4. Выбор и эксплуатация горного оборудования

4.1. Выбор бурового оборудования

Выбор способа бурения (типа бурового станка) производится исходя из физико-механических свойств породы, целесообразных для данных ус­ловий диаметра заряда, конструкции заряда и метода взрывных работ, технологии бурения скважин, допустимых уровней пылевых и газовых выбросов в атмосферу.

В качестве физико-технической основы сопоставления пород по буримости механическим способом акад. В.В. Ржевским предложено принимать относительный показа­тель трудности бурения породы П_б, который можно определить по вы­ражению:

П_б=0,07(σ_сж+σ_сдв)+0,7γ (4.1.1.)

где σ_сж, σ_сдв – пределы прочности горных пород соответственно на сжатие и сдвиг, МПа;

γ – плотность породы, т/м³

П_б=0,07(50+30)+0,72,4=8.

При механическом способе бурения сопротивление горной породы разрушению оценивают по среднему приведенному пределу прочности породы, МПа.

σ_мб =0,5(σ_сж+σ_ск) (4.1.2.)

где σ_ск – предел прочности породы на скалывание, МПа.

σ_мб =0,5(50+30)=40 (МПа)

Наибольшее распространение на открытых горных работах получил шарошечный способ бурения, обеспечивающий разрушение пород при крепости f=618, П_б=516, типа 3СБШ-200-60.

При производстве буровых работ на угольных уступах наиболее рациональным является применение станков вращательного бурения резцовыми коронками с очисткой скважины шнеком, обеспечивающим бурение пород с крепостью пород f=26, П_б=15, типа БТС-150БМ.

В перспективе необходимо переоснащение парка буровой техники станка­ми нового поколения с увеличением доли станков для бурения скважин большого диаметра, нужно со­вместить с совершенствованием выпускаемых буровых станков в плане повышения их надежности, увеличения срока службы и производительности в 1,5 раза, использования удлиненных штанг до 15 м, применение станков с дизельным приводом, модерниза­ции систем управления электроприводами. Наиболее удачным направлением является ударно-шарошечный способ бурения. Опыт применения таких станков показывает, что сменная производитель­ность при высококачественном бурении повышается в 1,5 раза, себестоимость снижается на 40-50 % и более.

4.2. Выбор выемочно-погрузочного оборудования

Драглайны эффективно применять для экскавации мягких пород, модели с ковшом вместимостью 10 м³ и более — для мелко- и среднеразрушенных пород. Выемка мягких пород предусматривается мощными драглайнами с вместимостью ковша 10 м³ с нижним черпанием и разгрузкой в отвал.

Отечественные заводы способны удовлетворить в полном объеме потребность угольных разрезов в ша­гающих драглайнах на основе 13 типоразмеров и 6 их модификаций с пониженным удельным давлени­ем на грунт. При этом технический уровень метал­локонструкций российских машин практически не уступает уровню зарубежной техники. Отставание проявляется в качестве изготовления и надежности систем автоматизации управления электроприводами и диагностики. Поэтому необходимо оснащать экскава­торы современными электроприводами переменного тока с частотным управлением и автоматизирован­ными централизованными системами смазки фирмы «Линкольн».

Внедрение нового поколения драглайнов и ори­ентация на повышение их единичной мощности по­зволит увеличить среднюю вместимость ковша драг­лайна до 1820 м³ и обеспечить дальнейшее эффек­тивное развитие бестранспортных систем разработ­ки.

Перспективно использование в транспортных системах шагающих драглайнов, оснащенных уст­ройством прицельной погрузки.

Прямые мехлопаты характеризуются боль­шим усилием копания, что позволяет их эффективно применять для вы­емки мягких, плотных и разрушенных пород и погрузки в средства транспорта.

Одним из простейших показателей для сравнения различных погрузочных средств транспортной системы является соотноше­ние грузоподъемности ковша и массы машины.

Электроприводные канатные экскаваторы сконструированы таким образом, что полезная нагрузка ковша составляет 5-7 % от массы машины. Это — надежные погрузочные средства, предназначенные для работы в течение длительного срока эксплуатации. На заводах ОАО «ОМЗ» формируется стратегия увеличения вместимостей ковшей на базовых моделях карьерных экскаваторов.

Ковш гидравлического экскаватора с обратной ло­патой способен захватить груз массой 8-11 % от массы машины. Зона обслуживания экскаватора — 360°. Машина устойчива при различных углах поворота рабочего органа и имеет стрелу с большим вылетом. Все это обусловливает разнообразие его функций при работе в карьере.

В силу расширенного диапазона кинематических возможностей гидравлическими экскаваторами эффективно может производиться селективная отработка сложноструктурных и маломощных угольных пластов, залегающих в крепких вмещающих поро­дах. При этом потери полезного ископаемого при зачистке контакта "порода -уголь" практически сводятся к минимуму. Использование комбинации верхнего и нижнего черпания значительно увеличивает высоту отрабатываемого уступа.

Практика эксплуатации показывает, что экономически целесообразные сроки службы канатных экскаваторов составляют 75-100 тыс. рабочих часов, стоимость тонны про­дукции при этом не превышает 0,06—0,09 долл. Сроки службы гидравлических экскаваторов и колесных погрузчиков оцениваются в 30-60 тыс. ч. Столь значительный диапазон значений определяет­ся достаточно широким спектром условий работы этих машин, удельная стоимость лежит в пре­делах 0,08—0,13 долл/т.

В настоящее время отече­ственные заводы производят необходимую номенклатуру бульдозеров как по мощности, типоразмерам, так и тяговым классам. Учитывая высокую манев­ренность колесных бульдозеров при повышении их надежности, их можно широко использовать для зачистки экскаваторных забоев, поддержания отва­лов и технологических дорог.

Рационально применение фронтальных погрузчиков с вместимостью ковша 10 м³ и выше для широкого использования при зачистке экскава­торных забоев, погрузке угля в железнодорожные вагоны на угольных складах.