Технология горных работ с использованием компактных роторных экскаваторов
В России и странах СНГ в настоящее время и обозримой перспективе до 30% объемов горных пород при открытых разработках составляют мягкие горные породы, которые могут разрабатываться с использованием техники непрерывного действия, в частности, роторными экскаваторами в комплексе с конвейерным транспортом, отвалообразователями, перегружателями. Однако комплексы этих машин имеют такой недостаток, как большая металлоемкость, малая жесткость конструкций, громоздкость в конструктивном исполнении.
Указанные недостатки в определенной степени отсутствуют у машин с уменьшенными линейными размерами рабочего оборудования - компактных роторных экскаваторов. Уменьшение линейных рабочих размеров этих машин позволяет значительно снизить их массу, установленную мощность, достигнуть необходимой жесткости конструкций экскаваторов с повышенными (10-15 кгс/см2) и высокими (20-25 кгс/см2) расчетными усилиями копания. Это способствует расширению области использования роторных экскаваторов, особенно при разработке крепких углей или угольных пластов при наличии включений крепких пород.
Компактные роторные экскаваторы, выпуск которых освоен ведущими экскаваторостроительными фирмами мира, широко используются в различных отраслях горнодобывающей промышленности, в строительстве и на открытых складах сыпучих материалов. Экскаваторы, как правило, оборудованы двухгусеничным ходом, электрическое оборудование расположено сзади на поворотной платформе, роторные и разгрузочные стрелы оборудованы гидроподъемом. Роторная стрела сравнительно короткая (рис. 13.4), отношение длины которой к диаметру роторного колеса меньше или равно 2. У обычных полноразмерных роторных экскаваторов это соотношение равно 3 и более. В последнее время создаются полукомпактные конструкции роторных экскаваторов, у которых длина стрелы несколько (на 20-25%) увеличена по сравнению с компактными моделями.
Из-за небольших линейных размеров рабочего оборудования компактные экскаваторы разрабатывают на карьерах уступы незначительной высоты. Расширение области их применения при значительных технико-экономических преимуществах может быть реализовано при использовании компактных роторных экскаваторов в сочетании с забойными перегружателями в составе транспортных комплексов оборудования непрерывного действия по технологии с делением уступа на два или три подуступа (рис. 13.5) с переходом роторных экскаваторов на новый горизонт по автономно подготавливаемым съездам. В этом случае помимо снижения массы и стоимости забойного звена (роторного экскаватора с перегружателем) предоставляется возможность также увеличить общую высоту уступа, разрабатываемого одним комплексом оборудования по подуступной технологии (табл. 13.6).
Учитывая опыт конструирования и эксплуатации компактных роторных экскаваторов в мировой практике, а также возможную область их применения, в нашей стране рекомендуется создание семейства таких машин производительностью 320, 630, 1250, 2500 м /ч и выше, которые при работе по подуступным технологическим схемам в комплексе с перегружателями позволяют заменить тяжелые роторные экскаваторы с большими линейными параметрами.
Компактные роторные экскаваторы перспективны к применению в основных горнодобывающих отраслях России: железорудной (KMA); угольной (разрезы Восточной Сибири, Канско-Ачинского бассейна), на карьерах горной химии и карьерах строительных горных пород. Они могут найти широкое применение при производстве массовых земляных работ и на угольных складах тепловых электростанций.
