Ключевым звеном в сфере добычи полезных ископаемых является специальная горная и карьерная техника. От обычной она отличается большими габаритами, увеличенной производительностью, надёжностью. В зависимости от способа получения применяется дополнительное и вспомогательное оборудование для добычи полезных ископаемых. Оно также имеет свою специфику, отличается узконаправленностью, особой конструкцией и технологиями эксплуатации. Никакая техника не сможет бесперебойно работать без своевременного обслуживания. Компания Stmining предлагает всё необходимое оборудование и приспособления для ремонта горнодобывающей техники.
Особенности горнодобывающей промышленности
Горная промышленность — это совокупность отраслей, целью которых является разведка и добыча полезных ископаемых. К таковым относится минеральное энергетическое сырьё, руды чёрных и цветных металлов, химические вещества, нерудное сырьё для производства стройматериалов, драгоценные камни. Добыча полезных ископаемых осуществляется двумя основными способами — подземным и открытым. Многие горнодобывающие предприятия занимаются также их обогащением и первичной обработкой с целью получения полуфабрикатов.
К горнотранспортному оборудованию и карьерной спецтехнике предъявляются особые требования. Это обусловлено особенностями горнодобывающей промышленности:
- запыленность и загазованность окружающей среды;
- высокие механические нагрузки;
- вибрации;
- повышенные и пониженные температуры воздуха;
- высокая влажность;
- вредное воздействие токсических веществ;
- большие объёмы перерабатываемого сырья;
- высокая вероятность обрушения горной породы;
- риск падение предметов с высоты;
- тепловые нагрузки;
- УФ-облучение при работе в разрезах;
- недостаточное освещение;
- соседство движущихся механизмов и техники с работающим персоналом;
- ускоренный износ деталей техники и оборудования.
Горнодобывающие предприятия относятся к классу особо опасных объектов, что обусловлено технологиями добычи полезных ископаемых. В частности, стоит отметить подземные работы, взрывы в карьерах, транспортировка горючих и взрывоопасных веществ, нестабильность породы, экстремальные условия работы для техники и оборудования. Все эти факторы вынуждают применять горнодобывающие машины и подземную технику, специально разработанную под особенности данного направления промышленности.
Отличительные особенности горной техники и оборудования:
- специфическое устройство и принцип работы;
- повышенные требования к материалам для изготовления исполнительных узлов;
- крупные габариты;
- большой вес;
- приспособленность к работе в жёстких условиях;
- повышенная надёжность;
- высокие требования к своевременному обслуживанию;
- необходимость в особенном оборудовании для ремонта;
- высокая производительность;
- возможность непрерывной эксплуатации.
Техника и оборудование для осуществления горнодобывающей деятельности подбирается с учётом особенности рельефа и характеристики грунтов, способа и технологии добычи, потенциальных объёмов месторождений, требуемой производительности и прочих факторов. Часто ключевым аспектом выбора модели оборудования и машин для шахт является прочность разрабатываемого пласта.
Способы получения горных ископаемых
Добыча полезных ископаемых — это комплекс мероприятий, нацеленных на извлечение ценных для человека ресурсов из недр земли с применением технических средств и специально разработанных для этого технологий. Суть процесса заключается в разработке месторождений, которые были найдены в ходе выполнения разведки запасов. На местах залегания полезных ископаемых осуществляется их выемка и транспортировка на объекты, занимающиеся переработкой, или непосредственно потребляют добываемые ресурсы.
Извлечение твёрдых полезных ископаемых (угля, руд металлов) ведётся открытым и подземным способами. При этом, открытым способом добывается почти весь объём бурых и каменных углей, а также две трети руд чёрных и цветных металлов. Жидкие ископаемые добываются посредством бурения с поверхности земли через скважины, через которые ресурсы откачиваются и транспортируются в места хранения, обогащения и переработки.
С середины прошлого века появился ещё один способ добычи полезных ископаемых — со дна морей. Сегодня эти технологии применяют для выемки больших объёмов нефти, газа, а также редких металлов и минералов — золота, олова, алмазов, циркона, монацита.
