area La Zi a Lignitului

EXPLOATAREA LA ZI A LIGNITULUI

4.1. Consideraţii generale

Existenţa zăcământului de cărbune pe teritoriul Olteniei este cunoscută din cele mai vechi timpuri, prin aflorimentele din zonele colinare sau dezvelite de albia râurilor Jiu, Tismana şi Jaleş, precum şi a pârâurilor adiacente, ceea ce a determinat ca locuitorii din satele situate de o parte şi de alta a râurilor de mai sus să folosească lignitul în scopuri casnice.

Dezvoltarea exploatării zăcămintelor de substanţe minerale utile prin lucrări la zi reclamă rezolvarea unor probleme deosebit de importante, legate de: stabilirea limitelor raţionale ale exploatărilor la zi; dimensionarea treptelor şi analiza stabilităţii acestora; stabilirea producţiilor şi duratelor de activitate a carierelor; deschiderea, pregătirea şi exploatarea câmpului de carieră; alegerea celor mai raţionale şi eficiente tehnologii şi utilaje de lucru; organiarea activităţii din carieră.

Faptul că exploatarea la zi în România a început relativ recent a creat posibilitatea alegerii celui mai modern echipament şi s-a beneficiat de experienţa altor bazine din lume astfel încât acest echipament se realizează în prezent la nivelul tehnicii mondiale.

4.2. Metode de exploatare a lignitului

Exploatarea la zi este astăzi în continuă dezvoltare în toată lumea, atât ca producţie pe unitate de exploatare, cât şi ca număr de întreprinderi, ridicând producţia de materii prime extrase prin cariere faţă de producţia totală de aceeaşi substanţă minerală utilă.

Caracteristicile de bază actuale ale exploatărilor la zi sunt: aplicarea unor metode eficiente de exploatare;

mecanizarea complexă a procedeelor de producţie cu folosirea unor utilaje

adecvate de mare productivitate; posibilitatea planificării şi organizării judicioase a lucrărilor.

Exploatarea la zi prezintă o serie de avantaje comparativ cu exploatarea subterană, care impun analiza aplicării ei ori de câte ori apare ca posibilă.

Printre avantajele evidente se pot enumera: mecanizarea integrală a operaţiilor de lucru;

obţinerea unor producţii şi productivităţi mult mai mari comparativ cu

exploatarea subterană; costul utilului este mult mai scăzut decât la exploatarea în subteran;

pierderile de exploatare sunt de aproximativ trei ori mai mici decât la

exploatarea subterană; exploatarea la zi oferă condiţii optime de lucru şi deci condiţii de

securitatea muncii mai bune decât exploatarea subterană;

intrarea în producţie a carierelor se face într-un timp mult mai scurt decât a minelor.

Dintre metodele de exploatare posibile a fi aplicate unui zăcământ trebuie aleasă metoda cea mai raţională, care asigură producţia şi productivitatea muncii ridicate, pierderi minime de substanţe minerale utile şi condiţiile cele mai bune de tehnica securităţii muncii.

De metoda de exploatare aplicată vor depinde utilajul mecanic din fluxul tehnologic, dimensiunile carierei, numărul treptelor şi elementele geometrice ale carierelor şi de asemenea, indicatorii tehnico-economici obţinuţi în carieră.

Metodele de exploatare se clasifică, după modul de transport al sterilului în halde, în următoarele patru clase de metode:

I. Metode de exploatare cu depunere directă a sterilului în halde;II. Metode de exploatare cu transbordarea rocilor sterile în halde;III. Metode de exploatare cu transportul rocilor sterile în halde;IV. Metode de exploatare combinate.Din grupa metodelor de exploatare combinate în carierele de lignit din

Oltenia se folosesc următoarele metode de exploatare: metoda de exploatare cu transportul parţial al sterilului la halda interioară

şi depozitarea parţială în halda interioară (fig. nr. 4.1); metoda de exploatare cu transportul parţial al sterilului la halde exterioare

şi depozitarea parţială în halde interioare (fig. nr. 4.2); metoda de exploatare cu transportul unei părţi din steril la halde

exterioare, a unei a doua părţi la halde interioare şi depozitarea directă în halda interioară a celei de-a treia părţi (fig. nr. 4.3);

metoda de exploatare cu transportul unei părţi din steril la halde exterioare, a unei a doua părţi la halde interioare şi transbordarea parţială în halde interioare a celei de-a treia părţi din descopertă (fig. nr. 4.4)

2

Fig. nr. 4.1. Metoda de exploatare combinată, cu transportul parţial al sterilului la halde interioare şi depozitarea parţială în halde interioare

3

Fig. 4.2. Metoda de exploatare combinată, cu transportul parţial al sterilului la halde exterioare şi depozitarea parţială în halde interioare

4

Fig. nr. 4.3. Metoda de exploatare combinată, cu transportul unei părţi din steril la halde exterioare, a unei a doua părţi la halde interioare şi depozitarea directă în halda interioară a celei de-a treia

părţi

5

Fig. nr. 4.4. Metoda de exploatare combinată, cu transportul unei părţi din steril la halde exterioare, a unei a doua părţi la halde interioare şi transbordarea parţială în halde interioare a celei de-a treia

părţi din descopertă (cariera Roşia de Jiu)

4.3. Tehnologii de lucru aplicate în carierele de lignit

Procesul tehnologic prin care se realizează exploatarea unui zăcământ se compune din trei operaţii de bază: extragere, transport şi depozitare.

În carierele de lignit din Oltenia, în funcţie de tipul utilajelor care intră în componenţa lanţului tehnologic, procesul de exploatare se desfăşoară în flux continuu şi flux discontinuu.

Fluxul tehnologic discontinuu, care constă în folosirea excavatoarelor cu acţiune intermitentă în combinaţie cu transportul auto, se foloseşte în microcariere.

6

Fluxul tehnologic continuu, care constă în folosirea excavatoarelor cu rotor în combinaţie cu transportoarele cu bandă de mare capacitate şi maşini de haldat, se foloseşte pe scară largă în carierele de lignit din Oltenia, având o pondere de cca. 92%.

Excavarea – se realizează cu excavatoare cu rotor, echipate cu cupe a căror capacitate variază funcţie de tipul constructiv al fiecăreia.

Procesul de excavare se caracterizează prin: excavarea în trepte cu înălţimea de până la 30 m cu tăiere deasupra

nivelului de vehiculare;

excavarea în subtrepte cu tăierea sub nivelul de vehiculare, la o adâncime de

până la 7 m; excavarea în subtrepte cu tăierea deasupra nivelului de vehiculare, cu

înălţimea de până la 10 m.Lăţimea blocului de excavare, de regulă, este cuprinsă între 30 m

( excavatoarele tip 470) şi 60 m ( excavatoarele tip 2000), la o lungime a fronturilor de lucru de 0,7-1,7 km.

Transportul – se realizează cu transportoare cu bandă, cu lăţimi ale benzilor cuprinse între 1.000-2.250 mm şi viteze de 4,19-6,15 m/s, având capacităţi de transport cuprinse între 2.500-12.500 m3/h. Lungimea totală a transportoarelor cu bandă folosite în carierele de lignit din C.N.L.Oltenia depăşeşte 320 km.

Haldarea – se realizează cu maşini şi instalaţii de haldare cu debite de 2.500, 4.400, 6.300, 6.500 şi 12.500 m3/h şi cu lungimea braţului de deversare de 60, 90, 95, 120 şi 170 m. Maşinile de haldare cu lungimea braţului de 120 m, respectiv 170 m se pot utiliza şi pentru depunerea sterilului prin transbordare în halde interioare.

Elementele geometrice ale treptelor de lucru, definitive şi ale sistemului de trepte, atât din carieră, cât şi din haldă, sunt dimensionate în funcţie de natura rocilor, şi de posibilităţile tehnice ale utilajelor folosite. Acestea sunt redate în tabelul următor:

Deşi zăcămintele de lignit din Oltenia se prezintă ca o formaţiune geologică continuă, de la Dunăre la Olt, totuşi, din considerente de ordin tehnic şi de posibilităţile de acces, au fost împărţite în mai multe bazine.

Începând de la est la vest acestea sunt: bazinul HUSNICIOARA;

bazinul MOTRU;

bazinul JILŢ;

bazinul ROVINARI;

bazinul BERBEŞTI.

7

Stratele de lignit din perimetrul acestor bazine au grosimea cuprinsă între 1 şi 8 m, cu înclinări de la 3-70, prezentând intercalaţii sterile cu grosimi variabile.

Din punct de vedere calitativ lignitul din zăcământul din Oltenia este compact, având puterea calorifică între 1.703-3.226 kcal/kg, iar cenuşa cuprinsă între 18-41%.

Tabelul nr. 4.1. Elementele geometrice ale treptelor

Tipul taluzelor

Înălţimea treptelor individuale

(h) şi a sistemului de trepte (H),

m

Înclinarea taluzelor (grade)

Individuale Sistem de trepte

1. Definitive:

a). carieră

b). haldă

h=10-25: H=25-200

h=15-25: H=25-120

35-45

18-27

7,0-18,0

5,0-18,0

2. De lucru:

a). carieră

b). haldă

h=15-25: H=30-200

h=15-25: H=25-200

45-55

20-30

8,0-37,0

6,0-20,0

Dotarea tehnică a carierelor de lignit din Oltenia este prezentată în “Situaţia utilajelor de carieră de excavat, transport, distribuţie şi haldat” (tabelul nr. 4.2), pe tipuri de utilaje, pe număr de utilaje pe fiecare tip şi pe cariere.

8

Tabelul nr. 4.2. Situaţia utilajelor de carieră de excavat, transport, distribuţie şi haldat

Nr.crt.

Denumirea tipul utilajului

NUMĂR UTILAJE DIN CARIERE (buc)

Total C.N.L. Oltenia

E.M.C. RovinariE.M.C. Roşia

(Cariera Roşia)

E.M.C. PeşteanaE.M.C. Pinoasa (Cariera Pinoasa)

E.M.C.MotruE.M.C.

