Организация ремонта горного оборудования в условиях Кия-Шалтырского нефелинового рудника

содержание

 

Введение

. Краткие сведения о предприятии

.1 Характеристика рудного тела

.2 Современное состояние горных работ

.3 Общий режим работы и производительность карьера

. Выбор и обоснование рабочего оборудования карьера

.1 Буровое оборудование

.1.1 Выбор диаметра скважин и способа бурения

.1.2 Выбор типоразмера бурового станка и типа долота

.1.3 Определение механической скорости бурения

.1.4 Определение производительности и парка буровых станков

.2 Выемочно-погрузочное оборудование

.2.1 Определение производительности и парка экскаваторов

.3 Транспортное оборудование

.4 Отвальное оборудование

.5 Расчет производительности и парка бульдозеров

3. Определение количества и видов технических обслуживаний и ремонтов рабочего оборудования карьера

3.1 Буровые станки СБШ-250МН

.2 Экскаваторы ЭКГ-10

.3 Бульдозеры ДЗ-118

4. Организация ремонтных работ

.1 Расчет численности ремонтного персонала

4.2 Годовые суммарные трудозатраты

4.3 Плановая численность производственных рабочих

4.4 Ориентировочный штат ремонтных рабочих

.4.1 Численность вспомогательных и подсобных рабочих

.4.2 Численность инженерно-технических работников

.4.3 Численность счетно-нормировочного состава

.4.4 Численность младшего обслуживающего персонала

. Расчет станочного оборудования

6. Проектирование ремонтной базы

.1 Расчет производственных площадей

.2 Выбор схемы ремонтной базы

.3 Определение параметров пролета здания ремонтной базы

. Управление энергомеханической службой рудника

. Технология ремонта деталей машин и оборудования

.1 Ремонт металлических конструкций

.2 Ремонт корпусных деталей

.3 Ремонт валов и осей

. Специальная часть

.1 Организация ремонта ковшей экскаваторов ЭКГ-10

. Техника безопасности при ремонте горных машин

Заключение

Литература

введение

Целью выполнения данного курсового проекта является: закрепление и углубление знаний, полученных при изучении дисциплины “Эксплуатация и ремонт горных машин и комплексов”; развитие навыков самостоятельного творческого решения вопросов по эксплуатации и ремонту машин и оборудования в конкретных производственных условиях; подготовка к практической инженерной деятельности, связанной с организацией ремонтной службы на предприятии, с применением современных методов ремонта, восстановления и повышения срока службы деталей машин и оборудования при минимальных технико-экономических затратах.

Основные задачи проекта: определить необходимое количество и виды технического обслуживания и ремонта; составить перспективные и текущие графики ремонта основного технологического оборудования; рассчитать необходимую численность ремонтного персонала и станочного оборудования; спроектировать ремонтную базу предприятия; выбрать рациональные систему и метод ремонта действующих машин и оборудования; применить современные методы ремонта, восстановления и повышения износостойкости деталей машин и оборудования при минимальных технико-экономических затратах.

 

1. краткие сведения о предприятии

Кия-Шалтырский нефелиновый рудник (КШНР) расположен в Кемеровской области на северо-востоке Кузнецкого Алатау. На его базе построены и функционируют: карьер, дробильная фабрика с усреднительным складом, автомобильный гараж, механические мастерские, жилой рабочий посёлок Белогорск, население которого сейчас составляет около 4 тыс. человек.

С Ачинским глинозёмным комбинатом (АГК), единственным потребителем сырья добываемого на КШНР, рудник связан однопутной железной дорогой Белогорск - Шушь - Красная Сопка-Ачинск протяжённостью 265 км, с городом Ужур - автомобильной дорогой 4 класса протяжённостью 185 км, проходящей через Горячегорское нефелиновое месторождение и со станцией Тяжин, расположенной на транссибирской железнодорожной магистрали, - улучшенной грунтовой дорогой протяжённостью 150 км.

Питание рудника электроэнергией осуществляется от Красноярской энергосистемы по ЛЭП-110 Ужур - Белогорск протяжённостью 183,4 км.

Водоснабжение поселка Белогорск обеспечивается подземными водами из специальных скважин, для технических нужд используются воды реки Кийский Шалтырь.

По административному делению Кия-Шалтырское месторождение нефелиновой руды расположено на территории Тисульского района, Кемеровской области, а технологически КШНР подчинён Ачинскому глинозёмному комбинату.

В географическом отношении Кия-Шалтырское месторождение нефелиновой руды расположено в северной приосевой части хребта Кузнецкого Алатау в верховьях реки Кийский-Шалтырь - правого притока реки Кия.

Водоразделы и долины водотоков здесь довольно узкие, симметричные с углами наклона их боковых поверхностей 10-30 градусов. Преобладающая ориентировка водоразделов и долин северо-западная. Относительное превышение рельефа 400 метров и более, абсолютные отметки водоразделов достигают тысячи метров. Максимальная отметка (гора Дедова в 6 км южнее месторождения) - 1250 метров. Реки типично горные, с двумя максимумами расходов - весенним и осенним. Гидросеть представлена рекой Кийский Шалтырь и ее притоками - ручьями Бердовка, Карелинский, Софийский, Тамбарский. Район покрыт сплошной тайгой, верхняя граница леса поднимается до отметки порядка 1180 метров.

Климат, по данным многолетних наблюдений, резко континентальный с четко выраженным летним и зимними периодами. Лето короткое, 3-3,5 месяца, и дождливое, зима продолжительная с обильными снегопадами и сильными ветрами. Ветра преимущественно северо-восточного направления. Средняя годовая температура составляет - 8,7^оС, средне годовое количество дней со снежным покровом 240-250, годовой объём атмосферных осадков в среднем 680 мм. Их большая часть выпадает весной и летом. Глубина снежного покрова до 2 метров, в отрицательных формах рельефа до 5 метров. Из-за сильных снежных заносов земля, обычно, не промерзает, глубина сезонного промерзания 0,95-0,8 метров, многолетняя мерзлота отсутствует.

.1 Характеристика рудного тела

Нефелиновые руды (уртиты) залегают в краевой южной и юго-западной частях щелочного габброидного массива. Уртиты образуют обособленное крутопадающее тело удлинённо-серповидной формы в плане, длиной по простиранию 2,3 км, шириной на дневной поверхности от 20 до 220 метров. С глубиной мощность рудного тела уменьшается. Средняя мощность тела уртитов 120 метров. В вертикальном разрезе форма его клиновидная. С глубиной рудное тело выклинивается в центральной части на горизонте 310-460 метров, а на северо-западном и юго-восточном флангах прослежено на более глубоких горизонтах (0-200 метров) и до полной выклинки не прослежено.

Уртиты - светло-серые средне-крупно-зернистые породы гипидио-морфно-зернистой структуры, трещиноватые, состоящие из нефелина (в среднем 85%), титанистого авгита (13%) и незначительной примеси апатита, титаномагнетита, пирротина. Отмечается резкий идиоморфизм нефелина по отношению к титанистому авгиту. Вторичные изменения нефелина незначительны и заключаются в некотором замещении его канкренитом, либенеритом и цеолитами.

В рудном теле отмечается наличие интенсивной трещиноватости и тектонических зон смятия со значительными смещениями, в пределах которых уртиты катаклазированы и в результате наложенных метасоматических и гидротермальных процессов в значительной степени изменены. Изменения выражены в почти полном замещении нефелина вторичными минералами, представленными канкренитом, либениритом, томпсонитом, натролитом, пренитом, анальцимом, содалитом, кальцитом, мусковитом; титанистый авгит замещается хлоритом, кальцитом, титаномагнетитом. В изменённых уртитах отмечается резкое снижение окислов натрия и калия.

По зонам смятия и интенсивной трещиноватости уртиты рассечены крутопадающими дайками камптонитов, диабазовых порфиритов и нефелиновых сиенитов. Мощность даек от 0,2 до 12 метров. Преобладают дайки мощности 1-2 метра. В южной части рудное тело имеет более сложные извилистые контакты с вмещающими породами и более высокую ,,задайкованность’’. В общем, ,,задайкованность’’ рудного тела составляет около 8%.

Из всех разновидностей пород, слагающих Кия-Шалтырское месторождение, сырьем для получения глинозёма являются уртиты и частично ийолит-уртиты, по которым был произведен подсчёт запасов. Запасы богатых нефелиновых руд составляют по сумме категорий А+В+С1 - 269,6 млн.т, по категории С2 - 148,7 млн. тонн. Балансовые запасы Кия-Шалтырского нефелинового рудника дают возможность обеспечить Ачинский глинозёмный комбинат сырьём сроком более 40 лет.

.2 Современное состояние горных работ

По состоянию на 01.01.2002 г. нижний рудный горизонт находится на отметке 760 метров. Работы по добыче руды ведутся на 760, 770, 780 горизонтах, вскрышные работы производятся на горизонтах 770, 780, 790, 800, 810, 820.

Схема вскрытия Кия-Шалтырского месторождения - комбинированная.

