4.2 Выбор средств механизации работ на карьере

4.2.1 Выбор станка для бурения скважин

Все горные породы по трудности разработки условно делятся на пять групп: к первой группе относятся горные породы с коэффициентом крепости по шкале М.М. Протодьяконова до 1-2, ко второй от 2 до 6, к третьейот 6 до 10, к четвертойот 10 до 14, к пятойот 14 и выше.

Горные породы первой группы разрабатываются непосредственно механическими средствами без предварительной подготовки. Горные породы, относящиеся к последующим четырем группам, разрабатываются только после их предварительного рыхления. Наиболее распространенным способом подготовки горных пород к выемке является буровзрывной способ.

Тип бурового станка выбирается в соответствии с физико-механическими свойствами пород, рабочими параметрами выемочно-погрузочного оборудования и производительностью карьера по горной массе. При ориентировочных расчетах можно пользоваться данными табл. 4.3.

Таблица 4.3 Техническая характеристика станков для бурения

Способ бурения	Тип станка	Диаметр скважины, мм	Производительность в смену, м/смену	Коэффициент крепости
Роторный	СБР-125	110, 125	100	2-4
	СБР-160	160, 200	80	4-6
Шарошечный	СБШ-160	160	80	6-10
	СБШ-200	214	60	6-12
	СБШ-250	243	40	10-14
	СБШ-320	320	30	12-16
	СБШ-400	400	25	6-10
Пневмоударный	СБУ-125	105-125	25	10-16
	СБУ-150	155	30	12-18
	СБУ-200	200	35	12-18
Огневой	СБО-2	180-220	30	16-20
	СБО-5	180-220	30	16-20

4.2.2 Выбор экскаватора

При выборе типа экскаватора необходимо учитывать, что при выемке пород вскрыши и полезного ископаемого с предварительным рыхлением и погрузкой их в транспортные средства основным выемочно-погрузочным оборудованием являются карьерные мехлопаты (ЭКГ).

Вскрышные мехлопаты и драглайны применяются в основном для непосредственной перевалки мягких или взорванных вскрышных пород в выработанное пространство. В данном случае на выбор типа экскаватора влияют физико-механические свойства пород, производительность карьера по горной массе и мощность наносов.

Выбор карьерного экскаватора производится в зависимости от годовой производственной мощности на основании данных табл. 4.4

Таблица 4.4 Выбор карьерного экскаватора

Тип экскаватора	Годовая добыча полезного ископаемого или пород вскрыши, млн. т/год
ЭКГ3,2; ЭКГ4у	до 3
ЭКГ-4,6; ЭКГ5	3-5
ЭКГ-6,3; ЭКГ-6,3у; ЭКГ-8И	5-9
ЭКГ-12,5; ЭКГ-20	более 9

Технические характеристики наиболее распространенных экскаваторов приведены в табл. 4.5.

4.2.3 Выбор средств транспорта

Выбор вида транспорта для конкретных условий открытой разработки производится с учетом элементов залегания полезного ископаемого и параметров месторождения, величины грузооборота, свойств горных пород, расстояния и направления перемещения, глубины карьера, способа вскрытия и эксплуатации месторождения, срока существования карьера.

В настоящее время на карьерах преимущественное распространение имеет железнодорожный транспорт с локомотивной тягой и автомобильный.

При разработке горизонтальных и пологих месторожденийдля транспортировки полезного ископаемого применяется, как правило, локомотивный транспорт.При этом породы вскрыши переваливаются непосредственно в отвал.

При разработке месторождений наклонного и крутого паденияв карьерах с глубиной до 150 м применяется локомотивный транспорт, с больше глубинойавтомобильный.

