Выемочно-транспортирующие машины (ВТМ)

Выемочно-транспортирующими машинами (ВТМ) называются такие, которые одновременно с отделением (или после отделения) горной породы от массива перемещают (транспортируют) ее, причем движение рабочего органа в этот период осуществляется перемещением всей машины, как правило, за счет развиваемого ею тягового усилия или реже – с помощью тягачей или толкателей.

Разработка пород выемочно-транспортирующими машинами осуществляется слоями толщиной от нескольких сантиметров (бульдозеры, скреперы, струги, грейдеры, фронтальные погрузчики и т. д.) до 2 м (рыхлители), что наилучшим образом отвечает условиям применения этих машин на карьерах со сложно структурными и многокомпонентными полезными ископаемыми.

ВТМ можно разделить на два основных типа: ножевые (бульдозеры, рыхлители, струги, грейдеры) и ковшовые (скреперы, погрузочные машины).

Бульдозерные отвалы, погрузочное оборудование и оборудование рыхлителей выполняются либо в виде навесного, либо полуприцепного оборудования к базовым гусеничным и колесным тягачам (тракторам), а также специальным пневмоколесным шасси.

Бульдозеры, скреперы и грейдеры-элеваторы относятся к группе ВТМ, предназначенных для выполнения различных видов земляных работ, с преобладанием выполнения транспортирующих функций. Им присваивается буквенный индекс ДЗ. Рыхлителям, относящимся к машинам для подготовительных работ, присваивается буквенный индекс ДП, погрузчикам как технологическому виду оборудования – индекс ТО. Далее у ВТМ через дефис указывается номер модели оборудования, а буквенные индексы после номера характеризуют: А, Б, В – модернизации или измененные конструктивные размеры; С и ХЛ – климатическое исполнение (северное).

Бульдозеры предназначены для послойной разработки пород I-IV категории без предварительного рыхления и перемещения на расстояние до 150 м. Скальные породы могут ими послойно разрабатываться после предварительного рыхления. Бульдозеры-толкачи применяют для совместной работы со скреперами и другими землеройными машинами.

Рыхлители предназначены для послойного рыхления мерзлых и скальных пород IV-VIII категории с прочностью до 90 МПа. Рыхлительное оборудование навешивается на тракторы тяговых классов от 100 кН и выше.

Бульдозерно-рыхлительпые агрегаты (БРА) предназначены для комплексной механизации землеройных работ на мерзлых и скальных породах без проведения БВР. Они имеют агрегатные индексы при комплектной поставке тракторов с навесным оборудованием бульдозеров и рыхлителей.

Скреперы предназначены для послойной разработки пород I-IV категории, транспортировкиих на отвалы или другие объекты и для укладки породы. На плотных породах скреперы используются совместно с бульдозерами-толкачами и рыхлителями. В ряде случаев, скреперы работают по схеме скреперных поездов с использованием автосцепки. Расстояние перевозки породы самоходными однодвигательными скреперами обычно не превышает 1,2км, двухдвигательными – 4 км.

Погрузчики одноковшовые фронтальные предназначены для выполнения погрузочных работ в авто – или реже железнодорожный транспорт предварительно разрыхленных горных пород и угля, или собственного транспортирования на расстояние до 120 м. Погрузочное оборудование навешивается на гусеничные или колесные тракторы, а также самоходные шасси с колесной формулой 4х4.

Рис. 5.1. Рациональные дистанции транспортирования материалов с помощью ВТМ:

Автогрейдеры предназначены для послойной разработки пород I-IV категории при выполнении земляных работ при строительстве автомобильных дорог и иных сооружений, а также используются для эксплуатационного содержания автодорог.

По сравнению с экскаваторами, используемыми в сочетании с соответствующим транспортным средством, ВТМ отличаются меньшими металлоемкостью и энергоемкостью процесса. Так, на 1 т массы скрепера производительность в среднем составляет 2÷5 м³/ч (включая транспортирование и укладку породы); у бульдозеров это показатель равен 4÷6 м³/ч, у грейдеров и стругов – 10÷12 м³/ч. Расход энергии на разработку 1 м³ породы у скреперов составляет 2÷2,5 кВт·ч при плече перевозки до 400 м. Удельная производительность на одного рабочего у мощных скреперов достигает 700 м^з/ч. Себестоимость работ невысокая, иногда в 3÷4 раза меньше стоимости работ, выполняемых экскаваторами в совокупности с автотранспортом.

Одноковшовые фронтальные погрузчики обеспечивают практически равную с экскаваторами производительность, приходящуюся на 1 м³ вместимости ковша, при общей массе машины в 8÷10 раз и стоимости в 3−4 раза меньших, чем у экскаваторов с такой же вместимостью ковша.