По условиям залегания рудного тела и физико-механическим свойствам полезного ископаемого и вмещающих пород для разработки Кия-Шалтырского месторождения принята углубочная продольно-поперечная система разработки с перемещением вскрышных пород на внешние отвалы. Смесь руды (40-60%) и породы (40-60%) от селективной добычи вывозится на специальные склады для сильно разубоженных руд. Руда перевозится на дробильно-шихтовочное отделение.

Подвигание фронта в добычной зоне - поперечное одновременно с двух флангов (северо-западного и юго-восточного). На вскрышных уступах - продольное положение фронта работ с продвиганием от рудной залежи к предельному контуру карьера на западном и восточном бортах.

Высота уступов составляет от 10-15 до 30-45 метров. Углы откосов рабочих уступов составляют 70-80 градусов. Углы погашения уступов равны 65-70 градусов. Ширина предохранительных берм 6-18 метров.

Транспортирование вскрышных пород на отвалы и руды на дробильно-шихтовочное отделение выполняют автосамосвалами БелАЗ-7519 грузоподъемностью 110-120 тонн. Цех внутрикарьерного транспорта для ведения технологических горных работ имеет 15 автосамосвалов. За 2000 год объем перевозок горной массы автосамосвалами составил 20529,8 тыс.т при среднем расстоянии транспортирования 1,76 км.

Погрузку горной массы в средства транспорта осуществляют экскаваторами ЭКГ-8,,И’’ (2ед), ЭКГ-10 (4ед), ЭКГ-12,5(1ед). На дробильно-шихтовочном задействованы два экскаватора ЭКГ-5,,А’’ и один ЭКГ-8,,И’’. Их используют на погрузке и усреднении руды на складах ДШО.

Блоки под массовые взрывы обуривают станками шарошечного бурения СБШ-250МН (9ед) с диаметром долота 244,5 мм. Годовая производительность буровых станков составила 273822 м.

Бурение скважин - вертикальное и наклонное с углом наклона до 30 градусов к вертикали, сетка скважин устанавливается по каждому типу горных пород, слагающих месторождение, согласно типовому проекту буровзрывных работ для Кия-Шалтырского нефелинового рудника.

Обуривание завышений по подошве и полок на косогорах осуществляется станками шарошечного бурения типа БТС-150 с диаметром долота 145 миллиметров.

После обуривания серии скважин производится зарядка гирляндами из связок патронированного аммонита №6ЖВ, связанных детонирующим шнуром ДШЭ-12.

Негабаритные куски породы взрываются накладными зарядами аммонита №6ЖВ и кумулятивными зарядами ЗКН.

Взрывание скважинных зарядов короткозаменное и осуществляется при помощи ДШЭ-12. Инициирование ДШЭ-12 производится электродетонаторами короткозамедленного и мгновенного действия. Схемы взрывания, в зависимости от горно-геологических условий и требуемого качества дробления, порядные, диагональные и комбинированные. В зависимости от физико-механических свойств пород, применяемых схем взрывания и сетки скважин интервал замедления применяемых пиротехнических реле РП-8 колеблется от 10 до 70 мс. Конструкция скважинных зарядов по первому ряду сплошная, по второму и последующим рядам - сплошная или рассредоточенная. При взрывании скважинных зарядов в обводненных условиях применяют гранулотол, в сухих скважинах - граммонит 79/21, аммонит №6ЖВ. В 2000 году было взорвано 6790 тыс. м горной массы, а расход ВВ составил 0,92 кг/м3.

В последнее время на Кия-Шалтырском карьере скважины заполненные водой стали заряжать с использованием полиэтиленовых рукавов. Это позволило применять менее водоустойчивые ВВ, но более дешевые. Также успешно прошла испытания и нашла применение на Кия-Шалтырском карьере прннципиально новая система взрывания СИНВ.

Способ отвалообразования на руднике в соответствии с видом транспорта - бульдозерный. Парк бульдозеров представлен семью бульдозерами Д-572 и одним ДЗ-59ХЛ.

Глиноземное производство требует поставку товарной нефелиновой руды стабильного качества, без резких колебаний по основным компонентам.

Так как качество руды изменяется вкрест простирания рудного тела, поэтому отработка его ведётся от флангов к центру. Этим достигается возможность иметь в каждом добычном забое различные типы руд и надежно осуществлять усреднение качества добываемой руды. Усреднение руды имеет несколько стадий. Первая осуществляется в карьере путём добычи руды не менее, чем на двух горизонтах из трёх разных забоев, в определённых объемах из различных типов руд. Вторую стадию усреднения руда проходит на дробильно-шихтовочном отделении, которое предназначено для крупного дробления, усреднения качества руды и подачи её в бункер погрузочного узла, откуда производится погрузка железнодорожных составов. После загрузки состав по железнодорожным путям отправляется на АГК для дальнейшей переработки и получения из нефелиновой руды глинозёма.

 

.3 Общий режим работы и производительность карьера

Технологические смены карьера (экскаваторы, автотранспорт, бульдозеры) работают круглый год по трехсменному (четырехбригадному) графику с непрерывной рабочей неделей. Чередование смен через пять дней. Продолжительность рабочей смены 8 часов.

Буровзрывной участок карьера работает по трехсменному (трехбригадному) графику пятидневной рабочей недели.

Взрывники, слесари, работники геологической и маркшейдерской служб работают в одну смену. Продолжительность рабочего дня 8 часов.

Взрывные работы (массовые взрывы) производятся по мере готовности блока. Вторичное дробление производится одновременно с массовыми взрывами или в пересменок.

Число рабочих дней карьера в году - 355; исключение составляют работники, обслуживающие водоотливную установку, они работают 365 дней в году.

Производительность карьера по руде и по вскрыше приняты на основании данных производственной практики:

-   по руде - 4600 тыс. т/год;

-        по вскрыше - 7821 тыс. м³/год.

В последнее время, в связи с переходом АГК и КШНР в руки компании ,,Русский алюминий’’, на рудник стали поступать инвестиции, обновляется парк горного оборудования.

 

2. выбор и обоснование РАБОЧЕГО оборудования карьера

 

Выбор типа рабочего оборудования карьера определяется горно-геологической характеристикой месторождения, его системой разработки, производительностью рудника, а также физико-механическими свойствами горных пород.

Для выбора и принятия рабочего оборудования определяются показатели трудности разрушения и трудности бурения горных пород.

Трудность разрушения руды

П_р = 0,05·К_тр·(s_сж+s_сдв+s_рас)+0,5·g = 0,05·0,6· (1000+78+95)+0,5·2,7 ≈ 36,54 (1)

где К_тр = 0,05…1,0 - коэффициент трещиноватости горных пород;

s_сж, s_сдв, s_рас - пределы прочности горных пород, соответственно, на сжатие, сдвиг и растяжение, кгс/см²;

g - плотность горных пород, т/м³.

Вскрышные породы рудника представлены, преимущественно, габбро и известняками. Коэффициент крепости пород вскрыши по шкале М.М. Протодьяконова достигает 18.

Трудность разрушения вскрышных пород

П_Р = 0,05·0,6·(1800 + 130 + 50) + 0,5·2,6 ≈ 60,7, (2)

Трудность бурения руды

П_б = 0,007·(s_сж + s_сдв) + 0,7·g = 0,007·(1000+78) + 0,7·2,7 = 9,45, (3)

Трудность бурения вскрышных пород

П_б = 0,007·(1800+130) + 0,7·2,6 = 15,33, (4)

Вышеприведенные расчеты показывают, что породы Кия-Шалтырского нефелинового рудника обладают высокими прочностными показателями:

по трудности разрушения руда и порода относятся к классу внекатегорийных;

по трудности бурения руда относится ко II классу - средней буримости; порода - к III классу - труднобуримая.

При разработке пород данного месторождения необходимо их предварительное рыхление с применением буровзрывных работ.

Годовая производительность карьера по горной массе, тыс.м³

А_Г.М = А_Р / g_Р + А_В = 4600/2,7 + 7821 = 9590, (5)

где А_Р = 4600 тыс.т - годовая производительность карьера по добыче;

А_В = 7821 тыс.м³ - годовая производительность карьера по вскрыше.

g_Р = 2,7 т/м³ - плотность руды.

.1 Буровое оборудование

Выбор бурового оборудования осуществляется с учётом его целесообразного применения, оценки достоинств и недостатков, его стоимости, а также стоимости запасных частей.

Принятый тип бурового оборудования должен отвечать следующим основным требованиям:

1. Обеспечивать заданную производительность;

2.      Обеспечивать высокую надёжность;

.        Обеспечивать минимальную трудоёмкость и стоимость;

.        Обеспечивать экологичность окружающей среды.

2.1.1 Выбор диаметра скважин и способа бурения

Для горных пород III категории по трещиноватости согласно табл.3 [4] рекомендуемый диаметр скважины находится в диапазоне 190…250 мм, удельный расход взрывчатого вещества q » 0,6…1,0 кг/м³.

