Додрабливание негабаритов представляет собой процесс механического разрушения крупных кусков горной породы, образовавшихся после буровзрывных работ. Эта технология решает критическую проблему горнодобывающих предприятий, когда размеры отбитой породы превышают допустимые параметры для погрузочно-транспортного оборудования и дробильных установок. Современным и эффективным методом додрабливания является применение гидравлических молотов, установленных на экскаваторы или стационарные манипуляторы.
Что такое негабаритные куски породы
Негабаритом в горном деле называют куски горной породы, размер которых превышает максимально допустимые параметры для дальнейшей переработки. После массовых взрывов в карьерах неизбежно образуются отдельные крупные блоки, которые не проходят через приемные решетки дробилок или не помещаются в кузов самосвала.
Типичный размер негабарита составляет более 1,5-2 кубических метров для крепких пород и более 400-600 мм для рыхлых материалов. Качество буровзрывных работ напрямую влияет на процент выхода негабаритной фракции, который в идеале должен не превышать 5-7% от общего объема взорванной массы.
Причины образования негабарита
Крупные куски породы формируются из-за неравномерного дробления массива при взрыве. Основные факторы включают геологические особенности месторождения, наличие трещиноватости в породе, неоптимальное расположение взрывных скважин и недостаточный удельный расход взрывчатых веществ. В слоистых породах прочность варьируется в разных направлениях, что также способствует образованию крупных блоков неправильной формы.
Гидромолот как инструмент додрабливания
Гидравлический молот представляет собой навесное оборудование, устанавливаемое на экскаватор вместо ковша. Принцип работы основан на преобразовании энергии гидравлической жидкости в мощные ударные импульсы, передаваемые через сменный инструмент на разрушаемый объект.
Принцип работы гидромолота
Внутри корпуса гидромолота находится ударный боек, который под действием давления гидравлической системы совершает возвратно-поступательные движения. При каждом цикле боек разгоняется и наносит удар по хвостовику рабочего инструмента, передавая кинетическую энергию породе. Частота ударов современных гидромолотов достигает 350-1200 ударов в минуту, а энергия единичного удара варьируется от 500 Дж до 15000 Дж в зависимости от класса оборудования.
Технические параметры для додрабливания
Для эффективного разрушения негабаритов крепких пород требуются гидромолоты с энергией удара от 3,5 до 15 кДж. Масса гидромолота должна составлять примерно 10% от массы базового экскаватора, но не превышать вес полного ковша с грунтом. Рабочее давление в гидросистеме обычно находится в диапазоне 150-180 бар, а расход гидравлической жидкости может достигать 80-220 литров в минуту для тяжелых моделей.
Альтернатива вторичному взрыванию
Традиционным методом борьбы с негабаритом являлось вторичное взрывание с использованием накладных зарядов взрывчатых веществ. Однако этот способ сопряжен с серьезными ограничениями и рисками, что делает механическое додрабливание гидромолотом предпочтительным решением во многих ситуациях.
Преимущества механического метода
- Отсутствие необходимости останавливать работы в карьере и эвакуировать персонал на безопасное расстояние
- Нет ударно-воздушных волн и сейсмического воздействия на окружающие объекты
- Возможность работы в любых погодных условиях без ограничений
- Точный контроль процесса разрушения и получаемой фракции
- Исключение рисков, связанных с хранением и применением взрывчатых материалов
- Минимальное образование пыли и загрязнения окружающей среды
Сравнение методов
| Критерий | Вторичное взрывание | Гидромолот |
|---|---|---|
| Время подготовки | 2-4 часа | 5-10 минут |
| Остановка работ | Обязательна | Не требуется |
| Сейсмика | Высокая | Минимальная |
| Контроль фракции | Низкий | Высокий |
| Работа у дробилки | Невозможна | Возможна |
Производительность и эффективность
Техническая производительность гидромолота определяется произведением энергии удара на частоту ударов, что формирует эффективную мощность оборудования. На практике производительность зависит от множества факторов, включая крепость и структуру породы, размер негабарита, квалификацию машиниста и правильность выбора точек нанесения ударов.
Факторы влияния на производительность
Для слоистых пород критически важно учитывать направление слоистости. Прочность на сжатие перпендикулярно слоям выше, чем параллельно им, поэтому удары следует наносить под оптимальным углом. При разрушении крупных блоков объемом более двух кубометров решающее значение имеет именно энергия удара, а не частота работы молота.
Выбор рабочего инструмента
Для додрабливания горных пород оптимальным инструментом является пика с плоским или слегка закругленным концом. Такая форма обеспечивает лучшую устойчивость при установке на поверхность негабарита и минимизирует соскальзывание. Острые конические пики эффективны для пород малой и средней крепости, но быстро изнашиваются при работе с твердыми абразивными материалами.
Применение в карьерах и на дробильных установках
Додрабливание гидромолотом находит применение на различных этапах горнодобывающего производства. Мобильные установки на базе экскаваторов работают непосредственно в забое, разрушая крупные куски в развале взорванной горной массы. Стационарные манипуляторы с гидромолотами устанавливаются над приемными бункерами дробилок для оперативного устранения завалов.
Работа в карьерном забое
При обнаружении негабарита в забое экскаватор с гидромолотом подводится к крупному куску и наносит серию целенаправленных ударов. Опытный машинист определяет слабые места в породе, природные трещины и плоскости напластования, что позволяет эффективно раскалывать блок на несколько частей кондиционного размера. В зависимости от условий один гидромолот может обслуживать несколько экскаваторов, работающих на погрузке.
Стационарные бутобои
Стационарные манипуляторные установки представляют собой неподвижный аналог экскаватора с гидромолотом, закрепленный на фундаменте около дробильного оборудования. Зона досягаемости таких установок достигает 14-17 метров, что позволяет работать с глубокими бункерами. Питание осуществляется от электрической гидростанции, обеспечивающей стабильные параметры работы. Применение стационарных бутобоев особенно эффективно при постоянном поступлении негабарита на технологическую линию.
Требования безопасности и эксплуатации
При работе гидромолота необходимо соблюдать комплекс мер безопасности для защиты персонала и сохранности оборудования. Машинист должен находиться в защищенной кабине экскаватора, оборудованной системой защиты от падающих предметов. Зона работы гидромолота ограждается, посторонние лица не допускаются на расстояние менее 50 метров от места проведения работ.
Техническое обслуживание
Регулярное техническое обслуживание гидромолота включает проверку уровня смазки рабочего инструмента, контроль давления в гидросистеме и азотной камере, осмотр состояния крепежных элементов. Рабочий инструмент подлежит замене при износе рабочей части более чем на 30% от первоначальной длины. Своевременное обслуживание обеспечивает стабильную производительность и предотвращает дорогостоящие поломки.
Часто задаваемые вопросы
Додрабливание негабаритов гидравлическими молотами представляет собой современную и эффективную технологию, которая успешно заменяет опасные и затратные методы вторичного взрывания. Правильный подбор оборудования, учет геологических особенностей месторождения и квалификация персонала обеспечивают высокую производительность при минимальных эксплуатационных расходах. Применение гидромолотов позволяет горнодобывающим предприятиям повысить безопасность работ, увеличить коэффициент использования оборудования и оптимизировать гранулометрический состав добываемой горной массы.
