Основные технологические процессы на разрезе "Томусинский" (стр. 15 из 22)
Цепные многоковшовые экскаваторы выпускаются на железнодорожном,
гусеничном и пневмоколесном ходу. Пневмоколесным ходом снабжаются только малые модели. Рельсовые пути для передвижения многоковшовых экскаваторов укладываются совместно с путями для подвижного состава на общих шпалах. При холостом ходе экскаваторы способны преодолевать уклон до 5°/00, а при рабочем - 2,5—3°/00. Мощные цепные экскаваторы выпускаются с электрическим приводом. Небольшие модели снабжаются дизельным и дизель-электрическим приводом. Различают цепные экскаваторы с одной ковшовой цепью для верхнего или нижнего черпания, а также для последовательного верхнего и нижнего черпания. При верхнем черпании уменьшается расход энергии на подъем и резание породы. Экскаваторы нижнего черпания рационально использовать при разработке плотных глинистых пород.
Экскаваторы могут быть неповоротными, неполно- и полноповоротными. У полноповоротных экскаваторов верхняя часть с направляющей рамой может поворачиваться на 360°, что обеспечивает возможность попеременной разработки уступа верхним черпанием с одной рабочей площадки. По способу разгрузки различают экскаваторы с портальной и боковой разгрузкой. Портальная разгрузка применяется при погрузке в средства железнодорожного транспорта.
Направляющая рама может быть жесткой или шарнирной. Экскаватор с жесткой рамой применяются для валовой выемки, а с шарнирной - для раздельной выемки. У большинства экскаваторов рама имеет планирующее звено.
Многоковшовые цепные экскаваторы изготавливались в Германии. На карьерах многоковшовые цепные экскаваторы применяются для разработки рыхлых пород (карьеры горно-химического сырья, буроугольные карьеры Украины и др.).
Технологическая характеристика многоковшовых цепных экскаваторов приведена в табл. 5.3. У роторных экскаваторов (рис. 5.14) рабочим органом является роторное колесо с ковшами, установленное на конце роторной стрелы. При вращении роторного колеса ковши, срезая стружку породы, заполняются и разгружаются на конвейер, расположенный на стреле экскаватора сбоку от роторного колеса. Далее порода поступает на разгрузочный конвейер и в транспортные средства.
Рабочий орган роторного экскаватора по сравнению с рабочим органом цепного экскаватора имеет следующие преимущества. Операции черпания и перемещения породы на разгрузку выполняются разделами более высокого усилия черпания (в 1,5-2 раза выше, чем у цепного), надежность и к.п.д. На роторе устанавливаются от 6 до 12 ковшей, которые снабжены зубьями, армированными твердыми сплавами.
 |
Рис. 3.14. Схема роторного экскаватора:
1 - роторное колесо; 2 - стрела; 3 - гусеницы; 4 - разгрузочная консоль; 5 - противовес; 6- поворотная платформа.
По удельному усилию черпания (на I см режущей кромки ковши) различают экскаваторы с нормальным усилием черпания (6ОО-900 Н/см) и с повышенным (1200-2100 Н/см). Экскаваторы с повышенным усилием черпания используются для разработки каменного угля, полускальных и мерзлых пород.
Различают роторные экскаваторы верхнего и нижнего черпания. Максимальная высота черпания определяет высоту разрабатываемого уступа. У современных экскаваторов она не превышает 50 м. Максимальная глубина черпания не превышает 10 м.
Роторные экскаваторы бывают с невыдвижной и выдвижной стрелой. Экскаваторы с невыдвижной стрелой имеют на 20-25% меньшую массу и более надежны. Однако при раздельной разработке забоев на добычных работах наиболее приемлемы экскаваторы с выдвижной стрелой. Максимальное выдвижение стрелы составляет 25-31 м.
Ход роторных экскаваторов бывает гусеничный, шагающе-рельсовый, рельсово-гусеничный. Шагающе-рельсовый ход имеют мощные экскаваторы с невыдвижной стрелой. Шагающе-рельсовый ход по сравнению с гусеничным позволяет повысить проходимость и улучшить маневренность экскаватора благодаря возможности поворота на месте на любой угол. Малые экскаваторы, большинство средних и некоторые мощные имеют гусеничный ход. Малые и средние модели массой до 600т имеют ход из двух гусеничных тележек. Мощные экскаваторы выпускаются многогусеничными..
Технологические параметры отечественных роторных экскаваторов приведены в табл. 5.4. Значительное число роторных экскаваторов выпускаются за рубежом (Германия, Польша и др.).
