Наиболее важными научно-техническими проблемами в области экскаваторостроения являются дальнейшее снижение металлоемкости и повышение надежности оборудования в традиционном исполнении.
В соответствии с задачами, направленными на повышение качества и совершенствования экскавационного оборудования, основными направлениями в области развития одноковшовых экскаваторов являются:
- создание экскаваторов большой единичной мощности, их гидрофикация к расширение области применения качественных легированных конструкционных сталей с пределом текучести 65—70 кгс/мм2, а также морозостойких и стойких к усталостному разрушению;
- снижение удельных давлений экскаваторов на грунт и повышение эксплуатационной надежности.
Основные параметры шагающих экскаваторов-драглайнов приведены в табл. IX.2.
Как видно из табл. IX.2. развитие шагающих драглайнов идет в направлениях увеличения емкости ковшей и повышения радиуса разгрузки в целях расширения области применения бестранспортных систем.
Особое место в развитии конструкций одноковшовых экскаваторов-механических лопат займут машины с гидравлическим приводом, обладающие преимуществами перед машинами с электрическим приводом (значительно меньшая масса, более высокая производительность, маневренность и др). Так, экскаватор ЭГ-12 с ковшом емкостью 12—11 м3 и радиусом черпания 15,2 м имеет массу 250 т, или в 2.5 раза меньше такого же экскаватора с электрическим приводом.
Переоснащение экскаваторного парка более мощным оборудованием позволит при том же количестве машин значительно увеличить объем экскаваторных работ. Изменение структуры экскаваторного парка характеризуется ростом средней емкости ковша. Так, если в 1970 г. она составила 5,26 м3, в 1975 г. — 6,19 м3, то в 1980 г. ожидается ее увеличение до 8,47 м3.
В последующие годы тенденция роста средней емкости ковша сохранится, а темп роста увеличится, что в конечном счете обеспечит значительное повышение уровня производительности труда на разрезах.
Роторная техника, позволяющая осуществить непрерывную выемку угля и вмещающих пород, займет особое положение в техническом прогрессе.
Основными направлениями в области конструирования роторных экскаваторов и их применения на угольных разрезах России являются:
- преимущественное использование роторных экскаваторов с повышенными и высокими усилиями резания, позволяющими расширить область применения техники непрерывного действия и продлить сезон эксплуатации оборудования, а также применение роторных экскаваторов в сочетании с отвалообразователями при разработке вскрыши;
- расширение номенклатуры роторных экскаваторов и повышение их единичной мощности и надежности.
Характеристика роторных экскаваторов приведена в табл. IX.3.
Горно-геологические и климатические условия угольных месторождений России более сложные. чем месторождений стран Западной Европы. Это определяет специфику в развитии тенденций конструирования роторных экскаваторов в России, которые характеризуются более высокими усилиями резания. большей жесткостью конструкции и высоким уровнем надежности по сравнению с аналогичным оборудованием за рубежом.
На рис. IX.2 приведен добычной роторный экскаватор ЭРШРД-5000, смонтированный на разрезе "Ирша-Бородинский".
Перспективной является гидрофикация роторных экскаваторов.
Одним из первых роторных экскаваторов для добычи угля с гидроприводом и центробежным ротором будет экскаватор теоретической производительностью 1250 м3/ч, а также роторный экскаватор производительностью 5250 м3/ч с верхней погрузкой.
Роторные комплексы найдут применение при транспортной (как основной) и при транспортно-отвальной системах разработки.
Нa ближайшую перспективу теоретическая производительность роторных экскаваторов ограничивается 5250—12500 м3/ч.
Применение техники непрерывного действия на угольных разрезах обеспечивает более значительный рост производительности труда.