Рациональный диаметр скважинного заряда, мм

d_З » (24÷28)·h(24÷28) ·10226÷264, (6)

где h = 10 м - высота уступов;

Ω » 0,9 кг/дм3 - плотность заряжания взрывчатого вещества в скважине.

Для руды и вскрышных пород данного месторождения целесообразен шарошечный способ бурения.

Ближайший типоразмер шарошечного долота имеет диаметр d_Д = 244,5 мм.

Диаметр скважины, мм

d_С = К_Р·d ≈ 260, (7)

где К_Р ≈ 1,06…1,07 - коэффициент расширения скважины.

 

.1.2 Выбор типоразмера бурового станка и типа долота

Опыт отечественных карьеров по добыче цветных металлов совместно с рациональным сочетанием типов экскаваторов и буровых станков позволяют предварительно принять буровые станки модели СБШ-250МН [4].

Согласно физико-механическим свойствам и крепости буримых пород, может использоваться шарошечное долото III244,5ТЗ-ПВ [4, табл.9 и 10].

 

2.1.3 Определение механической скорости бурения

Целесообразное осевое усилие, кН

Р = 10·(6÷8)·f·d_Д = 10·(6÷8)·10·0,2445 =146,7÷195,6. (8)

Принимается максимальное значение Р = 195,6 кН. Учитывая абразивность породы, принимается пониженная частота вращения долота w = 1,5 с^-1 [4, табл.15].

Механическая скорость бурения, м/мин

, (9)

К_ФШ = 2,25 - коэффициент формы зубьев шарошечного долота типа ТЗ.

 

.1.4 Определение производительности и парка буровых станков

Продолжительность чистого времени бурения 1 м скважины, мин/м

t_о = 1/V = 1/0,09 ≈ 11,2. (10)

Вспомогательное время на бурение 1 м скважины для станка СБШ-250МН, при коэффициенте крепости пород 10 и высоте уступа 10 м, составляет t_В ≈ 1,39 мин/м [4, табл.7].

Сменная техническая производительность станка СБШ-250МН, м/смену

Q_С = , (11)

где η = 0,7…0,85 - коэффициент эффективного использования станка в течение смены;

Т_СМ = 480 мин - продолжительность смены.

Годовая эксплуатационная производительность станка СБШ-250МН, м/год

Q_Г = Q_С·(N-n_Р)·n = 38·(355-60)·3 = 33630, (12)

где N = 355 - число рабочих дней карьера в году;_р = 60 - 70 - число ремонтных дней станка в году;= 3 - число смен в сутки.

Длина буримых скважин, м

= h + h_пер = h×(1+d_с) = 10· (1+0,26) = 12,6, (13)

где h = 10 м - высота рудного и вскрышного уступов;_пер - глубина перебура, м;_с = 0,26 м - диаметр скважины.

Объём сетки скважины на руде, м³:

V_Р= b ´ b×h = 6 ´ 6×10 = 360, (14)

где b ´ b = 5,5 ´ 5,5 м² и 6 ´ 6 м² - соответственно сетка скважин на вскрыше и руде.

Выход горной массы с 1 м скважины по руде, м³

q = V_Р /L =360/12,5 = 28,8. (15)

Инвентарный парк буровых станков, занятых на добыче, ед

 (16)

где А_Р = 4600000 т - годовая производительность карьера по руде;

К_р = 1,1…1,3 - коэффициент резерва, учитывающий нахождение станка на капитальном ремонте;

γ_Р = 2,7 т/м³ - плотность руды.

В связи с производственной необходимостью, парк буровых станков на добычных работах принимается равным 3 ед.

2.2 Выемочно-погрузочное оборудование

Выбор вида выемочно-погрузочного оборудования осуществляется с учётом его целесообразного применения, оценки достоинств и недостатков, его стоимости, а также стоимости запасных частей.

Принятый тип выемочно-погрузочного оборудования должен отвечать следующим основным требованиям:

1. Обеспечивать заданную производительность;

2.      Обеспечивать высокую надёжность;

.        Обеспечивать минимальную трудоёмкость и стоимость;

.        Обеспечивать экологичность окружающей среды.

Принимая во внимание вышесказанное, а также анализируя целесообразность применения существующих видов выемочно-погрузочного карьерного оборудования, принимаются выемочные машины цикличного действия.

Система разработки данного месторождения, физико-механические свойства руды и вмещающих пород, относительная дешевизна новых машин, стоимость и доступность запасных частей к ним, относительная простота обслуживания и технического ремонта, а также климатические условия района, позволяют принять экскаваторы карьерные электрические гусеничные типа ЭКГ (Россия).

Опыт отечественных карьеров по добыче цветных металлов совместно с рациональным сочетанием вместимости ковша экскаватора и грузоподъёмности автосамосвала, позволяют предварительно принять экскаваторы ЭКГ-10 (ОАО “Ижорский завод”) с вместимостью ковша 10 м³ [2, табл.2.7]. Данные машины позволяют вести выемку из массива мягких, плотных и предварительно разрушенных скальных и полускальных пород.

 

2.2.1 Определение производительности и парка экскаваторов

Теоретическая производительность экскаватора ЭКГ-10, м³/ч

Q_теор=3600×Е×=3600×10×=1384, (17)

где Е = 10 м³ - вместимость ковша;

Т_ц = 26 с - паспортная продолжительность цикла экскаватора [3, прил.3].

Техническая производительность экскаватора ЭКГ-10, м³/ч

Q_тех=Q_теор×К_з×К_н/К_р=1384×0,8×0,5/1,5 ≈ 369, (18)

где К_з= 0,7…0,9 - коэффициент забоя;

К_н= 0,4…0,6 - коэффициент наполнения ковша (для плохо взорванной породы);

К_р=1,4…1,6 - коэффициент разрыхления породы в ковше.

Эксплуатационная сменная производительность экскаватора ЭКГ-10, м³/смену

Q_экс = Q_тех×Т_см ×К_и = 369×8×0,85 = 2509, (19)

где Т_см = 8 ч - продолжительность смены;

К_и = 0,8…0,9 - коэффициент использования экскаватора во времени [1, стр.22].

Годовая эксплуатационная производительность экскаватора ЭКГ-10, м³/год

Q_г.э = Q_экс×(N-n_р)×n = 2509×(355-60)×3 = 2220465, (20)

где N = 355- число рабочих дней в году;

n = 3 - число смен в сутки;

n_р = 50…60 - число ремонтных дней в году (для экскаваторов с вместимостью ковша до 20 м³).

Инвентарный парк экскаваторов на добыче, ед

, (21)

где К_Р =1,1…1,3 - коэффициент резерва, учитывающий нахождение экскаватора на капитальном ремонте.

Парк экскаваторов на добыче принимается равным 3 единицам, так как для получения продукта необходимого качества нужно иметь в работе не менее трёх рудных забоев на двух разных горизонтах.

.3 Транспортное оборудование

Выбор транспорта осуществляется также с учётом его целесообразного применения, оценки достоинств и недостатков, его стоимости, а также стоимости запасных частей.

Основные преимущества железнодорожного транспорта: универсальность, надёжность в работе, малая зависимость от климатических условий, способность транспортировать горные породы с различными физико-механическими свойствами, незначительное отрицательное воздействие на окружающую среду, относительно низкие энергоёмкость и стоимость транспортирования.

К недостаткам относятся: значительные капитальные затраты; возможность преодолевать относительно малые уклоны пути; высокая трудоёмкость обслуживания и ремонта; более сложное оперативное управление движением; высокая энергоёмкость и металлоёмкость.

Основные преимущества автомобильного транспорта: автономность, т.е. независимость от внешних источников питания энергией; мобильность, что позволяет применять автотранспорт в сложных условиях залегания; возможность транспортирования горных пород с самыми различными физико-механическими свойствами; сокращение длины транспортных коммуникаций благодаря возможности двигаться по относительно крутым подъёмам автодорог; более простое оперативное управление; упрощение процесса отвалообразования.

Основные недостатки автотранспорта: относительно высокая себестоимость транспортирования груза (в 3 - 4 раза дороже, чем при железнодорожном транспорте); большой расход топлива; большой износ шин; не высокая производительность (по сравнению с железнодорожным транспортом); значительная зависимость работы от климатических условий и, как следствие, снижение производительности в период дождей, снегопада, гололеда; загрязнение атмосферы отработавшими газами при большой интенсивности движения и ограниченных размерах карьера; трудоёмкость технического ремонта и техобслуживания.

Основные преимущества конвейерного транспорта: поточность транспортирования как технологического процесса; высокая производительность; автоматичность действия; возможность перемещать материал при углах наклона трассы 16 - 180 и в следствии этого сокращение расстояния транспортирования и объёма горно-капитальных работ; простота оперативного управления процесса; малая трудоёмкость и низкие затраты на техобслуживание и ремонт; высокая экологичность.

К недостаткам относятся: жёсткие требования к влажности, абразивности и кусковатости материала; существенное увеличение затрат при увеличении расстояния транспортирования груза; зависимость от климатических условий; относительно высокая энергоёмкость.

