Экскаваторно-транспортный способ вскрыши роторными экскаваторами

15.06.2018
Размещение оборудования и рабочая площадка. Перемещение торфов при транспортной вскрыше роторными экскаваторами на россыпях в основном производят ленточными конвейерами. На рис. 73, а изображена схема размещения оборудования на вскрышных работах в начальный период. Разгрузочным конвейером экскаватора 1 через передвижной бункер 5 породы транспортируют на забойный конвейер. Забойный конвейер длиной 0,4—1,3 км устанавливают вдоль заходки, начальное положение его указано цифрой 2. Металлические рамы конвейера опираются на шпалы, по бокам которых укреплены рельсы, связывающие между собой шпалы и отдельные рамы; они нужны для перемещения передвижного бункера 5. Приводная установка 3 совмещена с натяжными барабанами и перегрузочным устройством. У больших экскаваторов она имеет самоходный гусеничный ход, а у небольших устанавливается на особом рельсовом пути. Наращивают путь по мере необходимости в передвижке. Противоположный барабан забойного конвейера крепится к балластному ящику в точке 4 или к закрытому в землю бревну (мертвяку).

Забойный конвейер передвигают тракторным путепередвижчиком. Для этого роликовую обойму надевают на головку бокового рельса и при движении трактора передвигают конвейер на нужное расстояние несколькими последовательными его проходами. На передвижку забойного конвейера в сторону на 20—30 м и последующую его наладку уходит 16—96 ч, в зависимости от его длины и налаженности монтажных работ. Так, при длине конвейера 800 м и использовании двух путепередвижчиков, двух бульдозеров для выравнивания площадки, двух автокранов и четкой организации работ бригадой слесарей в 7 человек передвижку завершали за 16—24 ч.

Забойный конвейер располагают на возможно близком и безопасном расстоянии от откоса уступа. Расположение конвейера оказывает влияние на установку экскаватора в забое и на ширину заходки, поскольку необходимо разгрузочным конвейером экскаватора свободно перемещать породы в бункер. Конец конвейера в точке 4 следует располагать на расстоянии от борта разреза, при котором во время зарезки новой заходки 11; 12; 13; 14 от экскаватора можно было бы передавать породы в бункер 5. Проходка опережающей выработки связана со значительными маневрами и снижением производительности экскаватора, поэтому часто выработку проходят экскаватором типа механической лопаты с вывозкой пород автосамосвалами.

С забойного конвейера породу подают на выдачной-магистральный 6, которым доставляют ее на поверхность. В зависимости от расположения отвалов длина выданного конвейера 0,7—4 км. Он составляется из отдельных ставов — секций. Нижнюю часть конвейера наращивают для приема пород из новых заходок секциями длиной 100—200 м. Для расположения этой части необходима предварительная проходка опережающей траншеи 15; 16; 17. К выданному конвейеру изготовляют также звено с выдвижной (телескопической) рамой (рис. 73, б). Выдвижное звено 6' установлено на рельсах, имеет две перегрузочные установки 9 и 3. При передвижке экскаватора в новую заходку выдвижное звено быстро перемещают вперед по рельсам. Наличие выдвижного звена делает ненужным проходить опережающую траншею 15; 16; 17.

Ширину рабочей площадки вскрышного экскаватора определяют, размещая на ней оборудование и выдерживая запасную площадку, которая необходима для безопасной работы и создания запаса в опережении вскрышных работ (рис. 73, в). Размеры рабочей площадки подсчитывают по уравнению
Экскаваторно-транспортный способ вскрыши роторными экскаваторами

где bпл — ширина рабочей площадки вскрышного экскаватора, м;

bэ — площадка, занимаемая вскрышным экскаватором, м;

br — площадка, занимаемая транспортным оборудованием, м;

d1 — площадка, необходимая для обслуживания оборудования, •м;

'с — запасная площадка для безопасной работы и для создания опережения (резерва) в работах на верхнем уступе, м.

