Кіріспе
Ауыр тау-кен экскаваторы - жер бетіндегі тау-кен өндірісінде қолданылатын үлкен ауыр машина. Олардың негізгі қызметі - күн сайын мыңдаған тонна жүк тасып, ашық кен қазу операцияларында үздіксіз қазу машинасы. Оларды басқа ірі тау-кен техникаларынан, мысалы, қаптамалы экскаваторлардан бөліп тұрған нәрсе - олардың дөңгелек айналғанда материалды алып шығатын қаптардың үздіксіз үлгісінен тұратын үлкен доңғалақты қолдануы. Олар жер бетінде немесе теңізде жасалған ең үлкен көліктердің бірі. 14200 тонналық Bagger 293 ең ауыр құрлықтағы көлік ретінде Гиннес рекордтарын бағындырды.
A bucket wheel excavator (BWE) is a large heavy equipment machine used in surface mining. Their primary function is that of a continuous digging machine in large scale open pit mining operations, removing thousands of tons of overburden a day. What sets them apart from other large scale mining equipment, such as bucket chain excavators, is their use of a large wheel consisting of a continuous pattern of buckets which scoop material as the wheel turns. They are among the largest land or sea vehicles ever produced. The 14,200 ton Bagger 293 holds the Guinness World Record for the heaviest land based vehicle ever built.
Тарих
Бұрынғы ғасырларда кен өндіруде құмырамен жұмыс істейтін экскаваторлар қолданылған. Алғашқы экскаваторлардың кейбірі 1920 жылдары шығарылған. Олар көптеген басқа тау-кен машиналарымен (конвейерлік ленталар, таратылатын құрылғылар, ұсақтау станциялары, үймелі сұйықтық жүйелері және т.б.) бірге қолданылады. Көшіру және кен өндіру үшін үлкен көлемде артық жүктеме (қалдықтар). БВЭ-ге кіретін жалпы ұғымдар көп өзгермесе де, олардың көлемі Екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан бері күрт өсті. 1950 жылдары екі неміс тау-кен компаниялары әлемдегі алғашқы өте үлкен BWE-ге тапсырыс берді және Германияның Кёльн қаласының маңында лигнит өндіру үшін үш BWE-ді салдырды. Неміс BWE-нің диаметрі 15,85 м-ден астам дөңгелегі болды, салмағы 182,88 м-ден астам болды, қозғалыс үшін он сегіз жұлқышы бірліктері бар және бір уақытта 182,88 м-ден астам арақашықтыққа жете алды. 1990-шы жылдардан бері салынған BWE-лер, мысалы Bagger 293, биіктігі, ұзындығы және ауырлығы сияқты үлкен өлшемдерге жетті. Сонымен қатар, олар қазіргі таңда жұмыс істейтін экстремалды жағдайларға байланысты да жетілдірілді. Көптеген БТБ 45 °C (F) төмен температурада жұмыс істеуге арналған. Қазір жоба жасаушылар автоматтандыру мен электр қуатын пайдалануға назар аударуда.
BWEs built since the 1990s, such as the Bagger 293, have reached sizes as large as tall, long, and as heavy as The bucket wheel itself can be over 21.34 m in diameter with as many as 20 buckets, each of which can hold over of material. BWEs have also advanced with respect to the extreme conditions in which they are now capable of operating. Many BWEs have been designed to operate in climates with temperatures as low as 45 °C ( 49 °F). Developers are now moving their focus toward automation and the use of electrical power.
