§ 8. Технология разработки горных пород многоковшовыми цепными экскаваторами

Многоковшовые цепные экскаваторы на рельсовом ходу разрабатывают уступы фронтальным забоем, расположенным с откоса уступа. Поворотные экскаваторы на гусеничном ходу могут работать как фронтальным, так и торцовым забоем.

Цепные экскаваторы, работающие фронтальным забоем, непрерывно передвигаются вдоль откоса уступа. При этом черпаки наполняются породой за счет перемещения их,по поверхности забоя под действием черпаковой цепи и движения экскаватора вдоль откоса уступа. Толщина срезаемой черпаками экскаваторов средней мощности стружки составляет 10÷ 15см для песка и 5÷ 8см для глины. Забой экскаватора может быть расположен вдоль всего фронта на уступе или его делят по длине на отдельные блоки, выемку которых производят последовательно.

При работе в торцовом забое,выемку породы производят серповидными стружками при повороте экскаватора вместе с черпаковой рамой вокруг вертикальной оси. Ширина заходки может достигать 15÷ 20м и при заданных длине и угле наклона черпаковой рамы определяется углом поворота ее в сторону выработанного пространства, который не должен превышать 73÷76° при нижнем черпании и 81÷ 84° при верхнем черпании.

Различают выемку параллельными (рис. III.14, а) и веерными (рис. III.14, б) стружками. При разработке уступа параллельнымис тружками черпаковая рама, сохраняя первоначально заданный угол наклона, последовательно срезает с откоса уступа слои породы определенной толщины. После снятия

Рис. III.14. Выемка породы параллельными и веерными стружками

каждого слоя раму перемещают на толщину стружки.

При работе веерными стружками угол наклона черпаковой рамы после снятия каждого слоя изменяется: раму опускают на величину, равную толщине срезанной стружки. Экскаватор и рельсовый путь перемещают только после отработки всей заходки, что позволяет уменьшить число поперечных передвижек экскаватора и объем путепередвижных работ, Однако производительность экскаватора в этом случае из-за плохого наполнения ковшей при переменной длине стружки ниже, чем при работе параллельными стружками. Поэтому в большинстве случаев цепными экскаваторами разрабатывают уступы параллельными стружками. Разработку уступов веерными стружками обычно применяют тогда, когда нет достаточно хороших условий для непрерывного перемещения рельсовых путей.

Подошву уступа выравнивают с помощью планирующего звена, которое в зависимости от принятой схемы работы располагают в начале или в конце черпаковой рамы.

При нижнем черпании параллельными стружками черпаковую раму с планирующим звеном, расположенным в конце рамы, после снятия каждого слоя перемещают впоперечном направлении параллельно своему первоначальному положению на толщину срезаемой стружки. Перемещение рамы осуществляется вместе с передвижением экскаватора и рельсового пути путепередвигателем непрерывного действия. В новых конструкциях цепных экскаваторов черпаковая рама может перемещаться без передвижек экскаватора на толщину нескольких стружек.

При работе веерными стружками ковшовую раму с планирующим звеном (рис. III.15, а) после выемки очередной заходки (положение I) поднимают вверх в горизонтальное положение и передвигают забойные пути, в результате чего экскаватор занимает положение II. По мере отработки слоев породы ковшовая рама, поворачиваясь относительно шарнирной оси, последовательно занимает положения III, IVи V. При этом планирующее звено из положения IIпостепенно переводят в горизонтальное положение. После выемки заходки экскаватор перемещают на величину, равную ширине заходки, и цикл повторяется. При веерной отработке уступов экскаваторами нижнего черпания с жесткой ковшовой рамой без планирующего звена (рис. III.15, б) после выемки каждой заходки на нижней площадке уступа остаются

Рис. III.15. Схема работы цепного экскаватора

нижнего черпания

породные цели­ки треугольной формы.

Разработку забоя верхним черпанием параллельными стружка­ми производят так же, как и нижним черпанием. При этом рельсовые пути и экскаватор перемещают или непрерывно на величину, равную толщине стружки, или периодически на величину, равную длине планирующего звена.

Рис. III.16. Схема работы цепного экскаватора

верхнего черпания

В последнем случае ковшовая рама, по мере выемки отдельных слоев последовательно занимает поло­женияI, II, III (рис. III.16, а).

Веерная отработка уступов экскаваторами верхнего черпания применяется сравнительно редко при небольшой высоте уступа и достаточно устойчивых породах? Черпаковая рама при этом после­довательно занимает положенияI, II, III(рис. III.16, б). В слабых породах подработанная верхняя часть уступа обычно обрушается, что усложняет разработку уступа и может привести к деформации черпаковой рамы.

Высота уступов, разрабатываемых цепными экскаваторами, за­висит от длины черпаковой рамы и угла ее наклона, который .опре­деляется крепостью и устойчивостью разрабатываемых пород. Обычно угол откоса уступов не превышает 45°, а высота их не пре­вышает 30 м при верхнем черпании и 40 м при нижнем.

Цепные экскаваторы с многошарнирными черпаковыми рамами позволяют осуществить раздельную выемку горизонтальных и по­логих пластов сложного строения. Особенно эффективна раздель­ная выемка сложных пластов полноповоротными экскаваторами с многошарнирной выдвижной рамой.

Применение цепных многоковшовых экскаваторов эффективно при разработке мягких, хорошо осушенных горных пород, не склонных коползанию и обеспечивающих достаточную устойчи­вость откоса и рабочей площадки уступа.