Раздел 3. Выемка и погрузка горных пород

 

Тема 3.1. Экскавируемость горных пород из массива и развала.

 

На эффективность выемки горных пород из массива влияют их физико-технические характеристики, тип применяемых машин и технологические параметры забоя.

В качестве физико-технической основы сопоставления горных пород по экскавируемости, зависящей только от их свойств и состояния, используется относительный показатель трудности экскавации пород П_э. Для мягких, плотных и полускальных пород показатель П_э определяют по формуле:

 

,

 

где - коэффициент структурного ослабления массива, равный – 0,01-0,98;

- соответственно пределы прочности породы на сжатие, сдвиг и растяжение, МПа;

- плотность породы, т/м³.

 

По величине П_э все горные породы, экскавация которых возможна существующими выемочными машинами, разделяются на десять классов;

1-й класс - П_э< 3; 2-й класс - П_э =3,1 ÷ 6; 3-й класс - П_э = 6,1 ÷ 9; 4-й класс - П_э = 9,1 ÷ 12; 5-й класс - П_э = 12,1 ÷ 15; 6-й класс - П_э = 15,1 ÷ 18; 7-й класс - П_э = 18,1 ÷21; 8-й класс - П_э = 21,1 ÷ 24; 9-й класс - П_э24,1 ÷ 27; 10-й класс - П_э = 27,1 ÷ 30.

Породы разрушенной структуры, находящиеся в развале, это в основном взорванные породы и породы после механического рыхления. Усилие на копание разрушенных пород зависит от степени их кусковатости и связности, объемного веса и прочности породы в куске. Относительный показатель трудности их экскавации П_э.р. определяют по формуле:

 

П_э.р. =

 

 

где ; - средний размер кусков разрушенной породы, м; - коэффициент разрыхления породы.

Также как и горные породы в массиве породы в развале по величине П_э.р. разделяют на десять классов.

 

 

3.1.1. Характеристика оборудования для выемки и погрузки горных пород.

 

Выемочно-погрузочные работы заключаются в выемке горной массы из забоя и погрузке ее в средства транспорта или перемещении в отвал. В качестве выемочно-погрузочного оборудования на карьерах используются экскавационные машины цикличного и непрерывного действия (рис. 3.1).

 

 

Рис. 3.1. Схемы выемочно-погрузочных машин:

а – прямая мехлопата; б- обратная мехлопата; в – драглайн; г – грейфер; д – цепной пногоковшовый экскаватор; е – роторный экскаватор; ж – колевный скрепер; з – бульдозер; и – шнекобуровая машина; к – погрузчик.

 

В машинах цикличного действия (одноковшовые экскаваторы, погрузчики, колесные скреперы, бульдозеры и др.) рабочий орган состоит только из одного ковша или режущего элемента (лемех бульдозера), периодически выполняющего функции выемки и перемещения горной массы. В машинах непрерывного действия (многоковшовые цепные и роторные экскаваторы и др.) ковши (черпаки) перемещаются по замкнутой траектории и создают непрерывный поток груза. Забой представляет собой торец, откос или площадку уступа. По структуре пород забои могут быть однородными (простыми) и разнородными (сложными). В однородных забоях горные породы имеют одинаковые свойства, а в разнородных – различные (вскрышные породы с различными свойствами, вскрышные породы и полезное ископаемое , полезное ископаемое разных сортов). Разработка простых забоев осуществляется валовым (сплошным) способом. В сложных забоях выемка полезного ископаемого и вскрыши или полезного ископаемого различных сортов осуществляется раздельно (селективно).

В зависимости от взаимного расположения забоя и горизонта установки выемочно-погрузочной машины различают выемку верхним, нижним и смешанным (верхним и нижним) черпанием. Аналогично различают и погрузку нижнюю, верхнюю и смешанную (рис. 3.2).

 

 

Рис. 3.2. Схемы работы экскаваторов:

а – с верхним черпанием и нижней погрузкой; б – с верхним черпанием и верхней погрузкой; в – с верхним и нижним черпанием и с верхней и нижней погрузкой.

 

 

3.1.3. Производительность выемочных машин.

