b) Dõy chỏy chậm
8.7. Mỏy xỳc cú răng gầu tớch cực
Gần đõy cỏc nhà khoa học LB Nga kết hợp với nhà mỏy chế tạo Uralmash đỏ nghiờn cứu loại mỏy xỳc một gầu cú răng gầu tớch cực [17]. í tưởng về việc chế tạo cỏc mỏy cú gầu xỳc tớch cực với cỏc răng gầu cú khả năng thực hiện cỏc chức năng như bỳa chốn đó cú từ năm 1970, nhưng nú chỉ được thực hiện từ năm 1990. Việc nghiờn cứu chế tạo được bắt đầu từ cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu về quy luật đất đỏ để chế tạo cỏc cơ cấu phỏ đỏ tớch cực, đủ cụng lực để phỏ vỡ đất đỏ nhưng lại cú kớch thước nhỏ gọn, tin cậy, nhằm nõng cao hiệu quả phỏ đỏ của cỏc răng gầu. So với mỏy xỳc cựng dung tớch gầu khi làm việc trong đất đỏ cú độ cứng đến 40 MPa thỡ sử dụng mỏy xỳc cú răng gầu tớch cực cho phộp nõng hệ số xỳc đầy gầu từ 6598 % thời gian chu kỳ xỳc giảm đi 31 %, dẫn tới thời gian xỳc đầy ụ tụ giảm 40 % và vỡ vậy mà năng suất mỏy tăng lờn 32 %.
Mỏy xỳc ЭКГ-5Б do nhà mỏy Uralmash (LB Nga) chế tạo cú răng gầu tớch cực dựa trờn cơ sở của mỏy ЭКГ-5A đang hoạt động rộng rói trờn cỏc mỏ lộ thiờn Nga. Điều khỏc nhau cơ bản của mỏy xỳc ЭКГ-5Б với mỏy xỳc ЭКГ-5A là gầu xỳc cú ba răng gàu được chế tạo ở dạng bỳa chốn. Bệ mỏy được cải tiến thờm một số bộ phận cho phộp tăng độ tin cậy trong hoạt động và độ bền của mỏy so với ЭКГ-5A. Cụ thể là tăng lực quay mỏy và xớch truyền động (Bảng 11.1).
Chiếc mỏy xỳc ЭКГ-5Б đầu tiờn được đem thử nghiệm ở cụng ty Grờmacherrud (LB Nga) trong việc búc đỏ vụi cú độ kiờn cố thay đổi từ 18160 MPa lẫn với đụlụmit và sa thạch.
Đất đỏ được phõn loại IIIIV theo độ khú xỳc. Ở đõy người ta khụng thực hiện cụng nghệ
khoan nổ mỡn vỡ cú nhiều nước ngầm dẫn đến chi phớ cho khõu này khỏ lớn, thờm vào đú nếu nổ mỡn cỏc lớp sột xen kẹp cựng với nước sẽ gõy trở ngại cho khõu vận tải bằng ụ tụ, đồng thời phỏt sinh chi phớ cho cụng đoạn rửa đỏ. Trước đõy ở mỏ này đó dựng cỏc mỏy xỳc ЭКГ-
4,6 và ЭКГ-5 xỳc trực tiếp. Kết quả là cỏc mỏy này đều hoạt động với năng suất thấp và sau hai năm hoạt động đều phải đại tu. Trước tỡnh hỡnh như vậy, cuối 1990 người ta đó sử dụng mỏy xỳc ЭКГ-5Б thay thế cho cỏc mỏy xỳc trờn. Việc sử dụng mỏy xỳc ЭКГ-5Б trong vũng 11 thỏng từ thỏng 11/1990 đến thỏng 9/1991 đó xỳc bốc được 600.000 m3 đất đỏ, năng suất trung bỡnh đạt 275 m3/h. Thời gian chu kỳ xỳc so với loại ЭКГ-5A giảm 15 %.
Cỏc kết quả theo dừi, đỏnh giỏ trong quỏ trỡnh sử dụng mỏy xỳc ЭКГ-5Б ở cụng ty Polonhaczavod cũng với đất đỏ cú độ kiờn cố đến 160 MPa, sa thạch cú nhiều nứt nẻ, tạo thành cỏc khối đỏ kớch thước từ nhỏ đến lớn, đất đỏ thuộc loại từ trung bỡnh đến khú làm tơi. Do vậy một số vựng phải tiến hành nổ mỡn sơ bộ với cỏc thụng số mạng lưới lớn, và chỉ tiờu thuốc nổ nhỏ. Cỏc số liệu theo dừi cho thấy chi phớ thuốc nổ trong trường hợp sử dụng mỏy xỳc ЭКГ-5Б giảm đi 50 % so với trường hợp sử dụng mỏy ЭКГ-5A.