Mehedinţi (Cariera

Husnicioara)

E.M.C.Jilţ E.M.C. Berbeşti

TOTAL Cariera Gârla

Cariera Tismana

I

Cariera Tismana

II

Cariera Rovinari

Est

Benzi Magistrale TOTAL

Cariera Peşteana

Sud

Cariera Peşteana

NordCariera Urdari

Depozit Cocoreni

TOTAL Cariera Lupoaia

Cariera Roşiuţa

TOTALCariera

Jilţ Sud

Cariera Jilţ

NordTOTAL Cariera

SeciuriCariera

OlteţCariera Berbeşti

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

1 Excavator ESRc 470 28 4 2 1 1 3 1 1 5 3 2 1 1 5 1 4 6 1 2 22 Excavator SRs 1300 8 2 1 1 1 5 53 Excavator Erc 1400 59 10 2 3 2 3 4 11 3 5 3 3 6 1 5 5 12 9 3 8 3 2 34 Excvator SRs 2000 4 1 1 3

TOTAL EXCAVATOARE 99 17 4 5 4 4 0 11 12 3 5 4 0 8 14 8 6 6 17 10 7 14 4 4 5

5 Maşina de haldat A2Rs 2500x250 1 1 16 Maşina de haldat MHD 4400x50 4 1 2 1 1 1 17 Maşina de haldat A2Rs 4400x60 3 3 1 1 18 Maşina de haldat ARs 4400x120 1 1 19 Maşina de haldat Ars 4400x170 1 1 110 Maşina de haldat Ars 4400x120 5 1 1 2 1 1 1 1 111 Maşina de haldat A2Rs 6300x95 4 1 1 1 2 212 Maşina de haldat A2Rs 6500x60 2 1 1 1 113 Maşina de haldat MH 6500x90 31 4 1 1 1 1 1 5 1 2 2 3 4 1 3 2 5 3 2 7 2 2 314 Maşina de haldat A2Rs 12500x95 2 2

TOTAL MAŞINI DE HALDAT 54 12 3 3 3 3 0 5 8 2 3 3 0 3 7 4 3 3 8 5 3 8 3 2 3

15 Cărucior cu bandă CBS 1200 30 9 4 2 1 2 2 3 1 1 1 5 2 2 1 2 2 6 1 1 416 Cărucior cu bandă CBS 1600 19 3 1 2 2 1 1 6 3 3 7 4 3 1 117 Cărucior distribuţie MAN 24 10 2 3 2 3 3 6 1 4 1 2 1 1 2 1 118 Cărucior distribuţie CDS 1600 2 1 1 119 Cărucior distribuţie BRS 2000 1 1

TOTAL CĂRUCIOARE 76 22 6 5 4 7 0 7 11 2 6 3 0 5 10 6 4 3 9 4 5 9 1 2 620 Maşină combinată KSS 5600/3800 2 1 1 1 1

21 Maşină combinată KSS 5600/5600x40

6 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1

22 Maşină combinată T3855-84.0 1 1 1TOTAL MAŞINI COMBINATE 9 2 0 0 0 0 2 0 1 0 0 0 1 1 2 1 1 0 2 1 1 1 1 0 0

23 Maşină de depunere AsG 12500x40 3 1 2 224 Maşina de depunere AsG 6000x40 3 2 1 1 1 125 Maşina de depunere AsG 4400x60 1 126 Maşina de depunere T2053 9 4 5 1 2 2

TOTAL MAŞINI DE DEPUNERE 16 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 2 1 2 1 1 4 1 1 0 5 1 2 2

27 Maşina de scos T2052 2 1 1 1 128 Maşina de scos T2846 6 1 1 3 2 1 1

TOTAL MAŞINI DE SCOS 8 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 3 0 0 0 3 1 1 1

29 Transportoare TMC 1000 28 2 2 4 9 9 2 6 5 2 230 Transportoare TMC 1200 16 1 2 5 5 8 4 431 Transportoare TMC 1400 272 51 8 13 7 13 10 17 25 5 10 7 4 21 37 24 13 20 37 22 15 63 24 14 2132 Transportoare TMC 1600 119 41 6 5 3 8 19 20 4 6 4 6 7 24 15 9 10 3 7 17 1 2 1033 Transportoare TMC 1800 194 17 5 2 5 1 4 20 14 3 2 7 2 26 33 5 28 9 58 43 15 17 3 12 234 Transportoare TMC 2000 5 1 4 435 Transportoare TMC 2250 16 15 1 1

TOTAL TMC-uri 650 111 19 20 15 22 35 56 68 12 18 18 21 58 94 44 50 37 115 73 42 110 34 28 39

TOTAL UTILAJE DE CARIERĂ 912 165 32 33 26 36 38 80 103 19 32 28 25 76 129 64 65 56 152 94 58 150 45 39 56

9

CAPITOLUL V

UTILAJE DE EXCAVAT FOLOSITE IN CARIERA

5.1. Indici de utilizare intensivă şi extensivă a utilajelor din carieră

Eficienţa utilizării echipamentelor de excavare, transport şi haldare din cadrul unei exploatări la zi a lignitului este sintetizată prin trei indicatori, care se determină prin colectarea şi prelucrarea datelor statistice referitoare la timpii de funcţionare şi staţionare ai utilajelor din fluxul tehnologic, cu ajutorul cărora se calculează indicii de utilizare:

indicele de utilizare extensiv;

indicele de utilizare intensiv;

indicele de utilizare general.

Indicele extensiv IE este un indicator care se calculează în baza orelor de funcţionare raportate la timpul calendaristic.

(5.1)

unde: TF – reprezintă timpul de funcţionare, în ore; TK – reprezintă timpul calendaristic, în ore.Indicele extensiv de utilizare al utilajelor este influenţat de următoarele

întreruperii întâlnite în cariere:A. Întreruperi planificate tehnologice, determinate de:

ripări şi prelungiri de transportoare de front;

treceri ale utilajelor peste transportoare;

amenajări sau nivelări platforme;

schimbare a frontului de lucru;

manevre în front cu utilajul;

inversare cupe rotor;

alte cauze (intemperii, inundaţii, etc).

B. Întreruperi planificate netehnologice, cauzate de: revizia zilnică;

revizia săptămânală;

revizia lunară;

revizia anuală;

reparaţia capitală.

C. Întreruperi accidentale, care se împart în:a) întreruperi accidentale pe excavator;

mecanice;

electrice;

vulcanizări benzi pe excavator;

b) întreruperi accidentale pe maşina de haldat: mecanice;

electrice;

vulcanizări benzi(din structura maşinii de haldat) ;

c) întreruperi accidentale pe fluxurile de benzi transportoare: mecanice;

electrice;

vulcanizări benzi transportoare;

d) întreruperi datorate altor cauze: împotmolirea benzilor pe excavator;

înfundarea buncărelor şi împotmolirea benzilor circuit transportoare;

lipsa capacităţii de depozitare a cărbunelui.

D. Întreruperi organizatorice, cauzate de: greve;

sărbători legale;

sâmbete şi duminici nelucrate.

Indicele de folosire extensiv trebuie urmărit pentru a stabili: timpii de folosire a utilajelor de excavat, transport şi haldat, timpi

în care utilajul efectuează un serviciu; timpii de staţionare pe cauze;

programele de revizii şi reparaţii la utilajele de excavat, transport şi haldat;

consumul specific de energie.

În figura 5.1. este reprezentată grafic evoluţia indicelui extensiv de utilizare la exploatările miniere de carieră din bazinele Olteniei în perioada 1991-2000.

Orele de funcţionare medii realizate pe cariere şi exploatări au folosit la determinarea coeficientului de utilizare extensivă a excavatoarelor cu rotor raportarea făcându-se la timpul calendaristic.

12

Fig.5.1. Evoluţia în timp a indicelui extensiv de utilizare a utilajelor la exploatările miniere de carieră din bazinele Olteniei

În anul 1994, indicele de folosire extensivă este uşor în descreştere faţă de anul 1993 la aproape toate carierele.

Din grupa de capacitate medie a excavatoarelor cu rotor se constată că numai cinci excavatoare au realizat peste 4000 ore de funcţionare pe an care transpus în indice extensiv înseamnă:

1. Excavatorul 1400-01 Tismana II 4.762 ore 54,4%2. Excavatorul 1400-03 Rovinari Est 4.698 ore 53,6%3. Excavatorul 1400-01 Rovinari Est 4.301 ore 49,1%4. Excavatorul 1400-02 Rovinari Est 4.234 ore 48,3%5. Excavatorul 1300-02 Lupoaia 4.168 ore 47,6%Din grupa de capacitate mică, numai un excavator a depăşit 4.000 ore

funcţionare pe an, acesta fiind E. 470-02 Berbeşti Vest cu 4.138 ore şi 47,2% indice extensiv.

Din cele 97 excavatoare, un număr de: 6 excavatoare au realizat peste 4.000 ore funcţionare;

10 excavatoare au realizat între 3.500-4.000 ore funcţionare;



25 excavatoare au realizat sub 2.000 ore funcţionare.

Rezultatele cele mai slabe, cu o funcţionare sub 1.000 ore şi indice de folosire extensiv sub 12%, au înregistrat următoarele excavatoare cu rotor:

1. Excavatorul 1400-05 Jilţ Sud 944 ore 10,8%

13

2. Excavatorul 470-08 Roşia 837 ore 9,6%3. Excavatorul 470-04 Husnicioara 791 ore 9,0%4. Excavatorul 470-09 Jilţ Nord 460 ore 5,3%5. Excavatorul 470-11 Jilţ Nord 426 ore 4,9%În anul 1995 se constată că din grupa de capacitate medie a excavatoarelor cu

rotor, patru dintre acestea au realizat peste 4.000 ore de funcţionare care transpus în indici extensivi înseamnă:

1. Excavatorul 1400-01 Tismana II 4.504 ore 51%2. Excavatorul 1400-03 Poiana 4.463 ore 50%3. Excavatorul 1400-12 Jilţ Sud 4.213 ore 48%4. Excavatorul 1300-03 Tismana I 4.108 ore 46%Din totalul de 96 excavatoare pe total C.N.L.Oltenia un număr de :

4 excavatoare au realizat peste 4.000 ore funcţionare;

13 excavatoare au realizat peste 3.500-4.000 ore funcţionare;




6 excavatoare au realizat sub 1.000 ore de funcţionare.

Cele mai slabe rezultate, cu o funcţionare sub 1.000 ore şi indice de folosire extensiv sub 10%, au înregistrat următoarele excavatoare cu rotor:

1. Excavatorul 470-05 Tismana I 795 ore 9%2. Excavatorul 470-11 Jilţ Nord 632 ore 7,2%3. Excavatorul 470-10 Jilţ Sud 404 ore 4,6%În anul 1996, din cele 93 excavatoare un număr de:

7 excavatoare au realizat peste 4.000 ore de funcţionare;

20 excavatoare au realizat peste 3.500-4.000 ore de funcţionare;



9 excavatoare au realizat peste 1.000-2.000 ore de funcţionare.

