В настоящее время в угольных разрезах Сибири нашли наиболее широкое применение три основных типа автосамосвалов: обычные строительные самосвалы для перевозки угля для передвижения по дорогам общего пользования; шарнирно-сочлененные самосвалы грузоподъемностью до 50 т, которые, как правило, используются при проведении вскрышных работ; и рамные карьерные самосвалы грузоподъемностью 30...360 т и выше. Для перевозки угля используют автопоезда в составе седельных тягачей для буксировки самосвальных прицепов и полуприцепов.
Работа на вскрыше
В угольных компаниях, работающих открытым способом, есть такой показатель — коэффициент вскрыши. Это соотношение объемов вывоза породы и добычи угля. Прежде чем начать разработку угольного месторождения, необходимо провести вскрышные работы. Специалисты отмечают тенденцию - при открытых горных работах с каждым годом происходит углубление карьеров, рост расстояния транспортировки вскрыши до внешних отвалов. Это приводит к объективному росту себестоимости. Для того чтобы уменьшить себестоимость, чтобы уменьшить влияние роста издержек, применяется более производительное оборудование с меньшей себестоимостью эксплуатации. Это самосвалы с большей грузоподъемностью, способные работать на бездорожье, на мягких грунтах, а также более надежные и долговечные экскаваторы с большей емкостью ковша.
Создается замкнутый технологический цикл: если на вскрышных работах применяется высокопроизводительный экскаватор, то для работы с ним необходимы самосвалы большой грузоподъемности. А если самосвал большой грузоподъемности транспортирует вскрышу на отвал, то появляется необходимость в более производительной бульдозерной технике.
Внедорожные самосвалы с шарнирно-сочлененной рамой (ранее их называли ADT – от англ. articulated dump truck) обычно используют на вскрышных работах в условиях бездорожья. Основная функция шарнирно-сочлененных самосвалов – перемещение грунта. Помимо горнодобывающей отрасли, шарнирно-сочлененные самосвалы большой популярностью пользуются в лесозаготовительной и нефтяной промышленности. Сейчас наметилась тенденция по передаче вскрышных работ подрядным компаниям, реализуются многочисленные инфраструктурные проекты – это те ниши, где альтернативы шарнирно-сочлененным самосвалам практически нет, поэтому дилеры зарубежных производителей прогнозируют дальнейшее увеличение спроса на эту технику.
Шарнирно-сочлененные самосвалы этого типа позволяют экономить время: маневрируя между загрузкой и выгрузкой, выбирают самое короткое плечо откатки в самых тяжёлых условиях при полной загрузке. Спрос на этот вид спецтехники в нашей стране довольно большой, поэтому и конкуренция среди производителей достаточно высокая. Главными достоинствами шарнирно-сочлененных самосвалов, как и прежде, остаются высокая производительность и внедорожные свойства. Такие шарнирно-сочлененныесамосвалы широко представлены на отечественном рынке. Доминируют зарубежные производители - Caterpillar, Bell, JCB, John Deere, Komatsu, Volvo, Doosan (Moxy), Terex, Liebherr. Отечественная компания ЧЕТРА на прошедшем форуме СТТ-2013 также представила свою разработку – шарнирно-сочлененный самосвал C-33. Volvo CE и его эксклюзивный официальный дилер в России компания «Ферронордик», как и другие зарубежные производители специальной техники, предлагает семейство из шести моделей шарнирно-сочлененных самосвалов, грузоподъемностью от 24 до 39 т.Американский производитель Terex — самосвалы ШСР шестого поколения, грузоподъемностью 25/28/38 тонн. По данным компании ООО «Восточная Техника», в угольной отрасли Сибири наиболее популярным решением является шарнирно-сочлененный самосвал грузоподъемностью 40 тонн.
Южно-африканская компания Bell Equipment агрессивно продвигает на российском рынке шесть моделей — г/п от 25 до 50 тонн. На прошедшей в прошлом году выставке «Уголь России-2012» американская корпорация John Deere показала одну из моделей свой гаммы - шарнирно-сочлененный самосвал 400D г/п 40 тонн, обозначив новое направление освоения российского рынка.
