7.3. Технологическая классификация комплексов оборудования

Комплексы оборудования, применяемые и внедряемые на карьерах, можно подразделить на шесть технологических классов (табл. 12).

При наличии выемочно-погрузочного оборудования непрерывного действия комплексы оборудования называются выемочными, а при выемочно-погрузочном оборудовании цикличного действия — экскаваторными.

Комплексы оборудования для вскрышных работ обязательно включают средства механизации отвальных работ, а комплексы оборудования для добычных работ — средства механизации разгрузочных работ.

Выемочно-отвальные комплексы оборудования (ВО) включают роторные и цепные экскаваторы, консольные отвалообразователи или транспортно-отвальные мосты (рис. 7.1, а).

Основными машинами экскаваторно-отвальных комплексов оборудования (ЭО) являются мощные вскрышные мехлопаты или драглайны, используемые для перевалки вскрышных пород в выработанное пространство (рис. 7.1, б, 1, 2). К этому же классу относятся комплексы скреперного оборудования (СО) (рис. 7.1, б, 3).

Характерной особенностью выемочно - транспортно-отвальных комплексов оборудования (ВТО) является непрерывность выемки мягких или мелковзорванных скальных пород и транспортирования вскрышных пород (рис. 7.1, в).

Для экскаваторно-транспортно-отвальных комплексов оборудования (ЭТО) характерно использование при выемке и погрузке экскаваторов цикличного действия, а для перемещения — практически всех известных видов транспорта (рис. 7.1, г).

Выемочно (экскаваторно)-транспортно-разгрузочные комплексы оборудования (ВТР и ЭТР) отличаются наличием разгрузочных устройств на поверхности или у потребителей (рис. 7.1, д, е).

Дальнейшая дифференциация комплексов оборудования производится в тесной связи с технологией горных работ по видам оборудования ведущего процесса (выемочно-погрузочные работы, перемещение грузов и отвалообразование). При этом определяющая роль, как правило, принадлежит применяемому виду транспорта, название которого входит в наименование комплексов (ВКО, ЭЖО, ЭАР и т. д.).

Так как наиболее дорогостоящим и трудоемким процессом при открытой разработке является перемещение горных пород, минимальные затраты средств достигаются либо при перемещении пород в конечное положение по кратчайшему расстоянию, либо при использовании дешевых видов транспорта.

выемочных машин с необходимыми размерами рабочего оборудования, когда комплекс включает только один вид основного оборудования — обычно одноковшовые экскаваторы;

выемочных машин и транспортно-отвальных агрегатов, когда комплексы оборудования включают роторные экскаваторы и консольные отвалообразователи или цепные многоковшовые экскаваторы и транспортно-отвальные мосты.

Помимо частичного совмещения процессов, использование выемочно-отвальных комплексов оборудования обеспечивает и непрерывность выполнения всех процессов.

При перемещении мягких вскрышных пород вдоль фронта работ уступов во внутренние или внешние отвалы типичными комплексами оборудования являются:

При разработке горизонтальных и пологих залежей часто все или часть вскрышных пород перемешают в выработанное пространство по кратчайшему расстоянию — поперек фронта работ уступа, совмещая при этом все или часть технологических процессов. При плотных и мягких вскрышных породах совмещение технологических процессов достигается при использовании:

Рис. 7.1 – Схемы комплексов оборудования, применяемые при открытой разработке:

а – выемочно-отвальные; б – экскаваторно-отвальные; (1 и 2 – с простой и кратной перевалкой; 3 – скреперные); в – выемочно-транспортно-отвальные (1. 2 и 3 – с железнодорожным транспортом; 4 и 5 – с конвейерным транспортом; 6 – с гидротранспортом; г – экскаваторно-транспортно-отвальные (1 и 2 – с железнодорожным транспортом); 3 и 4 – с автомобильным транспортом; 5 – с конвейерным транспортом; 6 – с гидротранспортом); д – выемочно-транспортно-разгрузочные (1 – с железнодорожным транспортом; 2 и 3 – с конвейерным транспортом): е – экскаваторно-транспортно-разгрузочные (1 – с железнодорожным транспортом; 2 – с автомобильным транспортом; 3 – с автомобильно-конвейерным транспортом); Д – цепной экскаватор; ЭР – роторный экскаватор; ЭШ – драглайн; ЭВГ и ЭКГ – соответственно вскрышная и карьерная мехлопаты; О – консольный отвалообразователь; Аб – абзетцер; КЛЗ, КЛП, КЛИ, КЛМ и КЛО – ленточные конвейеры соответственно забойный, передаточный, наклонный (подъёмный), магистральный, отвальный; ГМ – гидромонитор; ЭГМ – землесос; П – пульповод; БС – буровой станок; А – автотранспорт; ПЛ и ПСД – соответственно передвижная и полустационарная дробилки; ОФ – обогатительная фабрика

Таблица 12

Технологическая классификация комплексов оборудования, применяемых при открытой разработке

