подобное оборудование. Для этого необходим достаточный инженерный опыт по разработке подобных изделий и хорошо оснащенная производственно-технологическая и испытательная база. Одним из таких предприятий и является филиал УПП «Нива» — «Завод горно-шахтного оборудования» — участник белорусского холдинга «Нива-Холдинг».

Завод горно-шахтного оборудования специализируется на разработке и изготовлении секций крепи с 2003 года. За это время разработано более 40 моделей и произведено более 5 300 шт. секций крепи.

Недавним инновационным проектом стала секция крепи КН 15/30. Теперь на счету у Завода горно-шахтного оборудования очередной новейший проект — секция крепи КН 16/37.

Технические особенности крепи КН 16/37

Секция крепи КН 16/37 является продукцией конкретного назначения и применима для отработки угольных месторождений длинными столбами с углами наклона до ±35º вдоль лавы и от –10º до +15º вдоль столба, имеющих тяжёлую кровлю и почву с низкой прочностью на вдавливание.

По совокупности технических характеристик секция крепи КН 16/37 уникальна в своём классе. Несущая способность секции составляет 8 020 кН при шаге ее установки 1,5 м. Сопротивление крепи для поддержания кровли в лаве составляет 1 100 кН/м2, но в то же время среднее давление на почву не превышает 2,1 МПа. Высокое сопротивление секции обеспечивается двумя телескопическими гидростойками с диаметром поршня первой ступени ⌀345 мм — это наиболее мощные гидростойки, которыми удалось оснастить секции с шагом установки 1,5 м. Секция крепи имеет раздвижность от 1,6 до 3,7 м, оснащена электрогидравлической системой управления на 20 функций, которая позволяет автоматизировать работу крепи и обеспечить высокий темп подвигания очистного забоя.

Основание секции типа «жёсткий катамаран» оснащено механизмом подъёма его передней части и домкратом боковой корректировки. Перекрытие имеет гидроподжимную консоль с выдвижным пеналом и щитом удержания груди забоя с углом раскрытия 180º. Удельное сопротивление на конце передней консоли секции КН 16/37 в 2,8 раза превышает величину, требуемую стандартами, что повышает эффективность работы секции в условиях неустойчивой кровли в призабойной зоне. Ограждение и перекрытие имеют выдвижные борты с одной из сторон секции с возможностью переналадки их на выдвижение с другой стороны. В задней части ограждение оснащено телескопическим щитом, предназначенным для улучшения защиты внутрисекционного пространства секции от воздействия породы и пыли из выработанного пространства при подвигании лавы вниз по столбу. Балка передвижки оснащена домкратом для управления конвейером в вертикальной плоскости для улучшения зачистки при передвижке забойного конвейера.

Секции оснащаются системой пылеподавления, работающей в автоматическом режиме при передвижке. Дополнительно секция может быть укомплектована устройством удержания конвейера и устройством удержания соседних секций, что актуально при отработке пластов с большими углами наклона вдоль лавы.

Роботизированный комплекс Closs
Роботизированный комплекс Closs
Эпюра основания секции крепи
Эпюра основания секции крепи

Методы снижения технического риска при создании изделий

Жизненный цикл изделия состоит из нескольких этапов: инжиниринг, изготовление, испытание и эксплуатация. Создание современного оборудования требует прогрессивных подходов к минимизации рисков. На Заводе горно-шахтного оборудования проведена комплексная программа снижения риска, предусматривающая модернизацию всего бизнес-процесса создания изделия.

На этапе инжиниринга важной составляющей снижения риска является уровень специализации и профессиональный опыт инженерного состава. Помимо базового профильного образования, инженеры получают практический опыт внедрения разработанного оборудования. Тесная связь с эксплуатирующей организацией позволяет более объективно производить оценку работы изделий, тем самым минимизировать технический риск в последующих разработках. За более чем двадцатилетний опыт создания оборудования на предприятии закрепилась практика обратной связи через сервисную группу и периодические встречи с горняками.