Шарнирно-сочлененный самосвал Doosan DA40 имеет скошенную заднюю раму, которая обеспечивает перераспределение большей части нагрузки на переднюю часть, более низкий центр тяжести и улучшенную устойчивость. Топливосберегающий 6-цилиндровый двигатель Scania DC13 (объемом 12,7 л), 368 кВт (500 лошадиных сил), применена технология SCR, устройство для замедления движения за счет дросселирования выхлопа, высокий крутящий момент. Постоянный привод на 6 колес, продольный механизм блокировки дифференциала коробки передач: передает 50% мощности на передний мост и 50% на заднюю силовую передачу. Сверхразмерная карданная передача для передачи более высокого крутящего момента на колеса.
Карьерный транспорт
Основу автопарка, используемого на открытой разработке полезных ископаемых, составляют карьерные самосвалы. Сейчас их выпуском занимаются более 20 компаний, число их растет за счет китайских производителей.
Белорусский автопроизводитель уже более 55 лет специализируется на выпуске карьерных самосвалов БелАЗ. Как утверждает официальный сайт производителя каждый третий «карьерник» в мире – родом из Белоруссии. Эта техника доминирует на отечественных разрезах, в том числе Сибири. Сегодня даже при реально широком предложении качественной зарубежной техники, белорусский производитель смог освоить выпуск новой конкурентоспособной техники. Тот факт, что за десять лет предприятие нарастило производство в два раза, говорит сам за себя.
Белорусский автомобильный завод (РУПП «БелАЗ») выпускает широкую модельную линейку карьерных самосвалов с жесткой рамой, грузоподъемностью от 30 до 360 тонн. Выпускаемые сейчас предприятием карьерные самосвалы можно разделить на два вида: с гидромеханической и электромеханической трансмиссией. Самосвалы модельного ряда грузоподъемностью 30-90 тонн выпускают с гидромеханической трансмиссией, с электромеханической – 90-360 т. Сейчас в модельной линейке предприятия появились новики, способные заполнить пробелы в типоразмерном ряду.
Наиболее востребована для работы в угольных разрезах Кузбасса новая разработка – БелАЗ-7557 грузоподъемностью 90 тонн. На них устанавливают двигателиCummins QST-30-C мощностью 783 кВт ГМП Alisson. А сейчас завод готовится представить 90-тонный самосвал БелАЗ-75574 с двигателем MTU12V2000. На самосвалы устанавливают радиальные шины 27.00R49 или диагональные шины 31/90-49, гидромеханическую трансмиссию планетарного типа с автоматическим управлением.
Самыми старшими моделями БелАЗа являются самосвалы грузоподъемностью 320-360 т. Производитель откликнулся на появившийся спрос со стороны угледобывающих компаний на сверхтяжелую технику. В конструкции использованы узлы и агрегаты ведущих мировых производителей – дизельные двигателиCummins QSK78-C и MTU ВВ20М4000 c электронной системой управления централизованной системой смазки и системами заднего и бокового видеообзора. Двухместная кабина обеспечивает комфортную работу водителя.
На российском рынке представлены зарубежные производители карьерных самосвалов, такие как Caterpillar, Komatsu, Terex, Hitachi и др. В прошлом году ввоз новых карьерных самосвалов зарубежных производителей составил чуть более 120 единиц.
Особенностью карьерных самосвалов Caterpillar, чья модельная линейка наиболее многочисленна и включает технику грузоподъемностью от 36 до 350 тонн, является гидромеханическая трансимиссия. Карьерные самосвалы Cat позволяют транспортировать материалы в больших объемах при более низких затратах на тонну, обеспечивая комфорт, хорошую управляемость и высокую производительность. Кузова для самосвалов Caterpillar выпонены из высокопрочной стали и отличаются высокой долговечностью.