Принятый вид транспорта должен отвечать следующим основным требованиям:

1. Обеспечивать заданную производительность;

2.      Обеспечивать высокую надёжность;

.        Обеспечивать минимальную трудоёмкость и стоимость;

.        Обеспечивать экологичность окружающей среды.

Анализируя вышесказанное, для условий данного рудника принимается автомобильный вид транспорта.

Исходя из вместимости ковша принятых экскаваторов ЭКГ-10, принимаются автосамосвалы грузоподъёмностью 120 т. Учитывая относительную дешевизну новых автомобилей, стоимость и доступность запасных частей к ним, относительную простоту обслуживания и технического ремонта, а также климатические условия района, предварительно принимаются автосамосвалы Беларусского автомобильного завода марки БелАЗ -7519.

 

.4 Отвальное оборудование

Принятый способ отвалообразования и средства механизации отвальных работ должны обеспечивать бесперебойное складирование породы.

Способ отвалообразования выбирается в зависимости от условий залегания рудного тела, рельефа поверхности, характеристики пород, климатических и микроклиматических особенностей района.

Анализируя вышесказанное, а также учитывая выбранный вид транспорта, принимается бульдозерный способ отвалообразования. Отвальные работы предусматривают выгрузку породы, планировку отвалов и дорожно-планировочные работы.

Учитывая производительность рудника и применяемое транспортное оборудование, принимаются бульдозеры ДЗ-118 на базе трактора ДЭТ-250.

 

2.5 Расчет производительности и парка бульдозеров

Эксплуатационная сменная производительность бульдозера ДЗ-118, м³/ч

_э.б = 3600×V_б×К_и×К_укл×a_пот / Т_ц = 3600×4,4·0,85·1,5·0,8 / 101 = 160, (22)

где К_и = 0,8…0,9 - коэффициент использования бульдозера во времени;

К_укл = 0,4…2,25 - коэффициент, учитывающий уклон пути;_б - фактический объём призмы волочения, м³

_б = 0,5×К_п×L×H² = 0,5×0,85×4,31·1,55² = 4,4, (23)

где К_п = 0,8…0,9 - коэффициент призмы волочения;=1,55 м - высота отвала [5, табл.8.42];= 4,31 м - длина отвала [5, табл.8.42];

a_пот - коэффициент, учитывающий потери породы из отвала во время ее перемещения на пути

a_пот = (1 - b×l_п) = (1- 0,005×40) = 0,8, (24)

где b = 0,008…0,005 м - большие значения для рыхлых сухих пород;

Т_ц - продолжительность цикла, с

Т_ц = l_р/V_р + l_п/V_п + (l_р + l_п) / V_o + t_o + 2×t_пов + t_с = 10/0,82 + 40/0,82 + (10 +

)/1,95 + + 2 + 2×5 + 2 = 101, (25)

где l_р = 10 м и l_п = 40 м - длина соответственно при резании и при перемещении породы бульдозером;_р= 0,82 м/с, V_п = 0,82 м/с и V_o=1,95 м/с - скорости соответственно при резании, перемещении и оборотном ходе [5, табл.8.51];_c = 2 c, t_o = 2 c и t_пов = 5 с - время соответственно на переключение передачи, опускание отвала и поворот бульдозера [1, стр.25].

Годовая производительность бульдозера ДЗ-118, м³/год

_г.б = Q_э.б×(N-n_p)×T×n = 160·(355 - 30)·8·3 = 1248000, (26)

где Т = 8 ч - продолжительность смены;_p = 30 дней - число ремонтных дней бульдозера в году.

Инвентарный парк бульдозеров, ед

_б = А_П×К_р / Q_г.б = (1380000÷1840000)·1,1 / 1248000 = 1,22÷1,62, (27)

где А_П - годовой объём перемещаемой бульдозером руды, м³/год

А_П = (0,3…0,4)×А_Р = (0,3…0,4)×4600000 = 1380000÷1840000, (28)

где А_Р = 4600000 м³ - годовая производительность карьера по руде.

Окончательно принимается парк бульдозеров равный 2 ед.

3. определение количества и видов технических обслуживаний и ремонтов рабочего оборудования карьера

В целях предупреждения прогрессивного нарастания износа, исключения поломок и преждевременного выхода из строя деталей и узлов основного технологического оборудования (ОТО), а также для поддержания его в постоянной эксплуатационной готовности и обеспечения его производительной и безопасной работы проводится система планово-предупредительного ремонта (ППР). Она состоит из циклически повторяющихся организационных и технических мероприятий, предусматривающих выполнение планированных во времени профилактических работ по осмотру, уходу и устранению неисправностей, а также ремонтов, восстанавливающих работоспособность действующего технологического оборудования.

Система ППР предусматривает:

. обязательное выполнение правил технической эксплуатации (ПТЭ) основного технологического оборудования и норм его технического обслуживания;

. своевременное и качественное проведение плановых ремонтов оборудования.

Система ППР обеспечивает:

1. восстановление заданных технических характеристик оборудования;

2.      увеличение продолжительности межремонтных периодов работы оборудования;

.        снижение продолжительности и стоимости ремонта, а также повышение качества выполняемых ремонтных работ;

.        стабильность протекания технологических процессов.

Различают следующие виды планово-предупредительного ремонта (ППР):

. межремонтное техническое обслуживание: ежедневные и периодические ремонтные осмотры;

. плановые ремонты, которые состоят из текущих ремонтов (Т1, Т2, Т3,….) и капитальных ремонтов (К).

Техническое обслуживание оборудования представляет собой комплекс мероприятий, направленных на предупреждение преждевременного износа оборудования путем точного выполнения правил ПТЭ, а также своевременного устранения мелких неисправностей.

Техническое обслуживание включает:

1. ежесменное техническое обслуживание;

2.      периодические технические осмотры, выполняемые после наработки оборудованием определенного количества часов.

Текущий ремонт - это ремонт, при котором производится замена небольшого количества изношенных деталей и регулирование механизмов для обеспечения нормальной эксплуатации до очередного планового ремонта.

Капитальный ремонт оборудования предназначен для полного восстановления работоспособности механизмов на период ремонтного цикла (период между двумя капитальными ремонтами). При капитальном ремонте производится полная разборка узлов с целью восстановления базовых деталей и замены или восстановления всех деталей, вышедших из пределов точности, предусмотренных чертежами, а также производится сборка, наладка и испытание под нагрузкой.

Капитальный ремонт рекомендуется производить методом агрегатно-узлового ремонта, при котором на оборудование взамен изношенных устанавливают новые или заранее отремонтированные узлы. Капитальный ремонт может производится также индивидуальным методом, при котором все снятые и отремонтированные детали и узлы устанавливаются на эту же машину.

Количество и виды технических обслуживаний и ремонтов являются исходной информацией для составления годового и месячного графиков ремонтных работ по каждой единице принятого к эксплуатации оборудования (табл. 1).

В данном курсовом проекте количество и виды технических обслуживаний и ремонтов определяются аналитическим методом. Ниже представлены расчеты для каждого типа рабочего оборудования карьера на календарный год в зависимости от планируемой годовой выработки.

 

.1 Буровые станки СБШ-250МН

Количество капитальных ремонтов на текущий год

, (29)

где Н_Г - планируемая выработка на год, ч

Н_Г = Т_Г ·К_И^П - Т_Р = 8520·0,85 - 2080,3= 5161,7 , (30)

где К_И^П = 0,8…0,9 - планируемый коэффициент использования станка в смену;

Т_Р - количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году

=2080,3 (31)

где Т_ТО, Т_Т1, Т_Т2, Т_К - продолжительность, соответственно, одного технического обслуживания, первого текущего, второго текущего и капитального ремонтов (табл. 1);

- число в цикле, соответственно, технического обслуживания, первого текущего, второго текущего и капитального ремонтов;

К = 12000 ч - ремонтный цикл станка (табл. 1);

Н_К = 0 - выработка станка от предыдущего капитального ремонта;

Т_Г - номинальный фонд времени работы станка, ч

Т_Г = D·C·П = 355·3·8 = 8520, (32)

где D = 355 - количество рабочих дней станка в году;

С = 3 - количество смен работы станка в сутки;

П - продолжительность смены.

Количество капитальных ремонтов на текущий год принимается равным нулю.

Количество вторых текущих ремонтов

, (33)

где Т₂ =1000 ч - периодичность вторых текущих ремонтов (табл.1);

Н_Т2 = 0 - выработка станка от предыдущего второго текущего ремонта.

Количество вторых текущих ремонтов принимается равным пяти.

Количество первых текущих ремонтов

 (34)

где Т₁ = 250 ч - периодичность первых текущих ремонтов (табл.1).

Н_Т1 = 0 - выработка станка от предыдущего первого текущего ремонта.

Количество первых текущих ремонтов принимается равным шестнадцати.

Количество технических осмотров

 (35)

где ТО = 50 ч - периодичность технических осмотров станка (табл. 1);

Н_ТО = 0 - выработка станка от предыдущего технического обслуживания ремонта.

