Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования
Розроблено нову класифікацію відмов гірничо-шахтного устаткування, що дозволяє обґрунтувати раціональні підходи до оцінки й розробки заходів щодо підвищення надійності технологій гірничих робіт. A new classification of mining equipment failures is developed. It allows to ground rational approaches t...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физико-технические проблемы горного производства |
|---|---|
| Дата: | 2005 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
2005
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/190029 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования / И.В. Антипов, Э.Ю. Сухаревский // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2005. — Вип. 8. — С. 207-213. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860061428487028736 |
|---|---|
| author | Антипов, И.В. Сухаревский, Э.Ю. |
| author_facet | Антипов, И.В. Сухаревский, Э.Ю. |
| citation_txt | Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования / И.В. Антипов, Э.Ю. Сухаревский // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2005. — Вип. 8. — С. 207-213. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физико-технические проблемы горного производства |
| description | Розроблено нову класифікацію відмов гірничо-шахтного устаткування, що дозволяє обґрунтувати раціональні підходи до оцінки й розробки заходів щодо підвищення надійності технологій гірничих робіт.
A new classification of mining equipment failures is developed. It allows to ground rational approaches to estimation and development of measures on the increasing of mining technologies reliability.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:04:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
Технико-экономические проблемы горного производства
Разоел 4. Технико-экономические проблемы горного производства
У ДК 622.002.5 .004.6 .003.1
Н О В А Я К Л А С С И Ф И К А Ц И Я О Т К А ЗО В Г О Р Н О -Ш А Х Т Н О Г О
О Б О Р У Д О В А Н И Я
д.т .н . А нтипов И .В . (ИФГП Н АН Украины), инж. С ухаревский Э .Ю .
("Донспецресурс" г. Донецк)
Розроблено нову класыфшацт в1дмов г^рничо-шахтного встаткування що
дозволяв обсрунтувати рацюналът тдходи до оцшки й розробки заходов щодо
тдвищення надшност! технологш гфничих роб:т.
Х Е \У С ЕА881Р1САТ1СЖ О Т М1М1ЧС Е 01Л Р М Е М Т Р А 1Ы Ж Е 8
Ап1уроу Г.У., 8 ийагеу*кн Е.Уи.
А пек с1оххфсаИоп о / /ш'ш'щ* ецшртепI / ЪИигез 1з Аеуе1ореА. II аПокз 1о
§гоипА га(юпа1 арргоаскез 1о ехПтаПоп апА Аеуе!ортеп1 о / те ах иге х оп 1ке т-
сгеазтц о(т т т $ (есУтЫо^ех геИаЫН(у,
Проблема обеспечения высокой надежности является наиболее важ
ной в области создания и эксплуатации горно-ш ахтного оборудования.
Роль надежности как важнейшего показателя качества изделий машино
строения особенно возросла в связи с созданием сложных высокопроизво
дительных систем забойного оборудования, к которым относятся выемоч
ные комплексы. Простои горных машин и комплексов вследствие отказов
связаны со значительными производственными потерями Один час про
стоя современного очистного механизированного комплекса влечет за со
бой потерю 100-300 т угля, что может оказаться невосполнимым в течение
смены и суток и нарушить ритмичность работы всей шахты.
Решение вопросов проектирования, производства и эксплуатации
горного оборудования невозможно без использования основных полож е
ний теории надежности.
Надежность горно-ш ахтного оборудования характеризуется как
свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени зна
чения расчетных эксплуатационных показателей в установленных преде
лах, соответствующ их заданным режимам и условиям использования, тех
нического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.
При решении задач повышения эксплуатационной надежности гор
ных машин и механизмов определяющими являются факторы, влияющие
на коэффициент готовности очистного забоя и режимы работы, а также
факторы, влияющие на интенсивность отказов. Кроме того, необходимо
учитывать влияние системы разработки на уровень надежности функцио
нирования очистного забоя.
В настоящее время в системе "человек-машина-среда" наиболее изу
чена надежность техники. В работах [1-4] дается статистический анализ
эксплуатационной надежности горно шахтного оборудования. Различные
207
Технико-экономические проблемы горного производства
методы исследования и оценки надежности горно-шахтного оборудования,
а также классификации отказов предлагаются авторами работ [5-8]. В ча
стности, предлагается оценивать надежность очистных работ показателем
“технологическая готовность”, под которым подразумевается вероятность
работоспособного состояния системы с заданной производительностью [9,
10]. При этом возникающие технологические перерывы учитываются так
же, как и отказы последовательного типа с определенной интенсивностью
и временем восстановления. Влияние технологических перерывов на сни
ж ение производительности механизированного комплекса оценивается ко
эффициентом технологичности. В качестве основного критерия предлага
ется динамически изменяющаяся величину грузопотока из очистного забоя
[11, 12]. Для решения задачи управления надежностью оборудования оп
тимальным планированием резервов запасных частей используются мето
ды теории массового обслуживания [13].