 

Производительность выемочных машин является основным технико-экономическим показателем открытых горных работ, по которому определяется требуемое количество выемочного и транспортного оборудования, затраты на производство горных работ и другие показатели.

Различают теоретическую (паспортную), техническую и эксплуатационную производительность выемочных машин.

Теоретическая производительность зависит только от конструктивных особенностей машин и является основой определения других категорий производительности. По ней можно сравнивать виды и типоразмеры машин.

Техническая производительность – это наибольшая часовая производительность машины при ее непрерывной работе в конкретных горнотехнических условиях. Также как и теоретическая производительность эта величина необходима для определения других категорий производительности и для оценки эффективности работы машины.

Эксплуатационная производительность характеризует объем работы, который выполняет машина с учетом затрат времени на все виды работ и перерывы. Она является основой планирования горных и транспортных работ.

 

Тема 3.2. Уступ и порядок его отработки

 

3.2.1. Элементы уступа и порядок его отработки.

 

Уступ – это часть слоя горных пород, имеющая форму ступени и разрабатываемая самостоятельными средствами. Различают рабочие и нерабочие уступы. На рабочих уступах проводят вскрышные и добычные работы, на нерабочих не проводят.

Наклонную поверхность, ограничивающую уступ со стороны выработанного пространства называют откосом уступа, а линии его пересечения с верхней и нижней площадками – бровками уступа. Угол, образованный откосом уступа и его проекцией на горизонтальную плоскость называется углом откоса уступа.

Часть откоса уступа, служащая объектом воздействия горного оборудования при его разработке, является забоем уступа. По мере выемки пород происходит перемещение забоя, характеризуемое скоростью подвигания забоя.

Площадку уступа, на которой располагают оборудование для его отработки, называют рабочей площадкой. Кроме рабочих площадок в карьере имеются предохранительные и транспортные площадки.

 

3.2.2. Типы забоев.

 

Выемка мягких, сыпучих и плотных пород обычно производится непосредственно из массива, а выемка взорванных или механически разрушенных – из развала или разрыхленного слоя. Поверхность горных пород в массиве или развале, являющаяся объектом выемки, называется забоем.

При выемке пород из массива забоем могут являться следующие поверхности уступа: торец (рис. 3.3, а, е, ж), площадка уступа (рис. 3.3, б), продольный откос уступа (рис. 3.3, в).

При выемке разрушенных пород забоями также являются торцовый (рис. 3.3, д) или продольный откос развала, а иногда и его верхняя поверхность. Соответственно забой называется торцовым, продольным и забоем – площадкой. Чаще всего продольный откос уступа совпадает с фронтом его работ и тогда такой забой называется фронтальным. Разновидностью торцового забоя является траншейный забой. При разработке полезных ископаемых с разными свойствами чаще всего применяется раздельная выемка.

Выбор типа забоя зависит как от свойств разрабатываемых вскрышных пород и полезного ископаемого и условий их залегания, так и от используемого выемочного оборудования.

Выемка пород любого типа осуществляется послойно. Толщина каждого слоя определяется глубиной внедрения в забой рабочих органов выемочных машин.

В зависимости от расположения забоя и горизонта установки экскаватора различают способы выемки: верхним черпанием (забой расположен выше горизонта установки машины), нижним черпанием (забой расположен ниже горизонта установки машины), смешанным (нижним и верхним) черпанием. Аналогично различают и способы погрузки: нижнюю, верхнюю и смешанную.

 

 

 

Рис. 3.3. Типы забоев:

а, д, е, ж - торцовый; б - забой –площадка; в- фронтальный;

г - комбинированный

 

3.2.3. Типы заходок.

 

В результате перемещения забоев в пределах определенного участка развала или массива уступа последовательно отрабатываются породные полосы, которые называют заходками. Часть заходки, характеризуемая законченным технологическим циклом машины, называется забойным блоком.

По расположению относительно фронта работ уступа заходки подразделяются на продольные (ориентированные вдоль фронта работ уступа), поперечные (направлены вкрест фронта) и диагональные (ориентированы в промежуточном направлении).