Количество технических осмотров принимается равным восьмидесяти двум.

3.2 Экскаваторы ЭКГ-10

Количество капитальных ремонтов на текущий год

, (36)

где Н - планируемая выработка на год, ч

Н_Г = Т_Г ·К_И^П - Т_Р = 8520·0,85 - 1212,5 = 6029,5 , (37)

где К_И^П = 0,8…0,9 - планируемый коэффициент использования экскаватора в смену;

Т_Р - количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году

≈1212,5 (38)

где Т_ТО, Т_Т1, Т_Т2, Т_К - продолжительность, соответственно, одного технического обслуживания, первого текущего, второго текущего и капитального ремонтов (табл. 1);

- число в цикле, соответственно, технического обслуживания, первого текущего, второго текущего и капитального ремонтов;

К = 44520 ч - ремонтный цикл экскаватора (табл. 1);

Н_К = 0 - выработка экскаватора от предыдущего капитального ремонта;

Т_Г - номинальный фонд времени работы экскаватора, ч

Т_Г = D·C·П = 355·3·8 = 8520, (39)

где D = 355 - количество рабочих дней экскаватора в году;

С = 3 - количество смен работы станка в сутки;

П - продолжительность смены.

В итоге количество капитальных ремонтов экскаватора на текущий год принимается равным нулю.

Количество вторых текущих ремонтов

, (40)

где Т₂ = 22260 ч - периодичность вторых текущих ремонтов (табл.1);

Н_Т2 = 0 - выработка экскаватора от предыдущего второго текущего ремонта.

Количество вторых текущих ремонтов принимается равным нулю.

Количество первых текущих ремонтов

, (41)

где Т₁ = 1590 ч - периодичность первых текущих ремонтов (табл.1).

Количество первых текущих ремонтов принимается равным четырем.

Количество технических осмотров

, (42)

где: ТО = 530 ч - периодичность технических осмотров экскаватора (табл. 1);

Н_ТО = 0 - выработка экскаватора от предыдущего технического обслуживания ремонта.

Количество технических осмотров экскаватора принимается равным восьми.

 

.3 Бульдозеры ДЗ-118

Количество капитальных ремонтов на текущий год

, (43)

где: Н_Г - планируемая выработка на год, ч

Н_Г = Т_Г ·К_И^П - Т_Р = 8520·0,85 - 1977 = 5265, (44)

где: К_И^П = 0,8…0,9 - планируемый коэффициент использования бульдозера в смену;

Т_Р - количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году

= 1977, (45)

где: Т_ТО, Т_Т1, Т_Т2, Т_К - продолжительность, соответственно, одного технического обслуживания, первого текущего, второго текущего и капитального ремонтов для ДЗ-118 (табл. 1);

- число в цикле, соответственно, технического обслуживания, первого текущего, второго текущего и капитального ремонтов (табл. 1);

К = 6000 ч - ремонтный цикл бульдозера (табл. 1);

Н_К = 0 - выработка бульдозера от предыдущего капитального ремонта;

Т_Г - номинальный фонд времени работы бульдозера, ч

Т_Г = D·C·П = 355·3·8 = 8520, (46)

где: D = 355 - количество рабочих дней бульдозера в году;

С = 3 - количество смен работы бульдозера в сутки;

П - продолжительность смены.

Количество капитальных ремонтов на текущий год принимается равным нулю.

Количество вторых текущих ремонтов

, (47)

где: Т₂ =1000 ч - периодичность вторых текущих ремонтов (табл.1);

Н_Т2 = 0 - выработка бульдозера от предыдущего второго текущего ремонта.

Количество вторых текущих ремонтов принимается равным пяти.

Количество первых текущих ремонтов

 (48)

где: Т₁ = 500 ч - периодичность первых текущих ремонтов (табл.1).

Количество первых текущих ремонтов принимается равным шести.

Количество технических осмотров

, (49)

где: ТО = 100 ч - периодичность технических осмотров бульдозера (табл. 1);

Н_ТО = 0 - выработка бульдозера от предыдущего технического обслуживания.

Количество технических осмотров принимается равным сорока двум.

ремонт техника нефелиновый рудник

4. Организация ремонтных работ

В соответствии с определенными количеством и видами технических обслуживаний и ремонтов рабочего оборудования карьера составляются годовые и месячные графики планово-предупредительных ремонтов действующего оборудования (табл.2, 3).

 

4.1 Расчет численности ремонтного персонала

Расчет численности ремонтного персонала производится методом нормативной трудоемкости, так как данный метод является наиболее точным.

 

.2 Годовые суммарные трудозатраты

Годовые суммарные трудозатраты, чел. ч

+ +2897+581+1456)∙3 + (768 + 1350 + 2640 + 1000)∙3 + (768 + 576 +

+1400)∙2=42364, (50)

где - нормативные среднегодовые трудоёмкости технических осмотров, соответственно, экскаваторов, станков и бульдозеров, чел.ч (табл. 1);

- нормативная среднегодовая трудоемкость первых текущих ремонтов, соответственно, экскаваторов, станков и бульдозеров, чел.ч (табл. 1);

- нормативная среднегодовая трудоемкость вторых текущих ремонтов, соответственно, экскаваторов, станков и бульдозеров, чел.ч (табл. 1);

- нормативная среднегодовая трудоемкость капитальных ремонтов, соответственно, экскаваторов, станков и бульдозеров, чел.ч (табл. 1);

- число единиц, соответственно, экскаваторов, станков и бульдозеров.

 

.3 Плановая численность производственных рабочих

Плановая численность производственных рабочих, необходимых для выполнения годового объёма ремонтных работ экскаваторов, станков и бульдозеров, чел

, (51)

где α = 1,4…1,7 - коэффициент, учитывающий выполнение внеплановых работ;

D_Р - номинальный годовой фонд времени одного рабочего, ч

D_Р = Тсм×(365 - В - П - О)·К_П = 8×(355 - 96 - 2 - 30)·0,96 = 1743,36, (52)

где: В = 96 - число выходных дней в году;

П = 2 - число праздничных дней в году;

К_П = 0,95÷0,98 - коэффициент, учитывающий потери времени рабочего по уважительным причинам;

О = 30 - число отпускных дней в году;

Тсм=8-продолжительность смены.

Практика выполнения годового объёма ремонтных работ экскаваторов, станков и бульдозеров показывает, что необходимой и достаточной плановой численностью производственных рабочих является 32 чел.

 

.4 Ориентировочный штат ремонтных рабочих

Ориентировочный штат ремонтных рабочих по профессиям от плановой численности составит, чел

Слесари и электрослесари……………………19 (60%)

Токари и станочники……………………….....6 (20%)

Кузнецы, прессовщики ………………………3 (10%)

Электрогазосварщики ………………………..2 (5%)

Прочие …………………………………………2 (5%).

 

.4.1 Численность вспомогательных и подсобных рабочих

Численность вспомогательных и подсобных рабочих (транспортного отдела, инструментального, ОТК, кладовщики и т.д.), чел

М_В = М·(0,1÷0,12) = 32·0,11 = 3, (53)

Численность вспомогательных и подсобных рабочих принимается равной 3 чел.

 

.4.2 Численность инженерно-технических работников

Численность ИТР, чел

М_И = (М + М_В)·0,08 = (32+ 3)·0,08 = 3, (54)

Численность инженерно-технических работников принимается равной 3 чел.

4.4.3 Численность счетно-нормировочного состава

Численность счетно-нормировочного состава, чел

М_С = (М + М_В + М_И)·0,05 = (32+ 3+3)·0,05 = 2, (55)

Численность счетно-нормировочного состава принимается равной 2 чел.

 

.4.4 Численность младшего обслуживающего персонала

Численность младшего обслуживающего персонала (уборщики помещений, дворники, телефонистки и др.), чел

М_М = (М+М_В+М_И+М_С)·0,03 = (32+3+3+2)·0,03= 1, (56)

Численность младшего обслуживающего персонала принимается равной 1 чел.

Численность всего работающего персонала по категориям работы окончательно представлена в табл. 4.

Таблица 4

Численность персонала

Персонал	Численность, чел.
Ремонтные рабочие: слесари и электрослесари токари-станочники кузнецы, прессовщики электрогазосварщики прочие	19 6 3 2 2
Вспомогательные и подсобные рабочие	3
Инженерно-технические работники	3
Счетно-нормировочный состав	2
Младший обслуживающий персонал	1
ИТОГО	41

5. Расчет станочного оборудования

Количество станков, ед.

, (57)

где δ = 0,3…0,35 - коэффициент станочных работ;

m = 2 - число смен работы станков в сутки;

D = 2040 ч - годовой фонд рабочего времени одного станка;

К_И = 0,6…0,65 - коэффициент использования станков в течение смены.

Количество станков принимается равным 8 ед.

