Основные технологические процессы на разрезе "Томусинский"
Основополагающие процессы, связанные с добычей полезных ископаемых открытым способом на разрезе "Томусинский". Разработка месторождения. Геологическое строение района. Подготовка и выемка, погрузка, транспортирование и отвалообразование горных пород.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.02.2010 |
Размер файла | 3,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Сущность взрывного рыхления состоит в отделении пород от массива и дроблении их до заданной крупности. Взрывное рыхление нашло широкое применение при подготовке полускальных пород к выемке. Оно является практически единственным способом при подготовке скальных пород к выемке на карьерах.
Глава 5 ВЫЕОЧНО-ПОГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ
5.1 Общие сведения
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. 5.1.). В машинах цикличного действия (одноковшовые экскаваторы, погрузчики, колесные скреперы, бульдозеры и др.) рабочий орган состоит только из одного ковша или режущего элемента(лемех бульдозер), 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 (пористыми) 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 полезное 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.5.2.).
Рисунок 5.1 - схемы выемочно-погрузочных машин:
а- прямая мехлопата; б - обратная мехлопата; в - драглайн; г- грейфер; д - цепной многоковшовый экскаватор; е - роторный экскаватор; ж - колесный скрепер; з - бульдозер; и - шнекоуборочная машина; к - погрузчик.
Рисунок 5.2 - Схемы работы экскаватора:
а - с верхнем черпанием и нижней погрузкой; б - с верхним черпанием и верхней погрузкой; в - с верхнем и нижним черпанием и верхней и нижней погрузкой.
Техническая возможность и экономическая целесообразность использования на карьерах различного выемочно-погрузочного оборудования зависит от крепости пород, условий залегания полезного ископаемого, требуемой производительности одной машины и карьера в целом, виды механизации смежных процессов (подготовка пород к выемке и транспортирование горной массы), климатических условий, способа выемки (валовой или селективной) и о других факторов.
5.2 Выемка погрузка экскаватором
Для выемочно-погрузочных работ на карьерах наибольшее применение получили экскаваторы. Черпание горной массы, ее перемещение к месту разгрузке, разгрузка и поворот к месту очередного черпания осуществляется одноковшовым экскаватором последовательно. В совокупности эти операции составляют рабочий цикл экскаватора. Многоковшовыми экскаваторами эти операции выполняются одновременно. Поэтому одноковшовые экскаваторы являются машинами цикличного действия, а многоковшовые - машинами непрерывного действия.
Как одноковшовые, так и многоковшовые экскаваторы состоят из рабочего, механического, ходового и силового оборудования, рамы, кузова и механизмов управления.
По признаку конструктивной связи ковша со стрелой различают одноковшовые экскаваторы с жесткой связью (прямая мехлопата, обратная мехлопата, гидравлический экскаватор) и одноковшовые экскаваторы с гибкой связью (драглайн, грейфер).
Многоковшовые экскаваторы разделяются на цепные (с ковшами, укрепленными на бесконечные цепи), скребково-ковшовыми со скребковым рабочим органом и ковшовой цепью для черпания горной массы и перемещения ее к месту разгрузке, фрезерно-ковшовые с фрезерным рабочим органом и ковшовой цепью, роторные, у которых рабочим органом является роторное колесо с ковшами для черпания горной массы.
По типу ходового оборудования одноковшовые экскаваторы разделяются на гусеничные, пневмоколесные, шагающие, плавучие, а многоковшовые - на гусеничной, шагающе-рельсовые, рельсо-гусеничные и на железнодорожном ходу.
В зависимости от силового оборудования как одноковшовые, так и многоковшовые экскаваторы бывают электрические, дизель-электрические и дизель-гидравлические. На карьерах в основном применяются электрические экскаваторы.
Прямые мехлопаты, благодаря жесткой связи стрелы с ковшом, развивают большие усилия черпания (до 3500 Н/см) и характеризуются большой прочностью рабочего оборудования. Они выпускаются различных типоразмеров с ковшовой вместимостью 0,25-0,35 м3 (и более) и применяются при разработке мягких и разрыхленных полускальных и скальных пород. По объемам выполнения работ на карьерах прямые мехлопаты занимают доминирующее положение. Применяются они как при погрузке пород в транспортные средства, так и при перевалке пород в выработанное пространство. Основной недостаток мехлопат - прерывность (цикличность) рабочего процесса. На экскавацию (черпание) затрачивают только 20-30% времени цикла. В последнее время как на зарубежных, так и на отечественных карьерах получают применение гидравлические экскаваторы, имеющие определенные преимущества перед механическими лопатами.
Драглайны благодаря гибкой подвески рабочего органа, обеспечивают перемещение горной массы на большее расстояние, чем мехлопаты. Однако они развивают меньшие усилия черпания, чем мехлопаты. На карьерах драглайны используются в основном для выемке и перевалки в выработанное пространство мягких и разрыхленных полускальных пород. Более мощные драглайны с ковшом вместимостью 10 м3 и более применяются для разработки хорошо разрыхленных скальных пород. Драглайны используются также для возведения насыпей, проведения траншей, канав, зачистки полезных ископаемых и выполнения других работ. Небольшие и средние драглайны с ковшом вместимостью < 10 м3 иногда используется для погрузки горной массы в транспортные средства.
Цепные многоковшовые экскаваторы используются для выемки мягких и плотных пород в условиях мягкого климата. Непрерывность выемки и безударность разгрузки позволяют применять их в комплексе с ленточными конвейерами и облегченными вагонами (с более низким коэффициентом тары). Удельная производительность цепных многоковшовых экскаваторов (на 1т их массы) на 25-30% выше, чем у одноковшовых экскаваторов. Недостатком многоковшовых экскаваторов является большой износ направляющих устройств и черепковой цепи. При этом увеличивается энергоемкость экскавации. К недостаткам следует отнести и небольшие усилия черпания (до 600Н/см).