Класс комплекса	Комплекс оборудования	Тип оборудования комплекса для
		Выемочно-погрузочных работ	транспортирования	Отвалообразования и складирования
1	Выемочно-отвальный (ВО)	Роторные и цепные экскаваторы	Нет	Транспортно-отвальные мосты, консольные отвалообразователи
2	Экскаваторно-отвальный (ЭО, СО)	Вскрышные экскаваторы, скреперы	Нет	Вскрышные экскаваторы, скреперы
3	Выемочно-транспортно-отвальный (ВТО)	Роторные и цепные экскаваторы, гидроразмыв, (м.п.)* Скальные комбайны, специализированные экскаваторы (с.п.)**	Конвейеры, гидротранспорт, железнодорожный транспорт и автопоезда	Консольные отвалообразователи, гидроотвалы (м.п.) Отвальные машины (с.п.)
4	Экскаваторно-транспортно-отвальный (ЭТО)	Карьерные одноковшовые экскаваторы	Конвейеры, гидротранспорт (м.п.) Автомашины, автопоезда, железнодорожный транспорт (с.п.)	Консольные отвалообразователи, гидроотвалы (м.п.) Отвальные машины (с.п.)
5	Выемочно-транспортно-разгрузочный (ВТР)	Роторные и цепные экскаваторы, гидроразмыв (м.п.) Скальные комбайны, специализированные экскаваторы (с.п.)	Конвейеры и гидротранспорт (м.п.) Железнодорожный транспорт и автопоезда (с.п.)	Комплекс разгрузочно-приёмного оборудвания
6	Экскаваторно-транспортно-разгрузочный (ЭТР)	Карьерные одноковшовые экскаваторы	Железнодорожный транспорт и автопоезда (с.п.) Конвейеры и гидротранспорт (м.п.)	То же
* - М.п. – при мягких породах ** - С.п. – при скальных породах

роторные экскаваторы — конвейерный транспорт— консольные отвалообразователи;

ценные многоковшовые экскаваторы — железнодорожный транспорт — абзетцеры;

одноковшовые экскаваторы — конвейерный транспорт с бун­керами-питателями — консольные отвалообразователи;

скреперы или бульдозеры.

Комплексы оборудования, применяемые при разработке и продольном перемещении скальных и полускальных пород, весьма разнообразны, как разнообразны типы и свойства коренных пород и условия их залегания. Обычно комплексы включают в качестве основного оборудования буровые станки различных типов (при подготовке полускальных пород—иногда механические рыхлители), одноковшовые экскаваторы типа мехлопаты (иногда при выемке мелковзорванных пород — одноков­шовые погрузчики), различные транспортные средства, отвалообразователи, выбор которых зависит в первую очередь от вида применяемого транспорта.

Наиболее распространены (до ¹/₂ объемов горных работ) комплексы с железнодорожным транспортом и одноковшовыми экскаваторами на отвалах. Широко применяются также комплексы с автомобильным транспортом и бульдозерами на отвалах.

В глубоких карьерах широко используются комплексы с автомобильно-железнодорожным транспортом. Перспективны комплексы с автомобильно-конвейерным и автомобильно-скиповым транспортом, а также (при допустимой крупности взорванных пород или дополнительном механическом дроблении их в местах погрузки на рабочих уступах) комплексы с использованием только конвейерного транспорта, а в качестве выемочно-погрузочных машин — соответственно оборудования непрерывного действия и одноковшовых экскаваторов.

При разработке месторождений нагорного типа, помимо перечисленных, применяют комплексы с комбинированным транспортом, включающим в различном сочетании автомобильный транспорт, рудоспуски, канатно-подвесные дороги, железнодорожный транспорт.

При разработке скальных и полускальных пород комплексы оборудования с транспортными средствами механизации характеризуются относительной независимостью выполнения процессов. Степень независимости различна для разных процессов и определяется в первую очередь технической возможностью и экономической целесообразностью создания запасов (резерва) горной массы, необходимых для бесперебойного выполнения следующего процесса. Например, бурение и взрывание могут быть в значительной степени независимыми друг от друга и от выемочно-погрузочных работ при создании достаточных запасов подготовленной к разработке и готовой к выемке породы; автомобильный и железнодорожный транспорт (в их комбинации) — если перегрузочный пункт является складом. Гораздо меньшей степенью независимости характеризуется работа отвальных экскаваторов и железнодорожного транспорта, обеспечиваемая за счет относительно небольшого объема породы, остающегося в приемном бункере после разгрузки поезда. Минимальной независимостью характеризуются комплексы с одноковшовыми экскаваторами и конвейерным транспортом, связь между которыми осуществляется через бункера-питатели (вследствие их малой вместимости).

Помимо запасов горной массы, независимость процессов обеспечивается технической возможностью их выполнения при выходе из строя некоторых основных средств механизации, на­пример одного-двух железнодорожных составов, нескольких автомобилей, отвального экскаватора. В этом случае в процессе работы возможно перераспределение технических средств, которое, естественно, ведет к уменьшению производительности или простоям оборудования, но не к прекращению работы.