УДК 622
Возможность применение канатно скреперных установок вместо экскаваторов типа драглайн.
Научный руководитель канд. тех. наук
Сибирский федеральный университет
Институт горного дела, геологии и геотехнологий, г. Красноярск
Как показывает практика большинство рассыпных и около 60% песчано-гравийных карьеров имеют обводненные залежи полезных ископаемых. По степени обводненности различают частично и полностью обводненные месторождения, которые могут разрабатываться без осушения, с частичным осушением (водопонижением) и при полном осушении. В подавляющем количестве песчано-гравийных и россыпных месторождений полезная толща не может быть по тем или иным причинам полностью осушена. Это обусловливает необходимость применения специальных структур комплексной механизации и технологических схем для разработки таких месторождений. Выбор механизации и схем определяется степенью обводненности, содержанием гравийно-валунных фракций и валунов. Наибольшее применение на выемке обводненных песчано-гравийных пород получили экскаваторы-драглайны. Существенным недостатком добычи полезных ископаемых – строитель-ных материалов при разработке обводненных пород экскаватором-драглайном является необходимость его частых передвижек по фронту забоя. Это обусловливает обрушение уступа на границе с зеркалом воды при подтягивании ковша к экскаватору, что снижает возможную глубину отработки обводненных месторождений. Кроме того, рабочие параметры экскаватора-драглайна не позволяют отрабатывать месторождения заходками большой ширины (как правило, она не превышает 30 – 40 м.). Эффективность применения экскаваторов-драглайнов при разработке обводненных нерудных месторождений также снижается при наличии в породе большого содержания валунных отложений.
Таким образом, научно-техническая задача обоснования Возможность применение канатно скреперных установок вместо экскаваторов типа драглайн является актуальной.
Поэтому применение канатно-скреперного оборудования по сравнению с шагающими экскаваторами со схожими параметрами рабочего оборудования обладает рядом достоинств:
1) Возможность отработки более глубокими уступами при обводненных условиях по сравнению с экскаваторами-драглайнами, благодаря более широким заходкам;
2) Отсутствие внутрикарьерных транспортных коммуникаций, которые сооружаются только на поверхности, а карьер является открытым котлованом без внутреннего оборудования;
3) Мобильность, позволяющая легко переключиться с добычных работ на вскрышные и наоборот;
4) Все месторождение может отрабатываться одним или несколькими однотипными механизмами по схеме «скрепер - карьер»;
5) Простота обслуживания, не требующая высокой квалификации оператора, относительно низкая первоначальная стоимость оборудования, и относительно не высокие эксплуатационные расходы.
Существуют скреперные установки различного предназначения. В подземных условиях скреперные установки используют для захвата и перемещения отбитой горной массы (руды, породы) до подземного перегрузочного пункта (рудоспуска, люка, бункера) для погрузки в вагонетки или на другие транспортные средства, но они нас не интересуют.
На поверхности канатно-скреперные установки широко используются на складах полезного ископаемого как для формирования склада штабельного типа, так и для обратной подачи к месту погрузки полезного ископаемого на средства внешнего транспорта (железнодорожного, автомобильного, водного) или для дальнейшей переработки на обогатительную фабрику, а так же для проходки транше под трубопровод в нефти-газовой промышленности, и при добыче полезных ископаемых, что более интересно для нас.
Производителями такого оборудования на современном рынке являются STICHWEH, и различные отечественные производители, такие как ДОМ.
Сравнивая рабочие параметров относительно вместимости рабочих органов, что дает нам представление о возможности применения канатно-скреперного оборудования, так ка на графиках видно, что шагающие экскаваторы проигрывают по представленным параметрам. Рис 1
Рисунок 1 сравнение рабочих параметров
Сравнение проведены расчеты производительности канатно-скреперных установок, и произведено по парно между скреперами и экскаваторами со сходными параметрами вместимости ковша, и на разных расстояниях скрепрования и радиусами черпания, в одинаковых горно технических условиях угольного месторождения Каохем. Рис 2.
Рисунок 2 зависимость производительности от расстояния скреперования
По графикам видно, что производительность скреперных установок сильно снижается при увеличении расстояния скреперования, а производительность шагающих экскаваторов уменьшается не значительно с уменьшением радиуса черпания. Можно сделать вывод, что бы скреперная установка имела производительность равную производительности шагающего экскаватора с максимальными параметрами работы, необходимо две единице техники, или уменьшение расстояния скреперования да 15-20 метров.
Исходя из вышеперечисленного можно сделать вывод о возможности применения канатно-скреперных установок вместо шагающих экскаваторов на угольных разрезах и россыпных карьерах.