Роторные экскаваторы по сравнению с цепными обеспечивают снижение массы экскаваторы на единицу производительности примерно в 1,2-1,4 раза за счет разделения функций выемки и транспортирования горной массы к месту разгрузки. Большие усилия черпания (до 1800Н/см) позволяют экскавировать плотные и мерзлые горные породы и угли. Роторные экскаваторы эффективно используются для раздельной выемки. Процесс экскавации роторного экскаватора более легко подается автоматизации.
5.2.1 Технологические параметры мехлопат и драглайнов
В зависимости от назначения и конструктивных особенностей одноковшовые экскаваторы разделяются на пять типов: экскаваторы строительные гусеничные и пневмоколесные с ковшом вместимостью 0,1 d 2,5 м (тип ЭС), экскаваторы карьерно-строителъные гусеничные с ковшом вместимостью 1,25-8 м (тип ЭКСГ), экскаваторы карьерные гусеничные с ковшом вместимостью 2-20 м (тип ЭКГ), экскаватора вскрышные гусеничные с ковшом вместимостью 4-100 м (тип ЭВГ) N шагающие драглайны с ковшом вместимостью 4-120 м (тип ЭШ).
Строительные экскаваторы характеризуются универсальностью оборудования и большой маневренностью. Они оборудованы дизельным или дизель-электрическим приводом и имеют гусеничный или пневмоколесный ход. Используются преимущественно на земляных работах I строительстве. На открытых разработках строительные экскаваторы применяются на небольших карьерах по добыче глины, песка, гравия и других строительных горных пород (производительность до 2 млн. м горной массы в год). На крупных карьерах их иногда используют, при раздельной выемки полезного ископаемого и вскрышных пород или полезного ископаемого различных сортов, а также для вспомогательных работ.
Экскаваторы карьерно-строительного типа являются промежуточными между строительными и карьерными. Они в основном найдут применение при выполнении больших объемов земляных работ в строительстве.
Карьерные экскаваторы являются основным одноковшовым погрузочным оборудованием на открытых разработках. Они имеют рабочее оборудование прямой мехлопаты с ковшом вместимостью 2-20 м, гусеничный ход, многомоторный электрический привод. Карьерные экскаваторы изготовляются из высокопрочных материалов, обеспечивающих их надежную работу в любых климатических условиях при разработке тяжелых скальных пород.
У вскрышных экскаваторов стрела и рукоять имеют увеличенную длину. Они предназначены в основном для перемещения породы в отпал. Экскаваторы с ковшом вместимостью до 15 м применяются для погрузки горной массы в транспортные средства, расположенные выше горизонта установки экскаватора.
Шагающие драглайны в нашей стране выпускаются с ковшом вместимостью 4-100 м и стрелой длиной до 125 м. Они предназначены для разработки забоев, расположенных как ниже, так и выше горизонта установки экскаватора и для перевалки породы в выработанное пространство. Шагающий ход обеспечивает перемещение драглайна по насыпной породе. Давление драглайна на основание при работе около 0,1 МПа, а при шагании около 0,2 МПа.
Основными технологическими параметрами одноковшовых экскаваторов являются рабочие параметры, вместимость ковша, габариты, масса, преодолеваемый уклон, давление на основание.
Рабочими параметрами мехлопат являются радиус и высота черпания и разгрузки, зависящие от длины рукояти и стрелы, угла наклона стрелы и размеров экскаватора.
Радиус Rч черпания - горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до режущей кромки ковша при черпании. Максимальный радиус Rч max черпания соответствует максимально выдвинутой в горизонтальном положении рукояти (рис. 5.3.). Минимальный радиус Rч min черпания соответствует подтянутой к гусенице рукояти с ковшом на горизонте установки экскаватора. Радиус Rч.у. черпания на горизонте установки экскаватора - максимальный радиус черпания на горизонте установки экскаватора.
Высота Нч черпания - вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до режущей кромки ковша при черпани. Максимальная высота Нч.max черпания соответствует максимально поднятой рукояти. Различают высоту Нч черпания при максимальном радиусе черпания, а также максимальную глубину Нк черпания ниже горизонта установки экскаватора.
Радиус Rч разгрузки - горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до центра ковша при выгрузке из него горной массы. Максимальный радиус Rр.max разгрузки соответствует максимально выдвинутой горизонтально расположенной рукояти при разгрузке.
Высота Нр разгрузки - вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней кромки днища открытого ковша при разгрузке. Максимальная высота Нр.max разгрузки соответствует максимально поднятому ковшу при разгрузке.
Радиус черпания и радиус разгрузки соответствуют определенным значения Rч и Нр. Максимальные значения радиусов черпания и разгрузки не совпадают с максимальными значениями высоты черпания и разгрузки.
Рабочие параметры экскаватора ограничивают сферу его действия и определяют размеры забоя.
Габариты экскаватора определяются радиусом RK вращения кузова и высотой Нэ экскаватора (см. рис. 5.3). Радиус вращения кузова определяет возможное положение экскаватора в забое и ширину проводимых траншей. Высота экскаватора соответствует вертикальному расстоянию от горизонта установки экскаватора до верхнего края наиболее выступающей вверх несъемной его части.
Рисунок 5.3 - Рабочие параметры мехлопаты.
