Экскаваторные работы

ЭКСКАВАТОРНЫЕ РАБОТЫ (а. excavating; н. Baggerbetrieb; ф. travaux d'excavation, travaux de terrassement; и. trabajos de excavacion, labores por excavadores, sistema de trabajos en minas а cielo abierto por excavadores) — технологический процесс выемки горной массы из массива или навала (экскавация) и перемещения её в средства транспорта (погрузка) или в отвал (разгрузка) с помощью экскаваторов цикличного или непрерывного действия.

Экскаваторные работы применяют при производстве вскрышных, добычных, отвальных, горно-строительных, складских, а также некоторых других видов вспомогательных работ при разработке угольных, рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых в технологических схемах цикличной и поточной технологий. Экскаваторные работы осуществляются одноковшовыми и многоковшовыми экскаваторами. Виды экскаваторных работ и типы экскаваторов определяются конкретными условиями эксплуатации карьеров.

Разработка вскрышных пород и полезных ископаемых производится с применением различных видов карьерного транспорта — железнодорожного, автомобильного, конвейерного и использованием одноковшовых карьерных мехлопат с ковшами вместимостью 5-20 м³. Эти выемочно-погрузочные машины пригодны для работы на мягких, плотных и разрушенных скальных породах. Эффективная область применения экскаваторных работ — сложноструктурные месторождения. В этом случае погрузка мягких пород в транспортные сосуды осуществляется с помощью драглайнов, оснащённых ковшами вместимостью 6-13 м³. Получает развитие циклично-поточная технология.

При использовании выемочно-погрузочных машин непрерывного действия экскаваторные работы осуществляются преимущественно совместно с железнодорожным и автотранспортом, конвейерами. На угольных разрезах CCCP широко применяются роторные экскаваторы.

Экскаваторные работы на отвалах производятся в основном с помощью одноковшовых мехлопат или драглайнов. Драглайны с ковшом вместимостью 6-20 м³ могут применяться при больших объёмах отвалообразования мягких и достаточно мелковзорванных полускальных пород на карьерах с железнодорожным транспортом. Они могут использоваться и на высоких одноярусных отвалах нагорных карьеров при автомобильном транспорте. При мягкой вскрыше и использовании железнодорожного транспорта применяют многоковшовые отвальные экскаваторы (абзетцеры) с ковшами вместимостью 0,4-4,5 м³. Экскаваторные работы при помощи шагающих драглайнов с ковшами вместимостью 6-160 м³ широко применяются при перевалке мягких, мелко- и средневзорванных пород в выработанное пространство карьера.

Экскаваторные работы ведутся также на строительстве карьеров. Наиболее часто для проведения траншей и других выработок как в мягких, так и во взорванных породах используются мехлопаты. Бестранспортное проведение траншей драглайнами в песчаных, мягких, плотных и мелковзорванных породах применяется при возможности размещения постоянных или временных навалов на одном или двух бортах траншеи, которую можно проводить также роторными и цепными многоковшовыми экскаваторами в комплексе с отвалообразователями.

Экскаваторные работы при помощи мехлопат карьерного типа с ковшом вместимостью 4-12,5 м³ широко применяются на перегрузке руд и вскрышных пород с автомобильного на железнодорожный транспорт с устройством промежуточных складов отвального типа внутри карьера и на поверхности. Экскавационные машины непрерывного действия применяются на усреднительных складах полезных ископаемых. Одноковшовые экскаваторы и роторные погрузчики используются на погрузке угля и других полезных ископаемых в железнодорожный транспорт на перегрузочных прирельсовых складах. В карьерах экскаваторы используют также на вспомогательных работах в случае значительных их объёмов (проходка нагорных канав, горнотехническая рекультивация и тому подобные).

Проектирование экскаваторных работ производится на стадии технического проекта, когда решаются задачи выбора наиболее целесообразных моделей экскаваторов и схем экскавации, параметров и основных показателей схем для конкретных условий; они рассматриваются в комплексе со смежными процессами (буровзрывными, транспортными и др.) для принятой технологии горных работ. Обосновывается цепочка взаимосвязанных горных и транспортных машин, обеспечивающих полный цикл производственных процессов принятой структуры комплексной механизации. Коэффициент резерва мощности и технической производительности отдельных машин по сравнению со среднечасовыми показателями их работы в соответствии с характером горного производства должен быть не менее 1,2-1,3 при разработке мягких пород и не более 1,5-1,7 при скальных породах (по В. В. Ржевскому). Наилучший экономический эффект достигается при условии полного использования мощности и производительности машин, в том числе экскаваторов, как головного оборудования, входящего в структуру; следует по возможности отдавать предпочтение одной машине взамен нескольких машин меньшей мощности, однако применение высокопроизводительной мощной машины с большой энерго- и металлоёмкостью при недостаточной её загрузке ухудшает экономические показатели работы.

Начало механизации открытых горных работ на основе экскаваторных работ относится к 70-м гг. 19 в., когда в США на месторождениях каменного угля и других твёрдых полезных ископаемых стали применять на вскрыше, а затем и на добыче одноковшовые экскаваторы типа "паровая лопата".