Площадка, занимаемая вскрышным экскаватором, зависит от угла поворота ковшовой рамы в сторону борта разреза и от расположения и угла поворота разгрузочного конвейера. Из рис. 73, в ширина этой площадки определяется уравнением

где Лэ — расстояние от оси экскаватора до оси точки опоры рамы разгрузочного конвейера экскаватора, м;

Tэ — длина рамы разгрузочного конвейера экскаватора от оси опоры рамы до оси верхнего барабана, м;

wэ — угол поворота разгрузочного конвейера от горизонтальной оси, град.

Ширина площадки, которая используется только под транспортное оборудование,

где Шт — наибольшая ширина бункерной установки, м.

Запасную площадку с для безопасной работы в зависимости от устойчивости пород и высоты нижнего уступа принимают не менее 3—10 м. Кроме того, для создания опережения во вскрышных работах на верхнем уступе следует предусматривать запасную площадь, равную по ширине не менее чем двум заходкам экскаватора нижнего уступа.

Часть площадки используют для проведения различных вспомогательных работ, доставки материалов и перемещения путепередвижчика: размер ее 3—6 м.

Отвалообразование. Отвалы вначале размещают на поверхности вблизи разреза (см. рис. 73, а), в дальнейшем по мере расширения разреза целесообразно отвалы размещать в выработанном пространстве (см. рис. 73, г). Через перегрузочную тележку 9 (см. рис. 73, а) установленную на рельсах, с выданного конвейера породу передают на отвальный конвейер 7, которым перемещают породы на площадь расположения отвалов. Эта площадь должна иметь достаточные размеры для укладки всего объема торфов и ровную поверхность для облегчения передвижки конвейера. Линия 7' определяет границу передвижки отвального конвейера при расположении отвалов на поверхности. Длина отвального конвейера 0,4—1,6 км. Устройство его такое же, как забойного, и передвижка осуществляется таким же образом. По боковым рельсам отвального конвейера перемещают перегрузочную установку 8, снабженную поворотным разгрузочным конвейером, которым породы передают на шагающий отвалообразователь 10. Непосредственную укладку в отвалы производят отвалообразователем.

После нескольких лет работы ширина разреза достигнет значительных размеров и можно использовать выработанное пространство под отвалы. При этом обычно сокращается расстояние перемещения торфов от забоя, увеличивается высота отвалов, что позволяет уменьшить длину отвального конвейера. В этих случаях на горизонте основания верхнего уступа (рис. 73, г) вместо выданного устанавливают торцовой конвейер 6 с приводной установкой 3 и разгрузочным поворотным конвейером, Которым породы передают на отвалообразователь-перегружатель 10. Перегружателем поднимают породу на уровень рабочей площадки отвалов и через бункер подают на отвальный конвейер 7. Через перегружатель 8 породу передают с конвейера на второй отвалообразователь 10', которым размещают породы в нижний отвал 15, а при необходимости и в верхний 16. Площадку для расположения отвального конвейера и второго отвалообразователя предварительно выравнивают бульдозером.

Необходимо наиболее полно использовать под размещение торфов не только отведенную площадь, но и все отвальное пространство, т. е. теоретическую емкость отвальной площадки, а также обеспечить наиболее полное использование всего оборудования. На процесс отсыпки торфов в отвалы оказывает влияние конструкция отвалообразователя. При шагающих отвалообразователях следует различать два основных способа отсыпки: в конусные отвалы и в гребенчатые отвалы.

Схема отсыпки торфов в конусные отвалы изображена на рис. 74. Вначале отвалообразователь располагают перпендикулярно отвальному конвейеру, благодаря чему отвалы отсыпают на наибольшее расстояние. Отвалообразователь во время отсыпки не поворачивают, и торфа отсыпают до тех пор, пока не будет использована полная высота его разгрузки. Далее отвалообразователь передвигают на расстояние s, равное 1/5 или 3/4 полной высоты разгрузки, и вновь начинают отсыпать отвал. При таком способе образуется ряд конусных отвалов, расположенных друг от друга на расстоянии передвижки. Следующий ряд конусных отвалов отсыпают при косом положении отвалообразователя, располагая вершины отвалов в промежутке вершин предыдущего ряда. При таком шахматном порядке размещения вершин увеличивается использование отвального пространства. Расстояние между рядами вершин s1, исходя из равнобедренного треугольника 1; 2; 3 составляет

При конусных отвалах незаполненное пространство, образующееся между конусами от впадин 1; 2; 3; 4, весьма большое и возрастает с увеличением расстояния между конусами. Поэтому средняя высота конусных отвалов при больших s и при расположении параллельными рядами меньше и для отсыпки определенного объема торфов необходима большая площадь.