Она определяет возможность прохода экскаватора под препятствием (перекрытие, эстакада, ЛЭП и др.) при снятом или опущенном в транспорте положение рабочего оборудования.
Мехлопаты массой до 1000т преодолевают подъем до 12°, а мехлопаты с большей массой-до 7°.
Основные технологические параметры карьерных и вскрышных мехлопат приведены в табл.5.1.
Мехлопата устанавливается на рабочей площадке уступа и по мере отработки заходки перемещается вперед. Рабочий цикл мехлопаты включает следующие основные операции: черпание (наполнение коп ша), поворот к месту разгрузки, разгрузку породы из ковша и поворот забой. Выдвижение и опускание ковша для разгрузки совмещаются с поворотом экскаватора. На повороты экскаватора затрачивается при мерно 55-60% времени цикла. Поэтому при уменьшении угла поворота экскаватора продолжительность его цикла уменьшается, а техническая производительность возрастает.
Рисунок 5.4. Рабочие параметры драглайна
Рабочими параметрами драглайна являются радиус Rч черпания и глубина Нр черпания, радиус Rр разгрузки, высота Нр разгрузки (рис.5.4.). Они зависят от длины стрелы и угла ее наклона. Различают радиус Rч черпания без заброса ковша и радиус Rч.з. черпания с забросом ковша. Дальность заброса ковша зависит от модели драглайна и квалификации машиниста и изменяется в пределах 2,5-15м. Угол отклонения подъемного канта от вертикали при забросе ковша составляет 12-15°
Таблица 5.1 - основные технологические параметры мехлопат
показатели |
Карьерные мехлопаты |
Вскрышные мехлопаты |
|||||||
ЭКГ-3,2 |
ЭКГ-5А |
ЭКГ-8И |
ЭКГ-12,5 |
ЭКГ-15 |
ЭКГ-20А |
ЭВГ-35/65М |
ЭВГ-100/70(проект) |
||
Вместимость ковша |
2,5;3,2;4 |
4;5;6,3 |
6,3;8;10 |
10;12,5;16 |
15 |
20 |
35 |
100 |
|
Радиус черпания на уровне стояния, м |
8,8 |
11,2 |
11,9 |
14,8 |
15,6 |
- |
37 |
- |
|
Максимальный радиус разгрузки, м |
12 |
13,6 |
16,3 |
19,9 |
20 |
21,6 |
62 |
66 |
|
Максимальный радиус черпания, м |
13,5 |
15,5 |
18,2 |
22,5 |
22,6 |
24 |
65 |
70 |
|
Максимальная высота черпания, м |
9,8 |
11 |
12,5 |
15,6 |
16,4 |
18 |
40 |
50 |
|
Максимальная высота разгрузки, м |
6,1 |
7,5 |
9,1 |
10 |
10 |
11,6 |
45 |
40 |
|
Преодолеваемый подъем, градусы |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
5 |
5 |
|
Масса экскаватора, т |
140 |
250 |
370 |
653 |
672 |
1060 |
3790 |
12000 |
|
Установленная мощность двигателей, кВт |
250 |
320 |
520 |
1250 |
1250 |
1358 |
5500 |
11600 |
|
Продолжительность цикла (при угле поворота 90°), с |
23Ю3 |
25 |
28 |
32 |
28 |
32 |
56 |
55 |
Глубина Нч черпания - вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней площадки разрабатываемого уступа (дна выработки). Глубина черпания зависит от длины и угла наклона стрелы, установки драглайна в забое, физических свойств пород, длины канатов, квалификации машиниста. Угол наклона стрелы составляет 30--35°, Уменьшение угла наклона ведет к увеличению радиуса и глубины черпания драглайна. Технологические параметры драглайнов приведены в табл. 5.2.
Операции рабочего цикла драглайна выполняются в следующем порядке: заброс ковша в забой, установка ковша в рабочее положение, черпание (наполнение ковша), выведение ковша из забоя, поворот к месту разгрузки, разгрузка, поворот к забою. Операции опускания ковша в забой и выведения его из забоя совмещаются с поворотом экскаватора. При перемещении породы в отвал возможна разгрузка ковша без остановки экскаватора, который делает поворот на 360°. В этом случае продолжительность цикла уменьшается, так как разгрузка ковша совмещается с поворотом экскаватора и осуществляется без его остановки для перемены направления поворота.
