Техника - молодёжи 2007-02, страница 8
ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОЗРЕНИЕ В повседневной жизни нас окружает масса предметов и вещей, в создании которых использовались горные машины — экскаваторы. Из недр мы добываем руду для получения металлов, сырьё для цементной промышленности, уголь для энергетики и коксохимии и многое-многое другое. Экскаватор на добыче полезных ископаемых — это первая машина на самом начальном этапе длительного и сложного процесса создания самых различных изделий... При прочтении этих строк у многих в воображении нарисуется картинка с оранжевым гидравлическим экскаватором, который роет котлован под фундамент нового дома в соседнем дворе. Однако в этой статье речь пойдёт о другом оборудовании. Мы познакомимся с настоящими исполинами, с самыми большими наземными самоходными машинами на нашей планете — вскрышными карьерными экскаваторами! Чтобы добраться до полезного ископаемого и выбрать его, т.е. отгрузить для дальнейшей переработки, надо вскрыть это самое полезное ископаемое — провести вскрышные работы, которые включают в себя перемещение пустых покрывающих пород на необходимое расстояние (во временные или постоянные отвалы). Затем проводится добыча полезного ископаемого с его погрузкой и транспортировкой. Отработка породного массива и добыча проходит ступенчато — уступами. Высота уступов зависит от многих факторов, в том числе и от параметров используемого оборудования. Отношение объёма отрабатываемых вскрышных пород, к объёму (или массе) добываемого полезного ископаемого за период называется коэффициентом вскрыши и является важнейшим технологическим показателем горного предприятия. Основную работу при перемещении пород выполняют экскаваторы. Их можно условно разделить на добычные и вскрышные. В свою очередь, и те, и другие, делятся на одноковшовые, цикличного действия (механические лопаты, драглайны, гидравлические) и на многоковшовые, непрерывного действия (роторные, цепные и др.). Мы остановимся на одноковшовых вскрышных экскаваторах. Применительно к одноковшовым экскаваторам определение Эксказавры хх века Владимир ПЕРЕЛЫГИН к. т. н.. горный инженер «вскрышной» подразумевает, что агрегат имеет значительные радиусы черпания и разгрузки и не предназначен для погрузки отрабатываемой породы в транспорт. В основном экскаваторы этого типа используются для перемещения вскрышных пород от забоя (место копания) сразу в выработанное пространство — внутренний отвал — или для перевалки пород на самих отвалах. Почти все драглайны относятся к вскрышным экскаваторам. А вот среди механических лопат это отдельное семейство — вскрышные механические лопаты. Прообраз современной механической лопаты был запатентован американским изобретателем Оти-сом ещё в начале XIX в., и с тех пор конструкция не претерпела принципиальных изменений. Лебёдка подъёма рукояти с ковшом, напорный механизм — вот основные составляющие рабочего оборудования. Название «механическая лопата» как нельзя лучше отражает суть конструкции экскаватора. Передний конец рукояти с ковшом движется вверх под действием подъёмного каната, одновременно подаётся на забой механизмом напора, ковш вгрызается в массив и снимает стружку грунта. Затем экскаватор поворачивается на выгрузку, днище ковша открывается и грунт высыпается, освобождая ковш. Экскаватор опять поворачивается к забою, и цикл повторяется. В XX в. человечество стало геологическим фактором. Поворачивались вспять реки, сокрушались горы, под проливами возводили многокилометровые тоннели. Люди научились создавать подвластных себе механических монстров, с помощью которых осуществляли самые сумасшедшие проекты по переустройству родной планеты. Естественно, прогресс не оставил и горных работ. Карьерный экскаватор, подчиняясь воле дерзких конструкторов, трансформировался, увеличивался в размерах и массе, опережая воображение. Концепция развития горной промышленности в 1960 — 1970-х годах подразумевала опережающее развитие открытого способа разработки месторождений. Именно простая бестранспортная система разработки вскрышной толщи с экскавацией пород в выработанное пространство, потребовала создания и применения мощных вскрышных экскаваторов, размеры которых позволили бы перемещать породу на значительное расстояние. Учитывая определённые горно-гео-логические условия ряда месторождений, многие, специалисты считали более перспективным создание сверхмощных вскрышных механических лопат, нежели драглайнов. Обсуждались такие преимущества механической лопаты, как лучшая приспособленность к экскавации крепких, разрыхлённых скальных пород, лучшая геометрия забоя, высокий коэффициент использования ковша и др. Первыми на путь построения гигантских механических лопат вышли разработчики США. Уже в 1936 г. фирмой «Bucyrus-Erie» был выпущен экскаватор серии 950В, следом — 1050В, но это было только начало. В 1956 г. на угольном разрезе под управлением «Наппа Division of Consolidated Coal company» в Огайо начал работу Marion 5760 «Mountaineer» с ёмкостью ковша 45,6 м3 и длиной стрелы 45,4 м. По тем временам машина поражала своими размерами (полная высота — 46 м). Это был первый сверхмощный вскрышной экскаватор массой более 2500 т. Он эксплуатировался вплоть до 1979 г. Машин серии 5760 было построено несколько («Big Dipper», «Big Paul»), они незначительно отличались ёмкостью ковша и длиной стрелы. Следующая легендарная машина— Bucyrus-Erie 1850В «Big Brutus» с ковшом ёмкостью 69 м3 и длиной стрелы 45,5 м была введена в работу в 1962 г. на одном из угольных разрезов «Pittsburs and Midway coal Mining Со.» в Канзасе. Это единственный сохранившийся до наших дней экскаватор 1850В, он работал до 1974 г., а в 1984 г. был передан в музей-мемориал на радость многочисленным туристам. Одновременно в Кентукки для компании «Piabody» монтировался 3850В «Big Hog» с ковшом 88 м3 и 6 2007 №02 ТМ |