Ширина заходки при торцевом забое и забое-площадке соответствует ширине этих забоев, а при фронтальном забое ширина заходки равна толщине одного или нескольких слоев выемки.

Высота заходки обычно равна высоте уступа или развала.

По ширине заходки подразделяются на нормальные А_н, узкие А_у и широкие А_ш. В нормальных заходках выемка породы производится при постоянном положении оси движения выемочных машин по длине заходки и максимальном использовании их рабочих параметров. Узкие заходки отличаются от нормальных неполным использованием рабочих параметров выемочных машин при постоянном положении оси перемещения их вдоль заходки. Широкие заходки при всех типах забоев характеризуются переменным положением оси движения выемочных машин в плане при выемке породы по длине заходки.

По характеру движения транспортных средств при выемке пород в пределах заходок последние подразделяются на тупиковые и сквозные (рис. 3.3). Тупиковые заходки характеризуются возможностью движения транспортных средств только в пределах выработанного пространства, а сквозные – в пределах всей длины заходки.

Любой уступ отрабатывается панелями. Панель это полоса породного массива вдоль фронта работ уступа. Отработка каждой такой полосы характеризуется новым положением транспортных коммуникаций вдоль фронта работ уступа. В результате отработки панелей происходит перемещение фронта работ уступа.

Часть панели, разрабатываемая отдельной выемочной машиной, называется блоком панели.

 

Тема 3.3. Процессы выемки горных пород скреперами,

бульдозерами и погрузчиками

 

3.3.1. Применение на карьерах колесных скреперов.

 

Колесный скрепер – это самоходный или прицепной к тягачу агрегат, служащий для экскавации, перемещения и разгрузки горной породы.

Цикл работы скрепера состоит из следующих операций: отделение породной стружки и заполнение ковша, перемещение породы к месту выгрузки, разгрузка с послойной укладкой породы в отвал, возвратное движение в забой (рис. 3.4).

 

Рис. 3.4. Схема работы колесного скрепера: а – загрузка ковша;

б - транспортное положение скрепера; в – разгрузка ковша;

1 и 3 – задняя и передняя стенки соответственно; 2 – ковш

 

Процесс работы колесного скрепера состоит в следующем. При подходе скрепера к месту выемки породы передняя его заслонка поднимается, а ковш опускается на забой. При движении по забою нож врезается в породу, срезая слой толщиной 0,1-0,3 м. Таким образом происходит заполнение ковша породой. Наполненный ковш поднимают, закрывая заслонкой, и в этом положении транспортируют к месту разгрузки. На отвале ковш несколько опускают, оставляя необходимый просвет между поверхностью отвала и ковшом. Затем поднимают заслонку и начинают перемещать заднюю стенку, которая выталкивает породу вперед, разгружая ковш скрепера. Освобожденный от породы ковш поднимают, заднюю стенку передвигают в исходное положение, одновременно опуская переднюю заслонку. После этого скрепер движется к месту выемки и цикл его работы повторяется.

Длительность и путь загрузки скрепера зависит от характера грунта и глубины внедрения в него режущей кромки ковша. В рыхлых и мягких песчаных породах толщина срезаемой стружки допускается до 20-30 см, наполнение ковша происходит на коротком расстоянии. В среднеплотных и плотных глинистых породах толщина стружки составляет 10-15 см.

Вспомогательным оборудованием при работе колесных скреперов служат тракторы-толкачи и рыхлители. Трактор-тягач применяют при работе скреперов в крепких породах или при работе мощных скреперов, когда тяговое усилие основного трактора-тягача недостаточно. Рыхлители применяют для предварительного рыхления пород. Применение рыхлителей и толкачей повышает производительность скреперов, улучшает условия эксплуатации тракторов и увеличивает срок их эксплуатации.

Колесные скреперы могут применяться на вскрышных, добычных и вспомогательных работах. На вскрышных работах скреперы работают по различным технологическим схемам и выбор той или иной схемы зависит от свойств пород, рельефа местности, способов выемки, мест заполнения ковша и его разгрузки и др. (рис. 3.5).