Таблица 5.4 – характеристика роторных экскаваторов
| Показатели | Роторные экскаваторы | |||||
| ЭРГ-400 | ЭР-1250 | ЭР-1250Д | ЭРШР-1600 | ЭРШРД-5000 | ЭРШР-12500 | |
| Теоретическая производительность (в рыхлой массе), м3/ч | 1370 | 1600 | 1250 | 5000 | 5000 | 12500 |
| Высота черпания, м | 17 | 17 | 16 | 40 | 30 | 32 |
| Глубина черпания, м | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 7 | 3 | 4 |
| Диаметр роторного колеса, м | 6,43 | 6,45 | 6,45 | 16,3 | 13 | 18 |
| Вместимость ковша, м | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 1,6 | 1 | 3,5 |
| Ширина ленты конвейера, м | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 2 | 2 | 2,8 |
| Давление на основание, МПа | 0,108 | 0,135 | 0,135 | 0,12-0,17 | 0,125-0,175 | 0,25 |
| Скорость передвижения, м/мин | 2,9-5,8 | 6,25 | 6,25 | 2-3 | 2-3 | 2,1-2,7 |
| Масса, т | 578 | 690 | 695 | 4244 | 4200 | 5700 |
| Установленная мощность электродвигателей, кВт | 580 | 670 | 670 | 9400 | Н.д. | Н.д. |
5.2.5 Применение бульдозеров, скреперов и одноковшовых погрузчиков
Бульдозеры, скреперы и одноковшовые погрузчики относятся к выемочно-транспортным машинам, которые при производстве вскрышных, добычных и вспомогательных работ на карьерах отделяют горную массу от массива или навала, перемещают (транспортируют) ее в рабочем органе и укладывают в отвал или грузят в транспортные средства. Погрузка транспортных средств бульдозерами и скреперами осуществляется с использованием специальных бункеров. Погрузчики производят непосредственную погрузку транспортных средств.
Бульдозер представляет собой агрегат, состоящий из базового гусеничного или колесного трактора (тягача) и навесного бульдозерного оборудования (отвала, устройства для подвески отвала к базовой машине, системы привода отвала). Некоторые конструкции допускают поворот отвала в плане относительно трактора. В зависимости от условий работы применяются отвалы различной конструкции. Наиболее распространен сварной отвал коробчатой формы, в нижней части которого закреплен стальной нож. Для увеличения прочности отвал снабжается ребрами жесткости, а при работе в сыпучих породах - открылками-удлинителями. В условиях плотных пород отвал снабжается съемными зубьями, позволяющими рыхлить породу в процессе работы.
Бульдозеры имеют гусеничный или пневмоколесный ход. Колесные бульдозеры оснащены шинами низкого давления (0,15-0,175 МПа), что обеспечивает их высокую проходимость и большую скорость передвижения (до 30 км/ч).
По мощности тягача бульдозеры разделяются на сверхмощные (мощность более 250 кВт), мощные (150-250 кВт), средней мощности (75-150 кВт) и легкие (до 75 кВт).
Бульдозеры имеют гидравлическое и канатное управление. Заглубление отвала у канатных бульдозеров происходит под действием силы тяжести, а при гидравлическом управлении - с помощью гидравлических систем
На карьерах бульдозеры используются как для производства вспомогательных работ (зачистка кровли пласта, планировка трассы транспортных коммуникаций и рабочих площадок уступов, понижение их высоты, сооружение насыпей и др.), так и вскрышных и добычных работ. В тяжелых условиях наибольшее применение получили гусеничные бульдозеры с неповоротным в плане отвалом. Применение колесных бульдозеров целесообразно при большой разбросанности участками с малыми объемами работ.
Рабочий цикл бульдозера при разработке пород состоит из операций зарезки горизонтального или наклонного слоя, резания этого слоя для получения призмы волочения и перемещения ее к месту разгрузки. Для эффективной работы плотные, трещиноватые и мерзлые породы необходимо готовить к выемке механическим рыхлением. Производительность бульдозера зависит в основном от мощности базового трактора, размеров отвала, расстояния транспортирования и свойств разрабатываемых пород.
Часовая техническая производительность бульдозера (м3) при выемки и перемещении породы определяется по формуле:
Пб.тех.=3600Vпkи.п./(Тц.р.kр.п.), (5.7)
где: Vп – объем породы, перемещаемый бульдозером за один цикл, м3;
kи.п – коэффициент изменения производительности бульдозера, учитывающий уклон и расстояние перемещения породы (табл. 5.5);
kр.п – коэффициент разрыхления породы;
Тц.р – продолжительность рабочего цикла бульдозера, с.
Таблица 5.5 – коэффициент и расстояние перемещения гонной породы
| Расстояние перемещения породы, м | Коэффициент kи.п при перемещении породы | |||
| На горизонтальном участке | Под уклон 10% | Под уклон 20% | На подъем 10% | |
| 15 | 1 | 1,8 | 2,5 | 0,6 |
| 30 | 0,6 | 1,1 | 1,6 | 0,37 |
| 65 | 0,3 | 0,6 | 0,9 | 0,18 |
| 100 | 0,2 | 0,36 | 0,55 | 0,12 |
Примечания. По данным Ю.В. Дейного.
Объем породы (м3), перемещаемый бульдозером за один цикл (объемы призмы волочения), можно определить с достаточной точностью как объем треугольной призмы. Приняв hл≈h1 (рис. 5.15), найдем, что:
Vn=bп.рhлBл/2, (5.8)
где: bпр – ширина призмы волочения, м;