При выборе средств железнодорожного транспортанеобходимо учитывать следующее. На карьерах с грузооборотом 10-20 млн. т / год и более распространение получилиэлектровозыпостоянного тока массой 100-150 т. На карьерах с грузооборотом 30-50 млн. т / год целесообразно применять электровозы постоянного тока напряжением 3000 В и переменного тока напряжением 10000 В, что позволяет увеличить скорость движения поездов, сократить потери энергии и расход металлов на контактную сеть. В глубоких карьерах резкое увеличение преодолеваемых подъемов (до 55⁰/₀₀), полезной массы поезда и снижение затрат на перевозки достигается при использованиитяговых агрегатов. Область рационального использованиямагистральных тепловозовсцепной массой 150-180 т ограничивается карьерами с грузооборотом до 25 млн. т/год и глубиной до 100, а тепловозов сцепной массой до 70 ткарьерами с грузооборотом до 5 млн. т / год.

Технические характеристики локомотивов приведены в табл. 4.6.

Таблица 4.6 Технические характеристики локомотивов

Тип локомотива	Марка	Сцепная масса, т	Напряжение сети, В	Скорость движения, км / ч
Электровозы	EL2	100	1500 (АС)	30
	EL1	150	1500 (АС)	30
	21E; 26Е	150	1500 (АС)	28
	Д-94	180	10000 (DС)	30
Тяговые агрегаты	ПЭ-2М	368	1500/3000 (АС)	13,6/28,9
	ПЭ-3Т	372	3000 (АС)	29,5
	EL10	366	10000 (DС)	25,7
	ОПЭ-1	360	10000 (DС)	30
	ОПЭ-2; ОПЭ-1А	372	10000 (DС)	29,5
Тепловозы	ТГМ-23	44	-	30
	ТГМ-6А	90	-	40
	ТГМ-4А	68	-	27
	2ТЭ-121	150	-	27
	ТЭМ-3	120	-	11,1
	ТЭМ-12	100	-	10

Примечание. АС – электровозы постоянного тока;DC– электровозы постоянного тока.

Для перевозки полезного ископаемого широко используются полувагоны типа «гондола» и частично типа «хоппер» (табл. 4.7). Для перевозки вскрышных пород применяются саморазгружающиеся вагоны-думпкары с односторонней и двусторонней разгрузкой.

Таблица 4.7 Техническая характеристика вагонов

Тип	Марка	Грузоподъемность, т	Вместимость кузова, м^3	Масса тары, т	Коэффициент тары
Полувагоны	ПС-63	63	72,5	22	0,34
	ПС-94	94	106	31	0,33
	ПС-125	125	137,5	43,3	0,35
	П-90	90	91,2	36	0,40
	П-94	94	104	31,6	0,34
Думпкары	4ВС-50	50	23,2	30,2	0,6
	6ВС-60	60	26,2	29	0,484
	2ВС-105	105	48,5	48	0,45
	ВС-136	136	68	67,5	0,5
	2ВС-180	180	58	68	0,38

Основными средствами автотранспортаявляются автосамосвалы, колесные автотягачи с прицепами и полуприцепами, гусеничные тракторные тягачи с прицепами, дизель-троллейвозы и дизель-электрические карьерные автопоезда (табл. 4.8).

Таблица 4.8 Техническая характеристика карьерного автотранспорта

Тип автотранспорта	Грузоподъемность, т	Максимальная скорость движения, км/ч	Ширина кузова, м	Мощность карьера по горной массе, млн. т / год
Автосамосвалы
МАЗ-5549	8	75	2,5	до 5
КРАЗ-256Б	12	62	2,64
МоАЗ-6507	20	50	3,255	5-10
БелАЗ-540	27	55	3,48	10-15
БелАЗ-548	40	50	3,8	15-20
БелАЗ-549	75	50	5,36	20-25
БелАЗ-7519	110	52	6,1	более 25
БелАЗ-7521	180	50	7,64
Полуприцепы
БелАЗ-540В-5271	45	55	3,48	20-25
БелАЗ-548В-5272	65	57	4	более 25
БелАЗ-549В-5275	120	60	4,7
Дизель-троллейвоз	120 (180)	30	5,1