Угледобывающий участок на современной шахте, являясь исходным
и важнейшим звеном в технологической цепи угольного производства, на
сыщен многими разнообразными и сложными машинами и механизмам]!
От надежности их функционирования зависят все технико-экономические
показатели как отдельного участка, так и шахты в целом
В процессе эксплуатации оборудования под воздействием различных
факторов происходит износ, повреждение и разрегулирование элементов
машин и механизмов, в результате отказывают ее отдельные компоненты и
снижается эффективность работы технологического звена Иными слова
ми, происходит постепенный переход их из состояния, характеризуемого
номинальными значениями, в состояние с худшими качественными харак
теристиками. В результате этого снижается производительность очистного
забоя, ухудшается качество выполнения машинами и механизмами своих
функций, то есть нарушается нормальное состояние горно шахтного обо
рудования.
Поэтому, возникает необходимость вернуть машины и механизмы в
состояние номинальных характеристик путем подрегулирования, замены
непригодных деталей и узлов, восстановления как отдельных элементов
машин, так и всей системы комплекса оборудования. Это требует опреде
ленных материальных и трудовых затрат, которые обусловлены необходи
мостью проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту.
Надежность характеризуется проявлением всех показателей качестпа
машин в процессе их эксплуатации. Если машина обладает низкой надеж
ностью, часто выходит из строя и больше находится в ремонте, чем в рабо
те, то, естественно, ее технические качества не могут быть практически
эффективно использованы.
Следовательно, надежность является наиболее общ им, комплексным
свойством, характеризующим качество лю бого технического изделия, ма
шины, аппарата, технологического процесса.
Поскольку комплексно-механизированные очистные забои оборудо
ваны различными по выполняемым функциям машинами и механизмами,
208
Технико-экономические нраЬагмы горного производства
их эксплуатационную надежность, техническое обслуживание и ремонт
необходим о рассматривать индивидуально для комбайнов, гидрофициро-
ванной кречи, забойных конвейеров, масло станций, электрооборудования
и других механизмов в соответствии с особенностями их работы, решая
целевую задачу обеспечения надежности эксплуатируемого оборудования
комплексно.
О борудование, входящ ее в состав очистного механизированного
комплекса, может быть восстанавливаемым и невосстанаьливаемым, если
проведение восстановления работоспособного состояния предусмотрено
или не предусмотрено в нормативно-технической и документации.
Объекты, для которых проведение ремонтов предусмотрено или не
предусмотрено в нормативно-технической документации называются со
ответственно ремонтируемыми и неремонтируемыми.
Например, очистные комбайны, забойные конвейеры и механизиро
ванные крепи относятся к восстанавливаемым и ремонтируемым объектам,
а насос или гидромотор подающ ей части комбайна, электродвигатели ком
байнов и конвейеров, гидростойки крепей - к невосстанавливаемым, так
как их работоспособность непосредственно на месте работы (в условиях
очистного забоя) не восстанавливается. В то ж е время они являются ре
монтируемыми объектами, так как восстановление их работоспособного
состояния производится на ремонтных предприятиях.
Предельным называется состояние оборудования, при котором его
дальнейш ее применение по назначению недопустимо (например, по усло
виям выполнения требований безопасности работ) или нецелесообразно
(выход заданных параметров за установленные пределы) либо восстанов
ление его исправного или работоспособного состояния невозможно или
нецелесообразно.
Термин "отказ" является одним из основьгчх понятий теории надеж
ности. Отказ - это событие, заключающееся в полной или частичной утрате
машиной или ее элементами работоспособности В отличие от отказа по
вреждение - это событие, заключающееся в нарушении исправного состоя
ния объекта при сохранении его работоспособного состояния.
Отказы очистных механизированных комплексов - это события, за
ключающиеся в прекращении или резком ухудш ении выполнения ими сво
ей основной функции выемки полезного ископаемого, а также в появлении
опасной ситуации для рабочих.
Комплексы горно-ш ахтного оборудования в целях исследования и
анализа их надежности разделяются на элементы и системы. Под элемен
том понимается объект, надежность которого изучается как единое целое,
независимо от его структуры и устройства составных элементов. Надеж
ность объекта как системы определяется в зависимости от структуры сис
темы и надежности входящих в ее состав элементов.
