книги из ГПНТБ / Кашкаев, И. С. Производство глиняного кирпича учеб. пособие

слои залегания поступают в производство в том соотношении, какое имеется в карьере. Грунт снимается в виде тонкой и постоянной по толщине стружки. Поэтому работу параллельным способом следует предпочесть.

Параллельным способом можно работать при установке плани­ рующих звеньев 1 и 2, шарнирно соединенных с основной ковшовой рамой.

В настоящее время промышленность начала выпускать много­ ковшовые экскаваторы на гусеничном ходу ЭМ-301, и некоторые кирпичные заводы ими располагают.

При плотной и вязкой глинистой породе для лучшего ее разрых­ ления и измельчения в процессе добычи, а также для селекционной (выборочной) послойной разработки карьера применяют роторные экскаваторы. Рабочим органом такого экскаватора является ротор / с ковшами 2 (рис. 10).

Рис. 10. Схема роторного экскаватора:

/ — ротор, 2 —ковши, 3 — конвейер для приема глины, ■/-конвейер для подачи глины на транспортные средства

Добыча глины одноковшовыми экскаваторами

Для добычи глины на кирпичных заводах широко распростране­ ны одноковшовые полноповоротные экскаваторы пневмоколесные и на гусеничном ходу с емкостью ковша от 0,5 до 2,0 ж3: Э-ЗОЗА,

Э-652Б (рис. 11), Э-10011А, Э-1251Б и Э-1252Б и др.

Одноковшовые экскаваторы состоят из поворотной платформы с механизмами и силовым оборудованием, рабочего и ходового обо­

рудования.

Так как одноковшовые экскаваторы перемещаются на гусенич­ ном или колесном ходу, то это освобождает от необходимости про­ кладки рельсовых путей и от работ по их передвижке. Другое преи-

40

а — прямой лопатой, б — об­ ратной лопатой, в —драг­ лайном

мущество одноковшовых экскаваторов заключается в их маневрен­ ности и подвижности.

Одноковшовые экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, ра­ ботают в боковом и лобовом забоях (рис. 12).

В б о к о в о м з а б о е обеспечивается большая производитель­ ность экскаватора в связи с тем, что средний угол поворота нахо­ дится в пределах 90° и есть возможность удобно подъезжать к авто­

транспорту.

В л о б о в о м з а б о е угол поворота экскаватора находится в пределах 100—140°, что снижает общую производительность обору­ дования.

Если необходимо вести добычу в лобовом забое, то его ширину следует делать возможно большей, чтобы уменьшить угол поворота экскаватора.

На рис. 13, а показана схема черпания грунта экскаватором с прямой лопатой.

В ряде случаев, в частности при обводняемой подошве разраба­ тываемого карьера, глину добывают одноковшовыми экскаватора­ ми, оборудованными обратной лопатой (рис. 13, б). Из этих же со­ ображений и для уменьшения передвижек иногда глиняные карье­ ры разрабатывают экскаваторами, оборудованными драглайном

(рис. 13, в) .

Преимущество использования экскаваторов с обратной лопатой и драглайном состоит в том, что не требуется устраивать по подош­ ве карьера подъездные дороги для автомашин.

§ 15. ДОБЫЧА ГЛИНЫ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

Разработка карьеров открытым способом

Для снабжения сырьем кирпичных заводов, работающих в тече­ ние всего года, применяют различные способы разработки и предо­ хранения глины от промерзания.

Всредней полосе СССР при наличии мощных залежей глины и близком расположении карьеров от кирпичных заводов часто ис­ пользуют открытую добычу глины из карьеров, утепленных тол­ стым слоем опилок, фрезерного торфа или другими материалами с постепенным увеличением слоя на участках, подлежащих разработ­ ке в более позднее и холодное время.

Вцентральных областях РСФСР толщину слоя опилок делают от 20 см и доводят до 70 см на участках, предназначенных к выра­ ботке в конце зимы. Разрабатываемые откосы карьера покрывают мешками, набитыми стружкой.

При разработке карьера утеплитель снимают с площадки, на ко­ торой работает экскаватор. По мере выработки экскаватор пере­ мещается по фронту, а выработанную часть снова утепляют.

На время перерыва в работе разрабатываемый участок также утепляют. Утепленные открытые карьеры с успехом применяют при

43

небольшом расстоянии их от завода (до 0,5—0,7 км) и глубине за­ лежи более 3,0 м. Чтобы предотвратить промерзание глины во вре­ мя ее транспортирования, кузовы самосвалов обогревают выхлоп­ ными газами, а в случае сильных морозов и значительного расстоя­ ния сверху глину покрывают брезентом, матами.

