2015-06-05
3110
Комплексы карьерного оборудования можно подразделить на шесть классов (табл. 8.5). При наличии выемочно-погрузочного оборудования непрерывного действия их называют выемочными, а при выемочно-погрузочном оборудовании цикличного действия экскаваторными. Вскрышные комплексы обязательно оснащают средствами механизации отвальных работ, а добычные – средствами механизации разгрузочных работ.
Выемочно-отвальный комплекс (ВО) используют при разработке горизонтальных и пологих месторождений с перемещением мягких пород в выработанное пространство консольными отвалообразователями и транспортно-отвальными мостами. Экскаваторно-отвальный комплекс (ЭО) предназначен для перевалки мягкой и скальной вскрыши в выработанное пространство при разработке горизонтальных и пологих месторождений. Выемочно-транспортно-отвальный комплекс (ВТО) на современных карьерах применяют для выемки мягких пород, перемещаемых в отвалы средствами транспорта. Создание машин непрерывного действия, разрабатывающих полускальные и скальные породы, позволит расширить область его применения. Наиболее универсален экскаваторно-транспортно-отвальный комплекс (ЭТО), включающий выемочно-погрузочные машины цикличного действия и все виды транспорта.
Для производства добычных работ выделены два комплекса оборудования – выемочно-транспортно-разгрузочный (ВТР) и экскаваторно-транспортно-разгрузочный (ЭТР). В отличие от вскрышных комплексов они оснащены разгрузочно-приемным оборудованием (вагоноопрокидывателями, бункерами, грохотильными, дробильными устройствами и др.).
Таблица 8.5. Технологическая классификация комплексов оборудования, применяемых при открытой разработке (по В.В. Ржевскому)
| Класс комплексов | Комплекс оборудования | Тип оборудования комплекса | ||
| выемочно-погрузочные работы | транспортирование | отвалообразование и складирование | ||
| Выемочно-отвальный (ВО) | Роторные и цепные экскаваторы | Нет | Транспортно-отвальные мосты, консольные отвалообразователи |
Продолжение табл. 8.5
| Экскаваторно-отвальный (ЭО, СО) | Вскрышные экскаваторы, скреперы | Нет | Вскрышные экскаваторы, скреперы | |
| Выемочно-транспортно-отвальный (ВТО) | Роторные и цепные экскаваторы, гидроразмыв (мягкие породы). Скальные комбайны, специализированные экскаваторы (скальные породы.) | Конвейеры, гидротранспорт, железнодорожный транспорт и автопоезда | Консольные отвалообразователи, гидроотвалы (мягкие породы). | |
| Экскаваторно-транспортно-отвальный (ЭТО) | Карьерные одноковшовые экскаваторы | Конвейеры, гидротранспорт (мягкие породы). Железнодорожный транспорт, автомашины и автопоезда (скальные породы) | Консольные отвалообразователи, гидроотвалы (мягкие породы). Отвальные машины (скальные породы) | |
| Выемочно-транспортно-разгрузочный (ВТР) | Роторные и цепные экскаваторы, гидроразмыв (мягкие породы). Скальные комбайны, специализированные экскаваторы (скальные породы) | Конвейеры, гидротранспорт (мягкие породы). Железнодорожный транспорт и автопоезда (скальные породы) | Комплекс разгрузочно-приемного оборудования | |
| Экскаваторно-транспортно-разгрузочный (ЭТР) | Карьерные одноковшовые экскаваторы | Железнодорожный транспорт, автомашины и автопоезда (скальные породы). Конвейеры, гидротранспорт (мягкие породы). | Комплекс разгрузочно-приемного оборудования |
Помимо классификации комплексов оборудования, предложенной акад. В.В.Ржевским, в практике проектирования нашла применение и классификация технологических схем «Гипроруды» [20].
