ОБЗОР ТРОЛЛЕЙВОЗОВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ OVERVIEW OF TROLLEYBUSES FOR USE IN OPEN-PIT MINING Панов А.Н, студент 6 курса кафедры горных машин и комплексов, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева. E-mail: andrey.andryha.panov@mail.ru Ерофеева Н.В., доцент кафедры горных машин и комплексов, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева. E-mail: env.stm@kuzstu.ru Аннотация: В данной статье проводится обзор компаний, производящих троллейвозы, их особенности и базовые характеристики. В статье представлены такие крупные компании, как Liebherr, Hitachi, Komatsu, Caterpillar, BelAZ. Будут рассмотрены характеристики троллейвозов для их внедрения на открытые горные работы с целью повышения производительности производства в целом. Ключевые слова: троллейвозы, горная промышленность, открытые горные работы, электротяговые транспортные средства. Abstract: This article provides an overview of companies producing trolleybuses, their features and advantages. The article presents such large companies as Liebherr, Hitachi, Komatsu, Caterpillar, BelAZ. Individual characteristics of trolleybuses will be considered for their comparison for implementation in open-pit mining in order to increase the productivity of trolleybuses and, accordingly, production as a whole. Keywords: trolleybuses, mining industry, open-pit mining, electric traction vehicles. Троллейвозы представляют собой наземное транспортное средство, которое использует электротягу и получает энергию от воздушных проводов через токосъемное устройство [1]. В горной промышленности троллейвозы являются неотъемлемой частью транспортировки горной массы [2,3]. Они широко применяются для перевозки руды и других материалов с мест добычи до перерабатывающих установок или складов. Троллейвозы обладают рядом преимуществ перед другими видами транспорта [4,5], что делает их оптимальным выбором для использования в горной промышленности, особенно при открытых горных работах. Во-первых, по сравнению с традиционными автотранспортными средствами, они не выбрасывают вредные выхлопные газы, что снижает негативное воздействие на окружающую среду и создает более комфортные условия работы на горных объектах. Во-вторых, электротяга обеспечивает более высокую энергоэффективность и надежность троллейвозов. Благодаря уникальной системе питания они способны максимально стабильно и экономично работать по сравнению с традиционными дизельными грузовиками, что значительно способствует эффективности процесса перевозки горной массы. Троллейвозы успешно осуществляют перевозку материалов с мест добычи до перерабатывающих объектов или складов, играя при этом ключевую роль в обеспечении производительности. Троллейвозы Komatsu Первым троллейвозом стал у этой компании стал самосвал 730 E (рис.1) на урановых месторождениях в Намибии с 1986 по 2006 года. Далее стали производиться троллейвозные версии самосвалов 860E (рис.2) и 960E (рис.3). В 2008 году на выставке был представлен самосвал с электроприводом и возможностью подключения к троллейной сети модель 860E-1K [5]. Особенностью данных самосвалов является: 1) Система спутниковой связи KOMTRAX Plus 2 Компания Komatsu внедряет систему KOMTRAX Plus 2 на каждую машину, предназначенную для работы на горнодобывающих предприятиях и карьерах, в рамках своей комплексной программы обслуживания и сопровождения оборудования. Эта система представляет собой новое решение для контроля состояния дорогостоящего оборудования, используя средства спутниковой связи. 2) Удобство расположения систем управления На переднем левом бампере рядом с входом в машину компания Komatsu разместила рабочие устройства для управления операциями обслуживания транспорта. Такое централизованное расположение упрощает операции технического обслуживания, сокращая время, в течение которого самосвал не работает. -Блокировка систем питания, стартера и привода (выключатели блокировки) -Аварийная остановка двигателя -Панель обслуживания рабочих жидкостей (добавления охлаждающей жидкости, моторного масла, гидравлического масла, консистентной смазки) -Выключатель освещения ступенек лестницы (лестница с гидроприводом устанавливается по дополнительному заказу) Технические данные данных троллейвозов [10]: Технические характеристики троллейвозов Грузоподъёмность, т Вместимость кузова, м 3 Полная мощность, кВт Максимальная скорость, км/ч Масса тары, т Полная масса, т Модели троллейвозов 730E 860E 960E 185 254 327 111 169 214 1492 2014 2610 64,5 64,5 64,5 144 200 249 329 454 576 Рис.1. Троллейвоз 730E Рис.2. Самосвал 860E Рис.3 Троллейвоз 960E Троллейвозы Hitachi Троллейвозы Hitachi уже более 20 лет эксплуатируют более 70 самосвалов японского производства в Южной Африке. Компания также установила значительное присутствие на промышленном рынке Замбии, имея более 40 единиц техники для перевозки руды на тележках в регионе. Недавно компания Hitachi завершила крупный проект по производству первых квантовых минералов в Замбии. Начиная с 2012 года, дизель-троллейвозы EH3500ACII были импортированы в Кансанши, крупнейший меднозолотой рудник в Африке[5]. Среди известных троллейвозов это EH3500ACII, EH3500AC-3, EH4000AC-3. Особенностью данных машин является улучшенная рама, благодаря которой придаются превосходная устойчивость к действию самых опасных типов нагрузок: изгибающих и скручивающих; проверенный тяговый электропривод, который заметно повышает эксплуатационные характеристики техники по сравнению с аналогами; прочный кузов, который благодаря горизонтальным ребрам жесткости снижает концентрацию напряжений, при этом ударные нагрузки распределяются по всей длине кузова; мощный двигатель, доступный в двух вариациях: стандартный Cummins QSKTA50-CE; поставляемый на заказ MTU 12V4000 C21. Технические характеристики [11]: Технические данные троллейвозов Грузоподъёмнос ть, т Вместимость кузова, м 3 Полная мощность, кВт Максимальная скорость, км/ч Масса тары, т Полная масса, т Модели троллейвозов EH3500 EH3500 EH4000ACAC-3 AC-II 3 178 178 222 105 74 154 1491 1491 1864 56 56 56 141 319 141 309 163 385 Рис.4. Троллейвоз EH3500AC-3 Рис.5. Троллейвоз EH3500AC-II Рис.6. Троллейвоз EH4000AC-3 Троллейвозы от Liebherr Тяжелые самосвалы Liebherr T 264, обладающие грузоподъемностью в диапазоне 360-397 тонн и являющиеся, по утверждению производителя, наибольшими в мире, успешно прошли испытания в шахтах компании First Quantum Minerals Limited. Однако, заметность этих машин добавляет не только их габаритный размер, они также отличаются нулевым уровнем эмиссии углекислого газа. Как уточняет пресс -служба Liebherr, инженеры компании модифицировали популярные модели самосвалов по запросу канадского партнера для возможности движения по троллейным линиям[9]. Горнопромышленники ожидают от электрификации самосвалов Liebherr растущего экономического эффекта. В долгосрочной перспективе переход на троллейвозы снизит расход дизтоплива на 3 млн литров в год, в разы должна улучшиться и экологическая обстановка вблизи рудника Эрцберг: по предварительной оценке, годовой уровень выбросов углерода на месторождении сократится на 4,2 млн т[5]. Среди популярных троллейвозов это T-284 и T-264. Технические характеристики[12]: Технические Модели данные троллейвозов троллейвозов T-264 T-284 Грузоподъёмность, 240 363 т Вместимость 92 86 3 кузова, м Полная мощность, 2013 2720 кВт Максимальная 55 64 скорость, км/ч Масса тары, т 176 242 Полная масса, т 416 605 Рис.7 Троллейвоз Т-284 Рис.8 Троллейвоз Т-264 Троллейвозы Caterpillar У компании Caterpillar есть троллейвоз CAT 795F AC, который обладает достойными эксплуатационные характеристики. В момент подъёма на склон грузовик экономит порядка 40 л дизтоплива на 1 км троллейной линии. Скорость передвижения на уклоне почти в два раза вы ше по сравнению с традиционными самосвалами. К слову, у Caterpillar имеется комплект троллейной системы не только для 795F AC, но и для моделей с электрическим приводом 794 AC, 796 AC и 798 AC. В дальнейшем компания хочет расширить потенциал решения, поскольку ожидается, что в будущем оно будет более востребовано[5]. Характеристики троллейвозов[13]: Технические Модели троллейвозов данные 795F 794AC 796AC 798AC троллейвозов Грузоподъёмность, 313 297 327 372 т Вместимость 121 115 210 230 3 кузова, м Полная мощность, 2536 2610 2610 2610 кВт Максимальная 64 56 56 56 скорость, км/ч Масса тары, т 257 224 249 251 Полная масса, т 570 521 576 623 Рис.9.Троллейвоз Caterpillar CAT 795F Рис.10.