Приветствую Вас Гость • Регистрация • Вход
Четверг, 8.12.2016


Горная техника и оборудование


Сырьё ― хлеб мировой экономики. Войны, где кровь рекой, теперь начинаются не ради порабощения или новых земель, а ради территорий, богатых природными ресурсами. Львиную долю используемых природных ресурсов составляют полезные ископаемые. А освоение и использование недр ― сфера деятельности человека, именуемая "горным делом". Освоение и использование полезных ископаемых невозможно без их добычи и транспортировки, а именно это является назначением горного оборудования.

 

Способы добычи полезных ископаемых

Одни полезные ископаемые залегают близко к поверхности земли, другие находятся глубоко внутри земной коры. Естественно, что близкозалегающие ресурсы рентабельнее добывать, сняв поверхностный слой покрывающих их осадочных пород. Глубинные (кроме нефти и газа) полезные ископаемые выгоднее добывать в толще земли, а потом подавать на поверхность для обогащения. Соответственно, способов добычи природных ресурсов два:

  • - открытый способ;
  • - закрытый (шахтный) способ.

Нефть и газ в этой классификации стоят особняком, их добыча не похожа ни на один из этих способов.

Понятно, что техника для добычи разными способами будет отличаться. Ведь под землёй стеснённые обстоятельства разработки ископаемых, поэтому и техника будет иметь небольшие размеры, особенно по высоте. И, наоборот, чем большие размах стрелы и грузоподъёмность у карьерной техники для открытого способа добычи, тем выгоднее и удобнее процесс разработки.

 

Техника для открытых горных работ

Сейчас лишь пятая часть полезных ископаемых добывается шахтным способом, потому горная техника в большей степени ориентирована на открытый способ добычи. Различают два разных подхода к открытому способу, отличающиеся между собой площадью вскрытия карьеров. В одном случае вскрыша (горные осадочные породы на мощном пласте полезного ископаемого) удаляется единовременно со всего пласта, в другом ― на небольшом его участке. Техника, работающая на них, будет отличаться технологическими особенностями и размерами.  Простой пример: на большом карьере вскрыша грузится ковшом механизированной лопаты в самосвал, который отвозит её далеко в отвал за пределы карьера; в другом случае  один большой драглайн снимает и перемещает вскрышу в отвал на уже выработанный участок.

Добываемые горные породы могут быть очень крепкими, тогда проводятся буровзрывные работы. Для бурения взрывных скважин применяются буровые станки трёх типов:

  • - имеющие резцовый буровой инструмент;
  • - станки шарошечного бурения;
  • - станки ударно-вращательного бурения.

Выбор нужного зависит, в основном, от крепости горной породы. В скважину закладывается необходимый для взрыва заряд. Взрыв производится дистанционно либо радиоимпульсом, либо передачей по проводам электрического разряда.

Непосредственно выемка и транспортировка полезных ископаемых происходит разными машинами, выбор которых зависит от масштабов добычи, механических свойств горных пород, желаемой производительности труда. Да, можно добычу вести обыкновенными экскаваторами и отвозить добытое на обыкновенных самосвалах, но производительность разреза или карьера намного выше, если используются Горнотранспортные комплексы.

 

Горнотранспортные комплексы

Они включают буровое оборудование, погрузочные средства (погрузчики и экскаваторы), транспорт для карьеров (большегрузные самосвалы и железнодорожные составы), вспомогательную технику (бульдозеры, топливозаправщики, ковшовые погрузчики), дорожную технику (рыхлители, скреперы, грейдеры, фрезерные комбайны, катки, пескоразбрасыватели), внутрикарьерные склады.

Некоторые виды оборудования в этих комплексах могут быть разными на разных разрезах, но наиболее производительны те, которые включают в себя одновременно транспортно-отвальный мост, роторные или многоковшовые цепные экскаваторы и абзетцеры.

Транспортно-отвальный мост представляет собой самоходный агрегат, дающий возможность транспортировать вскрышные полезные ископаемые от экскаваторов по кратчайшему пути во внутренние отвалы карьера. Опоры этого моста оборудованы гусеничным (но чаще колёсно-рельсовым) механизмом для передвижения. Перемещается он вдоль фронта работ той стороной, с которой идёт загрузка. Опоры моста, в которые встроены ходовые тележки, перемещают мост таким образом, что противоположная сторона моста движется либо веерообразно, либо параллельно. Длина моста бывает трёх размеров (180, 225, 272 м), длина отвальной стрелы ― тоже трёх (75, 125, 191,5 м). Ширина ленты моста до 2,75 м, скорость транспортирования ― до 10 м/сек, производительность моста ― до 36000м3/час. На мосту могут находиться несколько ленточных транспортёров. Они производят промежуточную отсыпку для создания предотвалов. Обычно экскаваторы подают породу с двух или трёх уступов.


Роторные экскаваторы в качестве рабочего инструмента имеют ковши, закреплённые на роторном колесе. Это машины непрерывного действия, имеющие большую мощность и производительность.

Цепные ковшовые экскаваторы работают практически по тому же принципу, что и роторные, но ковши закреплены не на колесо, а на цепь, первые и последние звенья которой сцеплены между собой.  Непрерывность действия важна и для роторных, и для цепных экскаваторов, чтобы "не прогуливал" транспортно-отвальный мост.

Абзетцер является многоковшовым экскаватором для складирования в отвалы и  (или) для быстрой загрузки полезного ископаемого в железнодорожные составы.

Стоит отметить, что конструкция транспортно-отвального моста уникальна, материалоёмка и наукоёмка, потому очень дорога. Ввиду этого комплексы с таким мостом не имеют широкого распространения.