Ее основным классификационным признаком является наличие и число звеньев в технологической схеме транспорта. В соответствии с этим признаком все технологические схемы отработки месторождений можно разделить на бестранспортные, транспортные, комбинированные, а при использовании многоковшовых экскаваторов в комплексе с консольными отвалообразователями и транспортно-отвальными мостами – транспортно-отвальные технологические схемы. Дальнейшее научное развитие этого подхода позволило отнести к комбинированным технологические схемы, представленные не только комбинацией нескольких транспортных звеньев, но и комбинацию самих технологических схем: транспортной и бестранспортной, бестранспортной и транспортно-отвальной и пр.
Такой подход позволяет сделать вывод о том, что на современном этапе классификация систем разработки акад. Н.В. Мельникова (табл. 8.1) по существу представляет собой классификацию технологических схем.
Так как в себестоимости вскрыши наибольший удельный вес занимают транспортные расходы, то на вскрышных работах, в первую очередь, рассматривают возможность применения бестранспортных и транспортно-отвальных технологических схем (комплексов ЭО и ВО по классификации акад. В.В. Ржевского), обеспечивающих перемещение породы в отвалы непосредственно экскаваторами, консольными отвалообразователями или транспортно-отвальными мостами. Если это исключено в связи со значительной мощностью вскрыши, то используют транспортные комплексы ВТО и ЭТО (по классификации акад. В.В. Ржевского) или комбинированные технологические схемы.
Формирование машин комплекса начинают с выбора типа выемочно-погрузочного оборудования, учитывая масштаб горных работ, горнотехнические свойства разрабатываемого массива, горногеологические условия, а в транспортных технологических схемах и расстояние транспортирования. Окончательное решение о структуре комплекса горно-транспортного оборудования принимают на основе технико-экономической оценки. Для выбора конкурентоспособных вариантов могут быть использованы таблицы 8.6-8.8., которые составлены по материалам Л.А. Сорокина и акад. В.В. Ржевского с учетом новых моделей экскаваторов и транспортных средств. Кроме оборудования, выпускаемого в странах СНГ, вполне приемлемы горно-транспортные средства, выпускаемые ведущими мировыми машиностроительными фирмами (приложения 2, 3, 9, 14).
Таблица 8.6. Рациональные сочетания оборудования в бестранспортных и транспортно-отвальных технологических схемах
| Мощность, м | Годовой объем работ, млн. м3 | Технологические схемы | |||
| вскрыши | залежи | бестранспортная | транспортно-отвальная | ||
| экскавация | переэкскавация | ||||
| До 10–12 | До 4–6 | 1–2 | ЭШ-6,5/45у | ЭШ-6,5/45у | ЭР-1250 + ОШ 1500/105 |
| До 15–25 | То же | 2,5–3,0 | ЭШ-14/50 ЭШ-11/70 | ЭШ-6,5/45у ЭШ-11/70 | То же |
| До 40–50 | До 10–15 | 4–7 | ЭШ-15/90А ЭВГ -35/65 | ЭШ-14/50 ЭШ-11/70 | ЭРП-1600 20/24М + ОШ 4500/90 То же |
| То же | То же | 6–10 | ЭШ-25/100 ЭШ-25/120 | ЭШ-15/90А ЭШ-20/65 | ЭРП-525ОВС + ОШР 5000/95 |
| То же | То же | 12–15 | ЭШ-65/100 | ЭШ-40/85 | То же |
| То же | То же | То же | ЭШ-100/125 | – | ЭРП-6500 20/24М + ОШР 6500/190 |
| До 60–80 | До 20–25 | 30–50 | – | – | То же |
Таблица 8.7. Рациональные сочетания вместимости ковша экскаваторов и мехлопат и грузоподъемности самосвалов
| Годовая производительность карьера по горной массе, млн. т. | Расстояние транспортирования, км | Вместимость ковша экскаватора, м3 | Грузоподъемность автосамосвала, т |
| До 2–5 | До 1,5–2,0 | 2,0–3,5 | 10–21 |
| До 10–11 | До 2,5–3,0 | 4,0–5,0 | 25–30 |
| До 18–20 | До 3,0–3,5 | 6,0–9,0 | 45–65 |
| До 30–40 | До 4,5–5,0 | 10,0–15,0 | 80–140 |
| Более 30–40 | До 7,0–8,0 | 16,0–25,0 | 149–190 и более |
Таблица 8.8. Рациональные сочетания вместимости ковша экскаваторов и мехлопат и подвижного состава железнодорожного транспорта
| Годовая производительность карьера по горной массе, млн.т. | Расстояние транспортирования, км | Вместимость ковша экскаватора, м3 | Локомотив | Грузоподъемность думпкара, т |
| До 20–30 | До 8,0–10,0 | 5-9 | EL-1, 2, 6Е, | 85, 105 |
| До 40–50 | 12–14 и более | 10–12,5 | EL-1, 2, 6Е ПЭ -2М, ОПЭ-1А, ОПЭ-2, ТЭМ-7 | 105–145 |
| Более 50 | 16–20 и более | 15–20 | ПЭ-3Т ОПЭ-1А, ОПЭ-2, ОПЭ-1Б | 145, 180 |
Механическое рыхление предпочтительно при выемке пород скреперами, бульдозерами, одноковшовыми погрузчиками и экскаваторами с вместимостью ковша до 2,5–3,2 м3 на карьерах с годовой производительностью до 5–7 млн. т. Мощность базового тягача зависит от крепости и трещиноватости пород [30].
