Перспективное оборудование для механического рыхления горных пород

К этой группе машин относятся рыхлители и гидромолоты.

Навесные рыхлители. Условия применения навесных рыхлителей, особенно на карьерах строительных материалов, а также на некоторых угольных карьерах (в Кузбассе, в Узбекистане на Ангренском разрезе и др.) хорошо изучены. Накоплен богатый опыт их применения. Расширение области применения навесных рыхлителей связывается с увеличением мощности базового трактора. В России получают распространение рыхлители и бульдозеры на базе трактора T-500 с двигателем мощностью 368 кВт. Самыми мощными в мире являются бульдозеры-рыхлители ведущих фирм США и Японии. Бульдозер-рыхлитель фирмы «Катерпиллер» (США) Д-11H имеет мощность двигателя 609 кВт, а бульдозер-рыхлитель фирмы Комацу (Япония) Д-575А — 784 кВт. В то же время даже эти мощные рыхлители успешно применяются в породах полускальных или в сильно трещиноватых скальных при прочности на сжатие не более 70-80 МПа. В более прочных породах на угольных и рудных карьерах навесные рыхлители в обычном исполнении не применяются.

Расширение области применения механического рыхления стало возможным при использовании рыхлителей активного действия, в основу которых положена идея гидромолота на активных зубьях. По данным фирмы «Катерпиллер» применение рыхлителей активного действия на базе трактора Д9Г с мощностью двигателя 343 кВт позволило снизить затраты на единицу разрыхленной горной массы более чем в 1,5 раза по сравнению с обычными стандартными рыхлителями.

В России разработка образцов подобного оборудования осуществляется ПНО «ВНИИстройдормаш» (табл. 13.3).

Испытания экспериментального образца оборудования на базе трактора Т-500, снабженного гидромолотом с энергией удара 6 кДж проводилась на Удачнинском ГОКе в Якутии. Разрабатывались породы прочностью до 120 МПа. Отмечен рост производительности рыхлителя на 31-43%. Даже менее мощные рыхлители на тракторе Т-25.01 выявили возможность разработки пород прочностью до 80-100 МПа, а также вечной мерзлоты, с включением валунов. При прочности пород 50 МПа производительность данного рыхлителя возросла на 22 %.

Таким образом, при изготовлении надежных в эксплуатации рыхлителей активного действия появится возможность более широкого внедрения механического рыхления горных пород на угольных и рудных карьерах. В частности, на большинстве угольных карьеров, когда необходимо разрабатывать маломощные пласты горизонтального залегания или пологие (до 15-16°), а также пропластки пород небольшой мощности, применение рыхлителей активного действия будет более рационально по затратам по сравнению с использованием экскаваторов, будет способствовать повышению качества продукции и улучшению экологической обстановки.

Применительно к угольным и рудным карьерам при разработке пластов и залежей малой мощности и сложного строения могут быть выделены следующие сочетания оборудования в комплексах с использованием бульдозеров-рыхлителей активного действия:

1. Бульдозер-рыхлитель-штабель-погрузчик-самосвалы (для раздельной доставки полезного ископаемого разного качества и пустых пород);

2. Бульдозер-рыхлитель-колесный скрепер (для доставки горной массы к пунктам приема).

Возможная область применения таких комплексов оборудования в угольной промышленности — разрезы Кузбасса при выемке маломощных горизонтальных и пологих пластов и пропластков пород, а также разрезы Восточной Сибири, где необходимо обеспечить селективную разработку пластов с выделением угля различного качества.

Гидромолоты. Гидромолоты в зарубежной практике нашли широкое применение на карьерах различных отраслей горнодобывающей промышленности для дробления негабаритов. Они выпускаются многими зарубежными фирмами.

На угольных и рудных карьерах РФ до настоящего времени в основном используется взрывной способ разрушения негабаритов, что нельзя признать рациональным. Взрывной способ ухудшает экологическую обстановку, опасен, малопроизводителен, ведет к простоям основного оборудования карьеров. Применение гидромолотов практически исключает эти недостатки.

Второе направление использования гидромолотов, почти не реализованное на карьерах различных отраслей горнодобывающей промышленности РФ, применение их для рыхления тонких крепких пластов полезного ископаемого и крепких пропластков при работе в комплексе с мобильным оборудованием (бульдозерами, погрузчиками).