Понятие об экскаваторном забое и рабочих размерах экскаватора

Под забоем экскаватора понимают место его работы, его рабочую зону.  Сюда относится площадка, на которой размешен экскаватор, часть поверхности а также площадка для установки транспортных погрузку.

Когда разработка ведется в отвал размещения выгружаемой из ковша породы перемещается. Размеры и форма забоя зависят рабочего оборудования и его размеров.

Основными рабочими размерами экскаватора ЭКГ являются (рис. 1):

При использовании прямых мехлопат на выемке и погрузке породы высота уступа определяется, исходя из максимальной высоты копания (черпания) экскаватора. При разработке крепких полускальных пород с применением буровзрывного рыхления она может быть принята равной 1,5 высоте черпания, но высота развала породы после взрыва не должна превышать его высоту черпания.

Прямая лопата приспособлена для выемки горной массы выше уровня стоянки экскаватора. Жесткое крепление ковша позволяет работать как в отвал, так и с погрузкой в автосамосвалы или другие транспортные средства.

Гидравлические экскаваторы (рис. 2), особенно обратные лопаты, обладают более широким (по сравнению с прямыми мехлопатами) диапазоном технологических возможностей. Например, располагаясь на промежуточном горизонте, обратная лопата при выемке породы из массива может одновременно работать с верхним и нижним черпанием, а также осуществлять погрузку ее в автосамосвалы ниже или выше уровня своего стояния.

 

Рис. 1. Рабочие размеры экскаватора типа ЭКГ

Рис. 2. Рабочие размеры экскаватора типа ЭГ

 

Согласно действующим Единым правилам безопасности при разработке взорванных пород канатными мехлопатами, высота уступа Ну не должна превышать полуторную максимальную высоту копания экскаватора hк_оп.max или Н_ч.max, так как h_коп.max= Н_ч.max для канатных экскаваторов. По конструктивной схеме гидравлические экскаваторы при отработке забоя не могут реализовать максимальную кинематическую высоту копания h_коп.max= Н_ч.max, указанную в технической характеристике экскаватора. Как видно из рис. 3, на котором приведена сопоставительная оценка зон копания на примере канатного (ЭКГ-20) и гидравлического (ЭГ-20) экскаваторов, непосредственно в контакте с забоем ковш гидравлического экскаватора может находиться до высоты, равной 0,65-0,75 h_коп.max, которая на 25-35 % меньше паспортной величины h_коп.maх. Эту фактическую высоту контакта ковша ЭГ с откосом забоя называют приведенной высотой копания экскаватора h' _коп.max, т.е. h' коп.max≈0,7-0,75 h_коп.max. В связи с этим при разработке ЭГ уступов без применения взрывных работ максимальная высота забоя и уступа составляет Ну = h' _коп.max или Ну = 0,7-0,75 Н_ч.max.

Рис. 3. Схемы к определению высоты отрабатываемого уступа гидравлическим экскаватором и сопоставительная оценка зон копания на примере экскаватора ЭГ-20 и ЭКГ-20: 1 и 2 – траектория копания соответственно экскаваторов ЭГ-20 и ЭКГ-20; 3 и 4 – зоны копания соответственно экскаваторов ЭГ-20 и ЭКГ-20

 

С учетом изложенного и пользуясь паспортными техническими параметрами экскаваторов выполнено сравнение возможных высот взорванных забоев для канатных и гидравлических экскаваторов, используемых на карьере (табл. 1).

Таблица 1

Результаты исследований, проведенных М.В. Васильевым, П.И. Томаковым, показали, что при использовании карьерных канатных экскаваторов в сочетании с автотранспортом при расстоянии транспортирования L_тр до 5 км рациональное соотношение вместимости кузова автосамосвала V_A и вместимости ковша Ек, т.е. n = V_A /Eк, изменяется от 3 до 6 в зависимости от Lтр и физико-технических свойств горной массы.

Указанные авторы рекомендуют следующие сочетания экскаваторов и автосамосвалов (табл. 3).

Таблица 3

ЗАДАНИЯ:

1) Ответить на следующие вопросы:

1) Укажите основные области применения экскаваторов ЭКГ, ЭГ и ЭШ.

2) Дайте определение термину «забой экскаватора».

3) Дайте определение термину «высота копания».

4) Дайте определение термину «высота выгрузки».

5) Рассчитайте, чему будет равна ориентировочная высота уступа с БВР при использовании гидравлического экскаватора (максимальная высота черпания – 11 м) и экскаватора ЭКГ (максимальная высота черпания – 18 м).

6) Перечислите фирмы-производители мехлопат.

7) Перечислите какие карьерные автосамосвалы (указать марки) согласно исследованиям, проведенным учеными М.В. Васильевым, П.И. Томаковым целесообразнее всего использовать в комплексе с экскаваторами RH -170 и Cat -5230 (табл. 4).

Таблица 4

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5

ЦЕЛЬ – ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРА ТИПА ЭКГ.

Экскаватор ЭКГ - расшифровка цифр и букв. Цифры в названиях моделей экскаватор обозначают объем ковша в кубических метрах. За цифрой следует буквенный индекс, обозначающий усовершенствование экскаватора от производителя.
Например: буква А - указывает на первое обновление модели; буква У - это удлиненная часть оборудования, разработанная для верхней погрузки; буква Д - расшифровывается как дизель; буква Н - это название Новокраматорского машиностроительного завода; буква И - Ижорские заводы.