Khả năng cụng nghệ của mỏy xới trong khai thỏc mỏ

Mỏy xới thực chất là mỏy kộo bỏnh xớch, phớa sau mỏy được lắp một bàn xới cú 15 răng, phớa trước là lưỡi gạt (Hỡnh 5.1). Để xới đất đỏ cứng thường dựng một răng, để xới đất đỏ đặc xớt thường dựng bàn xới cú lắp nhiều răng nhằm tăng năng suất của mỏy xới. Những hóng thiết bị hàng đầu chế tạo thiết bị này là Caterpillar (Mỹ) và Komatsu (Nhật Bản),…

Hỡnh 5.1. Mỏy xới D-11N của hóng Caterpillar

Việc sử dụng phương phỏp gắn treo lưỡi xới phớa sau đầu kộo là một biện phỏp mới, đồng thời với việc sử dụng cỏc hệ thống thuỷ lực và cỏc loại đầu kộo cú cụng suất lớn đó làm tăng năng suất và hiệu quả thiết bị này. Theo cụng suất động cơ cú thể chia ra :

- Mỏy loại nhỏ: N < 100 kw

- Mỏy loại trung bỡnh: N = 100200 kw

- Mỏy loại lớn: N = 200400 kw

- Mỏy loại rất lớn: N > 400 kw

Chiều sõu xới từ 0,40,5 m đến 1,82,0 m tuỳ thuộc vào tớnh chất đất đỏ và kiểu mỏy. Sau mỗi lượt xới đất đỏ được bàn gạt vun lại và dựng mỏy bốc hoặc mỏy xỳc chất lờn ụ tụ để vận chuyển đi.

Trong những năm gần đõy, từ kết quả đạt được với những lợi ớch to lớn của nú, việc làm tơi đất đỏ bằng mỏy xới thay cho cụng tỏc khoan - nổ mỡn truyền thống đó trở nờn phổ biến. Việc sử dụng mỏy xới để chuẩn bị đất đỏ cho xỳc bốc cho phộp búc chọn lọc tốt cỏc thõn khoỏng và lớp đất đỏ mỏng, giảm tổn thất và làm bẩn KSCI trong quỏ trỡnh khai thỏc, điều chỉnh tốt cỡ đỏ, loại trừ súng chấn động tới bờ mỏ, nõng cao ổn định bờ mỏ, nõng cao gúc bờ kết thỳc, giảm khối lượng đất đỏ búc, giảm chi phớ và nõng cao hiệu quả khai thỏc, cụng tỏc mỏ được tiến hành an toàn. Ngoài ra, cũn làm tăng hiệu quả sử dụng của mỏy ủi, mỏy bốc, mỏy xỳc. Đồng thời cũng giảm chi phớ làm tơi, gúp phần tăng hiệu quả khai thỏc khoỏng sản. Mỏy xới làm việc hiệu quả khi khai thỏc than, quặng phụtphorit, aptit, diệp thạch, cỏt kết, bột kết, đỏ vụi cứng vừa, cũng như khoỏng sàng, đất đỏ nứt nẻ nhiều và cú cấu tạo phõn lớp.

Kinh nghiệm sử dụng cho thấy, hiệu quả làm tơi của mỏy xới phụ thuộc vào cụng suất mỏy, ỏp lực lờn bỏnh xớch, gúc cắm răng vào đỏ, độ bền và mức độ nứt nẻ của đất đỏ, thế nằm của lớp đỏ và hướng mặt lớp. Đối với đất đỏ cú độ kiờn cố nhỏ hoặc trung bỡnh (f78) nứt nẻ mạnh từ cấp IIII với độ cứng õm học 2000 m/s (đặc biệt là loại cú độ cứng õm học dưới 1500 m/s) cú thể sử dụng mỏy xới để làm tơi thay thế hoàn toàn cụng tỏc khoan - nổ mỡn với giỏ thành rẻ hơn 5060 % . Để xới loại đỏ cứng vừa, cần dựng mỏy xới cú cụng suất lớn trờn 200 kW, tới 500 kW. Lưỡi xới và bàn gạt được điều khiển bằng thuỷ lực. Việc sử

dụng mỏy xới phổ biến ở LB Nga, CHLB Đức, Mỹ, Nhật Bản,… Mỏy xới lớn nhất hiện nay là D575A-3 của hóng Komatsu (Nhật Bản) cú cụng suất 828 kW.

Mỏy xới làm tơi và vụn đống đất đỏ để cho mỏy bốc, mỏy xỳc hoặc mỏy cạp xỳc và chuyển tải ra bói thải. Cỏc yếu tố tự nhiờn cú ảnh hưởng tới khả năng xới của mỏy là độ cứng và sự nứt nẻ của đỏ. Đỏ càng bền vững và càng ớt nứt nẻ, càng đũi hỏi mỏy cú cụng suất lớn. Trước đõy khoảng 30 năm, chỉ cú thể xới được những loại nham thạch cú tốc độ truyền õm trong khối dưới 2300 m/s. Những thập niờn qua, mỏy xới càng hoàn thiện, cụng suất động cơ của mỏy ngày càng lớn, cho đến nay đó xới được những nham thạch cú tốc độ truyền õm tới 3800 m/s (tốc độ truyền õm là một thụng số vật lý tổng hợp của nham thạch: đỏ càng bền vững, càng ớt nứt nẻ, tốc độ truyền õm càng lớn).

Giữa tốc độ truyền õm của nham thạch và cụng suất động cơ của mỏy xới cú mối quan hệ tương đối chặt chẽ (với hệ số tương quan r = 0,93 ) như sau:

N = 0,19 Ve - 60 , kW (5-1)

Trong đú: Ve - tốc độ truyền õm dọc của đất đỏ, m/s. Cụng thức thực nghiệm đỳng trong

giới hạn 800 m/s Ve3500 m/s. Tương ứng với cụng suất động cơ trờn mỏy xới cú trọng

lượng G (gồm cả bộ phận xới):

G = 0,172N – 0,46 , tấn (với r = 0,98). (5-2)

Cụng thức này nghiệm đỳng trong giới hạn 223 kWN745 kW.

Như vậy, khi sử dụng phương phỏp làm tơi bằng mỏy xới cần nắm được 2 thụng số cơ bản của thiết bị (cụng suất động cơ N và trọng lượng mỏy G) và tốc độ truyền õm của nham thạch (Ve).

Hỡnh 5.2. Sản lượng của mỏy xới phụ thuộc vào cụng suất mỏy N và tốc độ truyền õm Ve

Nếu đất đỏ cú tốc độ truyền õm trờn 2000 m/s thỡ cỏc loại mỏy xới D9R, D10R, D11R của hóng Caterppilar (Mỹ) hoặc D275A, D375A, D475A, D575A của Komatsu (Nhật Bản) và cỏc mỏy xới T-500, T-75-01 của LB Nga mới cú thể xới được.

Cỏc loại đỏ thuộc trầm tớch chứa than như: ỏcgilit, bột kết, cỏt kết, cuội kết nếu tốc độ

truyền õm khụng quỏ 25003000 m/s đều cú thể làm tơi bằng mỏy xới D11R thay thế cho

cụng tỏc khoan - nổ mỡn.