Cel mai mic număr de ore de funcţionare, sub 1.000 şi indice extensiv sub 10%, au înregistrat următoarele excavatoare cu rotor:

1. Excavatorul 470-10 Jilţ Sud 391 ore 9,0%2. Excavatorul 470-05 Tismana I 590 ore 6,7%3. Excavatorul 470-04 Husnicioara 162 ore 1,8%4. Excavatorul 470-08 Jilţ Sud 120 ore 1,4%În anul 1997 un număr de:





14

20 excavatoare au realizat peste 1.000-2.000 ore de funcţionare.

Rezultatele cele mai slabe, cu o funcţionare sub 1.000 ore de funcţionare şi indice extensiv sub 11%, au înregistrat următoarele excavatoare:

1. Excavatorul 1300-02 Tismana II 923 ore 10,5%2. Excavatorul 470-05 Tismana I 717 ore 8,2%3. Excavatorul 1400-01 Tismana I 275 ore 3,1%4. Excavatorul 470-08 Jilţ Sud 43 ore 0,4%În anul 1998 un număr de:

1 excavator a realizat între 3.500-4.000 ore de funcţionare;

12 excavatoare au realizat între 3.000-3.500 ore de funcţionare;


27 excavatoare au realizat între 1.000-2.000 ore de funcţionare.

Următoarele excavatoare au înregistrat sub 1.000 ore de funcţionare şi indice extensiv sub 12%:

1. Excavatorul 470-02 Berbeşti 519 ore 5,9%2. Excavatorul 470-05 Tismana I 457 ore 5,2%3. Excavatorul 1400-04 Peşteana Nord 404 ore 4,6%În anul 1999:

2 excavatoare realizează între 3.500 şi 4.000 ore de funcţionare;



28 excavatoare realizează între 1.000 şi 2.000 ore de funcţionare.

Rezultatele cele mai slabe, cu o funcţionare sub 1.000 ore de funcţionare şi indice extensiv sub 10%, se înregistrează la un număr de 23 excavatoare, exemplificând doar câteva:

1. Excavatorul 470-05 Tismana I 158 ore 2,4%2. Excavatorul 470-02 Pinoasa 127 ore 1,4%3. Excavatorul 1400-06 Jilţ Sud 98 ore 2,3%În anul 2000, dintr-un număr de 84 excavatoare, un număr de:






12 excavatoare au realizat sub 1.000 ore de funcţionare.

Cele mai slabe rezultate le-au avut următoarele excavatoare, înregistrând sub 1.000 ore de funcţionare şi un indice extensiv sub 10%:

1. Excavatorul 1400-01 Jilţ Sud 485 ore 5,5%2. Excavatorul 470-02 Pinoasa 284 ore 4,8%3. Excavatorul 1400-01 Roşiuţa 121 ore 1,4%

15

Situaţia comparativă a orelor medii de funcţionare, pe tipuri de utilaje, în perioada 1990-2000 este dată în tabelul următor:

Tabelul nr. 5.1. Ore funcţionare pe tip de excavator

Tip

excavator

Ore funcţionare/excavator/an

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

E. 470 1879 1495 1991 2415 2223 2448 2436 2091 1510 979 1608

E. 1300 2754 2533 3178 3433 3718 3420 3745 3234 2987 2536 2478

E. 1400 2085 1767 2428 2618 2554 2816 2986 2605 2168 1940 2383

E. 2000 1893 1781 2907 3162 2444 2439 2913 2557 2027 1980 2174

Indicele intensiv este dat de relaţia:

(5.2)

unde: II – indice intensiv (%)QR – capacitatea orară realizată (m3,t/h)QT – capacitatea orară teoretică (m3,t/h)

Capacitatea orară realizată reprezintă raportul dintre masa excavată (steril şi cărbune) şi timpul de funcţionare.

(5.3)

unde: QR – capacitate orară realizată (m3,t/h) ME – masa excavată (m3+t) TF – timp de funcţionare (h)

Capacitatea orară teoretică este calculată în funcţie de tipul utilajului, iar pentru calculul indicelui intensiv pentru toate carierele s-a folosit media aritmetică a capacităţilor orare teoretice corespunzătoare fiecărui tip de excavator din carieră după cum urmează:

Tabelul nr. 5.2. Capacitatea orară teoretică calculată pe tipuri de excavatoare

Tip utilaj QTi

SRS 2000 QT1=3280SRS 1400 QT2=2340SRS 1300 QT3=2000SRS 470 QT4=1200

Folosirea capacităţilor orare teoretice din tabelul nr. 5.2 duce la scăderea indicelui de utilizare intensivă, mai ales la excavatoarele SRs 2000, unde

16

capacitatea orară realizată este aproape de trei ori mai mică decât capacitatea orară teoretică.

În figura nr. 5.2 este prezentată evoluţia capacităţilor orare realizate în exploatările miniere de carieră din bazinele Olteniei în perioada 1991-2000.

În figura nr. 5.3 este prezentată evoluţia indicelui intensiv la exploatările miniere de carieră din bazinele Olteniei în perioada 1991-2000 .

Fig.nr.5.2. Evoluţia în timp a capacităţilor orare realizate în exploatările miniere de carieră

din bazinele Olteniei

Fig.nr.5.3. Evoluţia în timp indicelui intensiv de utilizare la exploatările miniere de carieră

din bazinele Olteniei

Se constată: la aceleaşi tipuri de excavatoare diferenţele între capacităţile orare sunt

17

relativ mari, cu toate că în general condiţiile de lucru sunt aproximativ aceleaşi; se constată diferenţe între indicele extensiv şi indicele intensiv la acelaşi

tip de excavator, scăzând foarte mult realizările datorită nefolosirii intensive. Astfel, excavatorul 1400-04 Roşia realizează 2.676 ore de funcţionare cu 993 (m3+t/h), excavând un volum de 2.656.000 (m3+t) în timp ce excavatorul 1400-03 Ruget, cu ore de funcţionare mai multe, 2.905 ore, dar cu o capacitate mult mai mică 600 (m3+t/h) realizează 1.742.000 (m3+t), mai puţin cu 34%;

pe perioada 1996-2000, un număr de 7 excavatoare au depăşit limita de

1000 (m3+t/h), realizându-se o creştere sensibilă a capacităţii orare, faţă de anii precedenţi, astfel:

1. – E 1400-01 Gârla – 1.030 (m3+t/h);2. – E 1400-01 Tismana I – 1.031 (m3+t/h);3. – E 2000-02 Roşia – 1.101 (m3+t/h);4. – E 2000-03 Roşia – 1.154 (m3+t/h);5. – E 1400-06 Roşia – 1.050 (m3+t/h);6. – E 1400-01 Husnicioara – 1.027 (m3+t/h). s-a înregistrat o creştere a numărului de excavatoare care au realizat

capacităţi orare peste 900 (m3+t/h), în total 14 excavatoare; 47 excavatoare au realizat capacităţi orare între 700-900 (m3+t/h);

cele mai slabe capacităţi orare s-au înregistrat la un număr de 9 excavatoare

care au realizat capacităţi orare sub 700 (m3+t/h).Din analiza graficelor rezultă că indicele intensiv îşi păstrează aproximativ

evoluţia pe întreaga perioadă 1991-2000 la toate carierele din cadrul C.N.L.Oltenia, excepţie făcând E.M.C. Peşteana în perioadele 1991-1992 şi 1994-1996 şi E.M.C. Pinoasa în perioada 1993-1996, când se înregistrează o scădere continuă a indicelui intensiv.

În perioada 1991-2000, pe total C.N.L.Oltenia, cel mai mic indice intensiv este de 18,6% şi se înregistrează în anul 1994 la cariera Berbeşti, iar cel mai mare s-a obţinut în anul 1999 la cariera Tismana II, aceasta fiind de 43%.

Indicele global (IG) se calculează prin înmulţirea indicelui extensiv cu indicele intensiv:

(5.4)

unde: II - indice intensiv IE – indice extensiv

Din analiza pe anul 1996 privind coeficienţii de folosire rezultă că pe ultimul loc în clasamentul de utilizare generală al carierelor se situează Cariera Peşteana Nord având un indice de 7,0% de 2,2 ori mai mic decât cariera Lupoaia cu un indice general de 15,8%.

18

Din acest clasament se observă că din cele 17 cariere dotate cu excavatoare cu rotor se înregistrează un număr de 10 cariere cu indice general de utilizare mai mare de 10%.

Influenţa negativă a neutilizării la parametri ai excavatoarelor SRs 470 se observă la cariera Husnicioara – E.M.C. Mehedinţi care are un indice de utilizare global de 0,2% şi cariera Jilţ Sud cu un indice global de 1,3%.

În anul 1997 se constată pe total C.N.L.Oltenia şi pe fiecare carieră o scădere a indicelui de utilizare global de la 10,4% cât este în anul 1996 la 9,3% în anul 1997.

Din analiza privind coeficienţii de folosire generală, în anul 1997, rezultă că pe ultimul loc se află cariera Tismana I cu un indice de utilizare general de 5,7% de 2,6 ori mai mic decât cariera Lupoaia cu un indice de utilizare general de 15,1%.

Şi în anul 1997 se constată neutilizarea la parametri ai excavatoarelor tip 470, cel mai mic indice de utilizare general de 1% realizându-l tot cariera Tismana I şi E.M.C. Roşia cu un indice de utilizare general de 4%.

În anul 1998 din analiza privind coeficienţi de utilizare generală pe total C.N.L.Oltenia cât şi pe cariere se constată o scădere continuă a acestora la 8% faţă de 9,3% cât s-a realizat în anul 1997 şi 10,4% în anul 1996.

În anul 1998 se constată o scădere a indicilor de utilizare general şi la excavatoarele de tip 1400, cel mai mic indice general de utilizare realizându-l cariera Peşteana Nord – de 4,1% faţă de E.M.C. Roşia cu un indice de utilizare general de 13,2%.

La excavatoarele tip 470 se constată şi în anul 1998 influenţa negativă a neutilizării la parametri a acestora, cel mai mic indice de utilizare general realizându-l E.M.C. Berbeşti de 0,9% şi cariera Tismana I cu un indice de utilizare general de 1,1%.

În anul 1999 se constată în continuare o scădere a indicelui de utilizare general la 7,2%. Cel mai mic indice de utilizare general se înregistrează la cariera Peşteana Nord acesta fiind de 3,6% de 3,5 ori mai mic faţă de cariera Lupoaia cu un indice general de utilizare de 12,9%.

În anul 1999, excavatoarele tip 470 sunt în continuare utilizate necorespunzător, cariera Tismana I având cel mai mic indice de utilizare general 0,3%, E.M.C. Roşia cu un indice de utilizare general de 1,1%, cariera Tismana II de 1,2%.