Средняя высота конусных отвалов приближенно определяется уравнением

где e — коэффициент снижения средней высоты; при шахматном расположении e = 0,31—0,33, при параллельном 0,35—0,37.

Расстояние передвижки отвалообразователя влияет на использование отвального пространства и на простои транспортного комплекса. С увеличением этого расстояния сокращаются простои на передвижку отвалообразователя, уменьшается использование отвального пространства и несколько возрастают простои, связанные с передвижкой отвального конвейера.

Из схемы рис. 74, а наибольшее допускаемое расстояние между осью отвального конвейера и гребнем наиболее удаленного ряда отвалов lб определяется уравнением

где Rп — наибольшее расстояние отгрузки конвейера перегрузочного устройства, м;

rот — радиус вращения бункера приемного конвейера отвалообразователя, м;

Bот — радиус разгрузки разгрузочного конвейера отвалообразователя, м.

Наименьшее расстояние между отвальным конвейером и гребнем ближайшего к нему ряда отвалов lм устанавливают исходя из обеспечения вдоль конвейера незасыпанной полосы и возможности размещения на этой полосе отвалообразователя. Это наименьшее расстояние определяют уравнением

где Шт — ширина полосы, занимаемой конвейером, м;

с1 — наименьшая допускаемая незасыпаемая полоса вдоль конвейера, м;

h — высота отвала, м;

b1 — угол откоса отвала, град.

После использования под отвалы всей площади отвальный конвейер переносят. Из схемы рис. 74, а расстояние передвижки отвального конвейера S определяется уравнением

При отсыпке конусных отвалов передвигать отвалообразователь приходится реже, однако при этом уменьшается использование отвального пространства, и коэффициент использования этого объема под укладку пород составляет 0,4—0,55.

На рис. 74, б изображены схемы отсыпки шагающим отвалообразователем верхних гребенчатых отвалов. Во время отсыпки отвалообразователь постепенно поворачивают для того, чтобы торфа укладывались в гребенчатые отвалы. Отвалообразователь поворачивают на угол 20—60° в зависимости от допускаемых углов поворота приемного конвейера отвалообразователя и разгрузочного конвейера перегрузочной установки. Частота передвижки отвалообразователя при этом увеличивается, но зато отвалы образуются с меньшей высотой гребней и возрастает средняя высота отвалов, благодаря чему увеличивается использование отвального пространства. Средняя высота гребенчатых отвалов может быть приближенно определена по уравнению (94), принимая e = 0,25—0,28; в результате несколько уменьшается отвальная площадь. Способ отсыпки оказывает различное влияние на время простоев отвального комплекса в зависимости от налаженности отдельных процессов, связанных с передвижкой.

Отсыпка отвалов в выработанное пространство при транспортном способе вскрыши изображена на рис. 75. По торцовому конвейеру 1 через приводную станцию 2 порода поступает на отвалообразователь (перегружатель) 3. Он расположен на горизонте рабочей площадки уступа и им поднимают породу в бункер 4 отвального конвейера 7. Отвалообразователем 6 вначале отсыпают нижнюю часть отвала, а затем его переводят на другую сторону конвейера в положение 9 и приступают к отсыпке верхней части отвала. Породу отсыпают с поворотом разгрузочного конвейера отвалообразователя и стремятся образовать более ровную поверхность для сокращения работ по ее выравниванию бульдозером 8. При наличии выдвижной рамы на разгрузочном конвейере отвалообразователя объем работ по разравниванию резко сокращается. Перегружателем 3 производят отсыпку пород на прилегающей к нему площади. Этот отвалообразователь устанавливают на оси торцового конвейера в положение I, или его разгрузочный конвейер поворачивают в сторону выработанного пространства на угол до 35° в положение II.