В связи с производственной необходимостью принятое количество станков распределяется следующим образом (табл. 5):

Таблица 5

Станочное оборудование

Тип станка	Процент от общего количества	Марка	Количество
Токарно-винторезный	30	1К62	2
Сверлильный	15	2А135	1
Фрезерный	15	А622	1
Зуборезный		53А50	1
Строгальный	5	7231А	1
Расточной	5	262Т	1
Прочие	5		1
Итого			8

6. Проектирование ремонтной базы

 

.1 Расчет производственных площадей

Расчет производственных площадей производится по рассчитанному станочному оборудованию.

Производственная площадь механического отделения (цеха) определяется в зависимости от удельных площадей, м²

 (58)

где: N_СТ - количество оборудования определенного типа (табл.5);

n =8 - количество станков i - го типа (табл.5);

f_О - удельная площадь, приходящаяся на единицу оборудования, м² [2, табл.4].

В удельной площади, приходящейся на единицу оборудования, кроме площади станка, учтены: рабочее место станочника, площадка для установки инструментального шкафа, стеллажей для деталей, простейших подъёмно-транспортных устройств, проходы и проезды между станками.

Площади остальных производственных цехов и отделений, м²

S_i = F_i·К_i, (59)

где F_i - площадь i - го производственного цеха (отделения), м² [2, табл.5];

К_i - переходный коэффициент i - го производственного цеха, м³/чел. [2, табл.5];

Площадь участка разборки оборудования, м²

S_РО = F_РО·К_РО = 20·4 = 80. (60)

Площадь отделения мойки деталей, м²

S_ОМ = F_ОМ·К_ОМ = 20·3 = 60. (61)

Площадь отделения сортировки, м²

S_ОС = F_ОС·К_ОС = 15·2 = 30. (62)

Площадь испытательного отделения, м²

S_ИО = F_ИО·К_ИО = 25·4 = 100. (63)

Площадь отделения ремонта электрооборудования, м²

S_ОЭ = F_ОЭ·К_ОЭ = 15·5 = 75. (64)

Площадь отделения ремонта корпусных деталей и рам, м²

S_ОК = F_ОК·К_ОК = 20·3,5 = 70. (65)

Площадь цеха сборки машин и агрегатов, м²

S_С = F_С·К_С = 20·4 = 80. (66)

Площадь малярного отделения, м²

S_М = F_М·К_М = 40·2 = 80. (67)

Площадь кузнечно-прессового отделения, м²

S_КП = F_КП·К_КП = 24·3,5 = 84. (68)

Площадь термического отделения, м²

S_ТО = F_ТО·К_ТО = 24·3 = 72. (69)

Площадь электрогазосварочного отделения, м²

S_ЭГ = F_ЭГ·К_ЭГ = 25·5 = 125. (70)

Площадь гальванического отделения, м²

S_ГО = F_ГО·К_ГО = 20·3 = 60. (71)

Общая площадь производственных помещений, м²

F_О = F_МО + 200+80+60+30+100+75+70+80+80+84+72+125+60 =

, (72)

Площадь вспомогательных помещений: инструментальное и заточное отделения, кладовые инструмента и запасных частей, складские помещения и т.д., м²

F_О = (0,2…0,25) · F_О = (0,2…0,25) ·1216 = 243,2…304 (73)

Площадь административных помещений, м²

F_A = 0,06· F_О = 0,06·1216 = 72,96 (74)

Площадь бытовых помещений, м²

F_Б = 0,15·F_О = 0,15·1216 = 182,4 (75)

Окончательно площадь вспомогательных помещений принимается равной 300 м², площадь административных - 72 м² и площадь бытовых помещений - 182 м².

Общая площадь ремонтной базы, м²

F_ОБЩ = F_О + F_B + F_A + F_Б = 1216 + 300 + 72 + 182 = 1770. (76)

 

.2 Выбор схемы ремонтной базы

Схемы, конструкции и размеры производственных машиностроительных зданий унифицированы и регламентируются нормами Госстроя СН-118-68. Эти нормы применяют и для проектирования ремонтных предприятий.

Унифицированные здания предусматривают блочное размещение цехов и отделений предприятия, как правило, в одном многопролётном здании. Такое размещение цехов и отделений значительно снижает стоимость строительства и эксплуатации зданий, улучшает условия маневрирования при перепланировке производства.

Здания в плане должны быть близкими к квадрату или короткому прямоугольнику. В этом случае при одной и той же площади периметр здания является минимальным.

В соответствии с рассчитанной общей площадью ремонтной базы и площадями цехов и отделений определяется длина и ширина здания таким образом, чтобы они были кратны шагу колонн, принимаемому по табл. 6 [2].

В связи с производственной необходимостью схема производственного потока ремонта принимается прямоточная, без встречных и перекрестных грузопотоков.

Все цехи и отделения ремонтного предприятия делятся на зоны:

. Зона разборки. В неё входят участки: разборки и мойки оборудования, отделение сортировки, контрольно-сортировочный склад деталей;

. Зона сборки. В неё входят отделения: комплектовки, испытательное, малярное; цех сборки машин и агрегатов;

. Зона холодной обработки. В неё входят отделения ремонта электрооборудования и корпусных деталей, механический цех;

. Зона горячей обработки. В нее входят термическое, гальваническое, штамповочное, кузнечно-прессовое отделения;

. Зона сварки, в которую входят электрогазосварочное и газо-термическое отделения;

. Зона вспомогательных цехов и служб: инструментальное и заточное отделения, склады, трансформаторная подстанция и компрессорная станция;

. Зона движения грузопотоков;

. Зона административных помещений;

. Зона бытовых помещений.

Зоны 8 и 9 располагаются на верхних этажах в торцевой (или продольной) части здания.

6.3 Определение параметров пролета здания ремонтной базы

Основными параметрами пролета здания являются (рис. 2): ширина пролета L; шаг колонн t в направлении продольной оси пролета; сетка колонн L ´ t; высота до подкрановых путей H₁; высота пролета H (расстояние от пола до нижней части несущих конструкций перекрытия); строительная высота H_C; длина пролета S (расстояние между осями крайних колонн здания в направлении продольной оси пролета).

Высота до подкрановых путей, м

Н₁ = А₂ + В = 3 + 4 = 7, (77)

где А₂ = 3 м - максимальная высота станков;

В = 4 м - зазор между станками и краном.

Высота пролета, м

Н = Н₁ + h = 10, (78)

где: h  2 м - расстояние от рельсовых путей до нижней части фермы.

Строительная высота, м

Н_С = Н + а = 10 + 2= 12, (79)

где: а = 2 м - высота фермы.

Длина пролета, м

S = t·n = 6·3 = 18, (80)

где:

n = 3 - число шагов колонн.

По рассчитанным выше параметрам выбираются по табл.6 [2] унифицированные размеры пролетов.

 

7. Управление энергомеханической службой рудника

Типовая структура энерго-механической службы Кия-Шалтырского нефелинового рудника представлена на рис.3. Во главе механической службы стоит главный механик рудника, который отвечает за безотказную работу, своевременное техническое обслуживание и ремонт всего оборудования рудника. Подчиняется главный механик непосредственно главному инженеру рудника.

За бесперебойное снабжение рудника электроэнергией отвечает главный энергетик рудника.

В подчинении главного механика рудника находится главный механик карьера, главный механик автотранспортного цеха, начальник центральных ремонтных мастерских (ЦРММ), главный механик дробильно-шихтовочного отделения (ДШО), главный механик участка механизации; в подчинении главного энергетика рудника - главный энергетик карьера. Они организуют, направляют и контролируют работу подчиненного им персонала.

С целью повышения гибкости и оперативности работы энерго-механической службы каждый участок (парк) эксплуатируемого оборудования - буровой, экскаваторный, автотранспортный и участок механизации имеет свою ремонтную службу, которая возглавляется своим старшим механиком. Старший механик экскаваторного парка является заместителем главного механика карьера.

Функции персонала энергомеханической службы предприятия определены должностными инструкциями.

Рисунок 1. Типовая структура электромеханической службы рудника

 

8. технология ремонта деталей машин и оборудования

 

.1 Ремонт металлических конструкций

В связи с высокой прочностью горных пород Кия-Шалтырского нефелинового рудника металлоконструкции эксплуатируемых горных машин (стрелы, рамы, балки рукоятей, ковши, платформы, пилоны и др.) в процессе работы подвержены значительным статическим и динамическим нагрузкам. Их отказы в большинстве случаев являются тяжелыми, устранение которых связано с длительным простоем машин.

При эксплуатации в металлоконструкциях могут возникать следующие повреждения и дефекты: трещины в элементах конструкции и в сварных швах, изгибы элементов, вмятины и разрывы в листовых элементах, срез и ослабление заклепок и болтов. Наиболее часто трещины появляются в местах концентрации напряжений, т.е. в местах подрезов, резких переходов и др.

В настоящее время применяются следующие методы ремонта металлоконструкций: вырубливание дефектных сварных швов и укладка новых, разделка трещин в элементах и их заварка с установкой при необходимости накладок, правка изогнутых элементов в холодном состоянии и с подогревом, замена заклепок и подтягивание болтов. Если в элементе металлоконструкции находится несколько различных деффектов, то его заменяют на новый.