Таблица 5.2 - технологические параметры драглайнов
Показатели |
Драглайны |
||||||
ЭШ-6,5/45 |
ЭШ- 10/60 |
ЭШ-15/ 90А |
ЭШ-20/90 |
ЭШ-40/85 |
ЭШ-100/125 |
||
Вместимость ковша, м3 |
6,5 |
10 |
15 |
20 |
40 |
100 |
|
Длина стрелы, м |
45 |
60 |
90 |
90 |
85 |
125 |
|
Максимальный радиус черпания, м |
43,5 |
57 |
83,2 |
83 |
82 |
118 | |
|
Максимальная глубина черпания, м |
22 |
35 |
42,5 |
42,5 |
40 |
52 |
|
Максимальная высота разгрузки, м |
19,5 |
21 |
37,8 |
38,5 |
33 |
56 |
|
Максимальный радиус разгрузки, м |
43,5 |
57 |
83,2 |
83 |
82 |
118 |
|
Масса экскаватора, т |
295 |
540 |
1400 |
1740 |
3200 |
10060 |
|
Давление на основание (при работе), МПа |
0,059 |
0,084 |
0,09 |
0,115 |
0,127 |
0,24 |
|
Преодолеваемый подъем, градусы |
8 |
10 |
7 |
7 |
7 |
7 |
|
Продолжительность цикла (при угле поворота 135°), с |
42 |
54 |
63 |
60 |
65 |
63-69 |
|
Установленная мощность двигателей, кВт |
660 |
860 |
1610 |
2500 |
3Ч2250 |
4Ч3550 |
5.2.2 Технология выемки горной массы и параметры забоев мехлопат и драглайнов
Забой является рабочим местом экскаватора. Параметры и форма забоя зависят от параметров экскаваторов и характеристики горной массы. При выемке горной массы мехлопатами различают следующие типы забоев: торцовый (боковой), тупиковый (траншейный) и фронтальный (рис. 5.5). Торцовый забой обеспечивает максимальную производительность экскаватора, что объясняется небольшим средним углом поворота к разгрузке (не более 90°), удобной подачей транспортных средств под погрузку и минимальными простоями при перемещении и наращивании транспортных коммуникаций. Тупиковый (траншейный) забой применяется при проведении траншей в основном при использовании автомобильного и конвейерного транспорта. В случае проведения траншей с использованием железнодорожного транспорта экскаватор, как правило, работает с верхней погрузкой. При фронтальном забое средний угол поворота экскаватора составляет 120--140°. Из-за малой ширины заходки возникает необходимость более частого наращивания и перемещения транспортных коммуникаций, что значительно снижает производительность экскаваторов. Поэтому фронтальный забой применяется редко (при отработке разнородных заходок с использованием автотранспорта). В торцевом и траншейном забоях мехлопаты могут работать по схемам, показанным на рис. 5.6 и 5.7.
Рисунок 5.5 - типы забоев мехлопаты:
а - тупиковый; б - торцовый; в - фронтальный.
Схемы разработки забоев, их формы и размеры при выемке мягких и разрыхленных взрывом пород существенно различаются.
В мягких породах профиль забоя соответствует траектории движения ковша. Вследствие этого забой имеет крутой откос (угол откоса 70--80°), Высота hу разрабатываемого уступа по условию обеспечения безопасности не должна превышать максимальной высоты Нч max черпания экскаватора, т.е. hу?Нч max. Если это условие не соблюдается, в верхней части уступа будут создаваться нависи, могущие при обрушении вызвать повреждение экскаватора.
Рисунок 5.6 - Схемы работы мехлопат в торцовом забое с погрузкой горной массы в средства транспорта на горизонте установки экскаватора (а), выше горизонта установки экскаватора (б), с разгрузкой в отвал (В).
Рисунок 5.7 - Схемы работы мехлопат в траншейном забое с погрузкой горной массы в средства транспорта на горизонте установки экскаватора (А), выше горизонта установки экскаватора (б) с разгрузкой на борт выработки (в).
Высота разрабатываемого уступа в скальных и полускальных породах не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора Н|ч mах более чем в 1,5 раза. При этом высота развала при одно- и двурядном взрывании не должна превышать максимальную высоту черпания экскаватора, а при многорядном взрывании - полуторную максимальную высоту черпания. При экскавации взорванной горной массы должны приниматься дополнительные меры по предотвращению образования козырьков и нависей. Минимальная высота уступа должна обеспечивать наполнение ковша за одно черпание. Для экскаваторов ЭКГ-5, ЭКГ-8 она находится в пределах 2,5-3,5 м. При работе мехлопаты с верхней погрузкой в транспортные средства высота уступа ограничивается высотой и радиусом разгрузки (рис. 5.8). Высота уступа (м) определяется по формулам:
по условию использования максимальной высоты разгрузки
hу=Нрmax-hв-а
где: hB - высота транспортного средства, м;
а=0,7/1 - безопасный зазор между кузовом и ковшом в момент разгрузки, м;
по условию полного использования радиуса разгрузки
hу=(Rр-Rч.у-С)tgб,
где: Rр - радиус разгрузки при максимальной высоте разгрузки, м;
С?3 - минимальное расстояние от оси пути до верхней бровки уступа, м;
б - угол откоса уступа, градусы.
Рисунок 5.8 - Схема к определению высоты уступа при работе мехлопаты с верхней погрузкой горной массы в средства транспорта.
В устойчивых породах (б=60/70°) высота уступа ограничивается высотой разгрузки, а в мягких неустойчивых породах - радиусом разгрузки.
Схемы работы вскрышных экскаваторов с верхней погрузкой широко применяются при проведении траншей и нарезке новых горизонта» Верхняя погрузка позволяет повысить скорость проведения траншей и улучшить использование оборудования (особенно при работе экскаваторов в комплексе с железнодорожным транспортом). Однако при верхней погрузке производительность экскаваторов уменьшается на 20-30 %, а затраты на экскавацию увеличиваются примерно в 1,5 раза. Снижение производительности объясняется увеличением продолжительности цикла при верхней погрузке, а увеличение затрат вызвано большими амортизационными отчислениями при эксплуатации мощных экскаваторов.
Максимальная ширина забоя определяется радиусом Rч черпании экскаватора на горизонте установки. При работе боковым забоем по условиям черпания ширина внутренней части забоя не должна превышать этого радиуса. Во внешней части забоя порода эффективно захватывается ковшом при угле поворота 30--40°, т.е. ширина внешней части забоя должна находиться в пределах (0,5/0,7) (см. рис. 5.5). Таким образом, по условиям эффективного черпания ширина забоя в мягких породах должна составлять (1,5--1,7) Rч.у. Обычно ширина торцового забоя в мягких породах принимается равной 1,5Rч.у. Ширина тупикового забоя, как правило, составляет 2Rч.у. Если возникает необходимость иметь более широкий тупиковый забой, экскаватор передвигается зигзагообразно или забой разрабатывается короткими поперечными заходками. При ширине тупикового забоя менее 2Rч.у. проверяется возможность разворота экскаватора и размещения транспортных средств в траншее.