Құрылымы
Қалқалы дөңгелекті экскаватор (BWE) бірнеше құрамдас бөліктері бекітілген үстеме құрылымнан тұрады. Машиналардың атын алған бөгет дөңгелегі - бұл үлкен дөңгелек, ол дөңгелектермен жабдықталған, бумға бекітіліп, айналуға қабілетті. Кесу дөңгелегімен алынған материал артқа бұрандамен бірге жіберіледі. Алғашқы клеткалы бөтелке дөңгелектерде материал әр бөтелкеден шығатын шланг арқылы тасымалданады, ал жаңа клеткасыз және жартылай клеткалы конструкциялар барлық бөтелкелер ағызатын стационарлық шлангты пайдаланады. Айналатын бум материалды кесу бумынан жоғарғы құрылым арқылы қабылдайды және оны машинадан, көбінесе сыртқы конвейерлік жүйеге әкеледі. Қарсы салмақты бум кескіш бумды теңестіреді және ол жоғарғы құрылымның төменгі бөлігінде (компактты БТҚ-да) немесе жоғарғы бөлігінде (орта өлшемді С-қадамды БТҚ-да) орналасады. Үлкен БТҚ-да барлық үш арқалық та жоғары құрылыстың жоғарғы жағындағы мұнаралар арқылы өтетін кабельдермен бекітіледі. Қозғалыс жүйелері құрылыстың астында орналасқан. Ескі үлгілерде бұл машинаның жүретін рельстері болады, бірақ жаңа БТҚ жиі жыртылдағышпен жабдықталады, бұл оларға қозғалыс икемділігін арттырады. Өз міндеттерін орындауға мүмкіндік беру үшін, BWE-нің жоғарғы құрылымы тік оське айналуы мүмкін (темірлеу). Кесу бумы жоғары және төмен қарай еңкейтілуі мүмкін (көтеру). Бұл операциялардың жылдамдығы 30 м/мин және 5 м/мин шамасында. Айналдыруды үлкен дөңгелектер қозғалтады, ал көтеру әдетте кабельдік жүйені қолданады. Бұрын салынған ең үлкен BWE - бұл TAKRAF-тің Bagger 293, оның биіктігі 93 метр, ұзындығы 225 метр, салмағы 14200 тонна және күн сайын артық жүктемені тасымалдауға қабілетті. Бір күнде қазба жұмыстары жүргізілген. АҚШ-та қолданылатын BWE Германияда жасалғанға қарағанда кішірек.
Операция
БТҚ жер бетіндегі тау-кен өндірісінде үнемі жүктемені жою үшін қолданылады. Олар экскаватордың көлеміне қарай жердің бір бөлігін (жұмыс блогын) кесу дөңгелектерін пайдаланады. Көтеру арқылы жұмыс блогы машина деңгейінен жоғары және төмен (кеңсе деңгейі) аумақты қамтуы мүмкін. Экскаватордың бұрылысы арқылы көлденең арақашықтықты аша алады. Одан кейін артық жүктеме босату бумына жеткізіледі, ол кесілген жерді басқа машинаға таратады. Бұл тұрақты белбеулі конвейер жүйесі немесе BWE-де кездесетіндерге ұқсас жүзуші құрылғысы бар жылжымалы конвейер болуы мүмкін. Экскаваторға тұрақты бекітілген жылжымалы конвейерлер материалды басқару жүктемесін оператордан алады. Ашықтық жүктемені тікелей көлденең шұңқырдың үстіне жететін және шұңқырдың үстіне жететін және шұңқырдың үстіне жететін шұңқырға тікелей аударуға болады.
Автоматтандыру
БТБ-ны автоматтандыру үшін көптеген сенсорлар мен электрлік компоненттерді, мысалы GPS, деректерді алу жүйелері мен онлайн бақылау мүмкіндіктерін біріктіру қажет. Бұл жүйелердің мақсаты - операторлардан жұмыс істеудің бір бөлігін алып тастау және тау-кен өндірісінің жоғары жылдамдығына қол жеткізу. Жоба менеджерлері мен операторлар қазір Интернеттегі кен өндіру операцияларындағы BWE және басқа да машиналар туралы маңызды деректерді қадағалай алады. Сенсорлар конвейерлік белбеуге қанша материал түсіріліп жатқанын байқайды, ал автоматтандыру жүйесі конвейерлік белбеулердегі жылдамдықты өзгертіп, материалды үздіксіз жеткізеді.
