Гірська техніка та обладнання - допомога у виборі
Сировина – хліб світової економіки. Війни, де кров річкою, тепер починаються не заради поневолення чи нових земель, а заради територій, багатих на природні ресурси. Левову частку використовуваних природних ресурсів становлять корисні копалини. А освоєння та використання надр - сфера діяльності людини, що називається "гірською справою". Освоєння та використання корисних копалин неможливе без їх видобутку та транспортування, а саме це є призначенням гірничого обладнання.
Способи видобутку корисних копалин
Одні корисні копалини залягають близько до землі, інші перебувають глибоко всередині земної кори. Природно, що близькі ресурси рентабельніше добувати, знявши поверхневий шар покривають їх осадових порід. Глибинні (крім нафти та газу) корисні копалини вигідніше добувати в товщі землі, а потім подавати на поверхню для збагачення. Відповідно, способів видобутку природних ресурсів два:
- - Відкритий спосіб;
- - Закритий (шахтний) спосіб.
Нафта і газ у цій класифікації стоять особняком, їх видобуток не схожий на жодний із цих способів.
Зрозуміло, що техніка для видобутку різними способами відрізнятиметься. Адже під землею обмежені обставини розробки копалин, тому й техніка матиме невеликі розміри, особливо у висоті. І, навпаки, чим більший розмах стріли та вантажопідйомність у кар'єрної техніки для відкритого способу видобутку, тим вигідніший та зручніший процес розробки.
Техніка для відкритих гірничих робіт
Сьогодні лише п'ята частина корисних копалин видобувається шахтним методом, тому гірнича техніка переважно спрямована на відкритий метод видобутку. Розрізняють два різні підходи до відкритого способу,відрізняються між собою площею розтину кар'єрів. В одному випадку розтин (гірські осадові породи на потужному пласті корисних копалин) видаляється одночасно з усього пласта, в іншому - на невеликій його ділянці. Техніка, що працює на них, відрізнятиметься технологічними особливостями та розмірами. Простий приклад: на великому кар'єрі розкривається ковшем механізованої лопати в самоскид, який відвозить її далеко в відвал за межі кар'єру; в іншому випадку один великий драглайн знімає та переміщає розкрив у відвал на вже вироблену ділянку.
Видобуті гірські породи можуть бути дуже міцними, тоді проводяться буровибухові роботи. Для буріння вибухових свердловин застосовуються бурові верстати трьох типів:
- - що мають різцевий буровий інструмент;
- - Верстати шарошечного буріння;
- - Верстати ударно-обертального буріння.
Вибір потрібного залежить, переважно, від фортеці гірської породи. У свердловину закладається необхідний вибуху заряд. Вибух провадиться дистанційно або радіоімпульсом, або передачею по проводах електричного розряду.
Безпосередньо виїмка та транспортування корисних копалин відбувається різними машинами, вибір яких залежить від масштабів видобутку, механічних властивостей гірських порід, бажаної продуктивності праці. Так, можна видобуток вести звичайними екскаваторами і відвозити здобуте на звичайних самоскидах, але продуктивність розрізу або кар'єра набагато вища, якщо використовуються гірничотранспортні комплекси.
Гірничо-транспортні комплекси
Вони включають бурове обладнання, навантажувальні засоби (навантажувачі та екскаватори), транспорт для кар'єрів (великовантажні самоскиди та залізничні склади), допоміжну техніку (бульдозери, паливозаправники, ковшові).навантажувачі), дорожню техніку (розпушувачі, скрепери, грейдери, фрезерні комбайни, ковзанки, піскорозкидачі), внутрішньокар'єрні склади.
Деякі види обладнання в цих комплексах можуть бути різними на різних розрізах, але найбільш продуктивні ті, які включають одночасно транспортно-відвальний міст, роторні або багатоківшеві ланцюгові екскаватори і абзетцери.
Транспортно-відвальний міст являє собою самохідний агрегат, що дає можливість транспортувати корисні копалини від екскаваторів по найкоротшому шляху у внутрішні відвали кар'єру. Опори цього мосту обладнані гусеничним (але частіше колісно-рейковим) механізмом для пересування. Переміщається він уздовж фронту робіт тією стороною, з якою йде завантаження. Опори мосту, в які вбудовані ходові візки, переміщують міст таким чином, що протилежний бік мосту рухається або віялоподібно, або паралельно. Довжина моста буває трьох розмірів (180, 225, 272 м), довжина відвальної стріли - теж трьох (75, 125, 191,5 м). Ширина стрічки моста до 2,75 м, швидкість транспортування - до 10 м/сек, продуктивність моста - до 36000м3/год. На мосту можуть бути кілька стрічкових транспортерів. Вони виробляють проміжне відсипання для створення передвалів. Зазвичай екскаватори подають породу із двох або трьох уступів.
Ланцюгові ковшові екскаватори працюють практично за тим же принципом, що і роторні, але ковші закріплені не на колесо, а на ланцюг, перші та останні ланки якого зчеплені між собою. Безперервність дії важлива і для роторних, і для ланцюгових екскаваторів.щоб "не прогулював" транспортно-відвальний міст.
Абзетцер є багатоковшовим екскаватором для складування у відвали та (або) для швидкого завантаження корисних копалин у залізничні склади.
