Рынок РФ и СНГ станков шарошечного бурения взрывных скважин на открытых горных работах представлен линейками как российских, так и зарубежных производителей. Основным российским производителем станков шарошечного бурения для открытых горных работ являются Рудгормаш (г. Воронеж). Зарубежные производители буровой техники для открытых горных работ, представленные на рынке РФ и СНГ – Epiroc (ранее Atlas Copco) и Sandvik.
Проанализирована потребность рынка в буровых станках. Приведено описание конструктивных особенностей и технических характеристик бурового станка МР-200 продуктовой линейки ИЗ-КАРТЭКС.
Основными техническими характеристиками буровых станков шарошечного бурения являются: номинальный диаметр бурения (мм), глубина бурения (м), усилие подачи (кН), рабочая масса (т), производительность компрессора (м3/мин), тип привода станка. Для систематизации выпускаемых в мире линеек станков, представленных на рынке, они были распределены по совокупности параметров: диаметру разбуриваемой скважины, усилию подачи и массе на 5 основных классов (таблица 1).
Epiroc производит буровые станки всех классов. Sandvik не выпускает станки V класса с диаметром бурения более 350 мм. Caterpillar не производит станки I класса с диаметром бурения 150 мм. Komatsu выпускает станки шарошечного бурения III-V классов. «Рудгормаш» предлагает рынку линейку буровых станков с диаметром бурения от 160 до 310 мм.
По типу привода станки более лёгких классов, как правило, выпускаются с дизель гидравлическим приводом, т. е. силовой агрегат включает в себя дизельный двигатель и насосный агрегат, обеспечивающий работу основных и вспомогательных приводов. Станки более тяжёлых классов комплектуются электрическим приводом. Зарубежные производители производят буровые станки как с дизельным, так и с электрическим приводом. Российские производители выпускают буровые станки в основном с электроприводом.
По данным горнодобывающих предприятий России, открытых источников печати и сведений таможенной базы РФ за период 2007-2017 гг. на российские предприятия по добыче полезных ископаемых открытым способом было поставлено 626 шарошечных станков с диаметром бурения скважин 150-310 мм (рисунок 1).
Основную долю рынка – 92 % составляют станки производства Atlas Copco и Рудгормаш, контролирующие 49 % и 43 % соответственно.
Доли поставок буровых станков по предложенным классам (таблица 1) за рассматриваемый период распределяются следующим образом: на буровые станки II класса приходится 53% от всего объема поставленных на рынок РФ буровых станков, III класса – 43 %, на I и IV класс приходится по 2%. Буровые станки массой 150-200 т для бурения взрывных скважин диаметром от 350 мм на рынок РФ не поставлялись. Динамика поставок станков шарошечного бурения на рынок РФ по классам представлена на рисунке 2.
Учитывая вышеизложенное, на российском рынке буровых станков сложилась следующая ситуация: более 50% спроса покрывается импортом, а в случае дизель-гидравлических станков среднего класса покрывается импортом полностью. Таким образом, существует ниша для вывода на рынок отечественного дизель-гидравлического шарошечного станка.
ИЗ-КАРТЭКС имеет компетенции и опыт в производстве буровых станков IV класса с номинальным диаметром бурения скважин 270-310 мм. В 1996 году совместно со специалистами Лебединского ГОКа был разработан буровой станок шарошечного бурения СБШ-270 (рисунок 3). По усилию подачи, равному 350-450 КН, СБШ-270 относится к IV классу станков с диаметром бурения 270-310 мм. В настоящее время произведено и поставлено на горнодобывающие предприятия России и дальнего зарубежья 25 единиц станков СБШ-270 и его модификаций, в том числе 5 станков СБШ-270А с удлиненной мачтой «single-pass drilling» для бурения скважин в один проход без наращивания бурового става.
Перспективная линейка буровых станков ИЗ-КАРТЭКС представлена в таблице 2. В настоящее время в соответствии с мировыми тенденциями в компании ведется разработка линейки станков шарошечного бурения классов 160-200 мм и 200-250 мм.
