Требования к выполнению проекта

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

На технологическое направление в рамках Постановление Правительства РФ № 1312

«Разработка и освоение серийного производства высокопроизводительных проходческих комплексов сверхтяжелого класса для проведения подготовительных выработок по крепким породам с применением современных дистанционного управления и мониторинга забойных процессов».

Роль и место проекта в решении стоящих задач в сфере

Государственных интересов.

В настоящее время народном хозяйстве большое применение получило использование высокопроизводительных проходческих комплексов сверхтяжелого класса для проведения подготовительных выработок по крепким породам, как в горнодобывающей отрасли, так и при строительстве подземных сооружений, различных тоннелей и т.д. В настоящее время только на рудниках АК «Алроса» используется более 50% таких машин. Анализ рынка потребления подтверждает растущий спрос на данную продукцию. При этом Россия является чистым импортёром. Так в 2013г. импорт составил 4 штуки на сумму более 1 млрд. руб. вместе с запасными частями.

По оценкам в 2014-2020гг. ожидается стабильный рост объёма продаж, который будет расти в среднем на 20-25% в год.

Доля производства подобных комбайнов отечественной промышленности в 2012-2014г.г. составила 0%. Доля импорта составила – 100%.

В настоящее время по предложению Президента прорабатываются вопросы и готовятся законодательные планы по импортозамещению. При этом мировые тенденции в использовании высокопроизводительных проходческих комплексов типа КП330 ведут к применению более прогрессивной технологии проведения подготовительных горных выработок. В связи с применением подобных комплексов в мировой практике, при освоении производства комплексов появится возможность расширения поставок на экспорт.

Создание комплекса обеспечит высокую скорость проходки подготовительных выработок и как следствие, позволит увеличить добычу полезных ископаемых и сократит сроки строительства подземных сооружений.

Кроме того, указанные разработки и изготовление на их основе позволят:

- обеспечить высокую степень безопасности и требуемые санитарно-гигиенические условия при работе обслуживающего персонала;

- обеспечить эргономическое удобство и оперативность реагирования на управление процессом работы;

- получить конкурентоспособную импортозамещающую продукцию;

- значительно снизить трудоемкость и стоимость изготовления за счёт применяемой технологии по сравнению с аналогами.

Цели и задачи проекта.

Цели проекта.

2.1.1. Создание проходческого комбайна КП330 сверхтяжелого класса избирательного действия, со стреловидным исполнительным органом, с повышенной энерговооруженностью исполнительного органа, не уступающего техническому уровню аналогичных комбайнов ведущих зарубежных фирм.

2.1.2. Создание на базе комбайна типа КП330 высокопроизводительных проходческих комплексов сверхтяжелого класса для проведения подготовительных выработок по крепким породам.

2.1.3. Разработка методики и высокопроизводительной технологии разрушения горных пород высокой крепости.

2.1.4. Разработка методики расчетов и проектирования уникальных исполнительных органов для разрушения крепких горных пород.

2.1.5. Разработка современных систем обеспечения безопасности, в т. ч. для борьбы с пылью.

2.1.6. Разработка методики испытания и отработки конструкции комбайнов высокопроизводительных проходческих комплексов сверхтяжелого класса для проведения подготовительных выработок по крепким породам.

2.1.7. Разработка систем управления и диагностики с использованием передовых технических решений, позволяющих контролировать все основные параметры при работе оборудования.

2.1.8. Освоение и реализация производства опытных образцов проходческого комплекса (комбайна) на основе разработанной конструкторской и технологической документации.

2.2. Задачи проекта:

2.2.1. Анализ существующих конструкций аналогов и выбор основных параметров проходческих комплексов.

2.2.2. Разработка и поиск новых компоновочных и конструктивных решений.

2.2.3. Определение конструктивных параметров проходческого комбайна КП330.

2.2.4. Разработка методики расчетов и проектирования уникальных исполнительных органов для разрушения крепких горных пород.

2.2.5. Расчет прочности узлов и деталей методом конечных элементов при статическом и динамическом нагружении.

2.2.6. Разработка кинематической, гидравлической и электрической схем комбайна типа КП330.

2.2.7. Разработка технологической схемы и увязка элементов проходческого комплекса.

2.2.8. Проработка конструкции элементов комплекса на технологичность.

2.2.9. Определение технологических параметров изготовления комплекса.

2.2.10. Разработка методики проведения ресурсных испытаний с применением методов неразрущающего контроля материалов и конструкции.

2.2.11. Создание опытного образца проходческого комплекса.

2.2.12. Определение состава необходимого оборудования для серийного изготовления комплекса.

2.2.13. Разработка технологии для серийного производства элементов проходческого комплекса.

2.2.14. Калькулирование сырья и материалов для серийного производства. Определение поставщиков сырья и материалов.

2.2.15. Разработка планировки производственных помещений. Определение требований к помещениям, энергоносителям для серийного производства комплекса.

Требования к выполнению проекта

3.1. Работы, проводимые в ходе реализации проекта, должны базироваться на новейших достижениях в области создания и проектирования комплексов, технологий их изготовления и применения.

Предлагаемые конструкторские, технологические, материаловедческие , или иные решения должны быть обоснованы и подтверждены экспериментальными исследованиями. Результаты исследований должны соответствовать прогнозируемому научно-техническому уровню на период до 2020г. и должны быть конкурентоспособными по отношению к существующим и, прежде всего, зарубежным аналогам.

При реализации проекта должны быть исследованы, выбраны и обоснованы средства и методы, обеспечивающие решение поставленных задач, показана их эффективность для практического применения.

