§ 9. Технология разработки горных пород многоковшовыми роторными экскаваторами

Роторные экскаваторы обычно разрабатывают уступы торцовым забоем и реже фронтальным.

При работе торцовым забоем (рис. 129, а) экскаватор стоит на месте, а стрела вместе с ротором поворачивается на угол ω = 90 ÷ 135°. Забой разрабатывается при повороте роторной стрелы как в прямом, так и в обратном направлении. После отработки забоя

Рис. 129. Основные схемы работы роторных экскаваторов.

по всей высоте уступа экскаватор передвигается вдоль заходки на расстояние, равное величине подачи роторной стрелы на забой, после чего цикл повторяется.

Ширину забоя роторного экскаватора определяют по формуле

где R_{ч min} — минимальный радиус черпания экскаватора, м;

ω— угол рабочего разворота экскаватора, град; для экскаваторов с поворотной стрелой ω = 90°, для экс­каваторов с поворотным корпусом ω= 90 ÷ 135°, но чаще колеблется в пределах 100—110°.

Максимальная высота уступа определяется допустимым углом наклона роторной стрелы и ее длиной и не должна превышать высоты (глубины) черпания экскаватора.

У современных мощных экскаваторов ширина заходки достигает 100 м, высота черпания 50 м, глубина черпания 20 м.

При фронтальном забое экскаватор располагают со стороны от­коса уступа и разрабатывают его горизонтальными слоями с поворо­том или без поворота роторной стрелы. В первом случае (рис. 129, б) экскаватор во время работы стоит на месте, а роторная стрела пово­рачивается на угол ω = 50÷60°. После отработки забоя по всей

высоте уступа экскаватор передвигается вдоль откоса уступа на вели­чину, равную ширине забоя:

где R_{ч. max} — максимальный радиус черпания экскаватора, м.

При работе без поворота стрелы (рис. 129, в) экскаватор последо­вательно снимает горизонтальные слои породы, непрерывно дви­гаясь вдоль откоса уступа.

Разработка уступов фронтальным забоем значительно увеличи­вает объем работ на передвижку рельсовых путей и расход электро­энергии на передвижение экскаватора. Поэтому фронтальные забои применяют сравнительно редко, обычно при работе экскаваторов с погрузкой на транспортно-отвальные мосты.

Роторные экскаваторы независимо от положения забоя могут разрабатывать уступы вертикальными или горизонтальными струж­ками. По направлению и последовательности снятия стружек раз­личают четыре способа разработки забоев: вертикальными одноряд­ными стружками, вертикальными многорядными стружками, гори­зонтальными стружками и комбинированный.

При работе вертикальными однорядными стружками (рис. 130, а) забой по высоте разделяют на несколько горизонтальных слоев, выемка которых производится сверху вниз следующим образом: роторное колесо последовательно снимает стружки 1, 2, 3 и 4 по всей ширине забоя, после чего его переводят в новое исходное поло­жение для снятия стружек 5, 6 ,7 и 8. Высоту каждого горизонталь­ного слоя в зависимости от типа разрабатываемых пород принимают равной от 0,5 до 0,75 диаметра роторного колеса.

При разработке забоя вертикальными многорядными стружками в каждом горизонтальном слое последовательно снимают несколько вертикальных стружек (рис. 130, е), порядок выемки которых пока­зан цифрами 1—15.

Разработку забоя поризонтальными стружками (рис. 130, б) производят сверху вниз последовательными горизонтальными слоями. При этом роторное колесо многократно проходит по всей ши­рине забоя, снимая за каждый проход горизонтальную стружку породы.

Комбинированный способ разработки представляет собой различ­ные сочетания первых трех способов (рис. 130, г).

Способы разработки вертикальными однорядными и горизонталь­ными стружками применяют обычно при выемке плотных горных пород. Вертикальные многорядные стружки чаще применяют при разработке рыхлых и сыпучих пород. Комбинированный способ обычно применяют в сложных забоях, состоящих из пород различной крепости.

Толщина срезаемой ротором стружки зависит от мощности экска­ватора и свойств разрабатываемых пород и достигает 0,3—0,5 м.

Толщину стружки регулируют подачей роторной стрелы на забой.

Форма стружки в плане зависит от конструкции роторной стрелы. При невыдвижной стреле стружка имеет серповидную форму, при выдвижной — концентрическую. В последнем случае большая часть стружки имеет постоянную толщину, что обеспечивает лучшие усло­вия для наполнения ковшов.

Роторные экскаваторы являются наиболее перспективными выемочно-погрузочными машинами. Их применение особенно эффективно при селективной выемке залежей сложного строения, совмещение

Рис. 130. Способы разработки уступов роторными экскаваторами.

подъема и опускания ротора с поворотом в горизонтальной плоскости позволяет вынимать прослойки горных пород невыдержанного за­легания практически любой мощности.