10.4. Виймання і завантаження порід механічними лопатами

Механічні лопати застосовують при розробці м’яких і скельних, розпушених гірських порід. Залежно від умов, мети і призначення механічні лопати поділяють на будівельні (ЕС), кар’єрні (ЕКГ), розкривні (ЕВГ) і кар’єрно-будівельні (ЕКСГ).

Робочі параметри механічних лопат – радіуси черпання R ч і розвантаження Rp , висота черпання Нч і розвантаження Нр (рис. 10.4, 10.5) . – залежать від довжини рукоятки і стріли, від кута нахилу стріли і розмірів екскаватора. Саме робочі параметри, місткість ковша Е, питомий тиск і габарити екскаваторів – у більшості випадків

визначають область їх застосування.

Універсальні екскаватори будівельного типу мають місткість ковша 0,5–2,0 м 3 і оснащені дизельним або дизель-електричним двигуном, на гусеничному ході. Екскаватори з місткістю ковша меншою 1 м 3 випускають зі змінним обладнанням: прямої і зворотної лопати, грейфера, драглайна, крана. Такі екскаватори використовуються в різноманітних гірничо-геологічних умовах на кар’єрах з виробничою потужністю до 2 млн. м 3 /рік за гірською масою. Для видобування скельних порід застосовують кар’єрно-будівельні та кар’єрні екскаватори.

Кар’єрні механічні лопати з місткістю ковша від 2 до 20 м 3 знайшли широке застосування на кар’єрах різноманітної продуктивності (від 1 до 50 млн. м 3 гірської маси за рік); вони придатні для виймання м’яких і розрихлених порід. Найбiльш ефективною вважається технологічна схема виймання порід розкриття в глухих вибоях. У цьому випадку досягається максимальна продуктивність екскаватора, бо середній кут повороту на розвантаження не перевищує

90 градусів, що створює сприятливі умови для подачі і маневрування транспортних засобів під завантаженням.

Ширина західки і положення екскаватора у вибої визначаються характером навантажуваної маси і типом транспорту. За шириною західки бувають нормальними (А н =1,5…1,7 R ч ), вузькими (А в <А н ) і широкими А м >А н.

За розташуванням відносно фронту робіт західки поділяють на поздовжні (орієнтовані вздовж фронту робіт), поперечні (направлені навхрест фронту) і діагональні (орієнтовані в проміжному напрямку).

Максимальна продуктивність екскаваторів циклічної дії досягається при оптимальному співвідношенні параметрів вибійного блоку і місця установки екскаватора у вибої.

Навантаження м’яких порід на конвеєри здійснюють за допомогою бункера-живильника, який постачається розвантажувальним консольним стрічковим конвеєром або проміжним конвеєром перевантажувачем. Подібні технологічні схеми навантаження гірської маси мехлопатами через бункери-живильники і конвеєрні перевантажувачі, можливі також у випадку застосування залізничного транспорту.

Виймання підірваних порід проводять переважно у глухих вибоях. Профіль вибою в міру його відпрацювання постійно змінюється внаслідок опадання підірваної породи під дією сили ваги. Для даної моделі екскаватора і виду застосованого транспорту ширина розвалу практично визначає кількість західок. У свою чергу, ширина розвалу залежить від фізико-механічних властивостей порід і параметрів бурових робіт і змінюється від 1,3 до 5...6.

При залізничному транспорті існує жорсткий зв’язок між елементами вибою і положенням транспортних комунікацій на уступі. Після підривання розвал відпрацьовують однією або двома західками. Великі обсяги робіт при залізничному транспорті мають місце при переукладанні вибійних колій. Для зменшення кількості переукладань колій застосовують нормальні західки (до 1,7 R ч ), вони є оптимальними стосовно витрат на екскавацію і транспортування.

При використанні конвеєрного транспорту схеми виймання підірваних порід подібні до аналогічних, застосованих при вийманні м’яких порід в масивi. Особливістю схеми є наявність у

технологічному ланцюзі пересувних дробильних агрегатів, що працюють у комплексі з кар’єрними механічними лопатами.

Роздільне виймання механічними лопатами застосовують для розробки покладiв зі складною структурою. При цьому способі виймання підвищується якість корисної копалини, зменшуються втрати, але підвищується собівартість видобутку, знижується продуктивність і ускладнюється організація роботи.

Виймання розкривними механічними лопатами застосовують для безпосереднього перевалювання м’яких і підірваних розкривних порід у відпрацьований простір. Розкривні мехлопати найчастіше встановлюють на покрівлі корисної копалини, а подовжні західки

відпрацьовують торцевим глухим вибоєм. Параметри вибійного блоку встановлюються, виходячи з умови рівності обсягу розкривної західки по цілику V в з урахуванням коефіцієнта розпушення породи та обсягу відвальної західки V о . Кут повороту на розвантаження і продуктивність екскаватора змінюються в широких межах залежно від схеми формування відвалу.