În figura nr.5.4. este prezentată evoluţia în timp a indicelui general de utilizare a utilajelor la exploatările miniere din bazinele Olteniei.

19

Fig.nr.5.4. Evoluţia în timp a indicelui general de utilizare a utilajelor la exploatările

miniere de carieră din bazinele Olteniei

5.2. Cauzele funcţionării sub capacităţile nominale ale utilajelor

Una din principalele cauze o reprezintă staţionările planificate pentru: lucrările tehnologice;

lucrările de revizii şi reparaţii.

Evoluţia întreruperilor planificate pentru lucrările tehnologice este prezentată în fig. nr.5.5.

Fig.nr.5.5. Ponderea întreruperilor tehnologice în totalul întreruperilor

la exploatările miniere de carieră din bazinele Olteniei

În perioada 1991-1995 întreruperile tehnologice pe total C. N. L. Oltenia s-au situat între 21%÷27% din total întreruperi, iar după 1996 întreruperile

20

tehnologice s-au situat între 31%÷35% din totalul întreruperilor, excepţie făcând anul 2000 când întreruperile tehnologice au înregistrat 25% din total întreruperi.

Staţionările pentru procesele de bază tehnologice, ripări, treceri peste bandă, inversări cupe, schimbarea frontului de lucru reprezintă un volum redus din totalul staţionărilor tehnologice.

Staţionările pentru alte cauze (intemperii, inundaţii) continuă să deţină în anii 1998, 1999 ponderea cea mai mare din totalul întreruperilor tehnologice respectiv 17,3% din timpul calendaristic în 1998 şi 16,3% din timpul calendaristic în 1999.

Lucrările de ripare şi prelungire a transportoarelor de front şi de haldă sunt lucrări importante pentru buna funcţionare a liniilor tehnologice, însă de multe ori lucrările premergătoare sunt efectuate necorespunzător cum ar fi:

platformele de ripare şi aliniamentele transportoarelor;

calarea tronsoanelor pe traseul benzilor;

alinierea, centrarea şi echidistanţarea tronsoanelor;

înlocuirea şi îndreptarea şinelor CF strâmbe;

eclisări şi cramponări.

Cele de mai sus conduc la executarea unor lucrări de ripare necorespunzătoare fapt ce determină funcţionarea excavatoarelor cu capacitate orară redusă, favorizând întreruperile accidentale.

Staţionările planificate pentru revizii şi reparaţii ( fig. nr. 5.6) au reprezentat 30% în 1991 şi 38% în 1995, iar în perioada 1991-1996 au depăşit media de 30% din totalul staţionărilor.

Fig. nr.5.6. Ponderea întreruperilor pentru revizii şi reparaţii în totalul întreruperilor


Începând cu anul 1997 timpul alocat reviziilor şi reparaţiilor a scăzut până la 15% în anul 1999, datorită mai multor cauze, dar în principal:

21

respectarea condiţiilor de introducere în reparaţii, privind orele de funcţionare şi producţia realizată prevăzută în normativele îmbunătăţite;

respectarea corelării costurilor reparaţiilor efectuate cu gradul de realizare a veniturilor.

Cu privire la activitatea de revizii şi reparaţii am constatat următoarele aspecte care au condus la depăşirea timpului:

potenţialul uman şi tehnic al prestatorilor consacraţi a scăzut continu;

introducerea în revizii şi reparaţii ca urmare a unor evenimente ce nu ţin de programarea iniţială (lucrări miniere, accidente tehnice) ceea ce obligă prestatorul să atace lucrările fără pregătirea bazei materiale, cu insuficientă forţă de muncă şi chiar fără utilaje auxiliare;

disfuncţionalităţi în asigurarea bazei materiale ca urmare a blocajului financiar;

lipsa de fiabilitate a reperelor şi subansamblelor din componenţa utilajelor;

lipsa unor aparate de măsură şi control pentru constatarea gradului de uzură a pieselor şi mecanismelor.

O altă cauză a nerealizării capacităţilor o reprezintă întreruperile accidentale (fig.nr.5.7).

Fig. nr.5.7. Ponderea întreruperilor accidentale în totalul întreruperilor


În perioada 1991-1996, media întreruperilor accidentale a fost de peste 35%, iar începând cu 1997 a scăzut la aproximativ 19%.

Ponderea întreruperilor, pe cauze din totalul întreruperilor accidentale la carierele, din bazinul minier al Olteniei pe perioada 1991-2000 este deţinută de:

întreruperile mecanice cu o medie de 35,7% (fig. nr.5.8);

alte cauze cu o medie de 26,2% (fig. nr.5.9);

22

întreruperile pentru vulcanizări cu o medie de 20,7% (fig. nr.5.10);

întreruperile electrice cu o medie de 17,6% (fig. nr.5.11).

Fig. nr.5.8. Ponderea întreruperilor mecanice în total întreruperilor accidentale la exploatările miniere de

carieră din bazinele Olteniei

Fig. nr.5. 9 Ponderea întreruperilor din “Alte cauze” în total întreruperilor accidentale la exploatările miniere de carieră din

bazinele Olteniei

Fig. nr.5.10. Ponderea întreruperilor pt.vulcanizări în total întreruperilor accidentale la exploatările miniere de

carieră din bazinele Olteniei

Fig. nr.5.11.. Ponderea întreruperilor electrice în total întreruperilor accidentale la exploatările miniere de carieră din

bazinele Olteniei

În cadrul întreruperilor mecanice pe total, ponderea o deţin întreruperile mecanice pe excavatoare cu o medie de 57,2% şi o creştere accentuată după anul 1995, cu o medie de 61% (fig. nr. 5.12);

23

Fig. nr.5.12. Ponderea întreruperilor mecanice la excavatoare în totalul

întreruperilor mecanice la exploatările miniere de carieră din bazinele Olteniei

Ponderea întreruperilor mecanice pe diverse cauze în totalul întreruperilor mecanice pe excavatoare la carierele din bazinele miniere ale Olteniei, în perioadele 1991-1992 şi 1996-2000. este reprezentată în fig. nr. 5.13. Se evideţiază următoarele defecţiuni :

defecţiuni reductor acţionare roată portcupe cu o medie de 33,8% din totalul

întreruperilor mecanice pe excavatoare; defecţiuni mecanice la transportoarele de pe excavator cu o medie de

12,7%; ruperi papuci, pinteni, role la sistemul de marş cu o medie de 11,5%;

ruperi cupe, dinţi, urechi, segmenţi uzură cu o medie de 8,8%;

Defecţiunile la reductorul roţii port-cupe au constat din: griparea rulmenţilor pinionului de atac;

deficienţe în sistemul de ungere legat de nivelul de ulei, înfundări

conducte; defecţiuni apărute la pompele de ungere;

nefuncţionarea dispozitivelor pentru controlul funcţionării ungerii.

Defecţiunile la transportoarele de pe utilaj sunt cauzate de deteriorarea lagărelor tamburilor (acţionare, întoarcere), de depresarea reductoarelor de pe arborii tamburilor de acţionare, griparea şi deteriorarea rulmenţilor de la pinioanele de atac la reductoare. Defecţiunile la lagăre constau în deteriorarea sistemului de etanşare (labirinţi, semeringuri), uzura şi deteriorarea rulmenţilor, slăbirea, uzura şi chiar ruperea bucşelor conice de fixare a rulmenţilor pe arborele tamburilor.

24

Fig nr. 5.13. Ponderea întreruperilor mecanice pe diverse cauze în totalul întreruperilor mecanice pe excavatoare


Defecţiuni la sistemul de marş constau în:

25

funcţionarea necorespunzătoare a instalaţiei de ungere centralizată, fapt ce conduce la detensionarea bucşilor la trenurile de role alergătoare; ruperea papucilor;

împotmoliri, desperecheri de şenile datorită condiţiilor necorespunzătoare

create pentru vehicularea pe treptele de lucru, ceea ce conduce la suprasolicitarea mecanismului de marş, favorizând avarierea reductoarelor de forţă şi intermediare de la sistemul marş.

Staţionările accidentale datorate altor cauze ocupă poziţia a doua ca medie, întreruperile fiind datorate:

împotmolirii utilajelor de excavat şi haldat ca urmare a neluării măsurilor

prevăzute în monografiile de lucru; împotmolirii circuitelor de transport datorită stării tehnice

necorespunzătoare a transportoarelor; lipsei spaţiului de depozitare a cărbunelui datorită cererii;

lipsei capacităţii de haldare.

În perioada 1991-2000 cea mai mare pondere a întreruperilor accidentale electrice pe excavatoare s-a înregistrat la circuitele de comandă şi semnalizare, urmată de defecţiuni apărute la motoarele de acţionare ale transportoarelor de pe abzeţere . Defecţiunile apărute la motoarele de acţionare rotor şi la cablurile electrice de alimentare, însumate, reprezintă o medie de 19,2% din totalul întreruperilor accidentale pe excavator.

Ponderea defecţiunilor la transportoarele cu bandă se localizează la echipamentul de forţă, motoarele electrice, reostatele cu lichid şi metalice, contactorii statorici şi rotorici precum şi la străpungerea cablurilor electrice de alimentare de 6KV şi 20KV.

Motoarele electrice sunt scoase din funcţiune datorită: arderii bobinajului statoric şi rotoric;

deteriorarea subansamblului inel colector;

defecţiunilor mecanice (gripări ale rulmenţilor).

O altă cauză a staţionărilor de natură electrică o reprezintă străpungerea frecventă a cablurilor electrice de 6 KV, datorită:

pozării necorespunzătoare;

deteriorării mantalei de protecţie prin frecarea de către covorul de

cauciuc al transportoarelor sau călcarea de către utilajele auxiliare; fenomenului de îmbătrânire.

Realizarea unor capacităţi orare reduse la toate tipurile de excavatoare în carierele din Oltenia se datorează în principal următoarelor cauze:

conducerea necorespunzătoare a activităţii de excavare prin asigurarea unor

26

fronturi de lucru (lăţime, înălţime) conform documentaţiilor tehnice; nerespectarea tehnologiilor de lucru, neexecutarea lucrărilor de

gospodărire a apelor pe treptele de lucru şi a asecării;

neefectuarea lucrărilor de întreţinere şi revizie de calitate corespunzătoare,

neînlocuirea la timp a elementelor de uzură; starea necorespunzătoare a transportoarelor cu bandă;

se lucrează cu viteză mică de rotire şi constantă pe toată lăţimea frontului,

datorită pregătirii necorespunzătoare a personalului care lucrează pe excavatoare.