В условиях мягких пород, разрабатываемых боковым забоем с использованием железнодорожного транспорта, рельсовые пути располагаются параллельно уступу на расстоянии (0,8/0,9) Rmах от оси экскаватора (см. рис, 5.6). В случае применения автомобильного транспорта возможна работа заходками шириной 50 м и более (панелями) (рис. 5.9). Автосамосвалы под погрузку могут устанавливаться сбоку от экскаватора и позади него. Погрузка на ленточные конвейеры осуществляется через бункер-питатель, располагаемый сбоку или позади экскаватора (см. рис. 5.9). В этом случае ширина заходки Ак = 1,7Rч.у. + 2kр.р. Rр. (где kр.р.=0,8-0,9 - коэффициент использования радиуса разгрузки).
Рисунок 5.9 - Схема разработки мягких пород широкими заходками при использовании автомобильного (ш) и конвейерного (б) транспорта:
1 - экскаватор; 2 - автосамосвал; 3 - бункер-питатель; 4 - забойный ленточный конвейер
В разрыхленных скальных породах профиль забоя устанавливается соответственно углу их естественного откоса. Забой имеет неодинаковую высоту по ширине развала взорванных пород.
Ширина развала зависит от высоты уступа, ширины заходки по целику, взрываемости пород, параметров буровзрывных работ и схем взрывания. В практике ширина развала изменяется в пределах (1,3 - 5) hу.
Схемы выемки и погрузки скальных пород зависят от вида применяемого транспорта. При использовании железнодорожного транспорт применяются следующие схемы выемки и погрузки.
В случае сотрясательного взрывания сильнотрещиноватых полускальных пород развал взорванной породы отрабатывается одной заходкой (рис. 5.10). Взрывные работы производятся перед укладкой железнодорожного пути или после его укладки.
Это возможно при условии, если ширина (м) развала
В?Rч.у.+Rр.-Сґ, (5.3)
где Сґ=2,5/3 - расстояние между бровкой развала и осью пути, м.
При взрывании среднетрещиноватых полускальных и реже скальных пород развал отрабатывается двумя заходками (см. рис. 5.10). После отработки первой заходки путь переносится на новую трассу и отрабатывается вторая заходка, затем взрывается новый блок. При этом ширина развала
В?Rч.у.+Rр.+А-Сґ, (5.4)
где А-шаг переукладки пути, м.
Рисунок 5.10 - Схема отработки развала взорванных пород одной (а) и двумя (б) заходками.
В условиях многорядного взрывания скальных пород ширина развала составляет 50-70 м. Развал в этом случае отрабатывается несколькими заходками. Пути перед взрывом убираются за пределы предполагаемого развала или вывозятся за пределы взрываемого блока.
При автомобильном транспорте отработка развала взорванной породы может осуществляться узкими заходками шириной Ан=(0,5/1)Rч.у., нормальными заходками шириной Ан = (1,5/1,7)R ч.у., широкими заходками (панелями).
В случае использования конвейерного транспорта погрузка взорванной массы осуществляется через бункера-питатели, оборудованные колосниковыми грохотами. При значительной крупности горной массы используются передвижные дробильные агрегаты. Для уменьшения числа передвижек забойных конвейеров применяются конвейерные перегружатели.
Драглайн может разрабатывать породы торцовым и тупиковым забоями (рис. 5.11). При этом он может располагаться на кровле уступа, промежуточной площадке и почве уступа.
В случае расположения драглайна на кровле уступа горная масса разгружается в отвал или в транспортные средства. Забой драглайна имеет криволинейный профиль, соответствующий траектории движения ковша. Возможная высота забоя определяется паспортной глубиной черпания, углом откоса забоя и местом установки драглайна. Максимальная ширина (м) заходки
Аmax=Rч(sinщ1+sinщ2), (5.5)
где щ1 = 30/45, щ2=30/45 - угол поворота драглайна от оси его хода соответственно в сторону массива и выработанного пространства (рис. 5.12), градусы.
Рисунок 5.11 - Схемы работы драглайна:
а, 6, в - торцовым забоем с расположением драглайна соответственно на кровле уступа, промежуточной площадке и почве уступа; г - тупиковым забоем с расположением драглайна на кровле уступа.
Обычно при работе в отвал щ1=0. Тогда общий угол поворота драглайна при черпании щ =щ2 =30/45°. Угол поворота драглайна для разгрузки не превышает 90°. Тогда ширина (м) заходки
А = Rчsin щ (5.6)
Для драглайнов ЭШ-4/45, ЭШ-8/60, ЭШ-15/90, ЭШ-90/100 ширина заходки равна соответственно 23, 29, 42, 47 м. Схема с расположением драглайна на промежуточной площадке применяется при использовании мощных драглайнов с ковшом вместимостью 8-10 м и более с целью одновременной отработки более высокою уступа, так как ось хода драглайна смещается ближе к отвалу. Угол откоса забоя при разработке верхнего подуступа для предотвращения скольжения ковша не должен превышать 25°. Высота верхнего подуступа должна удовлетворять условию hу.в?(0.7/0.8)Нр.. Производительность драглайна при верхнем черпании, как правило, на 10-15% ниже, чем при нижнем черпании.
