Скреперные работы

СКРЕПЕРНЫЕ РАБОТЫ (а. scraping; н. Schrappern, Schrapperbetrieb; ф. travaux de scrapage, travaux de raclage; и. transporte соn cuharon de arrastre, trabajos de scrapers) — совокупность выемочно(загрузочно)-транспортных работ, выполняемых скреперами или скреперными установками. Включают операции: резания мягких пород (в массиве) или черпания мелкоразрыхлённых (механических или буровзрывным способом) скальных пород; загрузки ковша скрепера и транспортирования горных пород до места доставки; разгрузки ковша и возвращения скрепера в забой. На открытых разработках скреперные работы осуществляются скреперами в забоях, которыми служат горизонтальные или слабонаклонные поверхности разрабатываемого горизонта. В первом случае выемка породы производится горизонтальными слоями, во втором — наклонными. При подходе скрепера к забою ковш опускается, а передняя его заслонка поднимается. При движении по забою скребок срезает слой (стружку) в мягких и песчаных породах до 500 мм, в плотных и разрушенных — до 150 мм.

Геометрические параметры забоев и рабочих площадок зависят от крепости пород и способов их подготовки к скреперным работам, типоразмера (вместимости ковша) скрепера, технологии скреперных работ, обеспечивающей безопасные и наиболее экономичные условия работы. Длина забоя (выбирается из условия обеспечения эффективного использования скрепера) больше или равна длине пути набора породы при полном использовании вместимости ковша машины. Для большегрузных скреперов (с ковшом вместимостью 25-30 м³) значение этого параметра равно 30-50 м. Ширина рабочей площадки в скальных и полускальных породах 50-55 м, в мягких породах 35-40 м.

В зависимости от характера скреперных работ различают технологические схемы с использованием скрепера в качестве основного, дополнительного, вспомогательного оборудования. Схему, где скреперы служат основным оборудованием, применяют на вскрышных и добычных работах при разработке пологих пластообразных залежей угля, фосфоритов (рис.1) и других полезных ископаемых, а также на россыпных месторождениях.

Отвалы вскрышных пород при этой схеме располагают как за пределами карьерного поля, так и в выработанном пространстве. Как самостоятельное оборудование скреперы выступают при проведении капитальных траншей небольшой глубины. На глубоких траншеях они применяются в комбинации с экскаваторами. В качестве дополнительного оборудования к основному скреперы используют, когда мощность вскрытия больше предельной глубины черпания экскаватора или допустимой высоты уступа. В этом случае скреперы применяют для вскрышных работ на верхнем вскрышном уступе. В качестве вспомогательного оборудования скреперы используют при необходимости зачистки кровли пласта полезных ископаемых и подошвы уступов, при сооружении дамб, устройстве дорог и планировке площадок для строительных объектов, производстве рекультивационных работ и др.

Существенное влияние на эффективность скреперных работ оказывают схемы движения скреперов (рис. 2).

Выбирают их с таким расчётом, чтобы расстояние перемещения, число поворотов и подъёмы в грузовом направлении были минимальными. Схема движения скрепера по эллиптической траектории применяется при поперечном перемещении вскрышных пород (вскрыша любой мощности) и параллельном подвигании фронтов вскрышных и отвальных работ примерно с одинаковой скоростью; схему движения по восьмёрке используют при возможности поперечного перемещения породы с укладкой её в отвал параллельно фронту работ. При поперечной и продольной разработках забоя применяется челночная схема, при разработке узких участков большой длины и значительной мощности вскрыши — схема движения зигзагами. Движение скрепера по спирали используют при расположении резервов с обеих сторон отвала, ширине последнего, равной пути разгрузки скрепера, и при разности отметок отвала и карьера не более 2,5-3 м.

Термин "скреперные работы" однозначно применим лишь на открытых разработках. На шахтах, используя скреперные установки, выполняют скреперование — перемещение отбитой горной массы из очистных забоев или на горизонте выпуска руды, куда она поступает под собственном весом. Кроме этой основной операции подобные работы включают также установку скреперных блочков и дробление (взрывное или механическое) кусков руды или породы негабаритных размеров на почве выработок скреперования. Перемещение полезных ископаемых или горных пород осуществляется по горизонтальной или слабонаклонной плоскости, реже в камерах по лежачему боку при угле падения до 30-35°. Длина доставки от 10-30 до 50-60 м и более при размере скреперной выработки по высоте не менее 1,5-1,8 м.

Скреперование выполняют как в одном, так и в изменяющихся направлениях — при последовательной доставке горной массы по двум выработкам, расположенным под прямым углом друг к другу или в широких камерах (рис. 3). Руду (или пески) доставляют в рудоспуски, в вагоны через погрузочный полок (безлюковая погрузка) или на конвейер через приёмный полок.

На шахтах за смену перемещается (одной установкой) от нескольких десятков до 300-500 иногда 600-700 т в смену.