§ 5. Технология разработки горных пород драглайнами

Драглайны устанавливаются на кровле, на промежуточном горизонте и редко на подошве разрабатываемого уступа. В первом случае выемка осуществляется нижним, во втором - нижним и верхним, а в третьем - только верхним черпанием.

Рабочий цикл драглайна состоит из следующих основных операций: опускания ковша в забой, установки ковша в рабочее положение, наполнения ковша, выведения ковша из забоя, поворота к месту разгрузки, разгрузки, поворота к забою. Операции опускания ковша в забой и выведения его из забоя обычно совмещают с поворотом экскаватора.

Длительность черпания зависит в основном от крепости пород и способа черпания. Наименьшая продолжительность черпания достигается в мягких породах при нижнем черпании.

Продолжительность поворота экскаватора зависит от места разгрузки, а также от того, производится разгрузка в отвал или транспортные сосуды. При перемещении породы в отвал ковш часто разгружают на ходу, без остановки экскаватора, который делает круговой поворот на 360°. Продолжительность цикла при этом наименьшая, так как разгрузка совмещена с поворотом и происходит без остановки экскаватора для перемены направления движения.

При разгрузке в средства транспорта необходимы остановка и наводка ковша над кузовом транспортного сосуда, что значительно увеличивает длительность цикла.

Забоем драглайна обычно является торец и иногда откос уступа. Нормальным для драглайна является боковой или тупиковый забой, расположенный ниже горизонта установки экскаватора.

Различают следующие основные схемы работы драглайнов:

в боковом забое (рис. III.9): с разгрузкой породы в отвал (а) или в транспортные средства при установке драглайна на кровле уступа (б); с разгрузкой породы в отвал при установке драглайна на промежуточном горизонте (в) или на подошве уступа (г);

в тупиковом забое (рис. III.10): с разгрузкой породы в отвал (а) или в транспортные средства (б).

Рис. III.9. Основные схемы работы драглайна в боковом забое

Схема работы с боковой разгрузкой в отвал наиболее распространена на карьерах. Ее применяют при перевалке вскрышных пород в выработанное пространство карьера. При этой схеме достигается наиболее высокая производительность, так как экскаватор не связан с транспортом и работает с наиболее эффективным нижним черпанием.

Боковую разгрузку в средства транспорта применяют главным образом при добычных работах в обводненных условиях, а также при выемке вскрышных пород, когда невозможна непосредственная перевалка их в выработанное пространство карьера. Производительность экскаватора при этой схеме в связи с увеличением времени разгрузки и простоями в ожидании транспорта ниже, чем при разгрузке в отвал. Обычно для погрузки в транспортные сосуды используют драглайны небольшой мощности с емкостью ковша 4÷10м³. При этом соотношение емкости кузова транспортного сосуда и емкости ковша драглайна должно быть не менее 3÷4.

Расположение драглайна на промежуточном горизонте или на подошве уступа применяют при перевалке вскрышных пород в выработанное пространство, когда необходимо максимально приблизить экскаватор к отвалам, а также при неровнойкровле уступаилинизкой несущей

Рис. III.10 Основные схемы работы драглайна в тупиковом забое

Рис. III.11. Схема бокового забоя драглайна при нижнем черпании

способности разрабатываемых пород. Применение этих схем позволяет в ряде случаев увеличить мощность отрабатываемого вскрышного уступа, но при этом снижается производительность экскаватора, так как условия наполнения ковша при верхнем черпании хуже, чем при нижнем. Верхнее черпание достаточно эффективно только при применении крупных моделей драглайнов с емкостью ковша 10÷15м³ и больше.

Схемы работы драглайна в тупиковых забоях применяют главным образом при проходке траншей. При расположении траншеи за пределами карьерного поля породу обычно размещают на бортах траншеи. Если же траншея расположена в пределах карьерного поля, породу в большинстве случаев разгружают в транспортные средства. Производительность драглайна в тупиковых и боковых забоях практически одинакова.

Форма и размеры забоя драглайна определяются его рабочими параметрами, схемой работы и свойствами разрабатываемых пород.

Профиль забоя драглайна соответствует траектории движения ковша и имеет прямолинейную или слегка вогнутую форму (рис. III.11). Угол откоса забоя в зависимости от свойств горных пород составляет 30÷60° при нижнем черпании и 10÷25° при верхнем.

Высота забоя при нижнем черпании определяется глубиной и радиусом черпания, углом откоса забоя, условиями разгрузки ковша. При этом учитывают, что драглайн, расположенный на кровле уступа, должен находиться за пределами призмы обрушения.

При верхнем черпании высота уступа не должна превышать 0,8 максимальной высоты разгрузки, чтобы исключить задевание ковша за уступ при повороте драглайна.

Для предупреждения скольжения ковша по забою и сокращения продолжительности наполнения ковша угол откоса забоя приверхнем черпании должен быть не более 25°.

Ширина забоя драглайна определяется схемой его работы, радиусом черпания и углами рабочего разворота экскаватора вкаждую сторону от его оси ω₁ и ω₂ (см. рис. III.11), величина которых принимается не более 30÷45°:

, м.(III.3)

Для драглайнов с ковшами емкостью 1,5÷4 м³ глубина забоя обычно равна 10÷25м, ширина 10÷20 м.