Рисунок 5.12 - Схема к определению ширины заходки драглайна
На почве разрабатываемого уступа драглайн располагают редко (в основном при разработке неустойчивых пород). Драглайны составляют около 15% парка одноковшовых экскаваторов в стране. Ими выполняется около 15% объемов горных и земляных работ. На карьерах они в основном применяются для перевалки породы в выработанное пространство.
5.2.3 Технологические параметры гидравлических экскаваторов
В последние годы наметилась тенденция широкого внедрения в практику открытых горных работ нового типа выемочно-погрузочных машин - гидравлических экскаваторов с рабочим оборудованием прямой и обратной мехлопаты (наибольшую долю будут составлять гидравлические экскаваторы с гидроприводом рабочего оборудования, поворотной платформы, механизма хода). В отечественной и зарубежной практики уже созданы гидравлические экскаваторы с ковшом вместимостью 2,5-20 м3 , массой 60-500 т, усилием копания 200-125 кН. Тенденция широкого внедрения гидравлических экскаваторов в практику открытых горных работ объясняется наличием у этих экскаваторов конструктивных и технологических преимуществ по сравнению с мехлопатами. основными из них являются:
1) дополнительная степень свободы рабочего оборудования (одновременная подвижность стрелы, рукоятки и ковша), обеспечивающая получение регулируемой траектории черпания и слоевую (сверху вниз) разработку пород;
2) в 1,5-2,5 раза меньше удельная (на 1м3 вместимость ковша) металлоемкость конструкции;
3) большое (реализуемое на зубьях ковша) усилие копания;
4) быстрый монтаж (демонтаж) рабочего оборудования, позволяющий использовать на одной машине различные его конструкции, что обеспечивает в заданный момент соответствие технологических параметров экскаватора условиям разработки.
Обратные гидравлические мехлопаты по сравнению с прямыми мехлопатами имеют следующие преимущества:
1) большой радиус черпания на уровне стояния экскаватора;
2) возможность верхнего и нижнего черпания и погрузки транспортных средств на уровне стояния экскаватора, ниже и выше, него;
3) лучшую возможность селективной выемки пород при установке экскаватора на кровле разрабатываемого уступа и возможность выемки из под слоя воды. Первый отечественный карьерный гидравлический экскаватор ЭГ-12 конструкции Уралмашзавода прошел промышленные испытания в 1979 г. на угольном разрезе "Кедровский" (в Кузбассе). В стадии разработки находятся усовершенствованная модель этого экскаватора ЭШ-I2A с челюстным ковшом и более мощная модель ЭГ-20 с ковшом вместимостью 20 м3 .На угольном разрезе в Якутии работают экскаваторы 204-М фирмы "Марион" с конструктивной системой "Суперфронт". Широкие технологические возможности и конструктивные достоинства мехлопат с гидроприводом говорят о настоятельной необходимости серийного производства таких машин для открытых горных работ.
5.2.4Технологические параметры многоковшовых экскаваторов
Многоковшовые экскаваторы по конструкции рабочего органа делятся на цепные и роторные. У цепных многоковшовых экскаваторов (рис. 5.13) рабочим органом является ковшовая цепь, которая движется по направляющей раме. Рама одним концом шарнирно соединена с корпусом, а другой ее конец подвешен к укосине. Угол наклона рамы меняется с помощью канатной подвески. При движении по забою ковши наполняются и перемещают породу к верхнему барабану, где они разгружаются в бункер. Из бункера порода поступает в вагоны или на разгрузочный конвейер. Вместимость ковша 250-4500л.
Рисунок 5.13 - Схема цепного многоковшового экскаватора:
1 - направляющая рама; 2 -ковшовая цепь; 3 - верхний барабан;4-планирующее звено; 5 - подвижной противовес; 6 - канат для подвески стрелы; 7- тяги для подвески рамы к стреле; 8- канат для управления планирующим звеном; 9-стрела; 10-загрузочные люки; 11-порталы под экскаватором; 12-кран-укосина для ремонта экскаватора.
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;
bпр=hл/tg б;
hл - высота отвала (лемеха), м;
б=35/60° - угол откоса породы в призме волочения;
Bл - ширина отвала, м.
Рис. 5.15. Схема к определению объема призмы
1 - отвал; 2 - горная масса
Подставив в формулу (5.8) вместо bпр выражение hл/tg б, найдем, что:
Vп=Bлhл2/2tgб (5.9)
Максимальный поперечный уклон при работе бульдозеров не должен превышать 30%. Бульдозер может преодолевать подъем 15-18 и 35-40% соответственно с грузом и без груза, а также спуск 45%.
Сменная эксплуатационная производительность бульдозера (м )
Пб.см=3600Vпkи.пТсмkи.б/(Тц.рkр.п), (5.10)
где: Тсм - продолжительность смены, ч;
kи.б=0,7/0,8 - коэффициент использования бульдозера во времени.
Работа бульдозеров эффективна при перемещении горной массы на небольшое расстояние (до 80 м). При разработке россыпей и работе под уклон иногда рационально перемещать горную массу на расстояние 100 м и более. Производительность бульдозеров зависит в основном от их мощности, типа разрабатываемых пород и расстояния их перемещения. При расстоянии Ln п перемещения пород 15-20 м сменная производительность бульдозеров мощностью 75-200 кВт в мягких породах составляет 800-1300 м , при Lп.п = 100 м она находится в пределах 200-350 м .
Часовая техническая производительность бульдозера на планировочных работах (м3) определяется по формуле:
(5.11)
где: Lпл - длина планируемого участка, м;
Ьпол - ширина полосы планировки за один проход бульдозера, м;
а =0,3/0,4 - ширина перекрытия полосы, м;
nпр - число проходов бульдозера по одной полосе;
Vпл - скорость движения бульдозера при планировке (на первой передачи Vпл=0,3/0,7),м/с;
tnов = 8/12 - продолжительность поворота бульдозера при каждом
проходе, с.
Колесный скрепер - самоходный или прицепной к тягачу агрегат, служащий для зачерпывания, перемещения и разгрузки породы. Рабочим органом скрепера является ковш, имеющий на передней кромке днища нож, с помощью которого срезается слой породы. Ковш скрепера бывает телескопическим и грейферным. По способу разгрузки ковша различают скреперы со свободной, принудительной и полупринудительной разгрузкой породы. При свободной разгрузке порода разгружается путем опрокидывания ковша вперед или назад. Принудительная разгрузка состоит в выталкивании породы задней стенкой ковша. Полупринудительная разгрузка осуществляется опрокидыванием ковша вперед и частичным выталкиванием.
Скреперы бывают одноосные и двухосные. По способу управления различают скреперы гидравлические и с механическим (канатным) управлением.
Наиболее перспективны для открытых разработок мощные самоходные или полуприцепные скреперы, созданные на базе колесных одно и двухосных тягачей и обладающие большой скоростью (40-60 км/ч без груза и 20-30 км/ч с грузом) и маневренностью. Скреперы с гусеничными тягачами используются лишь при плохих дорожных условиях и небольшом расстоянии транспортирования (до 300 м).
Скреперы используются при производстве вскрышных и добычных работ, проходке траншей и сооружении насыпей, зачистке пластов полезных ископаемых, производстве работ по рекультивации и при различных вспомогательных работах. Скреперы в основном используются при разработке мягких пород. В последние годы мощные скреперы находят применение при разработке мелкораздробленных скальных пород. В тяжелых условиях загрузка скреперов осуществляется, как правило, с подталкиванием бульдозером-толкачом.
Разработка пород скрепером осуществляется следующим образом. При подходе скрепера к забою поднимается передняя его заслонка, а ковш опускается. В процессе дальнейшего движения скрепера по забою его нож срезает слой породы, толщина которого в мягких породах составляет 0,2-0,3 м, а в плотных и хорошо разрушенных - 0,1-0,15 м. После наполнения ковш поднимается, закрывается заслонка и скрепер перемещается к месту разгрузки. На отвале ковш опускается, поднимается передняя заслонка и задняя стенка, перемещаясь по ковшу, выталкивает породу. После разгрузки ковш поднимается, задняя стенка сдвигается в исходное положение и опускается передняя заслонка. В таком положении скрепер возвращается в забой и цикл повторяется.
Разработка породы скрепером производится горизонтальными слоями (при заполнении ковша на горизонтальной площадке) и наклонными слоями (в основном при проведении траншей) с заполнением ковша на наклонной поверхности при движении скрепера под уклон. В последнем случае время разгрузки ковша сокращается на 20-30% благодаря большой толщине срезаемого слоя. Угол наклона забоя изменяется в пределах 10--20°. Длина наклонного забоя (м) определяется по формуле:
lз=Ekск/(bкhск) (5.12)
где: Е - вместимость ковша скрепера, м3;
kск - коэффициент скреперования (экскавации);
bк - ширина режущей кромки ковша, м;
hск - толщина слоя, срезаемого скрепером, м.
Коэффициент скреперования равен отношению коэффициента kн.к наполнения ковша (kн.к=1,1/1,4) к коэффициенту kр.к разрыхления пород.
Часовая техническая производительность скреперами (м3) зависит от свойств породы, вместимости ковша, расстояния и скорости транспортирования и определяется по формуле:
(5.13)
где: Тц.р - продолжительность рабочего цикла скрепера, мин;
Тц.р=tн+tд.г+tp+tд.п+tв, (5.14)
tн=0,7/1,5 - продолжительность наполнения ковша, мин;
tд.г, tд.п - продолжительность движения скрепера соответственно с грузом и без груза, мин;
tр=0,3/1 - продолжительность разгрузки, мин;
tв=1/1,5 - продолжительность вспомогательных операций (повороты и переключение передач), мин;
tд.г=lг/vг;
lг - расстояние движения скрепера с грузом, м;
vг - 6/50 - скорость движения скрепера с грузом, м/мин;
tд.п=lп/vп;
lп - расстояние движения скрепера без груза, м;
vп =10/80 - скорость движения скрепера без груза, м/мин.
Сменная эксплутационная производительность колесного скрепера (м3) определяется по формуле:
Пск.см=60ЕТсмkcкkи.ск/Тц.р, (5.15)
где: Тсм - продолжительность смены, ч;
kи.ск=0,7/0,85 - коэффициент использования скрепера во времени.
Колесные скреперы выгодно отличаются от других выемочных машин простотой конструкции, надежностью, небольшой массой и стоимостью.
Производительность мощных колесных скреперов зависит от расстояния транспортирования. Сменная эксплуатационная производительность скреперов с ковшом вместимостью 15 м при расстоянии транспортирования 200 м составляет 1000-1500 м (при транспортировании на расстояние 1000 м она снижается до 300 м).
Одноковшовый погрузчик представляет собой самоходное шасси с короткой стрелой, на конце которой шарнирно закреплен ковш. Черпание породы происходит при опущенной стреле под действием усилия ходового механизма или под действием гидравлического напора при застопоренном ходовом механизме. После наполнения ковш слегка поднимается, и погрузчик отъезжает к месту разгрузки. Разгрузка может быть передняя, задняя и боковая. Различают разгрузчики неповоротные (ковш при разгрузке не поворачивается), полуповоротные и полноповоротные. Погрузчики бывают на пневмоколёсном и гусеничном ходу, обладают большой скоростью передвижения и используются как для погрузки автосамосвалов в забоях, так и в качестве самостоятельных транспортных средств. Скорость их движения по дорогам с покрытием достигает 25 и 45 км/ч соответственно с грузом и без груза, а по карьерным дорогам она составляет 10-15 км/ч. Погрузчики на гусеничном ходу используются для погрузки транспортных средств, удаленных от забоя на 10-15 м.
