Тракторно-скреперные агрегаты на открытых горных работах за рубежом

Новое - это хорошо забытое старое.

Журнал «Колыма», №4, 1971

От редакции сайта zolotodb.ru. По нашему мнению в статье 1971 года есть рациональное зерно. Применение скреперов при вскрыше позволяет сократить расход солярки на кубометр горной массы. В современных условиях высоких цен на дизтопливо это может снова стать привлекательным.  Будем благодарны, если кто-то поделится современным опытом применения скреперов на горных работах. 

По данным зарубежной печати [1–13] при вскрытии и эксплуатации месторождений в определенных условиях более эффективно применение большегрузных скреперов. Особенно широко скреперы применяются в США, Франции, Австралии. Ряд фирм, разрабатывающих различные месторождения полезных ископаемых и ведущих дорожное и гидротехническое строительство, во все возрастающем масштабе используют для производства вскрышных и зем­ляных работ мощные прицепные и самоходные скреперы. Грузоподъемность их составляет от 20 до 360 т при емкости ковшей 19–57 м³ (см. табл.).

Ведется также разработка моделей скреперов с емкостью ковшей 80, 90 и 120 м³, которые предпо­лагается использовать как с одним тягачом, так и по системе многих тяговых единиц (скреперные поезда).

Опыт эксплуатации различных типов скреперных агрегатов показывает, что наиболее эффективно применение самоходных скреперов с дизель-электрическим приводом и мотор-колесами. Скреперы и скреперные поезда с мотор-колесами на пневматике обладают свойствами гусеничного трактора-тягача (максимальное усилие тяги на малой скорости) и автомобиля (высокая скорость с грузом и без него). В транспортном положении скорость скреперов с приводом от мотор-колес составляет 32–70 км/час.

По сравнению с прицепными скреперами самоходные при одной и той же емкости ковша обеспечивают повышение производительности на 75–90% и снижение стоимости разработки 1 м³ вскрыши (транспортирование на расстояние до 2 км) на 30–50%. При увеличении емкости ковша самоходного скрепера себестоимость разработки грунта снижа­ется в среднем на 35–45%.

Для облегчения набора породы в ковш скрепера применяют тракторы-толкачи с мощностью двига­телей 375–900 л.с. и элеваторный подъем грунта. При этом производительность скреперов увеличи­вается на 50–80%. Кроме того, производительность скреперов увеличивают (осо­бенно при работе на пере­увлажненных грунтах или с большим содержанием валу­нов) посредством следующих мероприятий: предварительно­го рыхления наносов; набора грунта на малых скоростях движения тягачей с целью по­лучения максимальных тяго­вых усилий; заполнения ковша на прямом пути и на укло­не; оснащением режущей кром­ки ковша скрепера рыхлительными зубьями на грунтах IV и V категорий; ступенчатой уста­новкой ножей скрепера при разработке вязких и влажных грунтов.

Как правило, в благоприят­ных условиях скреперы по рен­табельности и производитель­ности труда превосходят одно­ковшовые экскаваторы с различными видами колесного транспорта горной массы [1, 2, 3, 4].

За рубежом накоплен значительный опыт исполь­зования большегрузных скреперов при выполнении различных земляных и вскрышных работ.

Гравийная компания Black разрабатывает за­лежь гравия мощностью 2–4 м. По сравнению с ра­нее используемыми ими одноковшовым экскаватором и самосвалами скреперная разработка при одинаковых капитальных затратах позволила за счет уменьшения эксплуатационных расходов сни­зить стоимость разработки 1 м³ гравия в среднем на 30% [5].

Гипсовая компания (штат Оклахома) использует для производства вскрышных работ на карьере скреперный комплекс системы Evclid (емкость ковша — 19 м³, средняя часовая производительность — 264 м³). Стоимость выполнения вскрышных работ сократилась при этом на 40% [6].

Компания F. Jackson Construction Со произве­ла скреперами вскрытие залежи каолина, поскольку вследствие обильных дождей вывозка автосамосва­лами очень усложнилась и повысилась стоимость разработки 1 м³. В этих условиях применение скре­перов позволило вскрыть залежь не только в более короткие сроки, но и при меньшей стоимости разра­ботки 1 м³. При дальности транспортирования 600 м три скрепера с емкостью ковшей по 15 м³ каждый вскрыли на глубине 21 м залежь каолина, перевезя в отвалы 60 млн м³ породы. Производительность труда по сравнению с применением мехлопат и автосамосвалов повысилась на 90% [7].

Считается, что экономически целесообразно при­менение скреперов при расстоянии транспортиров­ки от 400–800 до 2000–3000 м, в зависимости от емкости ковша. Однако известны случаи эффектив­ного применения скреперов на вскрышных работах при транспортировке пород и на большие расстоя­ния.

Так, компания Lee and Sharpe (штат Ю. Каро­лина, США) успешно использует для транспорти­ровки грунта скреперы Cat631B с ковшом емкостью 23 м³. Максимальное расстояние транспортировки достигало при этом 17 км [8].

