Комбайны Vermeer для выемки скальных горных пород

 
В современной мировой практике открытого способа добычи полезных ископаемых доминирующей технологией производства горных работ по-прежнему остается экскаваторная, с буровзрывной подготовкой скальных и полускальных пород к выемке, при автомобильном и железнодорожном транспорте. Однако, наряду с этим в последние два десятилетия в карьерах все большее распространение стали получать технологии отработки полезных ископаемых без предварительной подготовки горной массы на основе использования горных комбайнов. В определенных горно-геологических и горнотехнических условиях традиционные буровзрывные технологии успешно замещаются безвзрывными комбайновыми технологиями тонкослоевой выемки полезных ископаемых.


Высокая эффективность и неуклонный рост масштабов применения комбайновых технологий послужили довольно мощным стимулом к созданию новых комбайнов различными фирмами мира. Основную и серьезную конкуренцию на рынке таких технологий составят землеройно-фрезерные машины (ЗФМ) фирмы Vermeer Manufacturing Co. (США). Фирма Vermeer хорошо известна в мире, как лидер в области конструирования и производства машин для бестраншейных технологий и траншеекопателей на гусеничном и колесном ходу.

Данные машины применяются в процессе прокладки трубопроводах и инженерных коммуникаций.

Недавно фирма приступила к выпуску ЗФМ двух моделей: Т 1055 TL и T 1255 TL (табл. 1).

Базой землеройно-фрезерной машины стали хорошо зарекомендовавшие себя траншейные экскаваторы Т 1055 Commander и Т 1255 Commander, предназначенные для работы на выемке скальных грунтов.

В конструктивном отношении горные комбайны Vermeer имеют ряд отличий и особенностей.
Фрезерный барабан ЗФМ Vermeer Т 1255 Terrain Leveler имеет ширину 3600 мм, оснащен 120 съемными (сменяемыми) режущими зубьями TS-10. Барабан закреплен так, что имеется возможность наклона его оси на 5° влево и вправо по ходу движения машины. Конфигурация режущих зубьев подбирается в зависимости от прочности разрабатываемых пород или искусственных материалов (бетона, асфальта). На ЗФМ используются режущие зубья, изготавливаемые фирмой Kennametal (США).

Двойной гидростатический привод с планетарным редуктором непосредственно через цепную передачу на барабан-фрезу позволяет менять скорость передвижения ЗФМ от нуля до максимума. Запатентованная конструкция барабана-фрезы обеспечивает опускание-подъем фрезы, наклон оси барабана в двух направлениях, процесс фрезерования-скола грунта. При движении машины вперед происходит удар зубьев фрезы о поверхность и внедрение зубьев в скальный грунт за счет развития первичных микротрещин и дальнейшего скола грунта.

В кабине машины установлена электронная контрольная система ТЕС 2000.2, позволяющая регулировать нагрузку агрегатов в зависимости от эксплуатационной нагрузки в режиме реального времени, что обеспечивает максимальную производительность по выемке горных пород при минимальном износе рабочего органа (фрезы-барабана).


В настоящее время комбайны эксплуатируются в США, Доминиканской Республике, Египте, Англии, Конго, Австралии, Италии, ОАЭ, Латвии и России на работах по реконструкции и обновлению бетонных аэродромных покрытий, строительству дорог в условиях пересеченного рельефа местности, а также на вскрышных и добычных работах в карьерах.

На горных работах в карьерах комбайны Vermeer производительно работают на породах прочностью до 7000 кг/см2 (по стандарту США).

Параметры забоя и производительности комбайна, достигнутые при разработке различных горных пород, показаны в табл. 2. Кроме того, для сравнения в табл. 2 представлены параметры, достигнутые при эксплуатации комбайнов на дорожно-строительных и аэродромных работах.

Как показала практика эксплуатации ЗФМ типа Т 1255 TL в карьере карбонатных пород (Бирминген, Англия), прочность которых в отдельных зонах залежи составляла 1400-1700 кгс/см2, удельный расход дизельного топлива достигал 100 л/ч при глубине фрезерования (толщина слоя, отрабатываемого за один рабочий ход машины) - 700 мм.

Опыт работы землеройно-фрезерных машин фирмы Vermeer подтвердил способность производительной отработки месторождений карбонатных горных пород, используемых для производства цемента и других видов строительных материалов. При этом из технологической цепи процессов горного производства полностью исключаются не только буровзрывные работы, но и крупное и среднее дробление добытого полезного ископаемого. А сама технология открытой разработки отвечает более высоким экологическим стандартам и обеспечивает производство горных и дорожно-строительных работ вблизи железнодорожных и автомобильных магистралей, путепроводов, линейных инженерных сооружений (линии электропередачи, трубопроводов и т.п.), территорий жилой застройки и других объектов, где не допустимы взрывные работы.

Журнал "Горная Промышленность" №6 2007, стр.60