Từ năm 1993 nhà mỏy Uranmash đó tiến hành chế tạo cụng nghiệp cỏc mỏy xỳc dạng ЭКГ-5Б. Kết quả theo dừi, đỏnh giỏ hoạt động của cỏc mỏy này ở cỏc khu mỏ của LB Nga và Kadăcstan cho thấy chỳng đạt năng suất bỡnh quõn từ 190240 m3/h đối với sa thạch phõn lớp và từ 120160 m3/h đối với đụlụmớt. Chi phớ khớ nộn và răng đập là 138,4 rỳp/m3 (giỏ quớ III/1994) trong khi đú chi phớ nổ mỡn sa thạch phõn lớp là 810 rỳp/m3, đụlụmớt là 1182 rỳp/m3, nghĩa là chỉ bằng 17,1 % và 11,7 % tương ứng với chi phớ nổ mỡn sa thạch phõn lớp và đụlụmớt.
Mỏy xỳc cú răng gàu tớch cực cú thể sử dụng để xỳc bốc chọn lọc hoặc xỳc xụ đối với vỉa cú cấu tạo phức tạp, cải tạo bờ dừng, tạo phõn tầng, khu vực đất đỏ bờ mỏ mất ổn định, khi bờ mỏ tiến tới vị trớ kết thỳc, đặc biệt là khai thỏc khu vực than tự chỏy hoặc mỏ gần khu dõn cư, gần khu cụng nghiệp, khụng được phộp dựng phương phỏp khoan nổ mỡn, v.v...
Ngoài việc xỳc xụ cỏc vỉa than, nhờ mỏy xỳc này người ta khấu chọn lọc cỏc lớp đất đỏ kẹp cú chiều dài mỏng tới 0,60,7 m. Trong quỏ trớnh khai thỏc, mỏy xỳc cú răng gàu tớch cực đó cải thiện được đỏng kể cụng tỏc chọn lọc than. Khi nổ mỡn tổn thất than phụ thuộc vào chiều dày và gúc cắm của vỉa là 1650 %. Khi khấu khụng nổ mỡn bằng mỏy xỳc cú răng gàu tớch cực cú thể thu hồi thờm một khối lượng than bổ sung tới 1227 %. Bằng cỏc tớnh toỏn đó xỏc định rằng việc ỏp dụng cỏc mỏy xỳc cú răng gầu tớch cực cho phộp đơn giản hoỏ cụng tỏc tổ chức một cỏch đỏng kể và giảm chi phớ khai thỏc từ 427 %.
Bảng 8.3. Cỏc đặc tớnh kỹ thuật của mỏy xỳc ЭКГ- 5Б
TT Cỏc đặc tớnh Đơn vị Giỏ trị
1 Dung tớch gầu xỳc m3 5,1
2 Trọng lượng mỏy tấn 207
3 Cụng suất động cơ lưới kW 250
4 Cụng suất động cơ nộn khớ kW 200
5 Mỏy nộn khớ loại 6BB-25/q
6 Cụng suất m3/phỳt 25
7 Áp lực khớ nộn cỏi 3
8 Năng lượng đập của răng gầu MPa 0,6
9 Tần số đập của răng gầu kJ 1,72
10 Thời gian chu kỳ quay của mỏy ở gúc 90o giõy 27
Phõn tớch so sỏnh cỏc chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật khi dựng khoang nổ mỡn và khi dựng mỏy xỳc cú răng gầu tớch cực để khai thỏc chọn lọc 2 triệu tấn than và búc 15 triệu m3 đất đỏ của mỏ than ở Kudobat thỡ phương phỏp dựng mỏy xỳc cú răng gầu tớch cực, đó làm lợi được hơn 30 tỷ rỳp (giỏ 1995).
Ngoài ra, mỏy xỳc cú răng gầu tớch cực cũn cú những ưu điểm sau:
- Đảm bảo chi phớ năng lượng riờng của quỏ trỡnh xỳc búc thấp nhờ mức độ đập vụn đất đỏ tốt hơn so với khi sử dụng cỏc bộ phận xỳc búc tỏc động tĩnh.