Регулярно выделяемое финансирование на проведение исследовательских и опытно-конструкторских работ позволяют инженерам получать новые профессиональные знания, а предприятию занимать лидирующие позиции в отрасли.

Операторная стенда СТН 2000
Операторная стенда СТН 2000
Стендовые испытания секции крепи
Стендовые испытания секции крепи

Используемые на предприятии современная лицензионная система автоматизированного проектирования SolidWorks с модулем прочностного анализа SW Simulation и модулем силового анализа в движении SW Motion позволяют оценить характеристики и прочность будущего изделия ещё на стадии его разработки.

Интегрированная система технологической подготовки производства станков с ЧПУ SolidCAM c модулями iMachining, SolidCAM Miling, SolidCAM Turing, программа комплексного раскроя листового проката «Техтран» позволяют автоматизировать процесс подготовки производства. Это исключает влияние человеческого фактора в процессе изготовления деталей и возможности отклонения от технологического процесса.

На предприятии с 2018 года внедрена и действует система менеджмента качества ISO 9001, стандартизирующая весь процесс управления проектированием и производством.

Внедрённый программный комплекс автоматизации и информационной поддержки бизнес-процессов LS12 позволяет в полной мере планировать и контролировать весь этап производства, исключая при этом возможность отгрузки продукции, не прошедшей независимый контроль качества.

Роботизация и автоматизация производства позволила повысить качество выпускаемой продукции и значительно снизить вероятность появления брака при больших объёмах выпуска.

В рамках технического переоснащения производства на предприятии внедрены четыре роботизированных комплекса для сварки металлоконструкций и три роботизированных комплекса для сварки цилиндров. Полностью автоматизированы процессы механической обработки, упрочнения поверхностей ТВЧ, шлифования, нанесения гальванического покрытия, объёмной термической обработки. Станочный парк токарно-фрезерной группы с числовым программным управлением интегрирован в общую систему мониторинга промышленного оборудования CNC Visual, позволяющего в реальном времени контролировать изготовление деталей на заданных режимах резания.

При изготовлении вся силовая и управляющая гидравлика проходят стендовые нагрузочные испытания. Секции крепи проходят обязательную проверку на функциональность, соответствие заявленным характеристикам и международным стандартам.

На введённом в эксплуатацию стенде СТН 2000 проводятся статические и ресурсные испытания секций высотой до 6 м с максимальным нагрузочным усилием 20 000 кН, что позволяет предприятию испытать любую секцию крепи, применяемую в условиях угольных и калийных бассейнов шахт Российской Федерации, Республики Казахстан и Беларуси.

Результаты внедрения комплексной программы снижения риска

Внедрение программы снижения риска позволило ЗГШО значительно повысить качество, оперативность и конкурентоспособность выпускаемой продукции.

Реализация программы позволила создать секцию крепи КН 15/30 в ограниченные сроки без ущерба качеству. Проектирование с чистого листа и изготовление опытной партии заняло шесть месяцев. Секции успешно прошли стендовые испытания и часть предусмотренных программой эксплуатационных испытаний. В настоящий момент механизированный комплекс находится в стадии демонтажа, а испытания опытной партии секции планируется продолжить на другом выемочном участке до отработки запланированного объема ресурсных испытаний. В рамках отработки первого столба секции подтвердили свои заявленные характеристики.

Ценим постоянных заказчиков и готовы к новому сотрудничеству!

Приглашаем всех заинтересованных в данном оборудовании потенциальных заказчиков посетить стенд «Нива-Холдинг» под номером 34 на выставке «Уголь России и Майнинг — 2021» в г. Новокузнецке, где будет представлена инновационная разработка филиала УПП «Нива» — «Завод горно-шахтного оборудования» — секция крепи КН16/37.

Наше участие — ваша победа!

УПП «Нива» — управляющая компания холдинга «Нива-Холдинг»
223710, Республика Беларусь, Минская область, г. Солигорск, ул. Заводская, 4
Отдел экспортных продаж: +375-174-26-49-27
E-mail: market@niva.by,
www.niva.by