Беспрецедентным случаем в практике производ­ства горнокапитальных работ является строитель­ство глубокого меднорудного карьера Twin Buttes в США (штат Аризона). Вскрышные работы здесь самые большие и необычные с использованием скре­перов в сочетании с конвейерным транспортом пус­тых пород в отвалы при проектном объеме горно­капитальных работ 200 млн т, фактическом — 260 млн т [9, 10].

Вскрышные породы по карьерному полю мощно­стью 140 м представлены в основном песком и гра­вием с небольшим процентом валунов. Выбор обо­рудования был произведен после тщательной тех­нико-экономической оценки многочисленных вари­антов разработки, предусматривающих использо­вание различного оборудования. Сложность выбора оборудования обусловливалась рядом факторов: большой глубиной разработки и объемом вскрыва­емых пород, высокими транспортными расходами по перемещению пород в связи с большими размерами карьерного поля в плане и значительной высотой подъема грунта.

После оценки рассмотренных вариантов (мехлопаты, роторные экскаваторы, фронтальные погруз­чики с различными видами транспорта) для веде­ния вскрышных работ была принята схема скре­перы — ленточный конвейер — вагоны — самосва­лы с донной разгрузкой. При работе под уклон и на подъем в 3–14° скреперы за один проход переме­щали на расстояние 600 м 72–75 т грунта каждый. Разгрузка скреперов производилась с эстакады в бункер, из которого породы поступали на наклон­ный конвейер и транспортировались на дневную по­верхность. Применение на строительстве карьера скреперов дало возможность уменьшить капиталь­ные затраты, снизить стоимость разработки 1 м³, повысить производительность труда, сократить про­должительность строительства карьера.

Для выполнения земельных работ широко использует скреперы строительная фирма Henlins (Франция). Удаление 850 тыс. м³ породы, состоящей из гальки, гравия и валунов, из русла строящегося канала показывает, что скреперы могут успешно применяться на карьерах для экскавации и транспортирования мелковзорванной скальной массы. При этом производительность скрепера, по данным практики, снижается на 5–15% [11].

С целью увеличения производительности при ра­боте по сложным грунтам, фирмы, выпускающие скреперное оборудование, начинают изготовлять агрегаты, способные работать по наносам, содержа­щим большой процент включений известняка, угля и других кусковатых материалов [12, 13].

Пример эффективного использования скрепе­ров — разработка марганцеворудного месторожде­ния в Австралии. При мощности покрывающих по­род 40 м производительность карьера составляет 400 тыс. т.

Таким образом, успешный опыт эксплуатации скреперов в различных горногеологических и клима­тических условиях при выемке пород с наличием крупнокусковатых включений и использование скреперов в качестве транспортирующих машин сви­детельствует о высокой универсальности данного оборудования. Полученные при этом технико-эконо­мические данные указывают на эффективность и перспективность применения скреперов в качестве основного землеройного оборудования при ведении вскрышных работ на современных карьерах, а так­же при дорожном и гидротехническом строитель­стве. Простота конструкции и отсутствие трудоем­ких подготовительных операций дают возможность начать производство вскрышных работ в кратчай­шие сроки, а небольшие капитальные и эксплуата­ционные затраты позволяют значительно снизить стоимость разработки 1 м³.

В последние годы скреперная разработка мяг­ких пород получает все большее признание и рас­пространение и в СССР. Качественное развитие отечественного машиностроения позволяет сейчас изготовлять мощные и самоходные скреперы большой производительности и грузоподъемности. Примером тому служит создание Челябинским заводом им. Колющенко самоходного скрепера ДЗ-67 с ковшом емкостью 25 м³ [14].

При оценке перспектив развития скреперного оборудования в нашей стране и определений областей его рационального применения необходимо учитывать следующее:

- возможность совместной работы скреперных агрегатов с различного рода транспортными установками, что значительно расширит область их применения как выемочного оборудования;

- создание новых моделей мощных и быстроходных тягачей к скреперным агрегатам позволит расширить область их эффективного применения в качестве транспортирующих средств;

- увеличение емкости ковша скреперного агрегата и продление вскрышного сезона значительно повысить их производительность;

- повышение скорости движения скреперного агрегата, увеличение емкости ковша, создание условий для его круглогодичной работы позволит значительно снизить стоимость разработки 1 м³ и тем самым повысить конкурентоспособность скреперного оборудования.

Совокупная оценка рассмотренных качественных факторов, присущих скреперному оборудованию, дает основание считать, этот вид горнотранспортного оборудования имеет большое будущее при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.

Опыт успешного применения скреперов в зарубежной практике ведения горных работ указывает на имеющиеся предпосылки для дальнейшего развития и совершенствования этого типа оборудова­ния с целью использования его в широких масшта­бах при строительстве и эксплуатации крупных и высокопроизводительных современных карьеров.

-1+0

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница