& 3. Экскаваторные отвалы

Экскаваторными называются отвалы, на которых породу после выгрузки ее из транспортных средств размещают одноковшовыми или многоковшовыми экскаваторами.

Наиболее широко при экскаваторном способе отвалообразования применяют прямые механические лопаты. Отвальный уступ при этом делят на два подуступа: верхний высотой 4-7 м и нижний высотой 10-25 м. На кровле верхнего подуступа размещают транспортные пути, на кровле нижнего – экскаватор.

Технология отвалообразования механической лопатой заключается в следующем. Породу из думпкаров разгружают в специальный приемный котлован, создаваемый экскаватором у нижней бровки верхнего подуступа, откуда экскаватором переваливают в двух направлениях, вперед по ходу экскаватора под откос нижнего продуступа (рис. 144). С учетом усадки пород в отвале верхний подуступ отсыпается на 0,5-1 м выше уровня расположения железнодорожных путей.

Длину приемного котлована принимают не менее длины одного – двух думпкаров (обычно 15-20 м), глубину 0,8-1 м, что увеличивает его вместимость и предохраняет экскаватор от ударов крупных кусков породы при разгрузке вагонов.

При неустойчивых отвалах сначала отсыпают нижний подуступ на длину до 100 м и более, после чего экскаватор обратным ходом отсыпают верхний подуступ, затем операции повторяют.

После отсыпки заходки по всей длине отвального экскаватор поднимается на кровлю верхнего подуступа, возвращается в исходное положение и начинает отсыпать следующую отвальную заходку. На некоторых карьерах в исходное положение экскаваторы перевозят на специальных платформах, что значительно сокращает время на переход экскаватора и сохраняет его ходовую часть.

Переукладка железнодорожного пути в новое положение после отсыпки отвальной заходки обычно производится краном на рельсовом и реже гусеничном ходу. Шаг передвижки пути равен ширине отвальной заходки и составляет 18-25 м для экскаваторов ЭКГ-4,6 и 25-30 для экскаваторов ЭКГ-8. Число переукладок путей зависит от высоты отвала и длины тупика; обычно при длине отвального тупика 1000-2000 м их бывает три-четыре в год.

Для размещения в отвал мягких обводненных пород в последние годы все чаще применяют экскаваторы-драглайны. В отличие от механической лопаты, драглайн располагают на кровле отвального уступа, отсыпаемого сразу на всю высоту. Черпая породу из приемного котлована, драглайн размещает ее впереди себя и под откос отвала (рис. 145). Использование на отвалах драглайнов позволяет увеличить шаг передвижки железнодорожных путей до 40-60 м и повысить безопасность отвальных работ. Однако производительность драглайнов по сравнению с механическими лопатами с одинаковой ёмкостью ковша на 15-25% ниже.

Расчет экскаваторных отвалов при применение одноковшовых экскаваторов, как и при плужных отвалах, в основном сводится к определению необходимого числа отвальных тупиков.

Приемная способность отвального тупика между двумя передвижками пути определяется по формуле (156). При этом шаг передвижки

C ≈ R_ч + R_p, м. (160)

Приемную способность отвального тупика в смену (при экскаваторном отвалообразовании) определяют по формуле (158), заменяя в числителе коэффициент ή на к_нер = 0,85÷0,95, учитывающий неравномерность подачи составов.

Необходимое число отвальных тупиков в работе определяют по формуле (159).

Число смен работы отвального тупика между двумя передвижками пути

Т_раб=V/V_c , смен. (161)

Общее число отвальных тупиков на отвале с учетом тупиков, на которых производят переукладку пути,

Основными достоинствами отвалообразования одноковшовыми экскаваторами по сравнению с плужными отвалами являются: более высокая производительность отвальных тупиков и рабочих, занятых на отвальных работах; значительно меньший объем путевых работ; возможность применения более тяжелого подвижного состава в связи с большей устойчивостью железнодорожных путей.

К недостаткам экскаваторных отвалов относятся: необходимость применения на отвалах дорогостоящих экскаваторов; увеличение времени разгрузки составов в связи с коротким фронтом разгрузки на отвальном тупике (1-2 думпкара), невозможность иметь в резерве отвальный тупик с экскаватором.

Сравнение плужных и экскаваторных отвалов по стоимости отвалообразования и капитальным затратам показывает, что в мягких породах наиболее эффективными являются экскаваторные отвалы. В скальных породах несколько меньшая стоимость отвалообразова-

ния достигается при плужных отвалах, но производительность труда при плужном отвалообразовании значительно ниже. Поэтому при применение железнодорожного транспорта наиболее широкое распространение получили экскаваторные отвалы.

Для размещения в отвалах мягких и сыпучих пород при железнодорожном транспорте широко применяют специальные – абзетцеры. В отличие от забойных многоковшовых экскаваторов, абзетцеры имеют короткую ковшовую раму, приспособленную для черпания породы из траншеи шириной 1,5-2,5 м, и разгрузочную консоль, на которой установлен ленточный конвейер (рис. 146). Для выравнивания поверхности отвала перед передвижкой железнодорожных путей абзетцеры снабжены также специальной планирующей рамой длиной 10-15 м.

Современные абзетцеры (табл. 31) обычно выпускают полноповоротными, что позволяет им с одной рабочей площадки производить двухъярусную отсыпку породы в отвал общей высотой до 60-90 м.

Таблица 31