27

CAPITOLUL VI

POSIBILITĂŢI DE ÎMBUNĂTĂŢIRE A PERFORMANŢELOR UTILAJELOR DE EXCAVAT DIN CARIERELE DE LIGNIT

6.1. Consideraţii generale

Carierele de lignit din cadrul C.N.L.Oltenia sunt dotate cu utilaje tehnologice de mare capacitate cu funcţionare în flux continuu.

Din analiza componentelor fluxului tehnologic a rezultat necesitatea modernizării excavatoarelor cu rotor în vederea îmbunătăţirii performanţelor acestora. Astfel dintre toate tipurile existente de excavatoare, cele mai fiabile şi care se pretează cel mai bine condiţiilor geo-miniere sunt excavatoarele SRs 1400-30/7 şi SRs 1300-26/5. Soluţia problemei uzurii morale şi fizice a acestor utilaje o constitue acţiunea de modernizare, ce are drept scop atingerea următoarelor obiective:

creşterea productivităţii muncii prin creşterea capacităţii orare a excavatoarelor cu rotor;

reducerea cheltuielilor materiale cu activitatea energetică;

reducerea cheltuielilor materiale cu activitatea mecanică prin asigurarea unor dispozitive de siguranţă fiabile şi a unor procedee de pornire-frânare şi variaţie a parametrilor mecanici.

Analizând principalele utilaje de excavat din carierele de lignit ale Olteniei acestea se caracterizează printr-o diversitate de tipuri, performanţe şi vârstă. Referindu-ne la vârstă, rezultă:

vârsta medie a excavatoarelor tip 2000-30/7 depăşeşte 27 de ani;

vârsta medie a excavatoarelor tip 1300-20/3,5 depăşeşte 22 de ani;

3/4 din numărul excavatoarelor tip 470-15/3,5 depăşeşte 14 ani;

1/3 din numărul excavatoarelor tip 1400-30/7 au vârste între 17-27 ani;

1/3 din numărul excavatoarelor tip 1400-30/7 au vârste între 12-17 ani;

80% din utilajele din carieră au durata normată de funcţionare depăşită, conform noilor reglementări prevăzute în HGR nr. 964/23.12.1998 care prevede durata de viaţă de maxim 10 ani pentru utilajele de carieră.

Excavatoarele cu roată cu cupe tip 470-15/3,5 datorită întreruperilor accidentale numeroase ca urmare a fiabilităţii reduse, a subansamblelor de la mecanismele excavatoarelor, a costurilor mari de întreţinere şi revizii, a consumului specific de energie ridicat au fost în majoritatea lor trecute în conservare.

28

Excavatoarele cu roată cu cupe tip 2000-30/7 sunt încă în funcţiune dar nu s-a ajuns încă la concluzia dacă acestea trebuie să fie modernizate, sau nu, datorită în principal duratei de viaţă de peste 27 de ani la toate cele 4 din dotare.

Excavatorul cu rotor tip 1400-30/7 constituie utilajul de bază din dotarea carierelor de lignit din Oltenia, reprezentând peste 80% din totalul excavatoarelor în condiţiile în care excavatoarele de tip 470 vor fi conservate şi realizând cca 70% din volumul total al excavaţiilor cu rotor. Din cele 60 de excavatoare de acest tip trei bucăţi sunt executate integral de firma Krupp Germania, 24 bucăţi sunt realizate în ţară prin asimilare în cooperare cu firma Krupp, iar 33 de bucăţi sunt realizate integral în ţară. Primele excavatoare de fabricaţie Krupp s-au fabricat după o documentaţie de execuţie la nivelul anilor 1965 fiind puse în funcţiune în anul 1969. Pe parcursul celor patru etape de integrare, între 1978-1985 nu s-a mai respectat din diverse motive prevederile documentaţiei iniţiale, numărul defecţiunilor şi întreruperilor accidentale crescând odată cu mărirea gradului de integrare.

La majoritatea excavatoarelor tip 1400 durata normală de funcţionare este depăşită, iar fenomenul de îmbătrânire a început să se manifeste prin fisuri în construcţia de rezistenţă. Subansamblele şi mecanismele cu problemele cele mai mari de fiabilitate sunt:

roata cu cupe cu reductorul de acţionare:

- etanşarea necorespunzătoare a reductorului roată portcupe direct pe axul roţii (treaptă finală) ce conduce la frecvente deteriorări ale elementelor de etanşare şi implicit la pierderi mari de ulei cu efect negativ în funcţionarea reductorului roţii portcupe;

- imposibilitatea verificării şi strângerii şuruburilor la trapta finală, generând grave avarii ale mecanismului rotorului roţii portcupe, ca urmare a dezaxării angrenajului final.

mecanismul de deplasare pe şenile:

- cărucioare ARS şi BRS cu gardă normală la sol determinând accesul greoi pentru verificarea componentelor, a căii de rulare şi a sistemului de ungere;

- inima boghiului de marş şi a ghidajelor tendoanelor în zona de fixare a dispozitivelor pentru întinderea şenilelor subdimensionare ce are ca efect desele avarii ale construcţiei metalice a boghiului în zona întinderii;

- axele 1 şi 3 din angrenajele de forţă în variantă clasică (conice) conduc la remedieri greoaie şi imprecise ale ajustajului conic în cazul avarierii acestora;

- reductoare de marş cu angrenaj melcat în lanţul cinematic cu fiabilitate redusă a angrenajului melcat datorită calităţii slabe a materialelor din care sunt executate;

29

uzura avansată a componentelor reductoarelor de acţionare a benzilor de transport;

aparatajul de comutaţie dinamică, cablurile electrice de comandă şi semnalizare uzate fizic şi moral;

inelul colector din suprastructura excavatorului are ca efecte întreruperi cauzate de uzura periilor colectoare;

doze dinamometrice de calitate necorespunzătoare având ca efect siguranţa redusă a mecanismului de ridicare-coborâre;

Având în vedere că pe plan mondial în domeniul excavatoarelor cu rotor au apărut soluţii de acţionare şi constructive moderne concepţia excavatoarelor cu rotor tip 1400 şi 1300 prezintă o oarecare uzură morală, însă înlocuirea lor în contextul actual este nerentabilă impunându-se modernizarea lor în vederea prelungirii duratei de funcţionare în siguranţă.

6.2. Soluţii posibile de modernizare

Creşterea fiabilitãţii utilajelor de excavat a condus la propunerea următoarelor variante tehnice : A. Modernizarea mecanismului de excavare

Grupul de antrenare:

- Micşorarea numãrului de componente din lanţul cinematic prin eliminarea schimbătorului de viteză, reducerea gabariticã a lor prin utilizarea unor reductoare planetare, cuplaj cardanic, cuplaj hidraulic;

- protejarea la suprasarcină a mecanismului roţii cu cupe prin montarea turbo-cuplajului cu saibă de frână şi supraveghetor de temperatură.

Roata port-cupe:

- utilizarea unei roţi port-cupe cu un singur perete (rotor acelular) reducând astfel posibilitatea de deplasare a centrului de greutate, reducerea greutãţii utilajului, roata având toate cupele încarcatoare-tăietoare;

- reducerea dimensiunilor cuţitului cupelor cu efect în mãrunţirea mai bunã şi reducerea granulaţiei materialului excavat;

- dotarea arborelui roţii cu cupe cu rulmenţi oscilanţi montaţi în carcase metalice.

B. Modernizarea mecanismului de deplasare pe senile Sistemul de antrenare:

30

- reproiectarea mecanismului de antrenare a şenilei cu reductor

planetar cuplat direct cu arborele roţii stelate în varianta cu 3 sau 6

grupuri de acţionare şi modificarea lonjeroanelor pentru noul mecanism,

eliminând astfel trenul de roţi dinţate exterioare cu arborii şi lagãrele

lor.

Construcţia lonjeroanelor:

- modificarea şi adaptarea lonjeroanelor pentru balansieri cu gardã mãritã la sol eliminând astfel accesul greoi la pãrţile componente ale cãrucioarelor;- executarea de degajãri în inimile lonjeroanelor pentru demontarea completã a ansamblului roatã acţionatã asamblatã, cu arbore de acţionare pe lagãre, micşorând astfel timpul necesar montãrii-demontãrii.

C. Modernizarea şi mãrirea siguranţei în funcţionare a macarelei de intervenţie

Mecanismul de deplasare:

- egalizarea tensiunilor în cele douã ramuri de cablu prin introducerea în lanţul cinematic al mecanismului de deplasare a unei traverse, schimbarea sensului de tractare prin introducerea suplimentarã a unei role în lanţul cinematic, reducând astfel inegalitatea tensiunilor în cele douã cabluri de tracţiune .

6.2.1. Modernizarea mecanismului de excavare a SRs 1400-30/7 Descriere mecanism de antrenare existentAnalizatã în contextul unui flux tehnologic roata cu cupe, fiind organul de

tãiere al excavatorului şi ultimul în flux, este supus unui regim de lucru caracterizat prin cele mai variate şi neprevãzute suprasolicitãri (duritate de front de lucru, corpuri strãine, alunecãri de teren, falii), dar şi existenţa unor solicitãri dinamice de vârf extrem de periculoase atât pentru întreg lanţul cinematic al roţii cu cupe (motor, ambreiaj de suprasarcinã, cuplaj elastic, reductor intermediar, arbore cardanic tip LDH, reductor roatã cu cupe tip 4KC-M 4000) cât şi pentru construcţia de rezistenţã a excavatorului.

Astfel pentru corelarea corespunzătoare a forţei de tăiere şi a capacităţii de excavare, funcţie de condiţiile geologice şi de duritatea rocii, roata cu cupe de la excvatorul SRs 1400 este prevăzută cu două viteze (39 şi 46 goliri/min datorită reductorului intremediar prevăzut cu 2 trepte), cărora le corespund forţe maxime de tăiere ale cuţitului de 65 respectiv 85 daN/cm , conform fig. nr. 6.1.

31

Axcardanic

Ambreiaj desuprasarcinã

Reductor roatã Reductor

roatã cu cupeintermediar

630kW Cuplaj METALLUKMotor

630 Kwi1 = 1,081 630 kW

I = 171,354 i2 = 1,318 985 rot/min

Fig. nr. 6.1. Antrenarea roţii cu cupe SRs 1400

Mecanismul roţii cu cupe este protejat împotriva suprasarcinilor (distanţelor din front) din punct de vedere mecanic prin ambreiajul de suprasarcină de tip METALLUK, care funcţionează pe principiul forţei centrifuge, reglat la 1,43 MN .