Схема с размещением вскрышной породы на бортах карьера является наиболее простой и экономичной (см. рис. 3.5, а). Схема с размещением вскрышной породы на внешних отвалах (см. рис. 3.5, б) используется при наличии у границ карьера запасов полезного ископаемого, подлежащих отработке, магистральных дорог и сооружений. Схема с размещением вскрышной породы на внутренних отвалах (см. рис. 3.5, в) применяется при условии выемки полезного ископаемого на всю мощность. Эта схема создает условия для проведения рекультивации карьера и является наиболее экономичной.

Комбинированная схема вскрышных работ (см. рис. 3.5, г ) предусматривает размещение породы из верхних слоев на бортах карьера, а из более глубоких слоев транспортирование на внутренние отвалы.

 

Таблица 3.1

Техническая характеристика скреперов

 

Показатели	С к р е п е р ы
ДЗ-33 (Д-569)	ДЗ-111А	ДЗ-77	ДЗ-11П (Д-375П)	ДЗ-13Б (Д-392)	ДЗ-107-2
Вместимость ковша, м3 Базовый трактор, тягач Мощность двигателя, кВт Максимальная скорость движения, км/ч Ширина резания, мм Глубина резания, мм Управление Способ разгрузки Масса скрепера, т Масса скрепера с тягачом, т Тип скрепера	3 4,5 8,8 8 15 25   ДТ-75П Т-4АП2 Т-130МГ-2 МоАЗ-546П БелАЗ-7422 Специ- альное шасси 59 96 118 159 265 405х2   11,4 9,3 10,5 40 45 50   2100 2430 2600 2780 3120 3800 100 130 200 300 200 400 Гидравлическое Электрогидравлическое Гидравлич. Принудительный 2,8 4,4 9,8 9,5 16,6 30 8,4 12,9 25,2 20 36,8 65,8   Прицепной Самоходный

 

 

Рис. 3.5. Схема производства вскрышных работ скреперами:

а – с перемещением вскрышных пород на борт карьера; б – с отвалами,

расположенными на значительном расстоянии от карьера;

в, г – с комбинированным размещением вскрышных пород.

 

Техническую производительность скрепера определяют по формуле (м³/ч):

 

 

где Е – вместимость ковша скрепера, м³; К_н – коэффициент наполнения ковша (К_н = 0,7÷1,2); К_р – коэффициент разрыхления породы в ковше (К_{р =} 1,1÷1,3); t_ц – продолжительность рабочего цикла:

 

t_ц = t₃+ t_гр +t_раз + t_пор +t_всп,

 

где t₃ – время загрузки ковша породой (t₃ = 40÷90), с; t_гр – время движения скрепера с грузом, с; t_ра – время разгрузки ковша, с; t_пор – время движения порожнего скрепера, с; t_всп – продолжительность вспомогательных операций (t_всп = 60÷90), с.

 

,

 

где L₃ – длина пути загрузки ковша (L₃ = 10÷40) м;

_скр – скорость движения скрепера, равная 0,7 ÷ 0,8 м/с,

 

 

где К_пот – коэффициент, учитывающий потери породы (К_пот = 1,2); 0,7 – коэффициент, учитывающий неравномерность толщины стружки; - ширина полосы резания, м; - глубина резания:

 

где L_гр - расстояние транспортирования породы, м; _гр - скорость движения скрепера с грузом:

 

 

где L_раз - длина пути разгрузки скрепера ( L_раз = 10÷25), м; _раз – скорость движения скрепера при разгрузке ( _раз = 0,7 ÷ 0,8), м/с.

Для определения действительной скорости движения на любой из передач тягача следует пользоваться коэффициентом снижения технической скорости К_сн. Для движения скрепера с грузом К_сн = 0,75÷0,85, для движения без груза К_сн = 0,8÷0,9.

На разгрузку ковша скрепера расходуется 15-30 с, столько же времени необходимо для разравнивания разгруженной породы.

Величина t_пор (с) определяется по выражению:

 

где L_пор – расстояние движения порожнего скрепера, м; _пор - скорость движения скрепера без груза ( _пор = 2÷3), м/с.