Тип бурового станка выбирают в зависимости от принятой модели экскаватора (табл. 8.9). Мощному экскаватору, допускающему повышенную крупность кусков взорванной горной массы, должны соответствовать станки с долотами повышенного диаметра.
Способ отвалообразования обусловлен видом транспорта (раздел 6).
Таблица 8.9
Оптимальные сочетания экскаваторов и буровых станков
| Коэффициент крепости пород | Модель экскаватора | Модель бурового станка | Диаметр долота, мм |
| 2–6 | РС-705-7 | 2 СБР-160Б-32 | |
| ЭКГ-5А, ЭКГ-5УС | СБР-160Б-32 | ||
| ЭКГ -8и, ЭКГ-9УС ЭКГ-10Р, ЭКГ-10М | СБР-160Б-32 СБШ-160/200-40 | ||
| ЭКГ-12,5, ЭКГ-15 | СБР-200-50 | ||
| ЭКГ-15, ЭКГ-20 | СВБК-200-50 | 190, 219 |
Продолжение табл. 8.9
| 7–10 | РС-705-7 | СБШ-160/200-40 | 161, 215,9 |
| ЭКГ-5А, ЭКГ-5УС | 3СБШ-200-60, СБШ-190/250-60 | 215,9 244,5 | |
| ЭКГ -8и, ЭКГ-9УС ЭКГ-10Р, ЭКГ-10М | СБШ-250МНА-32, СБШ-250МНА-32КП, СБШ-250/270-60 (РД-10) | 269,9 270,0 | |
| ЭКГ-12,5, ЭКГ-15 | СБШ -320-36 | 320,0 | |
| ЭКГ-15, ЭКГ-20 | СБШ -400-55 (проект) СБШ -320-36 | 320,0 320,0 | |
| 10–14 | РС-705-7 | СБШ-190/250-60 | 215,9 |
| ЭКГ-5А, ЭКГ-5УС | СБШ-250МНА-32 СБШ-250МНА-32КП | 244,5 | |
| ЭКГ -8и, ЭКГ-9УС ЭКГ-10Р, ЭКГ-10М | СБШ -320-36 СБШ-250/270-60 (РД-10) | 320,0 269,9 | |
| ЭКГ-12,5, ЭКГ-15 | СБШ -320-36 СБШ -400-55 (проект) | 320,0 | |
| ЭКГ-15, ЭКГ-20 | СБШ -400-55 (проект) | ||
| Более 14 | РС-705-7 | СБУ-160-32 | |
| ЭКГ-5А, ЭКГ-5УС | СБУ-160-32 | ||
| ЭКГ -8и, ЭКГ-9УС ЭКГ-10Р, ЭКГ-10М | СБШ-250/270-60 (РД-10) СБУ-200-32 | 269,9 | |
| ЭКГ-12,5, ЭКГ-15 | СБШ -320-36 | 320,0 | |
| ЭКГ-15, ЭКГ-20 | СБШ -400-55 (проект) | 320, 393 |