Modernizarea mecanismului de excavare a SRs 1400-30/7 cuprinde urmatoarele grupe constructive (fig. nr. 6.2):

Mecanismul de acţionare a roţii cu cupe ce cuprinde:

- reductorul roţii port-cupe tip KPSD 1125 (poz.1);- cuplaj hidraulic tip 1000 TE (VOITH) (poz. 2);- ax cardanic tip S 285.9 (poz. 3).

Lăgăruirea reductorului roţii port-cupe şi a roţii port-cupe pe axul rotorului, ce se compune din:

- roata port-cupe (poz.4); - arborele roţii port-cupe (poz.5).

Reductorul roţii cu cupe - se compune din reductor principal şi reductor auxiliar. Reductorul principal este utilizat pentru excavare, iar reductorul auxiliar va fi utilizat pentru reparaţii şi utilizarea cupelor.

Cuplaj hidraulicCuplarea între motorul electric şi arborele de intrare al reductorului se face

prin turbocuplaj VOITH care pe lânga rolul de a transmite forţa de rotaţie primită de la motor la reductor, are şi rolul de a proteja mecanismul de acţionare a roţii împotriva unei suprasarcini care poate să apara datorită unei forţe de tăiere prea mari, sau datorită unor obstacole ce apar brusc la cupe.

Axul cardanicTransmite mişcarea de la motor la cuplajul de siguranţă, cu raport de

transmitere constant în funcţie de poziţia unghiulară a acestuia.

32

Roata port-cupeCorpul roţii cu cupe este de tipul acelular, cu un singur perete şi se compune

din butucul roţii, conul roţii şi coroana.Butucul roţii identic cu cel al actualelor excavatoare ERc 1400 prevăzut la

partea centrală cu 2 flanşe prin care se fixează cu suruburi păsuite de cele două inele ale arborelui roţii.

Conul roţii este compus din 3 segmente gabaritice cu plăci de uzură fixate prin sudură.

Coroana este compusă din 3 segmente inelare gabaritice, prevăzute cu urechi dispuse echidistant pe circumferinţa roţii, asftel încât inversarea cupelor în caz de excavare sub senilă, să se poată realiza în timp foarte scurt.

Capacitatea unei cupe este de 675 litri, iar corpul cupei se execută prin sudare din tabla de 8 mm.

Fiecare cupă este prevăzută cu câte şase dinţi turnaţi din oţel aliat, fixarea lor facându-se prin împănare.

Arborele roţii port-cupeArborele roţii cu cupe (fig. nr. 6.3) prevăzut cu două inele fretate, identice

cu cele ale exc.ERc 1400 de care se fixează prin şuruburi păsuite corpul roţii cu cupe, se sprijină prin intermediul a două lagăre cu rulmenţi oscilanţi butoi, de partea din faţă a braţului port rotor şi adaptat în noua construcţie a rotorului şi la acţionarea cu reductor planetar.

6.2.2.. Moderdizarea mecanismului de deplasare pe şenileDescriere mecanism de deplasare excavator, cărucior de încărcare Mecanismul de deplasare pe şenile este alcătuit în principal din următoarele

părţii: 3 perechii de şenile duble, 3 axe tubulare care leagă între ele şenilele de la fiecare pereche şi pe care se montează 3 sprijine sferice şi mecanismul de direcţie.

Două perechi de şenile duble sunt aşezate una în spatele celeilelte la o distanţă de 12.975 mm măsurată din mijlocul axelor tubulare şi sunt cuplate între ele prin intermediul mecanismului de direcţie. La fiecare pereche de şenile una dintre ele este acţionată.

Cealaltă pereche de şenile este amplasată lateral faţă de celelalte două perechi de şenile la o distanţă de 11.236 mm măsurată din mijlocul reazemelor sferice.

Orice şenilă acţionată, în parte, este formată dintr-un lonjeron, roată acţionată, roată de conducere, sistem de balansiere cu gardă normală, role de sprijin, element de şenilă, dispozitiv de întindere a şenilelor cu fixare subdimensionată, angrenaj intermediar cu axele 1 şi 3 în variantă conică, mecanism de antrenare (motor electric, cuplaj cu şaibă de frână, frână cu saboţi, reductor).

33

1 Reductor acţionare roată cu cupe2 Cuplaj hidraulic3 Ax cardanic4 Roată port-cupe5 Arbore port-cupe

Fig. nr. 6.2. Mecanism roată cu cupe

34

Fig. nr. 6. 3. Arbore roată cu cupe

35

Deplasarea căruciorului de încărcare se realizează cu ajutorul mecanismului de deplasare pe şenile care este alcătuit în principal de două şenile, două axe lonjeron, un lonjeron transversal şi instalaţie de ungere centrală.

Fiecare şenilă este antrenată de către un grup de acţionare (motor, cuplaj elastic cu şaibă de frână, frână cu saboţi, reductor cu angrenaj melcat în lanţul cinematic).

Modernizarea mecanismului de deplasare pe şenile cuprinde următoarele: mecanism de deplasare al excavatorului propriu-zis ce cuprinde:

- angrenajul intermediar (reductorul de forţă);- cărucioare cu gardă mărită la sol;- cap boghiu.

mecanismul de deplasare al căruciorului de încărcare, care cuprinde:

- cărucioare cu gardă mărită la sol;- reductoare tip 5KCM-1960.

Angrenajul intermediar- este format din două trenuri de roţi dinţate dispuse de o parte şi alta a capului boghiului şi transmiţând mişcarea la roata acţionată. Lăgăruirea fiecărei roţi dinţate este pe axe în construcţie cilindrică permiţând astfel demontare, remediere, montare într-un timp mai scurt.

Cărucioarele cu gardă mărită – sunt o construcţie sudată (jug balansier mic) în care sunt montate două role alergătoare lăgăruite pe două bolţuri.

Axa alezajului central al jugului balansier mic formează cu axele centrelor alezajelor bolţurilor de susţinere a rolelor un triunghi isoscel mărind astfel posibilitatea de verificare a căi de rulare şi a sistemului de ungere.

Cap boghiu – o construcţie metalică de susţinere a balansierilor mari, a angrenajului intermediar modificată în scopul demontării rapide a roţii de antrenare.

Cărucioarele cu gardă mărită – sunt tot în construcţie sudată şi caracteristici de funcţionare asemănătoare cu cele menţionate anterior.

Reductoarele tip 5KCM 1960 – sunt transmisii mecanice prin angrenare cilindrică şi conică în carcasă cu construcţie metalică sudată.

6.2.3. Modernizarea mecanismului de excavare a SRs 1300.26/5 Descrierea mecanismului de antrenare existent

Dispozitivul de acţionare al roţii port-cupe constă dintr-un motor de curent alternativ trifazat, care este aşezat pe consola fixată în şuruburi de reductorul roţii port-cupe, dintr-un cuplaj elastic cu şaibă de frână, dintr-o frână cu saboţi.

Reductorul roţii cu cupe se reazemă mobil în două puncte pe axul roţii cu cupe, iar într-un punct se reazemă rigid pe braţul roţii cu cupe.

Pentru protecţia părţilor mecanismului de acţionare şi a roţii cu cupe contra suprasarcinii ce rezultă la excavare din cauza unor obstacole, reductorul este prevăzut cu cuplaj de siguranţă cu discuri de fricţiune.

36

Antrenarea roţii cu cupe este redată schematic în figura de mai jos:

Cuplajelastic

Reductor Cuplaj Motor

roatã cu cupe suprasarc 500 kW

KC 340 So cu discuri

Fig. nr. 6.4. Antrenarea roţii cu cupe SRs 1300

Modernizarea excavatorului SRs 1300.26/5 s-a fãcut în baza unui proiect al firmei

TAKRAF care a construit şi livrat acest tip de excavator în colaborare cu C.N.L.Oltenia şi E.M.C.Roşia.

Modernizarea mecanismului de excavare (fig. nr. 6.5) cuprinde urmãtoarele grupe constructive:

- mecanismul de acţionare a roţii cu cupe (poz. 1)- lăgăruirea reductorului roţii cu cupe şi a roţii port-cupe pe axul rotorului

(poz. 2)- scutul de protecţie (poz.3)

Mecanismul de acţionare a roţii cu cupe (fig. nr. 6.6) compus din:

- reductorul roţii port-cupe tip SRG 1065x158-H 1691 (poz.1);- cuplajul hidraulic tip TK-N 800 cu saibã de frânã DM 500 (poz.2);- frână (poz. 3);- reazemul pentru centrarea momentului de rotaţie, cu bolţ de fixare (poz.

4). Lăgăruirea reductorului roţii cu cupe şi a roţii port-cupe pe axul rotorului (fig.

nr. 6.7) ce cuprinde:- roata port-cupe (poz 1);- sprijinirea bilateralã (a roţii port-cupe) prin: membrane, constând din

saiba-membranã mare şi micã cât şi din roata spiţatã (poz.2); - axul roţii port-cupe (poz. 3).

Scutul de protecţie (fig. nr. 6.5, poz.3):

37

1. Mecanism de acţionare al roţii cu cupe2. Lăgăruirea reductorului roţii cu cupe şi a roţii port-cupe pe axul rotorului3. Scutul de protecţie

Fig. nr. 6.5. Mecanism de excavare la exc. SRs 1300

Reductorul roţii port-cupeNucleul dispozitivului de acţionare al roţii port-cupe îl constituie reductorul

diferenţial cu angrenaj planetar.Acţiunea dispozitivului se realizeazã cu ajutorul unui motor asincron trifazat. Între

motor şi reductor este dispus un cuplaj hidraulic cu integrarea unui alt cuplaj supraelastic şi al unui tambur de frână.

38

1. Reductor2. Cuplaj hidraulic cu şaibă3. Frână4. Reazem pentru centrarea rulmentului de rotaţie

Fig. nr. 6.6. Mecanismul de acţionare al roţii cu cupe

Motorul electric este dispus orizontal şi antrenează prin intermediul unui cuplaj hidraulic un ax cu pinion conic. Treapta următoare este o treaptă planetară care lucrează ca angrenaj de divizare şi realizează astfel o ramificare a puterii. Deci o parte a puterii este transmisă prin puncte, respectiv direct prin intermediul roţii centrale exterioare a treptei planetare, respectiv prin transmisia intermediară de inversare asupra treptei finale cu angrenaj cilindric, roata finală fiind antrenată de două pinioane.

Reglabilitatea liberă a reductorului planetar este asigurată prin deformarea roţii centrale interioare şi prin lagărele roţilor planetare care au format de calote sferice.

Carcasa este compusă din trei părţi în construcţie sudată, îmbinată prin suruburi, astfel că dispunerea părţilor componente în carcasă şi capacele de vizitare existente asigură accesibilitatea la piesele interioare. Durabilitatea calculată a lagărelor este de peste 50.000 ore funcţionare. Etanşarea arborilor este fără contact, cu inel de etanşare pe ax. Ungerea reductorului se realizează printr-un sistem combinat şi cu presiune de ulei, protecţia fiind asigurată de un filtru robinet cu trei căi dispuse în conducte de presiune, precum şi de supraveghetorul de presiune şi manometru.

39

1. Roată port-cupe 2. Sprijinire bilaterală 3. Axul roţii port-cupe

Fig. nr. 6.7. Lăgăruirea reductorului roţii port-cupe şi a rpţii port-cupe pe axul rotorului

Cuplajul hidraulic cu saibã de frânã (fig. nr. 6.8)

Cuplajul hidraulic este un dispozitiv hidrodinamic de transmitere a puterii, la care momentul de rotaţie este transmis exclusiv prin curentul de fluid al lichidului de lucru, ulei.

Astfel momentul de rotaţie transmisibil depinde de gradul de umplere al cuplajului cu lichid de lucru, astfel când apar pe partea de ieşire a cuplajului (la rotorul-turbinã) momente de rotaţie inadmisibil de mari, lichidul de lucru se retrage parţial în spaţiul fãrã palete al cuplajului, limitându-se astfel transmiterea momentului de rotaţie.

40

Fig. nr. 6.8. Cuplaj hidraulic cu şaibă de frână SRs 1300

FrânaFrâna cu tambur este dispusã în dispozitivul principal de acţionare. Tamburul de

frânã este fixat pe cuplajul hidraulic şi este montat pe axul de intrare al reductorului. Astfel la deconectarea dispozitivului de acţionare, ridicãtorul de frânã este deconectat dupã cum urmeazã:

Deconectarea acţionãrii principale: Frâna se închide cu o întârziere de circa 5 secunde, astfel cã roata port-cupe mai poate sãpa la oprirea completã a rotirii construcţiei superioare a excavatorului, evitându-se astfel poziţiile de forţare a construcţiei de oţel;

Deconectarea acţionãrii auxiliare: Frâna se închide fãrã întârziere, astfel este posibilã o poziţionare exactã a roţii port-cupe în eventuala reparaţie.

Reazemul pentru centrarea momentului de rotaţieLegătura dintre reductor şi reazemul de centrare a momentului de rotaţie (coada

reductorului) se realizează printr-o îmbinare cu şuruburi calibrate, demontabilă. La

41

capătul acestui reazem este dispus boltul de fixare (a reazemului pe construcţia braţului port-rotor).

Lăgăruirea reductorului roţii port-cupe şi a roţii port-cupe pe axul rotorului Roata port-cupe

Roata port-cupe constã din corpul roţii de tip fãrã celule, complet sudat,echipat cu 14 cupe încãrcãtoare şi interschimbabile. Cupele sunt fixate de corpul roţii cu ajutorul bolţurilor.

Statorul, partea fixã de buncãr de preluare, cât şi mantia conicã a roţii port-cupe se autocurãţã în timpul rotaţiei, şi sunt prevãzute cu plãci de uzurã.

Peretele roţii port-cupe dinspre reductor transmite forţele radiale şi axiale din roata port-cupe în ax, iar prin intermediul şaibei-membrane mari transmite şi forţele radiale de sprijin din ramura acţionãrii printr-un set de inele de strângere cu dublã conicitate şi umãrul conic aferent în axul roţii port-cupe. Acest perete al roţii port-cupe este rigid la încovoiere, pe când celãlalt perete este moale la încovoiere pentru a asigura roţii port-cupe elasticitatea necesarã.

Sprijinirea bilateralã prin intermediul membranelorSprijinirea reductorului se realizeazã pe ambele pãrţi (lateral) prin intermediul

membranelor, astfel pe partea dinspre roata port-cupe pe butucul acestuia (şaibã-membranã mare), iar pe partea opusã pe roata spiţatã (saibã-membranã micã. Toate îmbinãrile cu şaibele membranã sunt executate ca îmbinãri cu flanşã, cu şuruburi calibrate. Şaibele-membrane preiau deformãrile diferenţiale dintre reductorul roţii port-cupe şi roata port-cupe pe deoparte, deformãri provocate de încovoierea axului roţii port-cupe, deasemenea şaibele-membranã preiau şi deformãrile din interiorul roţii port-cupe şi din interiorul reductorului provocate din acelaşi motiv. Astfel sunt evitate forţele de reacţiune dintre roata port-cupe, reductorul roţii port-cupe şi axul roţii port- cupe. Prin lãgãruirea cedantã la torsiune a şaibei-membranã micã la roata spiţatã, întregul moment de rotaţie este transmis pe drumul cel mai scurt de la roata finalã prin intermediul axului tubular şi al şaibei membrane mari, în roata port-cupe. Astfel prin acest tip de lãgãruire sunt excluse fenomenele de uzurã din zona axului tubular (axul plin al roţii port-cupe).

Axul roţii port- cupeRoata port-cupe şi roata spiţatã se sprijinã prin intermediul seturilor de inele

conice de strângere pe axul roţii port-cupe.Pe ambele pãrţi axul roţii port-cupe este lãgãruit cu rulmenţi oscilanţi cu role.Scutul de protecţieEste o construcţie solidã a peretelui de protecţie, protejând întreaga grupã de

acţionãre împotriva avarierii.

42

6.3. Avantajele tehnice ale modernizării

I. Cuantificarea din punct de vedere a avantajelor tehnice Grup de antrenare:

- reducerea greutãţii subansamblelor capului cu rotor cu consecinţã în reducerea contragreutãţii;

- eliminarea oricãror şocuri mecanice în reductoare şi mecanisme la pornire şi oprire, controlul cuplurilor motoarelor, cu protejarea reductorului şi covorului de cauciuc;

- amortizarea sarcinilor dinamice şi vibraţiilor tensionale;- limitarea momentelor de rotaţie admisibile.

Roatã port cupe:

- diminuarea forţei de sãpare disponibilã fãrã afectarea capacitãţii de excavare;

- creşterea gradului de umplere-golire a cupelor, reducerea granulaţiei materialului, cu consecinţã în eliminarea concasorului de pe utilaj;

- eliminarea deformaţiilor diferenţiate între reductorul roţii port-cupe şi roata port-cupe, precum şi deformările provocate de încovoierea axului roţii port-cupe prin sprijinirea dublă pe membrane a reductorului roţii port-cupe;

-în construcţie cu un perete rigid şi celalalt perete moale la încovoiere, pentru a asigura roţii port-cupe elasticitatea necesară.

Sistemul de antrenare:

- intervenţie uşoarã la roata motricã prin eliminarea angrenajului exterior din interiorul lonjeronului;

- uşurarea supravegherii şi intervenţiei la balansieri prin înlocuirea lor cu gardã mãritã.

II. Cuantificarea din punct de vedere al eficienţei economiceEconomiile realizate la excavatorul SRs 1400 prin înlocuirea reductorului tip 4

KCM 4000 cu noul reductor KPSD 1125 sunt următoarele: Economii realizate prin reducerea timpului de staţionare a excavatorului la

reviziile anuale; Economii realizate prin reducerea volumului lucrărilor de intervenţie la

reductorul roţii cu cupe.Înlocuind reductorul de antrenare a roţii port-cupe tip 4 KCM 4000 cu reductorul

tip KPSD 1125 anual se reduce timpul de staţionare al excavatorului pentru revizie cu cel puţin 10 zile lucrătoare.

În acest context, producţia fizică de cărbune realizată de un excavator este:

43

(6.1)

unde: - Q = producţia totală de cărbune (t/an)- Z1 = numărul de zile lucrătoare pe an- Z2 = interval de referinţă (zile)- n = numărul de excavatoare

t (6.2)Considerând din cele 10 zile – 2 zile staţionare pentru revizie săptămânală, rezultă

producţia fizică de cărbune a unui excavator timp de 8 zile:

t (6.3)

Cunoscând că preţul de livrare a tonei de cărbune este 226.752 lei/t se poate determina producţia marfă pentru un excavator corespunzătoare intervalului de referinţă ca fiind:

(6.4)

unde: - V = preţul unei tone de cărbune (lei/t)

mil. lei (lei/an) (6.5)

Puterea instalată a excavatorului şi a benyii de front fiind valori cunoscute, putem estima valoarea energiei consumate cu relaţia:

(6.6)

unde: - PI = putere instalată totală a excavatorului şi a benzii de front- k = coeficient (0,37)- n2 = număr de ore de funcţionare pe zi- V1 = valoarea unui kw (1.153 lei/kw)

mil. lei/an (6.7)Calculul cheltuielilor materiale amortismentul pe intervalul de referinţă este de 216 mil lei;

cheltuielile cu munca vie (salarii, CAS, fond şomaj, fond sănătate, fond învăţământ, fond handicap, masă caldă, transport personal) este de 40 mil. lei;

cheltuielile aferente reviziei săptămânale este de 15 mil. lei;

alte cheltuieli ocazionale (10%) = 50 mil. lei;

Ţinând cont de producţia marfă obţinută şi cheltuielile necesare pentru funcţionarea şi întreţinerea utilajului pe intervalul de referinţă, se obţine un profit (rezultat de exploatare):

(6.8)

unde: - CH = cheltuieli totale

mil. lei (6.9)

mil. lei/an (6.10)

Considerând garanţia reductorului 4 KCM 4000 de 4 ani şi garanţia reductorului tip KPSD – 1125 de 10 ani, putem stabili rezultatul de exploatare pe perioada de 6 ani:

44

mil. lei (6.11)

45

CONCLUZII

Dezvoltarea exploatării lignitului a necesitat rezolvarea unui număr mare de probleme de ordin tehnic, tehnologic şi organizatoric ale procesului de exploatare a lignitului, cum ar fi elaborarea şi aplicarea unor proiecte cu tehnici şi tehnologii noi, care utilizează utilaje de excavare, transport şi haldaremoderne, bazate pe asimilarea unor utilaje de import, fapt ce a determinat creşterea considerabilă a dotării carierelor din Oltenia cu utilaje de excavat, transport şi haldat, fabricate în România; aplicarea metodelor de exploatare moderne în carierele Olteniei; mecanizarea principalelor operaţii în vederea creşterii productivităţii muncii şi a reducerii efortului fizic.