Погрузчики могут быть с дизельным, дизель-электрическим и дизель-гидравлическим приводом. По мощности привода различают погрузчики малой мощности (мощность до 75 кВт), средней (75-150 кВт) и большой (более 150 кВт). Управление погрузчиком может быть канатно-блочным и гидравлическим.
Высота забоя погрузчика ограничивается высотой черпания и составляет 1-5 м. Для мощных погрузчиков с ковшом вместимостью более 5 м она может достигать >9 м. Высота разгрузки для мощных погрузчиков достигает 5 м.
Часовая техническая производительность погрузчика (м3) определяется по формуле:
Пп.тех=60Еkэ/Тц.р (5.16)
Рабочий цикл включает следующие операции: наполнение ковша, подъем ковша в транспортное положение, перемещение погрузчика к, месту разгрузки, разгрузку ковша, возвращение погрузчика в забой.
Погрузчики имеют небольшую массу (в 6-8 раз меньшую, чем у экскаваторов с той же вместимостью ковша), простую конструкцию, высокую маневренность и большую скорость движения, что позволяет их использовать не только для погрузки в сложных забоях, но и для транспортирования горной массы и многозабойного обслуживания. По сравнению с одноковшовыми экскаваторами эксплуатационные затраты при использовании погрузчиков и их стоимость в 2-3 раза ниже.
Основными недостатками, ограничивающими применение погрузчиков, являются небольшие параметры рабочего оборудования (что ограничивает высоту разрабатываемых уступов до 10 м) и относительно небольшое напорное усилие (в моделях малой и средней мощности), которое недостаточно для разработки крупнокусковатых пород.
Погрузчики целесообразно применять на карьерах строительных материалов и цветных металлов, а также при разработке сложных забоев небольшой высоты, сложенных рыхлыми и хорошо раздробленными скальными и полускальными породами.
Глава 6 ТРАНСПОРТИРОВКА ГОРНОЙ МАССЫ
6.1 Общие сведения
Карьерный транспорт предназначен для перемещения горной массы (вскрыши и полезного ископаемого) от забоев до пунктов разгрузки. Он является связующим звеном в технологическом процессе. От четкой работы карьерного транспорта зависит эффективность разработки месторождения. Трудоемкость процесса перемещения (транспортирования) весьма высока, а затраты на собственно транспорт и связанные с ним вспомогательные работы составляют 45-50 %, а в отдельных случаях 65-70% общих затрат на добычу. Специфику горных работ обусловливает следующие основные особенности работы карьерного транспорта:
Подобные документы
Ознакомление с технологией ведения горных работ при разработке угольных, рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых открытым и подземным способами. Основные технологические процессы в горном деле. Состав перерабатываемого сырья.
отчет по практике [48,4 K], добавлен 23.09.2014Географическое и административное положение Экибастузского каменноугольного бассейна. Горно-геологическая характеристика месторождения и карьерного поля. Взрывная подготовка вскрышных уступов. Подготовка горных пород к выемке и погрузке.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 22.12.2014Характеристика месторождения, географические и климатические условия района. Геологическое описание участка "Разрез Глуховский". Главные производственные процессы: вскрытие карьерного поля, подготовка горных пород к выемке, выемочно-погрузочные работы.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.10.2015Разработка месторождения полезного ископаемого открытым способом, технологические процессы горного производства. Физико-технические свойства параметров карьера, расчет показателей поперечного разреза и осуществления основных производственных процессов.
курсовая работа [42,7 K], добавлен 23.06.2011Горногеологическая и горнотехническая характеристика месторождения. Подготовка открытых горных пород к выемке, выбор типа бурового станка и взрывчатых материалов. Технологические схемы работы мехлопаты в торцевом забое, производительность экскаваторов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.02.2013Условия залегания полезных ископаемых. Формирование комплексов горных выработок. Технология проведения подземных выработок буро-взрывными и механизированными способами. Очистные работы и процессы подземного транспорта. Подготовка горных пород к выемке.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 09.09.2011Определение количества горнотранспортного оборудования в карьере и на отвале. Расчет параметров основных технологических процессов при открытой разработке месторождения. Подготовка горных пород к выемке. Выбор модели бульдозера, фронта разгрузки отвала.
курсовая работа [364,6 K], добавлен 02.04.2013Геологическая и технологическая характеристика месторождения. Подготовка горных пород к выемке. Буровзрывные работы по полезному ископаемому. Дробление негабаритных кусков породы и валунов. Производительность одноковшового экскаватора; отвальные работы.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.04.2014Система разработки с торцевым выпуском руды. Благоприятные условия для применения систем с подэтажной выемкой. Процессы очистных работ. Расчет параметров взрывной отбойки. Схемы отбойки руды скважинами. Выпуск, погрузка и особенности доставки руды.
контрольная работа [249,8 K], добавлен 22.06.2011Формирование комплексов горных выработок для вскрытия, подготовки и разработки месторождения. Анализ возможностей и сущностей проведений подготовительных выработок по механизированной технологии. Анализ разработки месторождения открытым способом.
курсовая работа [5,2 M], добавлен 23.06.2011