Троллейвоз CAT 794 AC Рис.11. Троллейвоз CAT 796 AC Рис.12. Троллейвоз CAT 798 AC Троллейвозы от БелАЗа Были проведены демонстрационные заезды первого самосвала BELAZ7530Е в дизельно-троллейном исполнении. Для этого был специально создан полигон, предназначенный для проведения испытаний дизельно-троллейных самосвалов с троллейной линией общей протяженностью более 400 метров, с 33 опорами и тяговой подстанцией мощностью 1,8 МВт[7]. Характеристики троллейвоза BELAZ-7530E [14]: Характеристики Грузоподъёмность, т Вместимость кузова, м 3 Полная мощность, кВт Максимальная скорость, км/ч Масса тары, т Полная масса, т Модели троллейвозов BELAZ-7530E 220 110 2300 43 156 376 Рис.13. Самосвал BELAZ-7530E Заключение: В данной статье мы рассмотрели модели троллейвозов от компаний Komatsu, Hitachi, Liebherr, Caterpillar и BelAZ, посмотрели на их характеристики, и как следствие, можем сделать вывод что каждая модель уникальна и нет каких-то выделяющихся, каждая модель подойдет под определенные критерии, которые нужны производству для транспортировки горной массы. Данные троллейвозы несомненно будут хорошим дополнением в качестве замены имеющихся уже автосамосвалов, но не везде можно их будет применить, так как на многих предприятиях не возможна реализация применения троллейвозов в плане экогомического фактора. Но для тех предприятий, где цена на топливо значительно выше цен на электроэнергию, будет действительно хорошим решением. Также благодаря тому, что троллейвозы выпускают меньше вредных выбросов, это поможет решить проблему экологического фактора, а также повысить безопастность сотрудников и сохранить окружающую среду, а за счёт использования электроэнергии повысить эффективность произвоства примерно на 90%. Список литературы. 1. Аксененко, В. В. Исследование направлений развития электросамосвалов для горной промышленности / В. В. Аксененко // Инновации в технологиях и образовании : Сборник статей участников XIV Международной научно-практической конференции, Белово, 25 марта 2022 года. Том 1. – Белово: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 2022. – С. 110-112. – EDN OXTCWA. 2. Степук, О. Г. Дизель-троллейвозный транспорт БЕЛАЗ: перспективы использования в горном производстве / О. Г. Степук, А. С. Зуенок // Горный журнал. – 2013. – № 1. – С. 52-55. – EDN QAEMVV. 3. Егоров, А. Н. Дизель-троллейвоз: вчера, сегодня, завтра / А. Н. Егоров, Н. В. Бигель // Горный журнал. – 2010. – № 11. – С. 62-63. – EDN PBPFFD. 4. Хазин, М. Л. Карьерный электрифицированный транспорт / М. Л. Хазин, С. О. Штыков // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2018. – Т. 16, № 1. – С. 1118. – DOI 10.18503/1995-2732-2018-16-1-11-18. – EDN YTLZMU. 5. Транспортный экобум: дизель-троллейвозы возвращаются? | Добывающая промышленность (dprom.online) https://dprom.online/mtindustry/transportnyjekobum-dizel-trollejvozy-vozvrashhayutsya/?ysclid=lowqk6h8ao677630658 6. Грузовые троллейбусы Komatsu / [Электронный ресурс] // dprom : [сайт]. — URL: https://dprom.online/mtindustry/transportnyj-ekobum-dizel- trollejvozy-vozvrashhayutsya/?ysclid=lojshxvy88236585884 обращения: 04.11.2023). (дата 7. БЕЛАЗ представил электрические новинки – 220-тонный дизельтроллейвоз и аккумуляторный 90-тонный самосвал / [Электронный ресурс] // abw : [сайт]. — URL: https://abw.by/news/commercial/2021/06/23/belaz-predstavil-elektricheskienovinki--220tonnyi-dizeltrolleivoz-i-akkumulyatornyi-90tonnyisamosval?ysclid=lojrp43ux7729336436 (дата обращения: 04.11.2023). 8. В Швеции испытывают карьерный самосвал-троллейвоз / [Электронный ресурс] // autoreview : [сайт]. — URL: https://autoreview.ru/articles/gruzoviki-i-avtobusy/v-shvecii-ispytyvayut-karernyy-samosval-trolleyvoz?ysclid=lojs0wi9a6748241100 (дата обращения: 04.11.2023). 9. Троллейвозы Liebherr прошли проверку в шахтах First Quantum Minerals / [Электронный ресурс] // dprom : [сайт]. — URL: https://dprom.online/mtindustry/trollejvozy-liebherr-proshli-proverku-vshahtah-first-quantum-minerals/?ysclid=lojs9kt48s576807993 (дата обращения: 04.11.2023). 10. Самосвалы с жесткой рамой (komatsu.ru) https://www.komatsu.ru/catalog/stroitelnaya-i-gornaya-tekhnika/samosvaly-szhestkoy-ramoy/ 11. Спецтехника Hitachi для горнодобывающей промышленности — Hitachi Construction Machinery (hitachicm.ru). https://www.hitachicm.ru/produkciya/gornodobyvayuschaya-promyshlennost/ Mining trucks | Liebherr https://www.liebherr.com/en/rus/products/miningequipment/mining-trucks/mining-trucks.html. 13. Карьерные самосвалы | Шахтные самосвалы | Cat | Caterpillar https://www.cat.com/ru_RU/products/new/equipment/off-highway-trucks/miningtrucks.html. 14. Карьерные самосвалы серии 7530 (belaz.by) https://belaz.by/products/products12. belaz/dumpers/dump-trucks-with-electromechanical-transmission/dumpers-series-7530/