Если отказы функциональных машин и других элементов механизи
рованного комплекса и их связей вызывают нарушение работоспособно
сти, то они являются одновременно и отказами всего комплекса.
209
Отказы очистных механизированных комплексов, их элементов и
другого горно-шахтного оборудования могут быть классифицированы, по
следующим признакам:
причина, характер и условия возникновения;
- влияние на работу и характер утраты работоспособности оборудо
вания;
- взаимосвязь между собой и возможность осуществления контроля,
- влияние на безопасность работ;
- наличие внешних проявлений;
- способ, сложность и характер устранения;
- последствия и возможность последующ его использования оборудо
вания.
Все эти классификационные признаки разбиваются на классифика
ционные группы, которые представлены в таблице.
Технике экономические проблемы горного производства
Таблица 1. Классификационные группы и признаки отказов оборудования
Классификационные группы Классификационные признаки
А В озникновение отказа
А1 причины
А2 условия
АЗ характер
А4 взаимосвязь
Б В лияние отказа
Б1 контролируемость
Б2 внешние проявления
БЗ безопасность работ
Б4 последствия (состояние)
В У странение отказа
В1 характер
В2 способ
ВЗ совместимость
В4 сложность
Г П оследствия отказа
В соответствии с классификационными признаками отказы можно
разделить на группы, в которые войдут функциональные и параметриче
ские, безопасные и опасные, простые и сложные, внезапные и постепен
ные, зависимые и независимые, контролируемые и неконтролируемые, д о
пустимые и недопустимые, явные и скрытые, полные и частичные, конст
рукционные, технологические, эксплуатационные, ошибочные и др.
Исходя из этого, разработана классификация отказов оборудования
комплексно-механизированных очистных забоев, представленная на рис. I
Элемент может потерять работоспособность как в результате разру
шения, заклинивания, то есть прекращения функционирования, так и
210
Технико-экономические проблемы горного производства
Рис. 1. Классификация отказов горно-шахтного оборудования.
211
вследствие выхода какого-либо параметра за пределы допускаемой вели
чины Например: снижение сопротивления изоляции обмотки статора
электродвигателя комбайна ниже допускаемого уровня. Б этой связи все
отказы можно разделить на функциональные и параметрические.
Отказы элементов, при которых не возникает опасной ситуации и
имеется возможность осуществлять выемку полезного ископаемого, отнс
сятся к повреждениям, вызывающим неисправности механизированного
комплекса.
Опасными являются отказы, которые при возникновении, в процессе
их ликвидации или в последующ ем создаю т опасную ситуацию для рабо
чих. К опасным отказам относятся - разрывы тяговых цепей комбайнов и
стругов, поломки перекрытий секций крепи и др.Внезапные отказы возни
кают при резком, скачкообразном изменении одного или несколоких ос
новных параметров элемента в результате различных случайных воздейст
вий обычно физического характера.
Постепенные отказы характеризуются плавным изменением па
раметров элемента, например, в результате изнашивания, старения. Н еза
висимые отказы, в отличие от зависимых, не связаны с предшествующими
отказами других элементов. Примером зависимого отказа может служить
сход комбайна с направляющих в результате поломки соединений рештач-
ного става конвейера.
Контролируемые отказы выявляются средствами технической диаг
ностики или обслуживающим персоналом при проведении проверок и ос
мотров, а неконтролируемые не могут быть выявлены без частичной или
полной разборки оборудования.
Допустимые отказы возникают в результате естественного по
вреждения элементов при эксплуатации машин, недопустимые - в резуль
тате недостаточной прочности или интенсивного износа элементов. Н едо
пустимые отказы требую т повышенного внимания и полной их ликвида
ции.
Полный отказ приводит к нарушению всех функций, которые долж
на выполнять система. Он исключает всякую возможность возобновления
работы до его устранения. Устранение отказа требует восстановительных
работ, связанных с существенным расходом времени, материалов и
средств.
Частичные отказы позволяют пользоваться оборудованием по назна
чению с определенными ограничениями. Устранение неисправности не
требует замены детали, и эта неисправность может быть устранена обслу
живающим персоналом. Например, изгиб скребка конвейера, удлинение
тяговой цепи, вызывающее набегание звеньев на ведущ ую звездочку, сра
батывание турбомуфты конвейера, поломка режущ его зубка и др.