Открытый тип работ
Открытые горные работы — это способ выемки полезных ресурсов посредством обустройства горных выработок (карьеров) под открытым небом. Добыча ведётся с применением следующих технологических приёмов:
- Подготовка породы к выемке — рыхление с помощью взрывных работ.
- Погрузка породы в карьерный автотранспорт — осуществляется при помощи экскаваторов, погрузчиков и роторных комплексов.
- Транспортировка горной массы — в зависимости от условий на местах разработки привлекается автомобильный, железнодорожный, конвейерный, гидравлический и другие виды транспорта.
- Отвалообразование — размещение пустой породы с обогатительных комплексов и комбинатов в отвалах, а также их планирование и рекультивация.
Для добычи ценных ресурсов открытым способ применяются карьерные технологии и соответствующая техника. Карьерная техника — это техника, специально спроектированная для работы на объектах открытого типа. К ней относятся карьерные самосвалы, экскаваторы, бульдозеры и другие виды карьерного транспорта.
В зависимости от форм и залегания полезных ресурсов относительно поверхности земли, различают 5 видов разработки открытого типа — поверхностный, глубинный, нагорный, нагорно-глубинный и подводный.
Закрытый тип
Закрытые горные работы — это способ добычи полезных ресурсов из-под земли без нарушения целостности поверхности. Для получения доступа к ценным породам обустраиваются шахты. К работам привлекается узкоспециализированная подземная горная техника и оборудование. Добыча полезных ископаемых шахтным методом осуществляется в несколько этапов:
- Разведывательные работы.
- Вскрытие месторождения.
- Подготовительные мероприятия.
- Очистная выемка породы.
В процессе добычи ресурсов из-под земли выполняются такие работы, как бурение, монтаж кровли, укрепления сводов в забоях, подземная транспортировка добытой породы, подъём на поверхность. Как и в случае с карьерным способом добычи полезных ресурсов, при шахтах могут обустраиваться целые комплексы для первичной обработки изымаемого сырья — обогащения, промывки, отсева, дробления и так далее.
Закрытым способом добывается различное топливо, руды цветных и драгоценных металлов, минералы, редкоземельные металлы, химические вещества.
Классификация горных машин
Горно-шахтное оборудование — это техника и механизмы, которые преимущественно разработаны специально для добычи тех или иных полезных ископаемых. Тип и вид зависит от способа добычи, добываемого ресурса, специфики организации разработки месторождений. Оборудование и машины для добычи полезных ископаемых условно можно разделить на следующие общие категории:
- оборудование для геологоразведки;
- горнопроходческое оборудование;
- комплексы для обогащения извлеченной породы;
- бурильные установки;
- тяжёлая карьерная техника для транспортировки;
- погрузчики;
- техника для планирования и рыхления породы;
- вспомогательное и лабораторное оборудование.
Для добычи полезных ресурсов открытым способом применяется преимущественно тяжёлый транспорт и погрузчики. В шахтах основным является бурильное оборудование. Для первичной обработки сырья, пригодного для последующего использования или применения по назначению, используется обогатительное оборудование, которое отделяет от ценного ископаемого пустую породу (землю, глину, камни, прочие вкрапления).
Оборудование для разведки запасов ископаемых
При открытом и закрытом способах добычи полезных ископаемых предварительно проводится геологоразведывательные работы. Их целью является поиск наиболее богатых залежей того или иного ценного сырья, оценка объёмов и характер пластов. Всё это позволяет максимально эффективно спроектировать объект разработки месторождений, выбрать оптимальную технологию добычи, подобрать наиболее продуктивную технику и конфигурацию оборудования.
Оборудование для разведки месторождений подбирается в зависимости от применяемого способа выполнения этого мероприятия. В настоящее время горной промышленностью используются следующие виды разведки:
- Сейсмическая — чаще всего применяется для поиска таких ресурсов, как нефть и газ. Для выявления залежей с помощью специального оборудования генерируются сейсмоволны и записываются отражённые колебания. По их характеру определяют зоны наиболее вероятного залегания полезных ресурсов.