Затраты времени на вспомогательные операции включают время на переключение передач (время одного переключения равно 1 – 2 с) и время на повороты скрепера. Последнее характеризуется следующими данными:

вместимость ковша скрепера, м³ – 3 – 7; 10 – 15;

время на один поворот, с - 49; 65.

Отношение называется коэффициентом скреперования. Отношение соответствует технически возможному в конкретных условиях числу рейсов скрепера за час непрерывной работы.

Сменная эксплуатационная производительность скрепера (м³/смену) определяется по формуле:

,

 

где Q_т – техническая производительность скрепера, м³/ч; Т_см – продолжительность смены в часах; К_и – коэффициент использования скрепера во времени в течение смены (при трехсменном режиме работ К_и = 0,7÷0,75).

Условия, при которых колесные скреперы обеспечивают высокие показатели работ: месторождения должны быть представлены полностью или частично рыхлыми породами, плотные породы перед выемкой должны разрыхляться; влажность пород не должна превышать 15-20%; содержание валунов в породе должно быть небольшим; дальность перемещения пород не должна превышать 1,5 км, а допускаемые предельные уклоны, преодолеваемые скреперами, не должны превышать при подъеме 7⁰ – 13⁰, при спуске – 15⁰ - 22⁰.

 

3.3.2. Применение на карьерах бульдозеров.

 

Бульдозер - это гусеничный или колесный тягач, оборудованный отвалом. На карьерах он может производить выемку, перемещение и складирование пород. По устройству ходовой части различают гусеничные и пневмоколесные бульдозеры. Каждый из названных видов имеет свои преимущества и недостатки. Так, пневмоколесные бульдозеры имеют более высокую мобильность и производительность, меньшую металлоемкость.

Однако, они имеют малое сцепление с грунтом, быстрый износ покрышек, меньшую величину преодолеваемого уклона по сравнению с гусеничными бульдозерами.

По способу установки отвала бульдозеры делятся на неповоротные и поворотные. У неповоротных отвал закреплен жестко по нормам относительно оси трактора. Управление отвалом гидравлическое, что дает возможность развивать большее усилие копания.

На карьерах применяются в основном гусеничные бульдозеры с поворотным отвалом, техническая характеристика которых приведена в табл. 3.2. Используются бульдозеры для планировки карьерных дорог и рабочих площадок уступов, зачистки кровли пласта полезного ископаемого.

 

Таблица 3.2.

Техническая характеристика бульдозеров

 

Показатели	Гусеничные бульдозеры с поворотным отвалом
ДЗ-43	ДЗ-104	ДЗ-109-1	ДЗ-109Б (ДЗ-171.1-05)	ДЗ-109ХЛ	ДЗ-60
Базовый трактор   Мощность двигателя, кВт Тяговый класс, кН Параметры отвала, мм: длина высота подъем опускание Масса, т: бульдозерного оборудования общая с трактором	ДТ-75Б         1,6   9,1	Т-4АП1         1,8	Т-130МГ-1 Т-130МГ-1 Т-130 (Т-170.01) 118 118(125) 118     1140 1000/1170* 936 935 1050 470 535 440   2,4 3,4   16,6 16,5 17,2	Т-330         4,2   29,2
* С козырьком

 

В мягких породах при небольшой мощности вскрыши бульдозеры самостоятельно или в комплексе с драглайнами могут использоваться для ведения вскрышных и отвальных работ (см. рис. 3.6)

 

Рис. 3.6. Схемы работы бульдозеров в комплексе с драглайнами на вскрышных работах

и отвалообраовании: а – бульдозер на вскрыше, драглайн на отвалообразовании;

б - бульдозер на вскрыше, драглайн и бульдозер на отвалообразовании;

в – драглайн на вскрыше, бульдозер на отвалообразовании.

Сменная эксплуатационная производительность бульдозера (м³/ смену) определяется по формуле:

 

 

где V_п.в = - объем призмы волочения, м³ ( и - соответственно высота и длина отвала бульдозера, м; = 35-60^о – угол откоса породы в призме волочения); К_пр – коэффициент пропорциональности, учитывающий изменение производительности бульдозера от влияния уклона разработки и дальности перемещения породы (табл. 3.3 ); К_р – коэффициент разрыхления породы; t_ц.б – продолжительность рабочего цикла бульдозера, с; Т_см – продолжительность смены, ч; = 0,7÷0,8 – коэффициент использования бульдозера во времени в течение смены.

Таблица 3.3.

Численные значения коэффициента пропорциональности

Расстояние перемещения породы, м	Коэффициент пропорциональности Кпр
на горизонтальном участке	под уклон 10%	под уклон 20%	на подъем 10%
	0,6 0,3 0,2	1,8 1,1 0,6 0,36	2,5 1,6 0,9 0,55	0,6 0,37 0,18 0,12
П р и м е ч а н и е. Данные Ю.Б. Дейнего

 

Техническая производительность бульдозера на планировочных работах определяется (м²/ч) по формуле:

 

 

где L_пл – длина планируемого участка, м; l_о – длина отвала бульдозера, м; - угол установки отвала (лемеха) бульдозера к его продольной оси, градус;

ширина перекрытия полосы ( = 0,3 ÷0,5) м; - число проходов бульдозера по одному месту; V_пл = (0,3 ÷0,7) м/с – средняя скорость движения бульдозера при планировке (обычно на первой передаче); t_пов – продолжительность поворотов при каждом проходе бульдозера ( t_пов = 8÷12) с.

Продолжительность рабочего цикла бульдозера:

 

где - продолжительность набора породы, с; - время движения бульдозера с грузом, с; - время движения бульдозера без груза, с; - продолжительность переключения передач и опускания отвала; L_н и L_п – соответственно расстояние набора и перемещения породы, м; _н, _гр, _п – средняя скорость движения бульдозера соответственно при наборе породы с грузом и без груза, м/с (табл. 3.4).

 

Таблица 3.4

Скорости движения бульдозеров

 

Породы	Скорость движения бульдозера, м/с
при наборе породы	с грузом	без груза
Песчаные и мягкие Плотные, щебеночно-гравийные и слежавшиеся связные Мелковзорванные	0,6-1,2 0,55-0,9   0,15-0,35	1-2 1-1,3   0,6-0,8	1,6-2,5 1,2-2,8   0,7-1,3

 

 

Производительность бульдозеров зависит в основном от их мощности, типа разрабатываемых пород и расстояния их перемещения. Работа бульдозеров эффективна при перемещении горной массы на незначительные расстояния (до 80 ÷100 м).

Максимальный поперечный уклон при работе бульдозера не должен превышать 30%. Бульдозер может преодолевать подъем 15-18 и 35-40% соответственно с грузом и без груза, а также спуск 45%.

 

3.3.3 Применение на карьерах одноковшовых погрузчиков

 

Одноковшовый погрузчик представляет собой самоходную машину, оборудованную ковшом, который шарнирно закреплен на конце стрелы. На карьерах он выполняет выемочно-погрузочные, выемочно-транспортные и вспомогательные работы.

Эти погрузчики обладают высокой маневренностью и скоростью передвижения, развивают достаточно большое усилие внедрения ковша в забой. Поэтому они вполне могут конкурировать с небольшими по объему ковша экскаваторами, особенно при разработке рыхлых горных пород и пород после механического и взрывного рыхления.

В карьерах работают в основном погрузчики с передней (фронтальной) разгрузкой ковша на пневмоколесном ходу (табл. 3.5)

Техническая производительность одноковшового погрузчика рассчитывается по выражению (в м³/ч):

 

 

где Е_п – вместимость ковша погрузчика, м³; К_н – коэффициент наполнения ковша; t_ц.п - продолжительность рабочего цикла, с; К_р – коэффициент разрыхления породы в ковше.

 

Таблица 3.5

Техническая характеристика пневмоколесных погрузчиков

 

	Пневмоколесные погрузчики
ТО-18	ТО-11 (Д-660)	ТО-8 (Д-584)	ТО-13 (Д-704)	ТО-27-2	ТО-21-1
Грузоподъемность, т Вместимость ковша, м3 Ширина режущей кромки ковша, мм Наибольшая высота разгрузки ковша, мм Мощность двигателя, кВт Наибольшее усилие черпания, кН Наибольшая скорость движения, км/ч Радиус поворота, м Масса, т	1,5     95,6 -     5,15 10,4	6,2	7,5	275,7     7,5	7,3 4,3       34,8   7,5	9,3     588,3 402,5   21,2   9,8

 

Значения коэффициента наполнения ковша погрузчика изменяется от 0,6 до 1,2. Меньшее значение коэффициента К_н соответствует разрыхленным скальным породам, большее – песку, мягким породам.