В процессе капитального ремонта металлоконструкции разгружаются от тяжелых механизмов и противовесов. Оси металлоконструкции (стрел) выравниваются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. После этого приступают к осмотру и ремонту.

Технологический процесс ремонта металлоконструкций с трещинами включает операции разделки и заварки трещин, контроль наплавленного металла. Несквозные трещины разделывают (вырубают) на глубину большую, чем сама трещина (рис. 2).

Рисунок 2. Схема разделки несквозных трещин

Неглубокие трещины разделывают при помощи пневматических зубил, а глубокие вырезают ацитилено-кислородным пламенем. Сквозные трещины разделывают на всю толщину металла и по их концам сверлят отверстия для снижения концентрации напряжения и предупреждения дальнейшего распространения. При толщине металла 16-20 мм профиль заделки должен иметь V-образную форму, а при большой толщине - Х-образную. Шов должен быть чистым, ровным с плавными переходами наплавленного металла в основной металл.

Сварку металлоконструкции на ремонтной площадке производят ручным или полуавтоматическим способами, а в центральных ремонтных мастерских - преимущественно автоматически. Сварку выполняют аттестованные сварщики. В многослойных швах каждый последующий шов накладывают после очистки от шлака и осмотра предыдущего.

Заварку трещин в средней части элемента металлоконструкции можно производить от середины трещины к ее концам или от концов к середине. Для уменьшения внутренних напряжений целесообразен предварительный нагрев концов трещин до температуры 250-260⁰С. последовательность сварки стыка и заварки трещины при многослойной сварке показана на (рис.3), где цифрами обозначена последовательность наложения сварочных валиков. Сварка ведется качественными электродами, тип и марку которых выбирают в зависимости от марки свариваемой стали и условий работы металлоконструкции. Так, для сварки несущих конструкций из углеродистых сталей, работающих при температуре до - 40^оС, применяют марки электродов УОНИ 13/45, СМ-11, МР-3, ОЗС-3, ОЗС-4, УП-1/45, АНО-2, АНО-3; для сварки несущих конструкций из углеродистых горячекатаных нормализованных и термоупрочненных сталей, работающих при обычных температурах, - УОНИ 13/45, УОНИ 13/65, ДСК-50, УП-1/55, УП-2/55. сварка и наплавка ведется постоянным током электродами диаметром 3, 4, 5 и 6 мм.

Рисунок 3. Последовательность (показана цифрами) сварки стыка (а) и заварки трещин (б) при многослойной сварке

Все работы по сварке и газовой резке могут производится при температуре окружающего воздуха не ниже: +5⁰С - для сталей 50, 38ХГН, 34ХН1М, 35ХНЛ и 35ХМЛ; 0⁰ - для сталей МСт.5, 35Л, 09Г2С и 10ХСНД; -20⁰С для сталей МСт.3 и Г13Л. нельзя поизводить сварку и газовую резку на сквозняке, а также по закаленной поверхности всех сталей, кроме Г13Л.

Ремонт ковшей включает в себя, в основном, восстановление корпусов. Более подробно ремонт кошей рассмотрен в специальной части данного проекта.

Иногда при ремонте стрел и рам возникает необходимость установки вставок в листы металлоконструкции. Вставку вырезают в соответствии с конфигурацией контура, разделывают стенки листа и прихватывают сваркой в нескольких местах, а затем обваривают по контуру. Места сварки некоторых стыковых швов и заварных трещин усиливают накладками, толщина которых должна быть не более 0,7 толщины основного металла. Размеры наплавок выбирают из условия обязательного перекрытия тещины и возможностей приварки к другим элементам конструкции. Швы крепления накладок не должны пересекать швы конструкции и трещины. Усиливающие накладки приваривают фланговыми швами, расположенными под углом α = 30-90⁰ к ее нормальному сечению. При таком расположении шва в любое нормальное сечение попадают только небольшие участки с зоной термического влияния, подверженные действию силы Р (рис. 4).

Рисунок 4. Схема разделки несквозных трещин

Стальные втулки поворотных платформ, балок гусениц, лыж, консолей противовесов, ввареные в металлоконструкции, при износе вырезают и заменяют новыми. Отверстия растачивают по месту с помощью переносных приспособлений.

При ремонте металлоконструкции приходится заменять отдельные элементы (пояса, раскосы и др.) или части (балки рукоятей, секции стрел и др.) металлоконструкции. Для их изготовления должны использовать стали, предусмотренные чертежами завода-изготовителя.

Контроль сварных соединений наружным осмотром и промером швов позволяет выявить наплывы, прожоги, незаваренные кратеры, подрезы, наружные трещины, отступления от размеров шва и т.д. Внутренние дефекты в сварных швах (трещины, непровары, шлаковые включения и др.) проверяют ультразвуковыми дефектоскопами УЗД-НИИМ-5, ДУК-1ЗИМ и др.

Погнутые элементы металлоконструкций разрешается править с подогревом или в холодном состоянии, если в месте правки не возникает трещин и вмятин.

Ремонт заклепочных и болтовых соединений заключается в замене ослабленных заклепок (при простукивании молотком они издают дребезжащий звук), подтягивании ослабленных болтов (если позволяет резьба) или подкладывании под них шайб, а также разделке и заварке трещин между соседними отверстиями под заклепки и болты. Потерявшие первоначальную плотность посадки болты заменяют на новые большего диаметра, отверстия при этом развертывают.

 

.2 Ремонт корпусных деталей

К характерным дефектам многих корпусных деталей (редукторы, корпуса машин, блоки цилиндров, корпуса коробок передач, станины и др.) относится износ посадочных мест под подшипники, искажение формы отверстий из-за деформации, задиры этих поверхностей из-за активного поворачивания наружного кольца подшипника, различные трещины, коробление привалочных поверхностей, износ и повреждение резьбы в отверстиях, пробоины и другие повреждения. Трещины появляются вследствие неправильной эксплуатации (удары, перегрузки, несвоевременное устранение люфта) или конструктивных недостатков.

В корпусных деталях часто оказываются нарушенными соосность отверстий под подшипники валов, параллельность этих отверстий между собой и межосевые расстояния.

Технологический процесс ремонта корпусных деталей в общем случае включает восстановление размеров отверстий под подшипники, резьбы, заварку трещин.

Ремонтируют изношенные посадочные отверстия под подшипники двумя способами: предварительной расточкой, наплавкой и окончательной расточкой отверстия; рассточкой под запрессовку ремонтной втулки или втулки ремонтного размера, запрессовкой втулки и ее расточкой.

При небольшом износе отверстий эффективно электроимпульсное наращивание вращающимся электродом из красной меди, полимерные композиции, а при износе отверстий более чем 0,3 мм - железнение и др.

При железнении покрытие получают осаждением холодных высококонцентрированных хлористых или сульфатных электролитов. Режим электролитического осаждения выбирают таким, чтобы покрытие получалось ненапряженным, с твердостью до НВ 300-400 и хорошо подвергалось механической обработке на расточных станках.

Посадочные гнезда под вкладыши подшипников в корпусных деталях ремонтируют наплавкой постелей чугунными прутками или латунью с последующей расточкой. Коробление привалочных поверхностей, забоины и царапины устраняют фрезерованием, шлифованием или шабрением.

Трещины в чугунных деталях устраняют заваркой ацителено-кислородным пламенем с редварительным нагревом детали до 650 ⁰С. присадочным материалом служат чугунные прутки марки А или НЧ-1, а флюсом - бура. После заварки трещин детали подвергают медленному охлаждению для снятия внутренних напряжений.

Ремонт стальных корпусных деталей производят главным образом с помощью электросварки.

 

.3 Ремонт валов и осей

Основными дефектами валов и осей являются износ шеек и цапф, посадочных мест, шпоночных пазов и шлицевых участков, а также изгиб и скручивание. Валы, имеющие остаточную деформацию скручивания и трещины, ремонту не подлежат.

Валы и оси, имеющие изношенные шейки, цапфы и посадочные места, могут быть восстановлены путем их обработки под ремонтный размер, установкой дополнительной детали, наплавкой гальваническими покрытиями, металлизацией.

При ремонте посадочных поверхностей валов восстанавливают первоначальный диаметр, устраняют конусность и элипсность, а также задиры и царапины. Шейки валов, сопрягаемые с подшипниками скольжения, часто восстанавливают под ремонтный размер. Подшипники для таких валов изготовляют с соответствующими ремонтными размерами.

Ручную наплавку шеек валов и цапф осей производят стальными электродами УМ-7, ОММ-5, УН-250, рассредоточенными валиками, направленными параллельно оси вала, а также по спирали, и по образующей наложением швов через 90-180⁰, что предотвращает коробление детали. Применяется также восстановление валов автоматической наплавкой под слоем флюса и вибродуговой наплавкой.

При большом износе шейки валов подвергают металлизации напылением с последующей механической обработкой. Для напыления посадочных поверхностей применяют проволоку У7, У10, У11 диаметром 1,5-1,8 мм.