Конструкція транспортно-відвального мосту унікальна, матеріаломістка і наукомістка, тому дуже дорога. З огляду на це комплекси з таким мостом не мають широкого поширення.
Інші способи відкритих робіт
Ці методи застосовуються розробки розсипів. Всі вони пов'язані з промиванням у воді:
- - проточне промивання, засноване на тому, що більш легкі частинки гірських порід змиваються водою в першу чергу, важкі частинки залишаються на дні лотка. До цього методу відноситься і промивання руками старателів, що практично зжила себе;
- - напірний гідророзмив, де вода під великим напором розмиває породу, пульпа стікає в промивні жолоби, де важкі мінерали і осідають;
- - драгування, коли встановлені на дразі землечерпалки або земленасоси беруть матеріал для промивання з дна або руйнуючи береги водойми. Пульпа транспортується найчастіше на барабан, усередині якого рахунок відцентрових і доцентрових сил відбувається поділ гірських порід.
Техніка для закритих гірничих робіт
Умови видобутку корисних копалин шахтним способом сильно відрізняються від умов видобутку відкритим способом. Тому і техніка значно відрізнятиметься. Цей клас машин ділиться кілька видів, кожен із яких виконує при підземних роботах певні функції:
- - бурильне обладнання;
- - очисне обладнання;
- - прохідницьке обладнання;
- - Обладнання для шахтного підйому;
- - допоміжне обладнання.
Бурильнеобладнання для шахт
Ці механізми в залежності від методу буріння матимуть різний вигляд. Обертальний і ударно-обертальний методи зрозумілі нам з відкритого буріння.
Але, наприклад, для руйнування особливо міцних порід та буріння у мерзлих ґрунтах застосовується вогневе буріння. Суть його в тому, що газовий пальник розігріває породу до двох тисяч градусів, внаслідок чого вона тріскається та подрібнюється. Розжарений газовий струмінь створюється з розпорошеної гасу та кисню.
Електрогідравлічне буріння має на увазі руйнування порід гідравлічними ударами, що відбуваються завдяки пропусканню крізь воду струму високої напруги. При цьому порода має бути між контактами.
При вибухобурінні в свердловину безперервно подаються окислювач та пальне (ВВ). Потім туди через короткі проміжки часу (2-3хв) подаються тверді заряди, що займають вибухову речовину. Гірська порода в результаті руйнується вузькоспрямованим вибухом.
Існують також ультразвукові бурові установки, що розробляються плазмові.
Очисні механізми
Це машини, що одночасно руйнують пласти корисних копалин і завантажують його в транспорт. До них відносяться виїмкові машини, такі як очисний комбайн та стругове встановлення. Вони відрізняються за функціями та зовнішнім виглядом.
Якщо комбайн призначений для роботи в товстих та середніх пластах, і після його роботи частина копалини залишається, то стругова машина
здатна прибирати навітьмалопотужні горизонтальні пласти та те, що залишається після комбайнів. Стругові машини покращують ефективність видобутку у вибої.
Прохідницький щит - машина більш універсальна. Якщо передньою частиною він руйнує породу, то в задньому його відсіку в цей час споруджується постійне кріплення, що утримує стіни і стелю виробітку.
Прохідницьке обладнання
Воно включає прохідницькі комбайни, шахтні навантажувачі, підземні екскаватори.
Прохідницькі машини відрізняються від аналогічних очисних масштабів робіт. Якщо прохідницький комбайн забезпечує, в основному, продуктивність вибою, то турбота очисного комбайна - постаратися повністю вибрати з вибою корисну копалину.
Шахтні навантажувачі та шахтні екскаватори також відрізняються між собою продуктивністю, крім того навантажувачі набагато маневреніші. Але навантажувач не призначений для навантаження крупнокускової руди, проте добре справляється підземний екскаватор. Слід врахувати, що підземні машини працюють у стиснених умовах, тому мають "присадкуватий" вигляд.
Механізми шахтного підйому
Це обладнання призначене для спуску та підйому людей, обладнання, вагонеток із породою тощо.
Кліть шахтна - це кабіна, що рухається по похилому або вертикальному шахтному стовбуру, де і розміщують усе вищеперелічене.
Копер експлуатаційний - гірничо-технічна просторова споруда у верхній частині шахти або на поверхні землі. На ньому розташовується все обладнання, що забезпечує переміщення кліті та розвантаження гірського видобутку на земну поверхню.
Допоміжне обладнання для шахт
До нього можна віднести всі прилади, механізми та машини, які можуть спростити,убезпечити роботу під землею, створити умови підвищення продуктивність праці. Сюди входять:
- - шахтні лебідки, що забезпечують підняття помірних тягарів на невелику висоту;
- - механізовані кріплення, металеві самопересувні, службовці підтримки порід покрівлі забою;
- - закладний комплекс, тобто сукупність обладнання та споруд для механізації закладки виробленого простору, щоб воно не завалилося;
- - кабелеукладальники ланцюгові, що служать для роботи з електрокабелями та шлангами;
- - шахтні вентилятори, для забезпечення повітрям усіх гірничих виробок і т.д.
Без гірничої техніки може бути промислових масштабів видобутку природних ресурсів, старательство ж – шлях у середні віки…
Ще про схожу техніку: