ГОРНЫЕ МАШИНЫ
Оригинальная статья
УДК 622-1:[2:331.101.1] © И.А.Гришин, В.С. Великанов, О.В. Назаров, Н.В. Дёрина, 2022
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 3-2022 /1152/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2022-3-84-89
Название
О возможности использования метода локальной аппроксимации для прогноза нерегулярных временных рядов отказов горнотранспортных машин
Авторы
Гришин И.А., канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Геологии,маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых» ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова», 455000, г. Магнитогорск, Россия
Великанов В.С., доктор техн. наук, профессор кафедры «Подъёмно-транспортных машин и роботов»
«УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» 620002, г. Екатеринбург, Россия
Назаров О.В., электромеханик ООО «ШСУ» подземного участка горно-капитальных работ №9 на объекте АО СПМ «Сибирь-полиметаллы», 658471, Корбалихинский рудник, Алтайский край, Россия
Дёрина Н.В., канд. филолог. наук, доцент кафедры «Иностранных языков по техническим направлениям»
ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова» 455000, г. Магнитогорск, Россия
Аннотация
Устойчивое развитие горных технологий предполагает внедрение и реализацию основных положений и подходов Индустрии 4.0. «Индустрия 4.0» в общем понимании применяется для характеристики новых, передовых и потенциально прорывных технологий. Цифровая трансформация в горнодобывающей промышленности направлена, прежде всего, на повышение производительности. В долгосрочной программе развития горной отрасли Российской Федерации до 2030 г. ставится задача пятикратного роста производительности труда и основных показателей уровня не менее чем в 2-3 раза. Вместе с тем, нормы промышленной и экологической безопасности предполагают эксплуатацию на горных предприятиях исправных машин и оборудования с возможностью непрерывного мониторинга их технического состояния. Надежность горного оборудования является значимой проблемой, поэтому исследования, направленные на дальнейшее изучение вопросов прогнозирования поломок и отказов, являются актуальными и востребованными. Реализованный в работе метод локальной аппроксимации отличается явным преимуществом от типичной авторегрессии, заключающемся в использовании кусочно-линейной аппроксимации вместо глобально-линейной. Составление прогноза остается важным этапом к предупреждению отказов горнотранспортного оборудования. Реализация на горнодобывающих предприятиях современной эффективной системы прогнозирования изменений в состоянии горнотранспортного оборудования является ключевым инструментом для минимизации его простоев, увеличения срока службы оборудования, снижения стоимости содержания оборудования. Установлено, что интенсивность отказов узлов и агрегатов погрузочно-доставочных машин нового поколения, определяется не только горно-геологическими условиями эксплуатации, но и значительной долей ремонтных работ, что свидетельствует низком уровне технического обслуживания и ремонтов данного типа машин. Реализация прогностической модели на основе метода локальной аппроксимации нерегулярных временных рядов отказов горнотранспортных машин позволит прогнозировать рациональное функционирование технологических процессов добычи полезных ископаемых в сложных горнотехнических условиях эксплуатации.
Ключевые слова
Добыча, погрузочно-доставочная машина, оборудование, отказ, элемент, прогнозирование отказов горного оборудования, горнодобывающая промышленность, метод локальной аппроксимации.
Список литературы
1. Инструменты предиктивной аналитики в минимизации отказов горнотранспортного оборудования / В. С. Великанов, О. С. Мусонов, О. Р. Панфилова и др. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т. 19. № 4. С. 5-15.
2. ГОСТ 27.002-2015. «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения». М.: Издательство стандартов. 2016. 28 с.
3. Зорин В.А. Надежность механических систем. М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. 380 с.
4. Малафеев С.И., Копейкин А.И. Надежность технических систем. Примеры и задачи: учебное пособие. СПб.: Лань, 2012. 313 с.
5. Надежность механических систем горных и транспортных машин: учебное пособие / О.Р. Панфилова, И.Г. Усов, И.М. Кутлубаев и др. Магнитогорск: Издательство Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова, 2020. 60 с.
6. Острейковский В.А. Теория надежности. М.: Высшая школа, 2008. 463 с.
7. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. 702 с.
8. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. Практикум: учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 557 с.
9.. Эксплуатационная надежность и техническое обслуживание экскаваторов ЭКГ– 8 и ЭКГ–8И: учебно-методическое пособие / В.А. Голубев, А.Е. Троп, Н.М. Карасев и др. Свердловск, 1971. 119 с.
10. DindarlooSaeidR., Siami-Irdemoosa E. Datamininginminingengineering: resultsofclassificationandclusteringofshovelsfailuresdata // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2017. No. 31. P. 105-118.
11. Dindarloo Saeid R. Support vector machine regression analysis of LHD failures // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2016. No.30. P. 64-69.
12. Elevli S., Uzg?renN., ElevliB. Correspondence analysis of repair data: a case study for electric cable shovels //Journal of Applied Statistics. 2008. No. 35. P. 901-908.
13. Harish Kumar N.S., ChoudharyR.P., MurthyN. Model based reliability analysis of shovel – dumper system’s mechanical failures used in the surface coal mine: a case study //Safety and Reliability. 2020. No.39. p. 215-229.
14. Morin C.R., PackerK.F., SlaterJ.E. Failure analysis associated with mining and heavy mechanical equipment // Metallography in Failure Analysis. Springer, Boston, MA. 1978. P. 191-205. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4613-2856-8_8
15. Vayenas N., WuX.Maintenance study of a skip hoist // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2011. No. 2. P. 177-186.
16. Roy S.K., Bhattacharyya M.M., NaikanA.Maintainability and reliability analysis of a fleet of shovels // Mining Technology. 2001. No. 110. P. 163-171.
17. Vayenas N., WuX.Maintenance and reliability analysis of a fleet of load-haul-dump vehicles in an underground hard rock mine // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2009. No. 23. P. 227-238.
18. Yuriy G., VayenasN.Discrete-event simulation of mine equipment systems combined with a reliability assessment model based on genetic algorithms // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2008. No. 22. P. 70-83.
19. Галиев Ж.К., Галиева Н.В. Экономические условия формирования цен на горношахтное оборудование // Научный вестник Московского государственного горного университета. 2013. № 3. С. 7-13.
20. Лоскутов А.Ю., Журавлев Д.И. Применение метода локальной аппроксимации для прогноза экономических показателей // Вопросы анализа и управления рисков. 2003. № 1. С. 21-31.
Для цитирования
О возможности использования метода локальной аппроксимации к прогнозу нерегулярных временных рядов отказов горнотранспортных машин / И.А.Гришин, В.С. Великанов, О.В. Назаров и др. // Уголь. 2022. № 3. С. 84-89. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-3-84-89.
Поддержка
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (проект № FZRU-2020-0011)
Информация о статье
Поступила в редакцию: 31.01.2022
Одобрена рецензентами: 14.02.2022
Принята к публикации: 21.02.2022