Қолданбалар
Бұрын арқанмен және арқанмен жұмыс істеген жер қазу машиналары мен қазғышпен жұмыс істейтін жер қазу машиналары жұмыс істейді. Олар көбінесе гидравликалық экскаваторлармен ауыстырылды, бірақ олар әлі де өте ірі ауқымды операцияларда қолданылады, онда оларды еріген материалдарды немесе жұмсақ және жартылай қатты жүктемені қазу үшін пайдалануға болады.
Лигнит өндіру
BWE-нің негізгі қолданылуы лигнит (қоңыр көмір) кен өндіруде, онда олар жарылыссыз жұмсақ тау жыныстарынан артық жүктемені жою үшін қолданылады. Олар осы қызметте пайдалы, өйткені олар өңдеушілерге үлкен көлемде материалдарды үздіксіз жеткізуге қабілетті, бұл лигнитке деген сұраныстың тұрақтылығын ескере отырып, өте маңызды. Қос көмірге деген үлкен сұраныстың арқасында қос көмір өндірудің өзі ҚОБ-ның ең көп дамыған салаларының бірі болды. Автоматтандырылған жүйелер мен айналмалылықтың артуы, сондай-ақ арнайы қолдануға арналған компоненттер, материалдарды жеткізудің сенімділігі мен тиімділігін арттырды.
Материалдарды өңдеу
Қалдықты материалдарды тасымалдау кезінде бөшке дөңгелек технологиясы кеңінен қолданылады. Құрастырушы машиналар өңдеу зауытына тасымалдау үшін жиналған материалды жинауға қолданылады. Қажетті машиналардың санын азайту үшін тапсырмаларды біріктіретін үйірме/қайта өңдеу машиналары да өз тапсырмаларын орындау үшін қорап дөңгелектерін пайдаланады. Кеме жасау орындарында ыдыс дөңгелектері кемелерді үздіксіз тиеу және түсіру үшін қолданылады, онда олар жеткізу жүйесіне беру үшін кеме жасау орындарынан материал алады. Кемеде жүк түсіру үшін бөгет тізбегін қолдануға болады. TAKRAF-тың үздіксіз кеме түсіру құрылғысы кемеде орналасқан материалдың 95%-ын алып тастауға қабілетті, өйткені ол икемді түрде орнатылған қазу құрылғысы.
Топтық сұйыту
Басқа пайдаланулардың кеңейтілуі ретінде, BWE үйінділерді сұрыптау процестерінде қолданылады. Құрастырып сұйыту - қиыртылған кенді үйіп, соған еріткіш салып, құнды материалдарды алу. Құрастыру және алып тастау үйінділері үйіп-тұру және қайта өңдеу технологиясының айқын қолдануы болып табылады.
Өндірушілер мен нарық
Бұл компаниялардың біразы ғана БВЭ үшін қажетті үлкен және қымбат құралдарды шығаруға дайын немесе қабілетті. Unex, Чехия, әлі де бастапқы құю формаларына ие және әлі де BWE өндіре алады. Алайда, бұл машиналар тұрақты ауыр пайдалану кезінде шексіз уақытқа дейін жұмыс істеуге арналған, ал strip mining қазір аз танымал, сондықтан жаңа машиналарға сұраныс аз. Қазіргі кезде BWE және ұқсас тау-кен жүйелерін өндірушілер техникалық қызмет көрсету және жөндеу жобаларынан белгілі бір табыс алады, сонымен қатар басқа мақсаттар үшін үлкен болат бөлшектерін өндіреді. Қазіргі кездегі қорапша экскаваторларды негізінен Германияда және Шығыс/Оңтүстік-Шығыс Еуропада электр энергиясын өндіру үшін лигнит (қоңыр көмір) өндіру саласында пайдаланады. Unex сонымен қатар Сібірдің тұрақты топырағынан алмаздарды өндіруге арналған BWE жасады.