Установление причины и периода возникновения отказа с помощью
разработанной классификации позволяет обоснованно подходить к разра
ботке мероприятий по повышению надежности горно-шахтного оборудо
вания
Технжо экономические проблемы горного производства
212
Т ехнико-экономические, проблемы горного производства
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1. Беда Ф.П Оценка эксплуатационной надежности горношахтного об о
рудования // Уголь Украины.- 1982.- № 4,- С. 27 - 28.
2. Парижный В .А . Повышение надежности систем забойного оборудова-
ния//Уголь Украины -1984.-№ 12.-С .22-23.
3. Хорин В.Н., Рахутин Г.С. Основные положения методики определения
надежности комплексов оборудования с механизированными крепями и их
элементов.- М.. ИГД им. А .А . Скочинского, 1 964.- 28 с.
4. Гуляев В.Г., Оленица А.Г., Тарабаев А .В . Эффективные методы повы
шения надежности горнош ахтного оборудования и технологических звень
ев угольной шахты / / Известия вузов. Горный журнал.- 1988,- № 4,- С. 64 -
69.
5. Антипов И .В., Корнеев М.Ь. М оделирование надежности технологиче
ских процессов методом группового учета аргументов // "Теория и практи
ка проектирования, строительства и эксплуатации высокопроизводитель
ных подземных рудников".- М., 1990.- С. 202 - 203.
6 . Палант Д .Я ., Орехов Б.М., Богомолова И П. Требования по надежности
оборудования механизированных комплексов // Вопросы надежности в
горном деле,- Донецк; Донуги, 1969,- С 1 0 -2 0 .
7. Воробьев Б.М , Бурчаков А .С ., Ш ибаев Е.В. Надежность технологиче
ских схем и процессов угольных шахт.- М.; недра, 1975,- 237 с.
8 . Гетопанов В.Н., Рачек В.М . Проектирование и надежность средств ком
плексной механизации. М : Недра, 1986,- 208 с.
9. Бородин А.П. Оценка надежности очистных работ показателем техно
логической готовности // Создание технологии и техники добычи угля без
постоянного присутствия лю дей в забое шахт: Сб. науч тр,- М .. МГИ,
1984.- С. 7 4 - 75.
10. С олод В.И., Гетопанов В.Н., Ш пильберг И.Л. Надежность горных ма
шин и комплексов,- М.: МГИ, 1972.- 198 с.
11. Топчиев А .В ., Гетопанов В.Н ., Солод В .И ., Ш пильберг И.Л. Надеж
ность горных машин и комплексов,- М : Недра, 1968 - 8 8 с.
12. Кариман С .А., Шрамко В.М . Надежность производственных процессов
при подземной добы че угля,- М.: Наука, 1975.- 159 с.
13.Сапицкий К.Ф., Мирошников С.И., Чекавский В.И. Надежность техно
логических процессов эксплуатационного участка шахты,- М. Недра,
1978.- 182 с.
213
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-190029 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2664-1771 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:04:28Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Антипов, И.В. Сухаревский, Э.Ю. 2023-05-17T14:30:24Z 2023-05-17T14:30:24Z 2005 Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования / И.В. Антипов, Э.Ю. Сухаревский // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2005. — Вип. 8. — С. 207-213. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 2664-1771 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/190029 622.002.5.004.6.003.1 Розроблено нову класифікацію відмов гірничо-шахтного устаткування, що дозволяє обґрунтувати раціональні підходи до оцінки й розробки заходів щодо підвищення надійності технологій гірничих робіт. A new classification of mining equipment failures is developed. It allows to ground rational approaches to estimation and development of measures on the increasing of mining technologies reliability. ru Інститут фізики гірничих процесів НАН України Физико-технические проблемы горного производства Технико-экономические проблемы горного производства Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования New classification of mining equipment failures Article published earlier |
| spellingShingle | Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования Антипов, И.В. Сухаревский, Э.Ю. Технико-экономические проблемы горного производства |
| title | Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования |
| title_alt | New classification of mining equipment failures |
| title_full | Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования |
| title_fullStr | Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования |
| title_full_unstemmed | Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования |
| title_short | Новая классификация отказов горно-шахтного оборудования |
| title_sort | новая классификация отказов горно-шахтного оборудования |
| topic | Технико-экономические проблемы горного производства |
| topic_facet | Технико-экономические проблемы горного производства |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/190029 |
| work_keys_str_mv | AT antipoviv novaâklassifikaciâotkazovgornošahtnogooborudovaniâ AT suharevskiiéû novaâklassifikaciâotkazovgornošahtnogooborudovaniâ AT antipoviv newclassificationofminingequipmentfailures AT suharevskiiéû newclassificationofminingequipmentfailures |