В процессе выполнения работ должны соблюдаться требования по метрологическому, методическому и информационному обеспечению, требования по обеспечению безопасности для жизни и здоровья персонала, а также требования по охране окружающей среды.

3.2. В результате проекта должны быть разработаны:

3.2.1. Конструкторская документация на высокопроизводительный проходческий комплекс сверхтяжелого класса для проведения подготовительных выработок по крепким породам, включая проходческий комбайн КП330.

3.2.2. Расчеты на статическую и динамическую прочность (или иные). Математическая модель работы узлов и деталей комбайна при статическом и динамическом нагружении.

3.2.3. Разработка методики расчетов и проектирования исполнительных органов различных типов для разрушения крепких пород.

3.2.4. Разработка математической модели разрушения забоя рабочим органом для отработки конструкции и схемы разрушения спроектированных органов.

3.2.5. Разработка полноразмерного стенда для отработки различных исполнительных органов и схем разрушения.

3.2.6. Разработка методики проведения ресурсных испытаний.

3.2.7. Разработка методики испытаний системы обеспечения безопасности, включая системы пылеподавления.

3.2.8. Разработка методики проведения испытаний систем дистанционного управления и мониторинга рабочих процессов в забое.

3.2.9. Разработка конструкторской документации на испытательные стенды и оснастку:

- стенд для отработки схемы разрушения;

- стенд для проведения ресурсных испытаний;

- стенд для отработки систем обеспечения безопасности и пылеподавления;

- стенд для проверки систем управления и мониторинга забойных процессов;

3.2.10. Программа и методика предварительных (заводских) и приемочных (эксплуатационных) испытаний проходческого комбайна КП330.

3.2.11. Технологическая документация для изготовления узлов и деталей.

3.2.12. Конструкторская документация на оснастку для изготовления опытного образца изделия.

3.2.13. Рабочая конструкторская документация на опытный образец комбайна.

3.2.14. Рабочая конструкторская документация на серийное производство проходческого комплекса.

3.2.15. Технологическая документация на серийное производство проходческого комплекса

3.2.16. Проект планировки производственного помещения для серийного выпуска комплекса.

3.2.17. Техническое задание на необходимое оборудование для серийного производства комплекса.

3.3. В ходе проекта должны быть изготовлены:

3.3.1. Экспериментальные образцы деталей и узлов проходческого комбайна КП330 для проведения исследовательских работ и стендовых испытаний.

3.3.2. Стенды для испытаний:

- стенд для отработки схемы разрушения;

- стенд для проведения ресурсных испытаний;

- стенд для отработки систем обеспечения безопасности и пылеподавления;

- стенд для проверки систем управления и мониторинга забойных процессов.

3.3.3. Модельная и технологическая оснастка для изготовления опытных образцов.

3.3.4. Оснастка для проведения заводских и промышленных испытаний опытных образцов комплекса.

3.3.5. Опытный образец проходческого комбайна КП330 двух исполнений.

3.3.6. Оснастка для серийного производства с приобретением необходимого оборудования.

Технические требования.

Состав изделия

4.1.1 Комплекс должен состоять из следующего оборудования:

– проходческий комбайн с исполнительным органом избирательного действия мощностью до 330 кВт;

– подвесной или напочвенный ленточный перегружатель;

– приемное устройство (самоходный бункер-накопитель);

– самоходный вагон.

4.1.2 Проходческий комбайн должен состоять из следующих составных частей:

- стреловидного телескопического исполнительного органа с двумя поперечно-осевыми режущими барабанами (три-четыре исполнения под различные горно-геологические условия);

- узла поворота турели;

- гусеничной ходовой части c гидроприводом на каждую гусеницу;

- питателя с активными уширителями и гидроприводом на каждый нагребной элемент – звезду;

- конвейера с подъёмно-поворотной хвостовой частью и возможностью установки на концевой части конвейера течки или подвесного ленточного перегружателя;

- средств повышения устойчивости комбайна – аутригеров, разнесенных на ширину комбайна и используемых как дополнительные удерживающие устройства на углах ± 18°;

- устройства для подъёма и удержания верхних элементов крепи;

- площадок для размещения рабочего, производящего затяжку элементов крепления;

- устройства для подсоединения дополнительного гидрооборудования (подразумеваются гидроинструмент, гидравлические бурильные установки и т.п.);

- системы орошения мест пылевыделения (распыление воды форсунками на зоны разрушения и перегрузки горной массы);

- замкнутой системы охлаждения двигателя исполнительного органа и гидросистемы комбайна;

- мест, предусмотренных конструкцией комбайна, для установки и подключения метан-реле;

- автоматизированного централизованного стационарного нагнетателя консистентной смазки в наиболее ответственные соединения комбайна;

- электро- и гидрооборудования с возможностью ручного управления комбайном с рабочего места машиниста, выполненного со съёмной защитной крышей, или дистанционного радиоуправления;

Комбайн должен демонтироваться на составляющие части с грузозахватными приспособлениями, удобные для спуска в шахту и транспортирования по горным выработкам.

Требования назначения.

4.2.1 Основные технические характеристики проходческого комбайна КП330

4.2.2 Конструкция комбайна должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 50703-2002, ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.2.106-85, ТР ТС 010/2011, ПБ-03-428-2002, ПБ-05-618-2003, ПБ-03-553-2003, «Нормативов по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов»; «Гигиенических требований к горным машинам и механизмам для угольных шахт»; СанПиН 2.2.3.570-96; СН 2.2.4/2.1.8.562-96; СН.2.4/2.1.8.566-96; ГН 2.2.5.1313-2003 и действующих нормативных документов по технике безопасности.

Общие технические требования к изготовлению комбайна должны соответствовать ОСТ 12.44.107-79.