На некоторых сибирских заводах при работе в открытом карье­ ре вместо укладки утеплителя очищенную заранее поверхность карьера обогревают, сжигая слой каменного угля. Бурый уголь складывают в кучи. За 7—10 дней до начала разработки участок, предназначенный для оттаивания, с помощью бульдозера очищают от снега, уголь разравнивают слоем толщиной 20—25 см, исходя из расчета 30 кг на 1 м3 оттаиваемой глины, а затем разжигают.

Оттаившую глину добывают одноковшовым экскаватором, не­ прерывно перемещающимся параллельно фронту карьера во избе­ жание промерзания. Целики замороженной глины, оставшиеся пос­ ле зимней работы, разрабатывают в летнее время.

На некоторых заводах вскрытую площадь карьера для зимней добычи вспахивают рыхлителем, разравнивают бульдозером и засы­ пают слоем бурого угля толщиной 10—20 см. Затем поверх угля на­ стилают слой соломы в 20—30 см и на нее также слой угля в 3— 5 см.

Для оттаивания слоя промерзшей глины иногда применяют фусы — отходы мокрой очистки генераторного газа при сжигании тор­ фа. Вскрышную породу удаляют летом, а зимой участок, предназна­ ченный для разработки, очищают от снега, равномерно засыпают слоем фуса от 20 до 40 см (в зависимости от глубины промерзания), который затем поджигают.

Фус сгорает без пламени, оставляя небольшой слой рыхлой зо­ лы, предохраняющий талую глину от повторного промерзания. При­ крытый сверху золой фус продолжает тлеть 8—10 дней, даже если участок заносит снегом. Отогретая глина долго сохраняется под слоем золы.

Иногда вскрышную поверхность карьера после первых же замо­ розков (когда исключено появление дождей) разрыхляют на глу­ бину 15 см. Это позволяет в ряде районов добывать глину в тече­ ние всей зимы, так как при взрыхленном поверхностном слое глуби­ на промерзания составляет 30—50 см. При такой толщине мерзлый слой сравнительно легко взламывают и удаляют одноковшовыми экскаваторами.

При снабжении дешевой электроэнергией применяют электро­ прогрев, осуществляемый глубинными вертикальными электродами при напряжении тока 220—380 в.

Добыча глины в закрытых карьерах

В районах с суровым климатом в зимнее время добывают гли­ ну в закрытых карьерах, устраивая обогреваемые тепляки с жест­ кими покрытиями.

44

Чтобы обеспечить возможность экскаваторной добычи глины в утепленных карьерах, в восточных и северных районах на месторож­ дениях с мощным залеганием глины (до 10 м и более) применяют стационарные и передвижные тепляки из металлических ферм, не­ сущих на себе утепленное покрытие. Для экономии металла в ряде случаев устраивают канатно-подвесное покрытие карьера.

По перекрытию устраивают настил из досок, утепляемый свер­ ху соломой или опилками, и покрывают его толем или брезентом. С торцов тепляк закрывают утепляющими занавесями или щитами, в которых оставляют проемы для прохода вагонеток или автома­ шин с глиной. Тепляк отапливают калориферами или другим спосо­ бом. Передвижные тепляки требуют меньшего расхода материала, чем стационарные, но несколько большей затраты рабочей силы, связанной с передвижкой.

§ 16. УСРЕДНЕНИЕ ГЛИНЫ

Свойства глины, добываемой в карьере, неоднородны. По толщи­ не залегания обычно меняются пластичность, засоренность, влаж­ ность и химический состав сырья. Поэтому глины, залегаемые в карьерах в их естественном состоянии, без предварительной под­ готовки непригодны для изготовления кирпича и керамических камней.

Для того чтобы получить из имеющегося сырья высококачествен­ ные изделия, необходимо в первую очередь сделать глиняную мас­ су однородной, т. е. усреднить ее. Это производят в процессе добы­ чи глины в карьере, а также путем перевалки ее в открытые глинозапасники, так называемые «конусы», или же в стационарные

-глинохранилища закрытого типа.

Впроцессе добычи глины многоковшовыми экскаваторами гли­ ну усредняют, применяя параллельную резку, описанную выше.

При добыче глины одноковшовыми экскаваторами усреднение производят, забирая глину ковшом с открытым дном снизу забоя до верха его так, чтобы через открытое дно ковша глина свободно ссыпалась на подошву карьера. Затем ссыпавшуюся глину забира­ ют ковшом с закрытым дном и загружают ее в вагонетки или авто­

самосвалы.

Проходку забоя с открытым дном ковша производят равномерно в течение рабочей смены во время перерывов между приходом транспортных средств.