Продолжительность рабочего цикла погрузчика, с, определяется по выражению:

 

t_ц.п = t_н + t_гр + t_р+ t_п + t_c, с,

 

где t_н – время наполнения ковша породой (t_н = 8÷15), с; t_гр – время движения погрузчика к месту разгрузки, с; t_р – время разгрузки (t_р = 3÷5), с; t_п – время возвращения погрузчика в забой, с; t_c – время переключения передач

(t_c = 10÷15), с.

Карьерные погрузчики производят выемку мягких пород непосредственно из массива, а также механически разрыхленных горных пород и взорванной горной массы из развалов. Они работают в комплексе с автосамосвалами в забоях различных типов и по различным схемам (рис. 3.7).

Челночная схема (рис. 3.7 а) предусматривает перпендикулярное фронту забоя расположение погрузчика и параллельное автосамосвалов. Загрузив ковш, погрузчик отъезжает от забоя задним ходом на расстояние, позволяющее поставить перед ним автосамосвал (задним или передним ходом) на погрузку. Эта схема оказалась недостаточно эффективной. Наиболее распространенной в продольном (фронтальном) и широком торцевом забое стала другая, при которой автосамосвалы устанавливаются под углом 10-20^о к линии забоя. Груженый погрузчик отходит от забоя назад с разворотом для наиболее удобного подхода к автосамосвалу для погрузки.

 

Рис. 3.7. Схемы работы погрузчика в комплексе с автотранспортом: а – челночная;

б – с частичным (10-20^о) разворотом самосвала к фронту забоя;

в – со спаренной двусторонней установкой автосамосвалов под углом 30-45^о

к фронту забоя

1 – погрузчик; 2 – автосамосвал

 

После разгрузки погрузчик совершает обратный маневр для выполнения следующего цикла (рис. 3.7 б). При достаточно широких рабочих площадках целесообразна спаренная двухсторонняя установка их под углом 30-45^о к забою (рис. 3.7 в ).

Во всех случаях дальность транспортирования определяется производительностью карьера и не превышает 0,3-1 км.

 

 

Тема 3.4. Выемка горных пород одноковшовыми экскаваторами

 

3.4.1. Характеристика одноковшовых экскаваторов.

 

На карьерах одноковшовые экскаваторы выполняют основной объем выемочно-погрузочных работ. Промышленность выпускает шесть типов одноковшовых экскаваторов: строительные, карьерно-строительные, карьерные, гидравлические, вскрышные и шагающие.

Наибольшим разнообразием отличаются строительные экскаваторы с вместимостью ковша от 0,15 до 4 м³. Их оснащают дизельным, дизель-электрическим, электрическим приводом, сменным рабочим оборудованием прямой и обратной мехлопатой, драглайном, краном, грейфером. Ходовое устройство гусеничное или пневмоколесное. Они предназначены в основном для производства земляных работ при сооружении различных объектов и вспомогательных работ в карьерах. В качестве основного выемочно-погрузочного оборудования их применяют на карьерах по добыче строительных горных пород с производственной мощностью 0,5 – 2 млн. м³/год. Строительные экскаваторы имеют индекс ЭО (экскаватор строительный одноковшовый).

 

Карьерно-строительные гусеничные экскаваторы (ЭКСГ) выпускаются с вместимостью ковша 1,25 – 8 м³. Карьерные экскаваторы (ЭКГ) выпускают только с электрическим многодвигательным приводом на гусеничном ходу и оснащают рабочим оборудованием прямой мехлопатой. Их типоразмерный ряд представлен базовыми моделями с вместимостью ковшей от 2 до 20 м³. Их индекс -ЭКГ, например, ЭКГ-8И, означает: экскаватор карьерный на гусеничном ходу с вместимостью ковша 8 м³ Ижорского завода Ряд моделей имеет удлиненное оборудование для верхней погрузки (ЭКГ-4у, ЭКГ-6,3у).

