Экскаваторы

Для погрузки породы в камерах мощных пологих месторожде­ний, а также при проведении выработок большого сечения успешно применяют одноковшовые экскаваторы типа прямой механической лопаты. При этом в ряде случаев для работы в подземных условиях используют обычные маломощные универсальные полноповорот­ные строительные экскаваторы типов Э652, Э801 с ковшом ем­костью 0,65—1,25 м³, комплектуемые сменным оборудованием крана, прямой и обратной лопат. Основными недостатками строи­тельных экскаваторов являются большие габариты и неприспособ­ленность к эксплуатации в подземных условиях, не могут пере­мещаться по подземным выработкам, не разбираются на транспор­табельные блоки, их монтаж и демонтаж в подземных условиях чрезвычайно затруднены.

К подземным экскаваторам предъявляется ряд дополнительных требований: обеспечение высокой производительности (до 500 т/смену) при небольших габаритах, позволяющих не только работать в небольших камерах, но и транспортировать машину по горным выработкам, высокая маневренность, способность грузить негабаритные куски и зачищать почву, обеспечивать без­опасность и комфортность работы машиниста.

Специализированными подземными экскаваторами являются Э6514, Э7515, ЭП1 и ЭПГ1 и другие, технические характеристики которых приведены в табл. VI. 1.

Экскаватор ЭП1 предназначен для очистных забоев подземных рудников. С его помощью можно грузить горную массу кусковатостью до 800 мм в камерах высотой не менее 6 и шириной не менее 10 м.

Рабочее оборудование экскаватора ЭП1 (рис. VI. 1) помимо сварного ковша 4 емкостью 1 м³, рукояти 3 с жестким напором и стрелы 1, состоящей из двух продольно сваренных из листового проката балок коробчатого сечения, включает в себя головные и стрелковые блоки 2 и 5, тяговые цени 6 напора и механизм 8 открывания днища 7 ковша. Нижний конец стрелы шарнирно крепится к поворотной платформе, а верхний – поддерживается стреловыми канатами 9, проходящими через блоки 5. Подъемное усилие на ковше создается с помощью подъемных канатов 10, переходящих через головные блоки 2. Напорное усилие на ковше создается механизмом напора, привод которого расположен на поворотной платформе, а исполнительный механизм – на стреле. Передача крутящего момента на исполнительный механизм осу­ществляется тяговой цепью 6. В качестве привода механизма открывания днища ковша служит пневмоцилиндр. Закрывание ковша происходит автоматически при его опускании.

Конструктивными особенностями экскаватора ЭП1 являются: возможность его разборки на отдельные транспортабельные узлы; уменьшенные габариты по сравнению с другими экскава­торами данного типа (емкостью ковша 1 м³); защита бронирован­ными листами рабочего места машиниста и задней части машины; усиленное освещение призабойного пространства; применение легированных сталей для изготовления наиболее нагруженных узлов и деталей и т. д.

Рис. VI. 1. Подземный экскаватор ЭП1

Производительностью экскаватора называют объем горной массы, отгруженной за единицу времени. Различают теоретиче­скую, техническую и эксплуатационную производительности экскаваторов.

Теоретическая производительность Q (м³/ч) определяется по формуле

где q — емкость ковша, м³; п — число циклов работы экскаватора в минуту, 1/мин; Т_о — теоретическая длительность цикла, с.

Техническая производительность Q_тех (м³/ч) определяется с учетом свойств разрабатываемых пород и потерь времени на пере­мещение экскаватора из одного забоя в другой:

где k_н = 0,8÷1,1 — коэффициент наполнения ковша; k_р = 1,1÷1,5 — коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора; t_р — время работы экскаватора из одного положения, с; t_п — время на одну передвижку экскаватора, м.

Эксплуатационная производительность Q_э (м³/ч) составляет

где k_м – коэффициент машинного времени.

Повышения производительности подземных экскаваторов можно добиться сокращением длительности цикла работы благо­даря более рациональной расстановке оборудования, уменьше­нием угла поворота и совмещением отдельных операций, а также лучшим дроблением горной массы, при котором увеличивается коэффициент заполнения ковша и сокращается длительность цикла в связи с более быстрым его заполнением.

Не менее важным являются организация обслуживания и ре­монта, высокая квалификация обслуживающего персонала и соблюдение правил эксплуатации и техники безопасности всеми рабочими, находящимися в забое при ведении работ. В частности, во время работы, экскаватор должен быть заземлен и гусеницы его заторможены. При остановке экскаватора или ведении каких-либо работ на рабочем оборудовании ковш должен быть опущен на породу. При перемещении экскаватора путь для его движения должен быть спланирован, а ковш опорожнен и подтянут к стреле.