При линзообразном залегании глины по фронту карьера не удается достигнуть надлежащего усреднения глины в процессе до­ бычи. В этом случае более надежным способом усреднения являет­ ся перевалка глины в открытые глинозапасники (рис. 14), где за­ возимую глину укладывают слоями 15—25 см по всей площади.

Такие временные склады — конусы делают наземные или типа котлован (в отработанном карьере) — ниже поверхности земли, или комбинированные, представляющие собой сочетание наземного и котлована.

45

Место для складирования глины выбирают возможно ближе к формовочному отделению. Такие склады необходимо защищать от затопления дождевыми или талыми водами и поддерживать в надлежащем состоянии подъезды из них к формовочному отде­ лению.

Высота конусов 6—8 м и равна длине ковшовой рамы или стреле экскаватора.

Наземные конусы разрабатывают многоковшовыми экскавато­ рами верхним черпанием или одноковшовыми экскаваторами с пря­

механической обработки глины. Однородность сырца, сформованного из глины, выдержанной в

глинозапаснике, повышается, а прочность изделий увеличивается на 10—15% по сравнению с изделиями, изготовленными из глины, взятой непосредственно из карьера.

Несмотря на увеличение расхода рабочей силы из-за двухкрат­ ной добычи глины, значительного расхода утеплителя и повышения стоимости глины, многие кирпичные заводы перешли на круглого­ довое снабжение глины из конусов, утепленных опилками.

Наиболее целесообразно добывать глину в летнее время, заго­ тавливать ее в стационарных утепленных глинохранилищах и пода­ вать на дальнейшую обработку. Капитальные затраты на сооруже­ ние такого глинохранилища и оборудование его средствами меха­ низации (конвейерами, многоковшовым экскаватором или мосто­ вым краном с грейферным захватом) окупаются в течение несколь­ ких лет за счет улучшения качества глины, возможности более ра­ циональной одноили двухсменной добычи глины в карьере только в наиболее благоприятные погодные условия, устранения затрат

46

труда на утепление карьеров, открытых конусов или других вре­

менных глинозапасников.

В связи со значительными единовременными капитальными за­ тратами по сооружению глинохранилищ емкостью, обеспечивающей хранение глины весь зимний период, за последнее время многие дей­ ствующие предприятия строят небольшие утепленные глинохранилища с 2—3-недельным запасом глины на дождливый период, а также для оттаивания мерзлой глины, поступающей нз зимних карьеров.

§17. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ГЛИНЫ И ДОБАВОК

Взависимости от объема потребляемой глины, расстояния от места добычи глины к месту ее потребления и рельефа местности выбирают тот или иной вид транспорта: безрельсовый — автомаши­ ны, скреперы, бульдозеры; рельсовый — мотовозы, электровозы, ка­ натная тяга.

Для внутрицехового транспортирования глины и добавок приме­

няют ленточные конвейеры и ковшовые элеваторы.

Безрельсовый транспорт

Для транспортирования глины чаще всего используют автомо­ бильный транспорт, в основном автосамосвалы, вследствие их хоро­ шей маневренности, способности перемещаться по пересеченной местности, а также возможности быстрой разгрузки. Чем больше расстояние, на которое транспортируют глину, тем выгоднее исполь­ зовать автосамосвалы.

Для бесперебойной и производительной работы автотранспорта, а также уменьшения его износа необходимо строить автомобильные дороги и надлежащие подъезды, связывающие карьеры с заводом. В забое и на отвалах устраивают дороги временного типа. При дос­ таточной несущей способности грунта временные дороги устраива­ ют путем планировки требуемого участка. Для упрочнения дороги и подъездных путей их засыпают мелкими фракциями каменного материала, щебнем из отходов производства, иногда котельными или доменными шлаками.

Более надежно применять для устройства временных дорог на глиняных карьерах настил из железобетонных плит.

При транспортировании на значительное расстояние с централи­ зованных хорошо оборудованных карьеров, которые снабжают не­ сколько заводов большой мощности, целесообразно перевозить гли­ ну автопоездами с использованием большегрузных автомашин типа «Белаз» и «Краз».

Для транспортирования вскрышных пород и глины на близкое расстояние (не более 500 м) применяют также тракторы с прицепа­ ми и колесные скреперы. Преимущество этих машин в том, что они

47

работают без устройства специальных дорог. Скреперы выполняют две операции: выемку породы и ее транспортирование.

При вязких глинах, налипающих на ковш скрепера, используют бульдозеры. Наиболее целесообразно применять бульдозеры для транспортирования глины на расстояние до 100 м. При большем расстоянии производительность их резко снижается.

Рельсовый транспорт

Рельсовый транспорт представляет собой комплекс оборудова­ ния, состоящего из рельсовых путей, вагонеток, локомотивов, мото­ возов, электровозов и канатной тяги.