- Электрическая — основана на свойствах различных веществ реагировать на электрический ток и магнитные волны. Как правило, применяется для поиска залежей, которые находятся относительно неглубоко. С помощью оборудования создаются электромагнитные поля или пропускается электрический ток через грунт. Посредством измерения электрического сопротивления и индукции определяются с высокой точностью зоны с залежами ценного сырья.
- Гравитационная — основана на колебаниях гравитационного поля Земли. Для поиска потенциальных мест с залежами ресурсов в основном используется метод измерения ускорения свободного падения.
Различают также предварительную и детальную разведку, для которых применяется разное оборудование.
Для добычи
Техника и оборудования для добычи полезных ископаемых предназначена для подрыва, рыхления, дробления и погрузки породы. В зависимости от способа горных работ применяется соответствующая техника.
На открытых горных работах применяется такая карьерная техника, как:
- экскаваторы;
- бульдозеры;
- дробилки;
- грейдеры;
- погрузчики.
Для добычи сырья в скальной породе предварительно применяются взрывчатые вещества.
Экскаваторы
В карьерах эксплуатируются одноковшовые и роторные экскаваторы. К первому типу относится техника на гусеничном ходу, которая копает рыхлую или предварительно взорванную породу и сразу осуществляет погрузку на подъезжающий транспорт. В зависимости от масштабов добычи и параметров карьера экскаваторы подбираются с учётом следующих характеристик:
- вместительность ковша;
- длина стрелы;
- радиус копания;
- высота копания;
- высота загрузки;
- радиус загрузки;
- продолжительность одного цикла;
- скорость передвижения;
- давление на грунт.
Карьерные одноковшовые экскаваторы также классифицируются по числу гусениц. Чаще всего применяются двухгусеничные модели. Более производительная техника для добычи полезных ископаемых может оснащаться четырьмя и восемью гусеницами. Существует также классификация работающих в карьере машин по типу привода, типу рабочего цикла и углу вращения. В зависимости от породы и конфигурации карьера экскаваторы могут оснащаться разными рабочими инструментами — грейферами, кранами, драглайнами, прямыми и обратными лопатами.
Для добычи больших объёмов породы с ценным сырьём применяются роторные экскаваторы. Данная машина представляет собой экскаватор непрерывного действия, ковши которого закреплены на вращающемся колесе. Изъятая порода сбрасывается ковшами на транспортёрную ленту, откуда по системе транспортёров перемещается на погрузку или в места складирования. В зависимости от назначения и типа выполняемых работ роторные экскаваторы бывают вскрышные, добычные и траншейные.
Бульдозеры
К карьерным бульдозерам относится техника, которая представляет собой трактор на колёсном или гусеничном ходу. Рабочим инструментом является отвал. Бульдозеры применяются для разработки карьеров, строительства временных дорог, послойного снятия породы, планирования местности, перемещения рудных материалов, подготовки рабочих площадок и других работ.
Бульдозеры для карьеров подбираются с учётом следующих критериев:
- требуемая проходимость;
- производительность;
- стоимость;
- необходимое позиционирование отвала;
- тип силового привода;
- тип ходовой части.
Карьерные бульдозеры принято классифицировать по мощности и весу на следующие три категории:
- Маломощные — массой до 16 тонн и мощностью менее 121 кВт. Применяются там, где нужна манёвренность и компактность.
- Средней мощности — массой до 25 тонн и мощностью от 185 кВт. Отличаются достаточной манёвренностью и высокой производительностью.
- Высокомощные — массой до 73 тонн и мощностью от 485 кВт. Такая техника применяется в карьерах для ведения разработки особо твёрдых скальных пород и мёрзлых грунтов.
Данная классификация горных машин позволяет подобрать для работы оптимальную модель бульдозера в зависимости от задач и специфики объекта.