У гидравлических экскаваторов (ЭГ) все виды рабочих органов шарнирно связаны с полноповоротной или частично поворотной платформой и перемещаются с помощью гидроцилиндров. Отечественный параметрический ряд карьерных гидравлических экскаваторов включает базовые модели с вместимостью ковшей от 8 до 50 м³. Их ходовое устройство – гусеничное, основное рабочее оборудование – прямая мехлопата, привод - электрический многодвигательный. Группа цифр расположенная за буквенным индексом, указывает на вместимость ковша в кубометрах (индекс ЭГ-12 означает: экскаватор гидравлический с вместимостью ковша 12 м³).

Вскрышные гусеничные экскаваторы (ЭВГ) оснащены прямой мехлопатой и многодвигательным электроприводом. Они снабжены удлиненной стрелой и рукоятью и предназначены в основном для перемещения породы в отвал. Ввиду большой массы экскаваторов их ходовое устройство многогусеничное с четырьмя спаренными гусеничными тележками. Вскрышные экскаваторы с вместимостью ковша до 15 м³ маркируют подобно карьерным (ЭВГ-6, ЭВГ-15), а в индексе более мощных машин присутствуют две группы цифр – ЭВГ-35/65 (числитель означает вместимость ковша в м³, знаменатель – длину стрелы в м).

Шагающие экскаваторы (ЭШ) имеют рабочее оборудование драглайна. Ряд отечественных машин включает модели с ковшами вместимостью от 5 до 100 м³. Драглайны оснащены удлиненными стрелами и предназначены главным образом для непосредственной перевалки вскрышных пород в выработанное пространство карьера. Их маркировка схожа с маркировкой вскрышных экскаваторов – ЭШ-10/70 (числитель – вместимость ковша в м³, знаменатель – длина стрелы в м).

 

 

3.4.2. Технологические параметры и техническая характеристика

механических лопат

 

Основные технологические параметры механических лопат: вместимость ковша, рабочие параметры (радиус и высота черпания и разгрузки, которые зависят от длины рукояти и стрелы, угла наклона последней, а также от положения мест черпания и разгрузки), габариты, преодолеваемый уклон, масса, удельное давление на грунт. Техническая характеристика прямых механических лопат приведена в табл. 3.6.

 

Таблица 3.6.

Техническая характеристика прямых механических лопат

 

Показатели	Экскаваторы типа «прямая механическая лопата»
Э-652Б, ЭО-4111В, ЭО-4112	ЭО-10011Е, ЭО-5111ЕХЛ	ЭО-5111Б	ЭО-6112Б (Э-1252Б)	ЭКГ-3,2	ЭКГ-5А	ЭКГ-8И
Вместимость ковша, м3	0,65; 0,8		1; 1,2	1,25	2,5; 3,2	4,5; 6,3	6,3; 8; 10
Радиус черпания на уровне стояния, м	4,7		4,8	6,3	8,8	11,2	11,9
Максимальный радиус разгрузки, м	7,2	8,3	7,4	8,9		13,6	16,3
Максимальный радиус черпания, м	7,8	9,2	8,4	9,9	13,5	15,5	18,2
Максимальная высота черпания, м	7,9	6,5	8,2	7,8	9,8		12,5
Максимальная высота разгрузки, м	5,6		6,1	5,1	6,1	7,5	9,1
Масса экскаватора, т	25,5	33,5	39,5
Установленная мощность двигателей, кВт	55-60
Продолжительность цикла (при угле по- ворота 90о), с				2018-07-06 4436 Обсуждений (0) Раздел 3. Выемка и погрузка горных пород 5.00 из 5.00 4 оценки Скачать документ ⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒ Обсуждение в статье: Раздел 3. Выемка и погрузка горных пород Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓ Имя * Email (необязательно) Комментарий * Отправить сообщение Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Почему наличие хронического атрофического гастрита способствует возникновению и развитию опухоли желудка? Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (4436)	Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы

(0.011 сек.)