Рельсовый путь состоит из земляного полотна, балластного слоя, шпал, рельсов и рельсовых скреплений. Земляное полотно вместе с искусственными сооружениями называют нижним строе­ нием пути. Балластный слой, шпалы, рельсы и рельсовые скрепле­ ния составляют верхнее строение пути. Расстояние между внутрен­ ними гранями головок рельсов называют шириной рельсовой колеи. На кирпичных заводах стандартной является узкая колея — 750 мм.

При локомотивной тяге предельные уклоны узкоколейных путей не должны превышать 20% и только в особо трудных случаях мо­ гут достигать 40%.

На кирпичных заводах применяют вагонетки с опрокидным ку­ зовом емкостью 0,75; 1 и 1,5 ж3. В целях сокращения количества вагонеток и упрощения их маневренности все больше переходят на большегрузные вагонетки, так называемые опрокидные платформы с кузовом емкостью 3—6 м3.

Для перемещения вагонеток на кирпичных заводах применяют локомотивы, мотовозы и электровозы. Больше всего распростране­ ны мотовозы и электровозы.

На кирпичных заводах при небольшом расстоянии транспортиро­ вания глины (до 200 м) и при большом подъеме применяют канат­ ную тягу. Различают две основные схемы канатной тяги при пере­ мещении вагонеток по рельсовым путям:

прерывного (цикличного) действия с помощью концевых кана­ тов и лебедок барабанного типа;

непрерывного действия с помощью бесконечного (замкнутого) каната и лебедок со шкивами трения.

В зависимости от требуемой производительности применяют од­ нопутную или двухпутную откатку вагонеток концевыми канатами. Вагонетки спускают самокатом, а лебедка при этом работает на тормозном режиме.

При горизонтальных путях вагонетки откатывают двумя лебед­ ками с дистанционным управлением или одной барабанной лебед­ кой с концевым и головным канатом или бесконечным канатом.

В процессе использования канатной тяги тросом сразу подни­ мают и опускают несколько вагонеток. Для прицепки вагонеток к тросу достаточно 20—35 сек. Во время работы трос вытягивается,

48

поэтому в системе канатной тяги непрерывного (замкнутого) кана­ та предусматривают натяжное приспособление.

При канатной тяге применяют опрокидные вагонетки неболь­ шой емкости: 0,75—1,0 мъ.

под углом не более 25°. Разработаны крутонаклонные конвейеры с углом наклона до 45°.

Ленточные конвейеры состоят из бесконечной прорезиненной ленты, двух барабанов — приводного и натяжного, роликов, рамы, приемной воронки, редуктора и электродвигателя. Рабочим орга­ ном ленточного конвейера служит бесконечная лента.

На кирпичных заводах применяют плоские ленточные и желоб­ чатые конвейеры. Различие состоит в том, что в плоских конвейе­ рах верхняя несущая ветвь ленты опирается на цилиндрические ролики с осями, расположенными горизонтально, в желобчатых конвейерах несущая ветвь ленты конвейера опирается на три ро­ лика, из которых средний расположен горизонтально и два боко­ вых под углом. При использовании желобчатого конвейера устра­ няется просыпание материала с ленты и загрузка их больше, чем плоских.

Во время работы ленточного конвейера надо следить, чтобы материал из приемной воронки поступал на конвейер по его оси и по направлению движения, а также равномерно распределялся по ширине ленты. Необходимо следить, чтобы все ролики, поддер­ живающие ленту, вращались свободно, чтобы натяжение ленты бы­ ло достаточным и она не провисала между роликами.

К о в ш о в ы е э л е в а т о р ы применяют для непрерывного транспортирования сухих глин, отощающих и выгорающих доба­ вок в вертикальном или крутонаклонном положении под углом не менее 70°.

Ковшовые элеваторы представляют собой тяговый орган (лен­ ту или цепь) с жестко прикрепленными к нему ковшами, огибаю­ щий верхний приводной и нижний натяжной барабаны (звездоч­ ки). Ходовая часть элеватора помещается в закрытом металличе­ ском кожухе. В нижней и верхней частях его находятся загрузоч­ ное и разгрузочное отверстия и ремонтные люки.

Материал, поступающий в загрузочное отверстие, расположен­ ное внизу у основания элеватора, захватывается непрерывно дви­ жущимися ковшами и вверху при повороте ковшей вокруг оси при­ водного вала вываливается из них в разгрузочное отверстие.

В процессе работы ковшового элеватора необходимо следить за тем, чтобы натяжение тягового органа было достаточным и чтобы лента или цепь не сходили с барабана. При этих явлениях необхо­ димо остановить элеватор и с помощью натяжного устройства и

49