5.6. Кабельные краны и экскаваторы. Канатные скреперы
Кабельные краны состоят из двух башен (рис. 17.12, а): машинной (головной) и хвостовой (контрбашни), между которыми натянута система несущих и тяговых канатов. С помощью последних по несущему канату перемещается тележка с блоками для подъемного каната. Несущий канат образует замкну тое кольцо, огибая блоки на хвостовой и машинной башнях и приводной шкив тяговой лебедки. Подъем и опускание груза производятся с помощью подъемных каната и лебедки. Отдельные породные блоки захватывают крюками и стропами. Мелко-кусковатый материал перемещается в ковшах, грейферах, вагонетках и т. д.
Кабельные (башенные) экскаваторы (рис. 17.12, б) также имеют две башни с несущими и тяговыми канатами между ними. Тележка с ковшом достигает забоя при опускании всей системы канатов. Черпание осуществляется при натяжении тягового каната. Наполненный ковш поднимается посредством натяжения несущего и тягового канатов, а затем тележка с ковшом перемещается по несущим канатам аналогично кабельному крану.
У канатных скреперов (рис. 17.12, в), также имеющих две опоры, ковш перемещается волочением в обоих направлениях.
Рис. 17.12. Схемы разработки карьера с использованием кабельного крана, башенного экскаватора и канатного скрепера:
1 — хвостовая башня; 2 — блоки; 3, 4, 9 и 15— соответственно несущий, тяговый, подъемный и хвостовой канаты; 5 — тележка; 6 — головная башня; 7, 8 и 11—соответственно тяговая, подъемная и ездовая лебедки; 10 — положение ковша при разгрузке; 12 — ковш; 13 — разгрузочный полок; 14 — транспортный сосуд
Черпание и движение наполненного ковша осуществляются при натяжении тягового (головного) каната, а обратное движение ковша к забою обеспечивается натяжением хвостового каната при расторможенном барабане тяговой лебедки.
Опоры кранов, экскаваторов и скреперов выполняют стационарными, передвижными и самоходными (на рельсовом или гусеничном ходу) или головная опора является неподвижной, а хвостовая по мере выемки передвигается по кривой относительно нее. Нередко в качестве головной опоры используется гусеничный кран или драглайн, а хвостовой — бульдозер или, при разработке подводной залежи, понтон (баржа).
Канатные скреперы и башенные экскаваторы разгружают горную массу в штабель или через полок (часто совмещенный с бункером) в средства транспорта. У скрепера обычно ковш — подковообразной формы без дна. Ковш башенного экскаватора подобен ковшу драглайна. При выемке подводных залежей целесообразно применять ковши с пятью стенками.
Максимальный пролет (расстояние между башнями) у экскаваторов составляет 400 м, у кранов 1 км, у скреперов 300 м. Максимальная емкость ковша у экскаваторов достигает 14 м3, у скреперов 12 м3, грузоподъемность кранов 15 т, иногда более. Скорость перемещения ковша по забою при экскавации редко превышает 1 м/с, а скорость холостого движения скрепера достигает 3 м/с, скорость подъема и опускания ковша (груза) 0,25—1,5 м/с, скорость передвижения тележки по несущему канату 3—8 м/с, продолжительность разгрузки ковша 7—10 с.
Башенные экскаваторы и канатные скреперы применяются при подводном способе выемки (до глубины 30 м), а также при разработке сильнообводненных и нарушенных залежей. Кабельные краны используют при добыче штучного камня (гра нит, мрамор и др.), нерудных ископаемых и руд редких метал лов в карьерах небольшой производственной мощности (300— 500 тыс. м3/год).