Европейский завод компании Terex расположен в Великобритании (Шотландия) и выпускает модельную гамму карьерной техники грузоподъемностью 31-90 тонн. На карьерные самосвалы устанавливаются двигатели Cummins и MTU. Машины оснащены автоматической коробкой передач Allison с электронным управлением и встроенным гидравлическим ретардером (тормозом-замедлителем), это обеспечивает плавное переключение передач и дает большой запас надёжности. В стандартное оборудование машины входит обогрев кузова выхлопными газами, что обеспечивает лёгкую разгрузку и очистку от липких и смёрзшихся пород. Кабина оператора обеспечивает отличный панорамный обзор, комфортный микроклимат и соответствует требованиям FOPS и ROPS. Полная масса самой старшей модели в линейке карьерников - Terex 100 - составляет 158 тонн.
Японский производитель Komatsu представляет модели грузоподъемностью 36 – 141 т. Все самосвалы выпускаются с гидромеханической трансмиссией, для которой характерна простота конструкции. Многие узлы и детали всей линейки имеют высокую степень унификации. Общей является и автоматическая планетарная 7-ступенчатая коробка передач. Самосвалы с электромеханической трансмиссией представлены модельной линейкой 186 – 327 т. Стоит отметить и относительно новую модель карьерного самосвала HD 785-7. Его грузоподъемность 91 т. А из его особенностей отметим интересную систему выбора режимов работы с автоматической регулировкой оптимальной мощности VHPC, которая выбирает режим движения в соответствии с загрузкой самосвала. Карьерный самосвал оснащен системой тормоза-замедлителя, который создает усилие торможения на всех четырех колесах, что снижает опасность блокировки колес. Оператор может задать скорость движения под уклон, и машина будет двигаться с заданной скоростью.
Сегодня объявлено о трех проектах по локализции производства в РФ, причем по двум уже выпускают серийную продукцию.
В конце 2011 года в г. Тосно (Ленинградская область) на заводе компании Caterpillar начат выпуск карьерных самосвалов Cat 773E, грузоподъемностью 55 тонн. На предприятии в Тосно освоен полный цикл – от изготовления рамы карьерного самосвала и металлоконструкций до контрольных испытаний самосвалов. Кузова для этой карьерной техники изготавливаются в Новосибирске. На перспективу планируется выпускать до трехсот самосвалов ежегодно.
В Ярославле на предприятии Komatsu Manufacturing Rus также в 2011 году начат выпуск карьерных самосвалов Komatsu HD 785-7 грузоподъемностью 91 тонна. В прошлом году из ворот предприятия вышло чуть более двух десятков карьерников. Производственная мощность предприятия в Ярославле – порядка 100 самосвалов в год.
Помимо Caterpillar и Komatsu сборку карьерных самосвалов вскоре начнет совместное предприятие RM-Terex на площадях входящего в структуру компании«Русские машины» челябинского завода ЧСДМ. Оглашено, что объем инвестиций в челябинский проект составит $12 млн. В течение года будет налажена сборочная линия, на которой планируется выпуск карьерного самосвала Terex 100-RM г/п 90 т. Первый представленный самосвал прошел испытания в российских условиях и получил сертификат. В дальнейшем на челябинском предприятии планируется увеличить модельный ряд самосвальной техники.
Карьерник с замашками шоссейника
До сих пор ни один отечественный автопроизводитель не обращал внимание на такой тип карьерных самосвалов. Это особый тип самосвалов, которые имеют в своей основе конструктивную схему шоссейных самосвалов. Эти машины базируются на 3х-осном шасси, колесной формулой 6х4, имеют грузоподъемность 30-50 т. К таким представителям относится отечественный карьерный самосвал Тонар-4525 с задней разгрузкой. Сфера деятельности автомобиля - добывающая промышленность, дорожное строительство, возведение крупных ирригационных объектов и пр. Самосвал успешно справляется с доставкой песка, щебня, угля, руды и скальных пород из карьеров на специальные накопительные площадки, откуда обычные дорожные грузовики развозят материал потребителям. Объем кузова тонаровского карьерника составляет 25-35 куб.м, а максимальная скорость 41 км/час. Одна из особенностей машины – одноместная кабина. Обладая солидной для трехосника грузоподъемностью, тонаровский карьерник имеет повышенную проходимость за счет высокого дорожного просвета – 322 мм, а также за счет равномерного распределения массы по осям и возможности блокировки межколесных дифференциалов. Мощность ярославского дизельного двигателя 412 л.с., а собственный вес машины всего 22 тонны. Рама самосвала усиленная лонжеронная, на ней закреплена самосвальная платформа собственного изготовления. Она представляет собой сварной кузов с усиленными стойками, изготовленный из стали 09Г2С с толщиной днища 12 мм и бортов - 6 мм.
Аналогичные по схеме карьерные самосвалы предлагают ряд китайских производителей спецтехники.
Автопоезд самосвального назначения
Еще один тип самосвалов, нашедший широкое применение в парках горнодобывающих предприятий, – самосвальные автопоезда. Их основное функциональное предназначение – вывоз угля, других минералов со складов. Самосвальные полуприцепы, специализацией которых является перевозка угля, выпускаются многими кузовостроительными заводами страны. Примером такого углевоза является полуприцеп Тонар-95234. Его грузоподъемность составляет 45 тонн, подвеска – зависимая, на продольных упругих рычагах, оси колес – модель 1042 производства ООО МЗ «Тонар», первая и вторая оси – подъемные.
Автопоезда Тонар-9540 – это двухсекционные полуприцепы с боковой разгрузкой. Модель 9540-0000050 – это вариант с повышенной грузоподъемностью (95,700 кг) с усиленной ходовой частью и подвеской. Конструкция бортов (из двух частей) что предотвращает засыпание колес при разгрузке. Управление разгрузкой в данной модели осуществляется с выносного пульта.
Большой модельный ряд углевозных самсвальных полуприцепов выпускает новгородское предприятие Meusburger-Новотра. Полуприцеп представляет собой ковшеобразный кузов из шведской высокопрочной стали. За счет полукруглого сечения износостойкость днища выше, а сам кузов после разгрузки остается чистым, без налипаний. В модельном ряду предприятия имеется полуприцеп для перевозки скальной породы.
Роман Марченко, механик горного участка ЗАО «УМ-ТМ» (г. Новокузнецк):
- В настоящее время на разработке и проведении вскрышных работ наше предприятие ЗАО «УМ - ТМ» использует восемь единиц техники John Deere 400D: это самосвалы с шарнирно-сочлененной рамой, грузоподъемностью 40 тонн. Эта техника применяется при транспортировке горной массы во время проведения вскрышных работ. Она показала себя с лучшей стороны. Наличие в конструкции самосвала шарнирно-сочлененной рамы, позволяющей совершить излом, как в вертикальной, так и горизонтальной и диагональной плоскостях, в совокупности с широкими внедорожными шинами делает такие самосвалы транспортными средствами с высокой проходимостью — в отличие от карьерного самосвала, которому для эксплуатации и перевозки породы нужны технологические дороги, а в условиях бездорожья, при проведении вскрышных работ на разрезе, такие условия, как правило, отсутствуют.
Одним из направлений нашей компании является выполнение подрядных работ на разрезах по вскрыше. Самосвалы John Deere 400D приобретены нами у официального дилера, б/у, с наработкой порядка 5000 мото-часов. Дилер провел предпродажную подготовку, техника пришла в наш парк в очень хорошем состоянии - ряд проблемных узлов и деталей были заменены на новые. Для работы в Сибири шарнирно-сочлененные самосвалы John Deere идеально подходят. В конструкции самосвалов нет таких узлов, которые были бы уязвимы при работе в условиях экстремально низких температур.
Самосвалы John Deere 400D показали себя надежной, высокопроизводительной, экономичной техникой для транспортировки горной массы вскрышных пород. Но хотелось бы обратить внимание на недостаточно оперативную работу официального дилера: имеет место отсутствие запасных частей на их складе: сталкиваемся с проблемой – когда нужна для замены какая-то небольшая деталь, ее приходится заказывать за рубежом, а время доставки растягивается на пару недель. В результате машины простаивают.
Парк техники ЗАО «УМ - ТМ», помимо шарнирно-сочлененных самосвалов John Deere включает три гусеничных экскаватора, два бульдозера, и предназначен для проведения специализированных вскрышных работ. География этих работ весьма обширна - как на территории Кузбасса, так и за его пределами.
Владимир Доронкин, Томусинское автотранспортное управление, ОАО «Южный Кузбасс»:
— Эксплуатацию технологического транспорта марки «БелАЗ» Томусинское транспортное управление начало еще в 1966 году, когда были выпущены первые автомобили грузоподъемностью 27 тонн. В свое время Томусинская автобаза дала путевку в жизнь 70-тонным самосвалам, затем 180-тонным. И по сей день Белорусский автомобильный завод – один из основных деловых партнеров. Тысячный автомобиль «БелАЗ» грузоподъемностью 130 тонн, сошедший с конвейераРУПП «БелАЗ», работает именно на предприятиях ОАО «Южный Кузбасс». На предприятиях ОАО «Южный Кузбасс» эксплуатируются самосвалы грузоподъемностью от 30 до 220 тонн производства ОАО «БелАЗ». По типу - только карьерные. Автомобили используются для перевозки вскрышных пород, угля со складов и т.п. Автомобили марки «КамАЗ» используются в основном на обогатительных фабриках. Это вывозка отходов обогащения на ЦОФ «Сибирь», ЦОФ «Кузбасская», ГОФ «Томусинская», завоз угля со складов для переработки на ЦОФ «Кузбасская», ГОФ «Томусинская».
Количество ежегодно закупаемой техники говорит само за себя: в 2010 году для работы на предприятиях ОАО «Южный Кузбасс» было приобретено 18«БелАЗов», в 2011 – 12 самосвалов, в 2012 – 24 автомобиля.
Сегодня закупается все более cовременная техника. Централизованная система смазки и предпусковой подогреватель помогают при эксплуатации в зимнее время. Система контроля загрузки и топлива доказала свою надежность и эффективность. Контролировать работу помогает видеообзор. Тормозные системы достаточно надежны – их 4 вида. Строгим правилам безопасности помогает соответствовать то, что самосвалы оснащены системами комбинированного пожаротушения, устройствами сигнализации приближения к высоковольтной линии передач, системами контроля давления в шинах. А для комфорта водителя предусмотрены система отопления и кондиционирования.
В ОАО «Южный Кузбасс» используются современные карьерные самосвалы с кузовами «углевозного» и «породовозного» исполнения. Например, БелАЗ – 75138используется для перевозки добытого угля, а БелАЗ – 75131 такой же грузоподъемности – 130 тонн – для транспортировки горной массы. Из-за того, что у угля и породы разный объемный вес, разные типы кузова помогают использовать технику с наибольшей эффективностью.
Хорошо зарекомендовала себя ходовая часть «БелАЗов» - механическая трансмиссия для самосвалов грузоподъемностью 55 тонн и ниже и электромеханическая для более вместительных машин. При эксплуатации на технологических горных дорогах достаточно надежна подвеска - зависимая для передней оси и ведущего моста. Штатного осветительного оборудования таким автомобилям вполне достаточно, ведь места погрузки-разгрузки освещены согласно правилам безопасности.
Большой шаг вперед - переход на импортные двигатели Cummins, внедрение современных систем безопасности. Продолжается взаимодействие с производителем по вопросам, которые, к сожалению, решить, пока не удается. Например, случаются отказы по редуктору мотора колеса.
Но в общем и целом карьерные самосвалы марки «БелАЗ» доказали свои надежность, эффективность и ремонтопригодность. Зарубежные аналоги отличает более высокая стоимость, кроме этого, возникают вопросы по их дальнейшему обслуживанию и ремонту.
