Экскаваторный отвал

ЭКСКАВАТОРНЫЙ ОТВАЛ (а. excavator clumps; н. Baggerhalden; ф. terrils а excavateur; и. esсоmbreras formados por excavadores) — насыпь из пустых пород или некондиционных руд, создаваемая экскаваторами (механическими лопатами или драглайнами) при открытой разработке месторождений полезных ископаемых с доставкой горной массы к отвалу.

Экскаваторный отвал располагают на борту карьера на расстоянии, обеспечивающем эффективность и безопасность работы (1-2 км). Механические лопаты используют на отвалах для складирования скальных пород, драглайны — мягких. Технология отвалообразования механической лопатой заключается в экскавации разгружаемой из думпкаров породы и укладке её в отвал (рис. 1).

При этом экскаватор располагается ниже уровня железнодорожного пути на высоту разгрузки экскаватора. Порода из думпкаров разгружается в углубление, сооружаемое экскаватором. Экскавируемую породу укладывают сначала в нижний подуступ, затем в верхний. Верхний подуступ отсыпается высотой, превышающей уровень железнодорожного пути на величину усадки. После заполнения объёма в нижних и верхних подуступах отвала экскаватор перемещается параллельно железнодорожного пути на расстояние, равное шагу передвижки. После отсыпки объёма отвала вдоль всего отвального тупика железнодорожный путь перемещается средствами передвижения к откосу отвала в направлении его развития, как правило, в сторону от карьера (рис. 2).

Отвалообразование производится в полосе, ширина которой зависит от радиуса разгрузки экскаватора. Чем он больше, тем реже возникает необходимость в передвижке пути, тем производительнее работа экскаваторного отвала. Количество отвальных тупиков на экскаваторном отвале и схема его развития в плане зависит от мощности грузопотока из карьера, веса поезда (т.е. вместимости думпкаров и их количества в составе поезда) и ёмкости ковша экскаватора. Экскаваторный отвал для горных пород из карьера при использовании железнодорожного транспорта более надёжен и эффективен в эксплуатации, чем плужный отвал.

Успешный опыт применения драглайнов на экскаваторном отвале при железнодорожном транспорте позволил распространить его на отвалообразование при автомобильном транспорте (рис. 3).

В этом случае производительность повышается примерно на 30% по сравнению с бульдозерным отвалообразованием, увеличивается безопасность отвалообразования, уменьшается отчуждение земли под отвалы пустых пород при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Технология отвалообразования при автомобильном транспорте заключается в разгрузке горных пород из самосвалов по контуру отвального фронта на безопасном расстоянии от откоса и в специальные углубления, как при отвалообразовании при железнодорожном транспорте. Драглайн, располагающийся на площадке ниже уровня отвала, экскавирует породу из углубления и укладывает её в нижний и верхний ярусы отвала.

В конце 80-х гг. практически на всех карьерах страны с железнодорожным транспортом использовались экскаваторные отвалы. Впервые идея использования экскаватора при отвалообразовании была осуществлена на отвале Центрального рудоуправления треста "Союзасбест" в 1943. В 1945 был организован экскаваторный отвал на разрезах комбината "Свердловскуголь".

Пути совершенствования экскаваторных отвалов связаны с применением новых схем отвалообразования, экскаваторов с увеличенными рабочими параметрами и повышением степени использования отвальных тупиков.