Учитывая спрос горнодобывающих предприятий на буровые станки II класса, в настоящее время разработана КД на буровой станок МР-200 и начато его производство. Разработка нового бурового станка ведется в партнерстве с компанией ООО «Новые технологии Западной Сибири», которая имеет большой опыт в сфере обслуживания, эксплуатации и ремонта станков вращательного бурения.
Станок МР-200 предназначен для бурения взрывных скважин диаметром 170-250 мм в породах до 14-й категории крепости по шкале Протодьяконова.
МР-200 комплектуется силовой установкой на базе дизельного двигателя производства Тутаевского моторного завода, от которого приводятся насосный агрегат и винтовой компрессорный блок GHH-Rand производительностью 34 м3/мин. Мощность двигателя 404,5 кВт.
Основные и вспомогательные механизмы полностью гидрофицированы, что позволяет существенно снизить их массу по сравнению с аналогичными узлами, имеющими электропривод. Вращатель верхнего типа обеспечивает вращение бурового става со скоростью до 160 об/мин и моментом 10 000 Нм. Механизм подачи с приводом от гидроцилиндров развивает усилие 240 кН и обеспечивает скорость подъёма става из скважины до 60 м/мин.
Мачта станка рамной конструкции открытого типа выполнена из труб прямоугольного сечения из низколегированной конструкционной стали, таким образом достигается оптимальное соотношение веса и прочностных характеристиках металлоконструкции. Станок имеет возможность наклонного бурения с максимальным углом 30°, что обеспечивается специальным устройством стопорения мачты.
Гусеничные многоопорные тележки ходовой части станка оборудованы индивидуальными гидроприводами мощностью 123 кВт на каждую гусеницу, обеспечивающими передвижение станка со скоростью до 2,7 км/ч. Гусеничные тележки крепятся к несущей раме станка через балансирный подвес, что позволяет сглаживать неровности грунта при передвижении и снижать нагрузки на металлоконструкции станка.
Станок оборудован новой эргономичной кабиной рассчитанной на одновременное пребывание двух человек. Место оператора позволяет выполнять все операции технологического процесса бурения одним человеком.
При конструировании кабины было уделено особое внимание виброзащите оператора. Также кабина оборудована системами вентиляции и фильтрации забортного воздуха, кондиционирования и обогрева.
Рабочее место оператора обеспечивает хороший обзор бурового стола, мачты и бурового става, а также обзор по обоим направлениям движения станка.
Освещение буровой площадки (забоя) осуществляется виброзащищёнными светодиодными прожекторами повышенной надёжности с длительным сроком эксплуатации, специально разработанными для применения на буровых станках.
Станок оборудован системой сухого пылеулавливания для фильтрации воздуха, выходящего из скважины от пыли и буровой мелочи. Система оборудована сменными фильтроэлементами и модулем обратной продувки, что существенно продлевает срок службы фильтроэлементов.
При разработке нового бурового станка был учтен опыт эксплуатации буровых станков производства ИЗ-КАРТЭКС, а также опыт эксплуатации и обслуживания аналогичных станков на горнодобывающих предприятиях России. Применённые и разработке станка МР-200 конструктивные и технологические решения, а также опыт создания тяжёлой карьерной техники позволяют создать конкурентоспособный буровой станок, отвечающий всем современным требованиям к надежности, технологии, дизайну и прочим критериям.
Приступить к испытания опытного образца планируется во втором квартале 2019 года. Опытно-промышленная эксплуатация бурового станка МР-200 будет проходить на одном из разрезов Кузбасса.
Текст и фото:
Коллектив ООО «ИЗ-КАРТЭКС имени П.Г. Коробкова»
Андрей Стрекалов, генеральный директор
Тарас Донченко, к.т.н., начальник отдела маркетинга
Даниил Шибанов, к.т.н., менеджер продукта
Станислав Тихомиров зав. конструкторским отделом, главный конструктор проекта
196650, г. Санкт – Петербург, Колпино
Ижорский завод, д. б/н
тел: (812) 322-83-72, факс: (812) 322-87-61
iz-kartex@iz-kartex.com
iz-kartex.com
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.