- Khụng yờu cầu thay đổi cỏc thụng số đối với cụng tỏc mở vỉa. Tuy nhiờn do khụng phải khoan nổ mỡn nờn giảm được chiều rộng mặt tầng cụng tỏc, tăng được gúc dốc bờ cụng
tỏc, gúp phần giảm khối lượng đất búc xõy dựng cơ bản, chuyển được một khối lượng đất đỏ nhất định ở giai đoạn đầu sang thời kỳ sau của đời mỏ, dẫn đến giảm vốn đầu tư ban đầu, nõng cao hiệu quả khai thỏc.
- Tổ chức cụng tỏc đơn giản hơn so với khi sử dụng mỏy xới và đặc biệt là so với cụng nghệ khoan nổ mỡn truyền thống.
- Việc vận hành và sửa chữa mỏy xỳc cú răng gàu tớch cực tương đối đơn giản, khụng yờu cầu đào tạo cụng nhõn kỹ thuật và đầu tư cỏc cơ sở sửa chữa riờng. Cỏc mỏy xỳc được chế tạo ở LB Nga cú giỏ rẻ hơn so với mỏy xỳc của cỏc nơi khỏc. Căn cứ vào yờu cầu của sản xuất và kết quả sử dụng tốt qua kinh nghiện thực tế của mỏy xỳc ЭКГ-5Б hiện nay ở LB Nga đó
chế tạo mỏy xỳc ЭКГ-12Б trờn nền tảng mỏy ЭКГ-12 cũ cú dung tớch gàu 12 m3 với cỏc đặc
tớnh cơ bản kỹ thuật giới thiệu trong bảng 11.2.
Hiện nay, cụng ty Uran của LB Nga đó thiết kế loại mỏy xỳc ЭКГ-12Б cú sơ đồ đập và hệ thống dẫn khớ nộn tốt hơn và cú thể giảm 30 % chi phớ làm việc và hiệu quả làm việc tăng lờn do kinh nghiệm chế tạo mỏy và sử dụng loại ЭКГ-5B (Bảng 11.2), năng lượng đập 1 lần tăng gấp đụi so với ЭКГ-5Б. Cú thể khẳng định khả năng sử dụng mỏy xỳc tay gàu cú răng gàu tớch cực để xỳc búc trực tiếp đất đỏ là hoàn toàn khả thi và cú hiệu quả.
Việc loại trừ cụng tỏc khoan - nổ mỡn ra khỏi dõy truyền cụng nghệ cho phộp xem xột lại biờn giới thực tế của mỏ, nõng cao gúc bờ mỏ kết thỳc, giảm khối lượng đất búc, nõng cao hiệu quả khai thỏc, đồng thời trỏnh được ảnh hưởng đến cỏc cụng trỡnh trờn bề mặt, nơi gần cỏc khu dõn cư khu cụng nghiệp, nơi khụng cho phộp sử dụng cụng nghệ khoan nổ mỡn.
Bảng 8.4. Cỏc đặc tớnh kỹ thuật củ mỏy xỳc ЭКГ-12Б
TT Cỏc chỉ tiờu Đơn vị Giỏ trị
1 Dung tớch gàu m3 12 2 Số răng đập cỏi 4 3 Năng lượng đập 1 lần kj 3,54,0 4 Cụng xuất động cơ kw 1250 5 Chiều dài cần m 16,5 6 Bỏn kớnh xỳc max m 20,5 7 Bỏn kớnh xỳc max ở mức đứng của mỏy m 13,8
8 Chiều cao xỳc max m 15
9 Bỏn kớnh dỡ lớn nhất m 18
10 Bỏn kớnh dỡ nhỏ nhất m 10
11 Thời gian chu kỳ xỳc giõy 28
12 Trọng lượng mỏy tấn 670
Đõy cũng là một trong những giải phỏp chủ động nhằm giảm thiểu ụ nhiễm mụi trường sinh thỏi trong quỏ trỡnh khai thỏc mỏ lộ thiờn. Như vậy việc đưa vào sử dụng những thiết bị khai thỏc tiờn tiến cho cỏc mỏ lộ thiờn hiện tại và tương lai đó mang lại những lợi ớch to lớn là tăng năng suất lao động, giảm chi phớ cụng đoạn chuẩn bị đất đỏ để xỳc búc, giảm chi phớ cho việc búc một khối lượng đất đỏ để giữ ổn định bờ mỏ, giảm tổn thất và làm bẩn khoỏng sản khai thỏc, giảm tỏc động xấu tới mụi trường,....
8.8. Xỳc búc bằng mỏy xỳc thuỷ lực