На рис. 75 изображена отсыпка отвалов у торцового конца разреза; на противоположном конце разреза необходимо оставлять незасыпанное пространство 4; 5 (см. рис. 66) для откаточных путей, идущих к выданной траншее. Перегрузочную установку отвального конвейера в этой части разреза устанавливают на значительном расстоянии от верхней бровки откоса нижнего отвала (в пределах 100—120 м), так как отвалообразователем можно уложить породы в отвал на расстояние радиуса разгрузки.

Весь транспортный комплекс, работающий с экскаватором с ковшом емкостью 400 л, состоящий из забойного, выданного, отвального конвейеров и отвалообразователя (если каждый из конвейеров включает одну приводную установку), обслуживает бригада: на забойном конвейере — машинист, на выданном — машинист и помощник, на отвальном — бункеровщик и два машиниста, на отвалообразователе — машинист и помощник, кроме того, заняты два электрослесаря, которые проводят текущий ремонт на экскаваторе и транспортном комплексе. Общий состав четырехсменной бригады совместно с экскаваторной составляет 56 человек. Состав бригады соответственно увеличивается, если конвейер имеет больше одной приводной установки. К каждому экскаватору и транспортному комплексу еще прикреплена ремонтная бригада, которая работает одну смену по планово-предупредительному ремонту. Бригада состоит из шести рабочих-слесарей, сварщиков и шести электрослесарей. Особая бригада вулканизаторов из 38 рабочих занята ремонтом лент, которые поступают с пяти экскаваторов и транспортных комплексов.

Обслуживание экскаватора и транспортного комплекса, осмотровый, планово-предупредительный и текущий ремонты при непрерывной рабочей неделе производят в рабочие смены. Плановопредупредительные ремонты стремятся частично совмещать с передвижкой отвалообразователя, перегрузочных устройств, забойных и отвальных конвейеров и экскаватора. Через каждые 10 дней весь комплекс останавливают на одни сутки для проведения ремонтов; один раз в год на 24 рабочих дня для проведения среднего ремонта и на 72 дня для капитального ремонта. Во время освоения этой техники много времени уходит на проведение наладочных и ремонтных работ, поэтому коэффициент использования времени у всего комплекса вначале часто снижается до 0,3—0,4 и удается повысить его до 0,6—0,65 после 0,5—1 года работы.

При проведении транспортной вскрыши роторным экскаватором приходится использовать значительное количество горнотранспортного оборудования, которое взаимосвязано при работе и совместно образует единый комплекс сложных машин с непрырывным поточным процессом. Для обслуживания этого комплекса (исключая ремонтные работы) требуется небольшое число квалифицированных рабочих и имеются широкие возможности внедрения дистанционного и автоматизированного управления и обслуживания. Однако при поточном проведении вскрышных работ сложным комплексом без промежуточных запасных устройств в отдельных его звеньях создается исключительно большая взаимозависимость в работе этих звеньев и малейшие неполадки в каком-либо из них вызывают простои всего комплекса. Поэтому высокого коэффициента использования и высокой производительности удается достигнуть после освоения новой техники, устранения выявившихся недостатков и узких мест.

При этом способе необходимо также иметь большое количество дорогостоящих лент, а ремонт всего комплекса стоит дорого.

Роторными экскаваторами с ленточными конвейерами целесообразно производить вскрышу торфов при средних и больших объемах вскрышных работ и при мощных наносных отложениях. Торфа могут быть размещены в выработанном пространстве или на любом расстоянии за пределами разреза на поверхности, что расширяет область возможного применения данного способа. Технология вскрышных работ достаточно сложна, а себестоимость вскрыши в благоприятных условиях невысокая, однако она в 1,5—2,5 раза выше по сравнению со вскрышей роторными экскаваторами совместно с отвалообразователями. Наиболее целесообразно применять роторные экскаваторы с ленточными конвейерами для вскрышных работ на верхних горизонтах, когда невозможно использовать отвалообразователи для размещения торфов в выработанное пространство.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: