Добыча блоков баровыми машинами
Камнерезные баровые машины предназначены для добычи блоков и монолитов из мрамора, туфа и других пород с пределом прочности на сжатие до 150 МПа.
Баровая машина (рис. 7.11) состоит из ходовой рамы, приводов подачи и бара, рельсового пути, бара, смазочного устройства, консольного крана, гидро-, электрооборудования и др. Основным рабочим органом машины является бар, представляющий собой плоскую удлиненную конструкцию по периметру которой скользит цепь с твердосплавными режущими зубцами. Бар служит для выполнения горизонтальных и вертикальных пропилов. На машине обеспечена возможность установки баров различной длины (1,5; 2; 2,5 м) в зависимости от размеров выпиливаемых блоков. Использование длины рабочего органа — бара составляет 85—90 %.
В 1987 г. по заданию Министерства строительного, дорожного и коммунального машиностроения Ленинаканский завод «Строммашина» должен был начать производство баровых камнерезных машин марки СМР-076 для промышленности строительных материалов. Из-за землетрясения в Армении выпуск данных машин не состоялся, тем не менее техническая характеристика баровой машины СМР-076 приводится в табл. 7.24.
В технологическом отношении баровые машины предпочтительнее, чем камнерезные машины с кольцевыми фрезами, так как они могут выполнять вертикальные (поперечные и продольные) пропилы без проходки заходной и выходной траншей для ввода и вывода баровой пилы. На рис. 7.12 представлена последовательность выполнения вертикального пропила баровой машиной.
Выпиливание блоков из массива баровой камнерезной машиной проводится в следующем порядке:
а) Сначала выполняются поперечные вертикальные пропилы по всей длине фронта работ уступа, расстояния между которыми соответствуют заданной длине блоков, с учетом наличия трещин в массиве и породе содержанием кварца более 5 % (трещиноватость пород резко снижает производительность машины из-за заклинивания бара, что объясняется отсутствием подаваемой воды для охлаждения бара и неудалением отходов пиления из пропила; наличие высокопрочных пород повышает износ резцов, поэтому выемку этих пород необходимо осуществлять с применением буроклинового механизированного способа или буровзрывным способом с взрыванием ДШ в шпурах до работы баровых машин);
б) После поперечных вертикальных пропилов выполняют горизонтальный пропил по длине фронта работ уступа с установкой расклиниваемых прокладок в образуемую прорезь. Глубина заложения горизонтального пропила должна быть равна высоте вырезаемого блока или высоте уступа, которая определяется возможной глубиной вертикального реза, равной 1,35—2,25 м при коэффициенте использования длины бара 90 %. Если естественные горизонтальные и слабонаклонные трещины в массиве благоприятствуют формированию постоянных уступов, по высоте равных промежуточным значениям глубины вертикального резания, то эту возможность следует использовать, так как отпадает необходимость в проведении горизонтального пропила;
в) Отделение блоков от массива осуществляется проведением продольного вертикального (затыловочного) пропила. Расстояние между затыловочными пропилами равно возможной глубине горизонтального реза (1,28—2,12 м при коэффициенте использования длины бара 85 %), что соответствует ширине блока.
Как видно, технология добычи блоков баровой машиной и порядок выполнения пропилов остаются такими же, как при работе камнерезных машин с кольцевыми фрезами. Ho последовательность выполнения пропилов баровой машиной может быть и иной (как показано на рис. 7.13), когда в первую очередь выполняются поперечные вертикальные пропилы, во вторую — продольные вертикальные и в третью (отделение блоков от массива) — горизонтальные пропилы с обязательной закладкой расклиниваемых прокладок в образуемую прорезь.
Обычно баровая машина доставляется краном на нижнюю или верхнюю площадку уступа в собранном виде на одном эвене рельсового пути длиной 3 м. Для этого заблаговременно подготавливается рабочая площадка для машины шириной не менее 3 м и длиной 30—50 м. Нивелировку рельсового пути проводят с помощью регулировочных винтов. На одной прямой с первым звеном рельсов, несущим баровую машину, укладываются по ходу ее движения два последующих звена рельсового пути. Крепление звеньев пути к его основанию осуществляется забивкой штырей диаметром 35—40 мм в предварительно пробуренные шпуры глубиной 200—300 мм. В процессе работы машины рельсовые звенья перемещают с помощью крана для последующей их укладки на пути следования машины. При переходе баровой машины на второе рельсовое звено отсоединяют первое и укладывают его впереди третьего и т.д. Эту операцию продолжают до окончания поперечного вертикального пропила на ширину рабочей площадки уступа или продольного вертикального пропила на длину фронта работ уступа, после чего машину переставляют на новое место для дальнейшей работы.
В настоящее время на карьерах используются в основном баровые машины болгарского производства (КМХ-2) и фирмы «Корфман» Германия (ST-30VH), техническая характеристика которых и других машин приведена в табл. 7.25.
Эксплуатация баровых камнерезных машин на Коелгинском мраморном карьере показала, что: коэффициент использования рабочего времени машины КМХ-2 в течение смены составляет не более 0,6; удельный расход резцов при разработке мрамора — 0,4 резца на 1 м3 блока; эксплуатационная производительность машин КМХ-2 при вертикальных пропилах — 3,5—4 м2/ч, при горизонтальных — 3—3,5 м2/ч; наиболее эффективна спаренная работа двух машин, когда одна машина установлена на подошве уступа и выполняет горизонтальные пропилы, а вторая — на кровле уступа и производит поперечные и продольные вертикальные пропилы; производительность машин резко снижается в условиях трещиноватости из-за заклинивания бара и включений высокопрочных пород.
Преимущества применения баровых машин при разработке пород средней прочности по сравнению с камнерезными машинами с кольцевыми фрезами: возможность выпиливания крупных блоков объемом 6—8 м3 (I группа); большая высота разрабатываемых уступов и меньшая длина фронта работ на уступе; возможность разработки массивов пород с углом падения залежи полезного ископаемого до 20°; потери мрамора в пропилах составляют 6—7 % (у СМ-177А — 10—12 %); возможность использования баровых машин на пассировке блоков; увеличение выхода блоков из массива; значительное сокращение объема горно-подготовительных работ, поскольку отпадает необходимость в проходке заходной и выходной траншей.