 

Другие способы открытых работ

Эти способы применяются для разработки россыпей. Все они связаны с промывкой в воде:

  • - проточная промывка, основанная на том, что более лёгкие частицы горных пород смываются водой в первую очередь, тяжёлые же частицы остаются на дне лотка. К этому методу относится и промывка руками старателей, практически изжившая себя;
  • - напорный гидроразмыв, где вода под большим напором размывает породу, пульпа стекает в промывочные желоба, где тяжёлые минералы и оседают;
  • - драгирование, когда установленные на драге землечерпалки или земленасосы берут промывочный материал со дна или разрушая берега водоёма. Пульпа транспортируется чаще всего на барабан, внутри которого за счёт центробежных и центростремительных сил происходит разделение горных пород.

 

Техника для закрытых горных работ

Условия добычи полезных ископаемых шахтным способом сильно отличаются от условий добычи открытым способом. Поэтому и техника будет значительно отличаться. Этот класс машин делится на несколько видов, каждый из которых выполняет при подземных работах определённые функции:

  • - бурильное оборудование;
  • - очистное оборудование;
  • - проходческое оборудование;
  • - оборудование для шахтного подъёма;
  • - вспомогательное оборудование.

 

Бурильное оборудование для шахт

Эти механизмы в зависимости от метода бурения будут иметь разный вид. Вращательный и ударно-вращательный методы понятны нам из открытого бурения.

Но, например, для разрушения особо прочных пород и бурения в мёрзлых грунтах применяется огневое бурение. Суть его в том, что газовая горелка разогревает породу до двух тысяч градусов, в результате чего она трескается и измельчается. Раскалённая газовая струя создаётся из распылённого керосина и кислорода.

При гидравлическом бурении установка подаёт под огромным давлением тонкую струю воды. Вылетая со сверхзвуковой скоростью, она разрушает породу. Чаще всего применяется для мягких грунтов, по эксперименты показали, что метод действенен и на скальных породах.

Электрогидравлическое бурение подразумевает разрушение пород гидравлическими ударами, происходящими благодаря пропусканию сквозь воду тока высокого напряжения. При этом порода должна находиться между контактами.

При взрывобурении в скважину непрерывно подаются окислитель и горючее (ВВ). Затем туда через короткие промежутки времени (2-3мин) подаются твёрдые заряды, воспламеняющие взрывчатое вещество. Горная порода в результате разрушается узконаправленным взрывом.

Существуют также ультразвуковые буровые установки, разрабатываются плазменные.

 

Очистные механизмы

Это машины, одновременно разрушающие пласты полезного ископаемого и загружающие его в транспорт. К ним относятся выемочные машины, такие как очистной комбайн и струговая установка. Они отличаются по функциям и внешнему виду.


Если комбайн предназначен для работы в толстых и средних пластах, и после его работы часть ископаемого остаётся, то струговая машина


способна убирать даже маломощные горизонтальные пласты и то, что остаётся после комбайнов. Струговые машины улучшают эффективность добычи в забое.

Проходческий щит ― машина более универсальная. Если передней частью он разрушает породу, то в заднем его отсеке в это время сооружается постоянная крепь, удерживающая стены и потолок выработки.


 

Проходческое оборудование

Оно включает в себя проходческие комбайны, шахтные погрузчики, подземные экскаваторы.


Проходческие машины отличаются от аналогичных очистных масштабом работ. Если проходческий комбайн обеспечивает, в основном, производительность забоя, то забота очистного комбайна ― постараться полностью выбрать из забоя полезное ископаемое.

Шахтные погрузчики и шахтные экскаваторы также отличаются между собой производительностью, кроме того погрузчики намного маневреннее. Но погрузчик не предназначен для погрузки крупнокусковой руды, зато с этим хорошо справляется подземный экскаватор. Следует учесть, что подземные машины работают в стеснённых условиях, поэтому имеют "приземистый" вид.

 

Механизмы шахтного подъёма

Это оборудование предназначено для спуска и подъёма людей, оборудования, вагонеток с породой и т.д.


Клеть шахтная ― это кабина, движущаяся по наклонному или вертикальному шахтному стволу, где и размещают всё вышеперечисленное.

Копер эксплуатационный ― горнотехническое пространственное сооружение в верхней части шахты или на поверхности земли. На нём располагается всё оборудование, обеспечивающее перемещение клети и выгрузку горной добычи на земную поверхность.


 

Вспомогательное оборудование для шахт

К нему можно отнести все приборы, механизмы и машины, которые могут упростить, обезопасить работу под землёй, создать условия для повышения производительности труда. Сюда входят:

  • - шахтные лебёдки, обеспечивающие поднятие умеренных тяжестей на небольшую высоту;
  • - механизированные крепи, металлические самопередвигающиеся, служащие для поддержания пород кровли забоя;
  • - закладочный комплекс, то есть совокупность оборудования и сооружений для механизации закладки выработанного пространства, чтобы оно не завалилось;
  • - кабелеукладчики цепные, служащие для работы с электрокабелями и шлангами;
  • - вентиляторы шахтные, для обеспечения воздухом всех горных выработок и т.д.

 

Без горной техники не может быть промышленных масштабов добычи природных ресурсов, старательство же – путь в средние века…


Еще про похожую технику:

- Компрессоры. Типы и виды.

- Буровое оборудование

- Землеройные и планировочные машины

- Техника для бестраншейной прокладки коммуникаций

- Экскаваторы. Полная классификация.

- Помпы, насосы

- Оборудование для котлованных и подземных работ

- Измерительная техника, геодезические приборы, георадары

- Электрогенераторы, передвижные электростанции, электродвигатели


загрузка...