При износе шеек валов до 0,2 мм на сторону их восстанавливают хромированием. Валы сложной конфигурации восстанавливают нанесением хромового покрытия безванным способом.

Задиры и царапины на шейках, составляющие менее 30% всей посадочной поверхности, устраняют местной зачисткой. Если задиры расположены на большой площади, то производят переточку посадочной поверхности.

В тех случаях, когда наплавку, гальванические покрытия и другие способы восстановления реализовать технологически нельзя или экономически нецелесообразно, валы ремонтируют напрессовкой втулок, колец, бандажей, запрессовкой и приваркой специально изготовленной части вала (хвостовика) и т.д. Если втулки воспринимают большие осевые нагрузки, то их после напрессовки закрепляют штифтами или приваривают, а затем подвергают механической обработке под необходимый размер.

Изношенные шлицы вала могут быть восстановлены: наплавкой изношенных поверхностей, сплошной заплавкой шлицевых впадин и наплавкой поверхностей; заменой шлицевой части вала; раздачей.

Восстановление шпоночных пазов возможно уширением изношенного паза с постановкой новой шпонки ремонтного размера, изготовлением шпоночного паза на новом месте или наплавкой стенок изношенного паза с последующей обработкой.

9. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

.1 Организация ремонта ковшей экскаваторов ЭКГ-10

Ковш экскаватора типа ЭКГ является - главным элементом его рабочего оборудования. С помощью ковша производится основной процесс экскавации - зачерпывание полезных ископаемых или пород вскрыши с последующим перемещением их к месту разгрузки. В условиях работы Кия-Шалтырского нефелинового рудника ковши экскаваторов подвержены деформации и интенсивному абразивному износу. Сложившаяся экономическая ситуация не предоставляет возможным приобретение новых ковшей в достаточном количестве из-за высокой их стоимости, в то же время причины выхода из строя ковшей свидетельствуют о возможности повторного использования их после реставрации, поэтому актуальной задачей является восстановление преждевременно вышедших из строя ковшей.

Основными требованиями ремонта ковшей экскаваторов являются:

1. Ремонт ковшей не должен снижать их ресурса;

2.      Запрещаются ремонтные операции, создающие концентрацию напряжений в металлоконструкции ковша, а также операции, изменяющие характер соединения деталей;

.        В отремонтированных металлоконструкциях должны, как правило, полностью восстанавливаться начальные показатели их качества (чистота рабочих поверхностей, твердость и структура металла и др.);

.        При выборе методов ремонта (восстановления) ковшей необходимо учитывать назначение ковша и характер его нагружения, материал ковша и вид термообработки, вид изнашивания и величины износа, условия работы экскаватора и др.;

.        При выборе методов ремонта (восстановления) ковшей предпочтение следует отдавать методам, позволяющим полностью восстановить или увеличить ресурс ковша по сравнению с ресурсом нового ковша, более простых и экономичных в осуществлении.

Ковш экскаватора ЭКГ имеет сварно-литую конструкцию. Основными местами интенсивного абразивного изнашивания ковша являются: боковые и задняя стенки, днище, пята, зубья, проушины. Кроме того, возможны сильные вмятины и разрывы днища и корпуса, разрывы проушин и др. Последнее характерно при работе экскаватора в плохо разрыхленном забое.

К способам восстановления ковшей относятся следующие [7]: ручная наплавка; автоматическая наплавка под слоем флюса; автоматическая вибродуговая наплавка; металлизация напылением; хромирование осталивание; обработка на ремонтный размер. К рекомендуемым и легко осуществимым относятся: ручная наплавка; автоматическая наплавка под слоем флюса.

Ковш экскаватора ЭКГ-10 представляет собой тяжелую и относительно большую металлоконструкцию. В условиях центральных ремонтных мастерских Кия-Шалтырского нефелинового рудника, в связи с повышенной трудоемкостью ручной наплавки ковшей, для их восстановления применяют автоматическую вибродуговую наплавку. На рис. 5 представлена установка для механизированной наплавки изношенных поверхностей ковша.

Рисунок 5. Установка для механизированной наплавки изношенных поверхностей ковша: 1 - наплавочная самоходная головка (трактор); 2 - направляющая линейка; 3 - стапель; 4 - ковш

Ремонт ковшей, в основном, состоит из ремонта корпуса, днища и пяты. Восстановление зубьев нецелесообразно в связи с повышенным их износом. Ресурс новых зубьев составляет около 168 часов (1 неделю) непрерывной работы экскаватора, затем они снимаются и отправляются на переплавку на Ачинский глиноземный комбинат.

Корпус ковша отлит из стали 110Г13Л и поэтому трещины в нем должны завариваться аустенитовыми сварочными электродами. При ручной наплавке режущей кромки ковша применяют электроды Т-620, КБХ-45, ХР-19 и др. При износе отдельных мест передней стенки более 85% от толщины, а также при наличии значительных продольных сквозных трещин, корпус следует заменить. Втулки проушин задней стенки, имеющие значительный износ или ослабленную посадку, заменяют новыми.

Ремонт днища ковша чаще всего состоит из замены листа днища или изломанной петли. При изломе двух петель днище не ремонтируется. Ремонт, как и изготовление днища, удобнее производить на специальном приспособлении - стапеле, который позволяет точно выдержать требуемые размеры и, прежде всего, размер между петлями. Места разрывов, грубых вмятин и скопления трещин в местах вырезают с установкой заплаты. Трещины в сварных швах разделывают и заваривают.

Одним из наиболее целесообразных материалов зубьев ковшей экскаваторов типа ЭКГ является сталь 110Г13Л. Эта сталь обладает свойствами само упрочнения рабочих поверхностей под действием ударов и больших удельных давлений, вызывающих наклеп металла. Эффект само упрочнения тем больший, чем большие удары и удельные нагрузки испытывают рабочие поверхности. Внутренние слои правильно термически обработанных (закалка на аустенит) деталей сохраняют вязкость.

Изношенные поверхности пяты восстанавливаются ручной наплавкой электродами Т-620, КБХ-45, ХР-19 и др. Изношенные проушины исправляют заваркой с последующей механической обработкой до чертежного размера.

В табл. 6 представлена технологическая карта наплавки изношенных поверхностей ковша экскаватора ЭКГ-10. Эскиз ковша представлен на рис. 6.

Рисунок 6. Эскиз ковша экскаватора ЭКГ-10: 1 - днище; 2 - задняя стенка; 3 - передняя стенка; 4 - сменные зубья

10. техника безопасности при ремонте машин и оборудования

Отличительной особенностью Кия-Шалтырского нефелинового рудника является наличие оборудования большой единичной мощности, а также наличие другого сложного и травмоопасного оборудования. Соблюдение правил техники безопасности при производстве ремонтных работ позволяет предупредить несчастные случаи, создать полную безопасность труда работающих и способствует повышению их производительности. Для этого ремонтный персонал должен знать правила и инструкции по технике безопасности, уметь пользоваться защитными и противопожарными средствами, оказывать первую медицинскую помощь, иметь соответствующие группы допуска для работ в электроустановках, крановщики - права для работы на кране, стропальщики - удостоверение стропальщика и т.д.

Ремонт машин допускается после полной их остановки, блокировки пусковых аппаратов, приводящих в действие механизмы, или отключения питающего кабеля с соблюдением организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ. Запрещается производить ремонтно-монтажные работы в непосредственной близости от открытых движущихся механических установок, а также вблизи электрических проводов и оборудования, находящихся под напряжением, без ограждения.

Для ведения монтажных работ на высоте допускаются люди не моложе 1 лет с хорошим здоровьем.

Монтажные работы на высоте на открытом воздухе при скорости ветра более 10-12 м/с, грозе, температуре воздуха ниже -30 ⁰С, а также гололеде, сильном снегопаде и тумане запрещаются. Применяемые при ремонте устройства, установки, краны, грузозахватные приспособления, стропы должны отвечать требованиям Правил устройства и безопасности эксплуатации грузоподъёмных средств. Они должны подвергаться испытанию не реже 1 раза в год под нагрузкой, превышающей рабочую на 25 %. Тали и домкраты должны быть самотормозящимися и удерживать поднятый груз на высоте. Гидравлические и пневматические домкраты должны иметь устройства, не допускающие опускания груза при прекращении работ насоса или при повреждении труб, соединяющих насос с домкратом.

Место ремонта машин в условиях действующего цеха должно быть ограждено и иметь предупредительные надписи. Рабочие, занятые на этих работах, должны иметь предохранительные шлемы и быть специально проинструктированы о возможных опасностях.

Напряжение электроинструмента должно быть не выше 220 В в помещениях без повышенной опасности и вне помещения. Корпус электроинструмента на напряжение выше 36 В должен иметь специальный зажим для заземления. Питание электроинструмента и переносных светильников от автотрансформатора запрещается.

Перед мойкой деталей керосином кожа рук должна быть смазана вазелином. При промывании деталей в щелочных растворах необходимо пользоваться резиновыми перчатками.