Дробилки
Дробильное оборудование — это узкоспециализированная техника, которая применяется для измельчения крупных кусков изъятой породы. В зависимости от применяемой карьерной технологии используются конусные, роторные, щековые или молотковые дробилки.
В конусных дробилках измельчение породы осуществляется за счёт вращения стального конуса в неподвижном корпусе. Оборудование отличается высокой производительностью и надёжностью.
Дробилки щекового типа дробят породу за счёт вращающейся щеки, которой большие куски прижимаются к неподвижной щеке.
В роторных дробилках порода дробится за счёт ускорения и ударения о стальные пластины. Ускорение камням придаёт быстро вращающийся ротор.
Для быстрого и эффективного измельчения твёрдой породы применяются молотковые дробилки.
Независимо от типа принцип работы измельчающего породу оборудования примерно один и тот же. Извлечённая порода загружается в камеру, разрушается на более мелкую фракцию и выпадает через щель на транспортировочную ленту или в кузов карьерного самосвала.
Оборудование для подъема
Оборудование для подъёма полезных ископаемых применяется при закрытом способе добычи в шахтах.
Основные компоненты:
- Шахтные клети — применяются для вертикального подъёма материалов, а также вагонеток и рабочего персонала.
- Шахтные скипы — предназначены для подъёма руды по вертикальным стволам при помощи канатных подъёмных установок, систем противовесов и специальных подвесных устройств.
- Копровые шкивы — предназначены для поддержания и направления стальных канатов в одноканатных подъёмных установках.
- Подвесные устройства — используются для присоединения головных канатов к скипам подъёмных установок.
- Лебёдки — служат для подъёма и опускания грузов в шахтах. Подбираются по грузоподъёмности.
- Роликовые направляющие — нужны для направления движения противовесов, клетей, скипов.
- Системы управления — предназначены для оснащения шахтных подъёмных установкой и управления их работой. Помимо управления позволяет организовать защиту и блокировку в соответствии с правилами безопасности на разработках.
Горнотранспортное оборудование
Для транспортировки изъятой породы с мест добычи на объекты первичной переработки используются различные виды тяжёлой техники, называемыми карьерными самосвалами. Транспорт представляет собой грузовой автомобиль, с опрокидывающимся кузовом большой вместительности. Применяются для перевозки полезных ископаемых при открытом способе добычи в карьерах.
Транспортная техника для горного дела имеет ряд отличий:
- большая грузоподъёмность и вместительность;
- защита от опрокидывания;
- специальная система подъёма кузова;
- особая конструкция грузового отсека;
- прочие специальные технологические решения, адаптированные под условия работы в карьерах.
Карьерные самосвалы классифицируются по следующим признакам:
- Способ выгрузки.
- Направление выгрузки.
- Тип кузова.
- Грузоподъёмность.
- Вместительность кузова.
- Полная масса грузовика.
- Скорость передвижения.
- Мощность силовой установки.
Самыми большими представителями карьерной техники в России являются такие модели, как БелАЗ 75710, Komatsu 980E-4 и Caterpillar 797F грузоподъёмностью 450 т, 369 т и 363 т, соответственно.
Оборудование для ремонта горнодобывающей техники
Компания Stmining является разработчиком и непосредственным производителем профессионального оборудования для ремонта горнодобывающей техники.
В ассортименте:
- оборудование для подъема карьерной техники;
- оборудование для работы с колёсами;
- мобильные маслораздаточные комплексы;
- приспособления для обслуживания и ремонта гусеничной техники;
- оборудование для работы с элементами подвески;
- оборудование для работы с редуктором мотор-колеса;
- приспособления для обслуживания и ремонта главной передачи и ГМП;
- приспособления для снятия и ремонта ДВС;
- оборудование для работы со ступицами;
- самоходные и буксируемые платформы;
- гидравлическое оборудование;
- многофункциональные расточно-наплавочные комплексы и др.
Также компания Stmining занимается проектированием оборудования для обслуживания горнодобывающей техники по индивидуальному заказу.