În prezent, în minele de lignit care mai funcţionează în Oltenia, lucrările de extragere a cărbunelui sunt mecanizate aproape în întregime, abatajele frontale fiind dotate cu complexe mecanizate de susţinere şi tăiere, care permit lungimi de front cuprinse între 80-100 m. Tendinţa de viitor este aceea de a se închide treptat exploatările subterane. În cele 17 cariere de lignit din Oltenia se aplică metode de exploatare combinate, tehnologia principală fiind una în flux continuu. Utilajele care compun fluxul tehnologic sunt excavatoare cu rotor de diferite tipuri şi capacităţi, transportoare cu bandă, maşini de haldat şi maşini de depozit.

Analiza statistică a folosirii utilajelor de excavare, transport şi haldare a urmărit timpii de funcţionare şi staţionare ai utilajelor din fluxul tehnologic, cu ajutorul cărora s-au calculat indicii de utilizare extensiv, intensiv şi general. În urma analizei efectuate s-a constatat că dacă din punct de vedere tehnologic utilajele folosite sunt la nivel mondial, din punct de vedere tehnic, mecanic şi mai ales electric ele se află undeva la nivelul anilor 1970. Luând ca etalon carierele din Europa, atât din punct de vedere al indicilor globali de utilizare a capacităţilor, cât şi a consumurilor specifice, se constată că utilajele din carierele din Oltenia sunt folosite doar în proporţie de 9-10%, faţă de cele din Europa occidentală care au indicele general de folosire de peste 40%, cu consumuri specifice mult mai mici.

În urma studiului efectuat asupra activităţii de exploatare a lignitului în carieră, s-a desprins concluzia că pentru a asigura eficienţa funcţionării carierelor de lignit sunt necesare măsuri de restructurare, proces care impune reabilitarea şi modernizarea utilajelor de excavare, transport şi haldare.

Restructurarea este un proces de mare amploare şi importanţă, în abordarea căruia se apreciază că trebuie analizate o serie de aspecte specifice. În ceea ce priveşte sectorul minier, în lucrare se tratează strategiile de restructurare, care se bazează pe modernizarea instalaţiilor şi tehnologiilor existente.

46

Obiectivul modernizării îl constituie readucerea stării tehnice a întregului complex de excavare, transport şi haldare la starea iniţială, pentru creşterea capacităţii de producţie, prin înlocuirea unor părţi din instalaţiile electrice şi mecanice cu altele mai moderne şi fiabile precum şi îmbunătăţirea sistemului de comunicaţii şi de intervenţii în carieră.

Acţiunile de modernizare tehnologică prezentate în lucrare şi aplicate deja în unele cariere de lignit din Oltenia au vizat realizarea programelor de reabilitare în domeniul minier, mecanic, electric, organizatoric şi economic.

A fost prezentat un studiu de caz pentru cariera Roşia de Jiu al cărui program de modernizare a pornit de la o atentă analiză a complexităţii activităţilor din carieră, efectuate asupra utilajelor de excavat, transport şi haldat cu precădere asupra subansamblurilor deficitare din structura utilajelor analizate. Elaborarea programului de reabilitare a carierei Roşia a constat în următoarele etape: elaborarea studiilor de fezabilitate; inventarierea punctelor înguste în domeniul mecanic şi electric şi determinarea echipamentelor cu fiabilitate redusă; inventarierea problemelor tehnologice de asecare gospodărire ape şi drumuri de acces; elaborarea programelor de reabilitare în domeniul minier, mecanic, electric, organizatoric şi economic; asigurarea documentaţiilor tehnice; licitarea şi adjudecarea lucrărilor; stabilirea lucrărilor pe constructori, instruirea acestora, urmărirea şi corecţia programelor de reabilitare; recepţia lucrărilor; realizarea probelor tehnologice a utilajelor reabilitate.

Comparând rezltatele obţnute după modernizare se pot arăta următoarele: Perioada reabilitării(1993-1994)

- rezultatul din exploatare, care în anul 1993 era nefavorabil (–9.427 mii $), devine pozitiv începând cu anul 1994 (6595 mii $);

-cheltuiala la 1000 lei producţie marfă în 1993 era nefavorabilă, adică pentru obţinerea unui venit de 1.000 lei se cheltuiau 1286 lei, iar începând cu anul 1994 devine 850 lei;

-productivitatea muncii valorică în 1993 este mică, de 14987 mii $, iar în anul 1994 a ajuns la 19434 mii $;

-costul unitar scade de la 14,80 $/t în 1993 la 10,05 $/t în 1994. Perioada postreabilitare(1995-2000).

Analiza indicatorilor economico-financiari arată că perioada de după reabilitare reprezintă un succes managerial pentru unitate, înregistrându-se un profit de exploatare ridicat. În anul 1995, profitul a înregistrat un prim vârf de 10313 mii $, dar în 1996 se diminuează la 7278 mii $, datorită scăderii cererii de cărbune.

Odată cu menţinerea în anumite cote a cererii de cărbune, cât şi prin scăderea costului pe unitatea de produs, cresc şi rezultatele economice, astfel că în 1997 se observă un vârf al profitului de 16835 mii $, iar în anul 1998 de 12260 mii $. La finele anului 2000 rezultatul financiar era pozitiv, de 7912 mii $.

47

Costul unitar de producţie este în medie constant, variind între 8 şi 9 $/tonă, care raportat la un preţ mediu de vânzare de 12,5 $/tonă, implică o rezervă de profit de 4 $/tonă, adică un procent de circa 35%.

Aceste date scot în evidenţă faptul că reabilitarea tehnologică a carierei reprezenta o necesitate imperioasă, ceea ce este dovedit de efectele pozitive obţinute în urma acesteia.

Obiectivul principal al modernizării utilajelor de carieră, este acela de a optimiza parametrii tehnico-funcţionali, prin reproiectarea unor mecanisme, ţinând seama de nivelul tehnic actual, în vederea prelungirii duratei de viaţă, funcţionării în deplină siguranţă şi cu costuri specifice acceptabile. În scopul atingerii acestui obiectiv, autorul identifică şi analizează o serie întreagă de lucrări de modernizare a utilajelor de excavare, transport şi haldare, care conduc la: creşterea gradului de fiabilitate a instalaţiilor electro-mecanice; alegerea unor componente mecanice şi electrice care reclamă foarte puţine lucrări de întreţinere; reducerea greutăţii braţului portrotor la excavatoare şi prin aceasta a solicitărilor statice şi dinamice a construcţiei de rezistenţă şi în consecinţă prelungirea duratei de viaţă a utilajelor; creşterea capacităţii orare de excavare şi a timpului de funcţionare în sarcină; reducerea consumului specific de energie electrică şi eliminarea funcţionării în gol a instalaţiilor de excavare, transport şi haldare; reducerea cheltuielilor cu întreţinerea, reviziile şi reparaţiile.

Modernizarea excavatoarelor cu rotor a vizat, în principal, roata cu cupe cu reductorul de acţionare şi mecanismul de deplasare pe şenile, din punct de vedere mecanic, iar din punct de vedere electric s-a acţionat asupra aparaturii electrice cu comutaţie dinamică şi a instalaţiilor electrice de forţă, comandă, măsură şi semnalizare. În ceea ce priveşte maşinile de haldat, lucrările de modernizare au avut drept obiect echipamentele şi instalaţia electrică. Transportoarele cu bandă au fost modernizate acţionându-se, în principal, asupra pornirii motoarelor asincrone cu rotorul bobinat prin convertizoare statice rotorice şi asupra aparaturii electrice cu comutaţie dinamică. În teza de doctorat, autorul cuantifică avantajele lucrărilor de modernizare realizate, atât din punct de vedere tehnic, cât şi economic.

În ceea ce priveşte efortul financiar presupus de lucrările de modernizare, în urma analizei efectuate a rezultat că valoarea efectivă a modernizării excavatoarelor, de exemplu, este de aproximativ 9,2% din preţul unui utilaj nou, iar valoarea totală a reparaţiei capitale şi a modernizării este de aproximativ 17-18% din preţul utilajului nou în care s-ar include montajul mecanic, electric şi transportul în ţară.

Analizând indicatorii realizaţi de utilajele modernizate, rezultă că au crescut în mod considerabil performanţele acestora, şi anume: capacitatea orară medie realizată; număr de ore de funcţionare realizate; masa minieră realizată după modernizare.

48

BIBLIOGRAFIE

1. Almăşan, B. Exploatarea zăcămintelor minerale din România. Vol. I şi

II.Editura Tehnică, Bucureşti, 1984.

2. Andreescu, I. ş.a. Studiul formaţiunilor neogene purtătoare de cărbuni din Oltenia.

I.G.G. Bucureşti, 1995.

3. Fodor, D. Exploatarea zăcămintelor de minerale şi roci utile prin lucrări la

zi. Vol. 1 şi 2. Editura Tehnică, Bucureşti - 1995,1996.

4. Fodor, D. Mecanizarea în exploatările miniere la zi. Editura Tehnică,

Iliaş, N., Bucureşti, 1975.

Ţâştea, D.

5. Huidu, E., Jescu, I. Concepţii tehnologice de exploatare în cariere. Editura Tehnică,

Bucureşti, 1993.

6. Iliaş, N. Maşini miniere. Litografia I.M. Petroşani, 1989.

Kovacs, I.

Gruneanţu, I.

7. Jescu, I. Extracţia lignitului prin exploatări la zi în România. Editura

Tehnică, Bucureşti, 1981.

8. Păsărin, C. Consideraţii privind folosirea utilajelor de carieră. Revista

Mureşan, V. Minelor, Nr. 1/1975.

9. Petrescu, I. ş.a. Geologia zăcămintelor de cărbuni, vol. I şi II. Editura Tehnică,

Bucureşti, 1986-1987.

10. Popa A. ş.a. Manualul inginerului de mine, vol. 1 - 5. Editura Tehnică,

Bucureşti, 1984 - 1989.

11. Stăicuş, I. Parametri care caracterizează folosirea excavatoarelor cu rotor,

corelaţia dintre dimensiunile excavatorului şi frontul de excavare

pentru carierele de lignit din Oltenia. Revista Minelor, Nr. 3/1991.

12. Stăicuş, I. Tehnologii noi pentru creşterea producţiei de lignit în carierele in

România. Revista Minelor, Nr. 6/1996.

13. Vulpe, I. Studiul modernizării carierelor de lignit din zona Olteniei în

vederea satisfacerii producţiei de cărbune la nivelul necesităţilor

economiei naţionale, Teză de doctorat, Unversitatea din Petroşani,

2001

49

area La Zi a Lignitului

Documents

Transcript of area La Zi a Lignitului