Основные технологические процессы на разрезе "Томусинский" (стр. 14 из 22)
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.-С΄, (5.3)
где С΄=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-С΄, (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(sinω1+sinω2), (5.5)
где ω1 = 30/45, ω2=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 ω1=0.Тогда общий угол поворота драглайна при черпании ω =ω2 =30/45°. Угол поворота драглайна для разгрузки не превышает 90°. Тогда ширина (м) заходки
А = Rчsin ω (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.