Существующие система и стратегии ТОР

В настоящее время для основного ГШО установлены четкие регламентные сроки проведения различных работ по ТОР, и задача персонала, занятого обслуживанием оборудования, строго их выдерживать.

В справочнике [7] указана периодичность работ основного транспортного оборудования - ленточных и скребковых конвейеров. Однако эти сроки установлены без учета фактического режима эксплуатации оборудования и его нагрузки. Поэтому персонал шахт должен корректировать объем работы. Причем эта корректировка не должна затрагивать обязательные работы по ТО, РО и т.д., а в большей степени касаться операций, связанных с заменой деталей.

Плановые предупредительные замены деталей (узлов) ГШО являются одной из самых важных и эффективных операций ТОР, если, конечно, решение о замене основано на учете объективных признаков, характеризующих фактическое техническое состояние детали (узла) или на допустимом по времени или нагрузке интервале эксплуатации оборудования.

Установление этих признаков или определение допустимого временного (или нагрузочного) интервала работы детали (узла) до плановой замены требует большого предварительного анализа процесса потери работоспособности оборудования, а также учета комплекса экономических, надежностных и безопасных факторов.

В настоящее время периодичность плановых работ по ТОР ГШО устанавливается на основе отраслевых норм или заводских инструкций. Ряд работ, в основном связанных с обслуживанием электрооборудования (пускатели, электродвигатели и др.), регламентируется нормами Правил безопасности и Правил технической эксплуатации. Значительное место при определении периодичности и объема работ по ТОР реально занимает и интуиция персонала.

Учитывая всю сложность эксплуатации подземного оборудования и значительный разброс в скорости потери работоспособности горных машин, исключить (или запретить) этот подход к построению ТОР пока нельзя, хотя, безусловно, только персонал, имеющий высокую квалификацию и длительный опыт работы, может без больших потерь использовать этот прием. Более того, как будет показано ниже, использование интуиции персонала при после осмотровой стратегии в ряде случаев оправданно.

Наиболее эффективно устанавливать периодичность работ по ТОР на основе аналитических расчетов с учетом критерия цели и технического состояния оборудования, чтобы наверняка обеспечить поддержание заданных параметров его безотказности и восстанавливаемости.

Скорость изнашивания деталей горной машины, даже одинаковых, порой бывает неодинаковой. Она зависит от многих факторов, в том числе от условий эксплуатации машины (наличия влаги, пыли, кислотности и др.).

Наработку элемента (узла) машины от момента его установки на машину до предельного износа, при котором может возникнуть угроза аварии, снижения эффективности или безопасности эксплуатации, принято называть ресурсом работы данного элемента (узла).

Наработку горной машины от момента начала ее эксплуатации до первого капитального ремонта называют ресурсом машины до первого капитального ремонта.

Ресурс может быть выражен как в единицах времени (например, ресурс механизированной крепи выражается в часах), так и в единицах выпускаемой продукции (ресурс очистных комбайнов и скребковых конвейеров выражается в тысячах тонн соответственно отбитого в забое или доставленного из забоя угля).

Ресурс горной машины непосредственно связан со сроками службы машин и их элементов, которые являются важнейшими ремонтно-нормативными показателями (нормативами) и служат исходными данными для разработки графиков ремонтов, заявок на запасные части, штат ремонтных рабочих и т.д.

Другими важными ремонтными нормативами являются межремонтный период и ремонтный цикл.

Для обеспечения ритмичной работы предприятий угольной промышленности и планомерного выполнения ремонтов установлены нормы использования горношахтного оборудования.

Таблица 9 – Нормы использования (%) горношахтного оборудования

В зависимости от принятого принципа определения периодичности плановых предупредительных замен и заданной цели ТОР могут использоваться различные стратегии. В настоящее время выделяют семь основных стратегий замен.

1. Стратегия «до отказа» - это стратегия с нулевым предупредительным планированием замен.

В стратегии «до отказа» состояние «плановая предупредительная замена» отсутствует. Эта стратегия пока является доминирующей при обслуживании ГШО, и хотя она менее эффективна, чем другие, признать ее недопустимой нельзя.

Суть в том, что для тех узлов и деталей ГШО, у которых параметр потока отказов примерно постоянен во времени (т. е. закон распределения отказов экспоненциальный), это единственно верная стратегия. В этом случае плановые замены деталей неэффективны, поскольку неизвестен ожидаемый момент поломки и предварительная замена только снизит надежность, поскольку наступит период приработки узла.

2. Стратегия по времени предусматривает проведение плановых предупредительных замен деталей через строго определенное регламентное время ф_р, независимо от того, сколько неплановых (аварийных) замен было выполнено за период ф_р. Эта жесткая стратегия рекомендуется в тех случаях, когда нельзя обеспечить нужное качество неплановых замен и оно существенно ниже, чем при плановых работах. Затраты на ТОР по этой стратегии достаточно велики, но зато обеспечивается высокий уровень безотказности.

3. Стратегия по наработке предусматривает плановые предупредительные замены деталей после отработки (наработки) ею определенного числа часов (или объема добычи) после последней плановой или неплановой замены. Это более гибкая стратегия, но ее можно рекомендовать использовать тогда, когда качество плановых и неплановых замен примерно равное.

4. Стратегии «по проверке» и «по числу проверок». Ряд типов ГШО, особенно защитная аппаратура, работает в дежурном режиме, т. е. они включаются в работу только в случае необходимости, а все остальное время «дежурит» (аварийная сигнализация, кабельтросовые выключатели, реверсивные устройства и др.).

При ТОР этой аппаратуры эффективны стратегии «по проверке» и «по числу проверок». В первом случае с определенной периодичностью проверяется работоспособность устройства, и при обнаружении в этот момент отказа он устраняется. Очевидно, чем меньше время между проверками, тем выше готовность устройства к выполнению своих функций. Для некоторых ответственных объектов (аппаратура автоматизации конвейерных линий, водоотлив, подъемы, вентиляторные установки и др.) периодичность проверок строго регламентирована ПБ и ПТЭ.

5. Стратегия «по числу проверок» близка к стратегии «по проверке», но в ней после заданного числа проверок, если даже и не был обнаружен отказ, производится плановая предупредительная замена.

6. Стратегия «по числу отказов» применяется в тех случаях, когда накопление определенного числа отказов (хотя они и были устранены) приводит к существенному изменению технического состояния оборудования и, следовательно, нужно выполнить плановые работы по ТОР, чтобы восстановить первоначальное качество.

В основном эта стратегия используется в системах подземного электрооборудования и автоматики.

7. Стратегия «по состоянию», в ряде источников она носит название «послеосмотровая», основана на использовании объективных нормативных признаков или критериев предельного состояния, весьма эффективна. Суть ее состоит в периодическом измерении параметров узла, характеризующих его техническое состояние, сравнении этих параметров с допустимыми по норме и последующем принятии решения о замене, если отклонение достигло предельной величины. Последнее означает, что данный узел (деталь) откажет до наступления следующей проверки.

По этой стратегии не производится преждевременной замены узла до выработки им ресурса, как, например, в стратегии по наработке, но одновременно исключаются отказы и обеспечивается высокий уровень надежности при относительно низких затратах на ТОР. Это обусловлено тем, что сроки замен строго не фиксированы, а устанавливаются по фактическому техническому состоянию узла (уровню его износа).

8. Послеосмотровая стратегия широко используется в авиации, где, как известно, достигнут наиболее высокий уровень безотказности агрегатов.

Послеосмотровая стратегия может широко использоваться и на шахтах, поскольку на основное забойное горно-шахтное оборудование разработаны временные критерии предельных состояний.

9. Стратегия «по параметру» - наиболее эффективная, способная обеспечить высокий уровень надежности изделий. Суть ее состоит в том, что при помощи измерительных устройств непрерывно или дискретно производится измерение параметра з(t), характеризующего прямо или косвенно уровень износа детали, и при достижении им критического значения зкр(t)-выдача команды на проведение плановой предупредительной замены. При этой стратегии можно практически избежать отказов деталей. Однако применению этой стратегии должны предшествовать работы, связанные с установлением прямых или косвенных диагностических признаков по деталям и узлам ГШО, и разработка диагностических приборов для контроля за этими параметрами. В угольной промышленности работы по подготовке к внедрению стратегии «по параметру» только начинаются [7].

Время проведения работ. Из приведенных основных временных интервалов, когда фактически выполняются плановые работы по ТОР, наиболее предпочтительны ремонтные смены. Это очевидно и закреплено рядом директивных документов. Достичь высокой результативности ТОР, если на эти работы выделяется или недостаточно времени, или случайное время, нельзя.