В свое время земляные работы производились, главным образом, при постройке железных дорог. Поперечное перемещение грунта производилось тачками или грабарками. Продольное перемещение позволяло применить значительно более эффективную поездную возку. Естественно, в то время наибольшее применение должен был иметь принцип выбора профиля сооружения, исходя из (минимального объема работ по выемке грунта).
В наше время минимальная стоимость работ и наименьшая их трудоемкость получаются при устранении специального транспорта и при возможности установки экскаваторов с такими рабочими размерами, которые позволяют им непосредственно, с частичной или, в крайнем случае, с полной перекидкой перемещать грунт на место отвала или насыпи. Так, например, глубокая выемка канала шириной поверху 100 м и глубиной 17 м (рис. 1) может быть разработана за 6 проходов с частичной перекидкой драглайном ЭШ-4/40, за 2 прохода драглайном ЭШ-14/65 и за 26 проходов железнодорожной лопатой типа «Ковровец» или экскаватором Уралмашзавода СЭ-3 с автосамосвалами грузоподъемностью 25 т. Показатели работ различными экскаваторами и методами при годовом объеме работ 3,0 млн. м3 приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, бестранспортные методы даже при 50% перекидки грунта драглайном с ковшом емкостью 4 м3 и стрелой 40 м по всем показателям выгоднее транспортных методов даже при лопате карьерного типа СЭ-3 и автосамосвалах грузоподъемностью 25 т.
Еще более выгодно применение бестранспортных методов на открытых разработках угольных карьеров, где использование специального транспорта вызывает применение внешних отвалов с увеличением дальности возки до 5 - 7 км.
В табл. 3 приведено сопоставление транспортного и бестранспортного методов разработки месторождения типа Михайловского при современном оборудовании.
В табл. 4 дано сопоставление обоих методов работ при различном оборудовании применительно к угольному месторождению типа Райчиха (рис. 2).
Вес оборудования при транспортных методах с многоковшевыми экскаваторами на 1000 т годовой добычи в 1,64 раза больше, чем при одноковшевых экскаваторах и транспортном методе.
Установленные мощности при многоковшевых машинах в 1,5 аза больше, чем при одноковшевых машинах. Расход рабочей силы больше на 25%, а сменная производительность труда соответственно ниже. Себестоимость добычи больше на 40%, стоимость основного оборудования больше на 64%, капитальные затраты на основное оборудование больше на 64%.
Метод работы с отвальными мостами дает в 1,5 раза больший вес оборудования, чем при бестранспортном методе, и незначительно меньший вес, чем транспортный метод с одноковшевыми экскаваторами. Количество рабочих при отвальном мосте получается в 2 раза больше, чем при бестранспортном методе, а производительность труда соответственно ниже.
Ориентировочная себестоимость добычи при отвальном мосте почти в 2 раза больше, чем при бестранспортном методе.
Помимо худших показателей расчетного характера, методы работы с отвальными мостами и многоковшевыми экскаваторами значительно менее гибки, более чувствительны к климатическим и грунтовым условиям, более трудоемки, громоздки и сложны.
Достаточно указать, что вес всего оборудования для разреза одного угольного месторождения при установке отвального моста на годовую производительность 1300 тыс. т угля при вскрыше 6500 тыс. м3 составит около 6900 г, а при многоковшевых экскаваторах с железнодорожным транспортом увеличится до 9500 т.
Общая установленная мощность оборудования при отвальном мосте - 14 870 л.с, а при многоковшевых экскаваторах - 31855 л. с.
Количество рабочих: 400 - при отвальном мосте и 760 - при многоковшевых экскаваторах. В то же время при бестранспортном методе вес основного оборудования всего 4 600 т, установленная мощность - 13 400 л.с, количество рабочих - 200.
Таким образом, следует еще раз подтвердить правильность отказа от выбора машин непрерывного действия в качестве основного оборудования для наших карьеров.
Следует особо отметить вопрос применения автосамосвалов на транспортировке угля.
В настоящее время в тресте "Вахрушевуголь" на транспортировке угля от забоя до железнодорожных бункеров работают приводы РТ-60 и свыше 10 км транспортеров.
При транспортировке угля автосамосвалами по угольным бермам с двумя ленточными магистральными углеподъемниками потребуется установка в 7 раз меньшего количества приводов РТ-60, 2 км транспортеров и 20 автосамосвалов грузоподъемностью 25 т. При этом количество рабочих сократится в 6 раз.
Здесь еще не учтены большая экономия в материалах и уменьшение числа рабочих на обслуживании, получающиеся от того, что при предлагаемом методе количество мест погрузки в железнодорожные вагоны может быть сокращено в 1,6 раза.
Применение 40 автосамосвалов грузоподъемностью 25 - 30 т вместо железнодорожного транспорта по Высокогорскому и Гороблагодатскому рудоуправлениям дает уменьшение вскрышных работ на 12 млн. м3, экономию в 120 млн. руб., высвобождает более 60 электровозов и 240 думпкаров. Уменьшение вскрышных работ получается вследствие увеличения подъемов при переходе на автотранспорт с 40 до 120%.
Перевод на бестранспортные методы с применением мощных драглайнов с ковшом емкостью 10 - 30 м3 и механических лопат с ковшом емкостью 15 - 25 м3 10 - 13 крупных карьеров с годовой добычей в 20 млн. т угля обеспечит по сравнению с транспортными методами экономию в 20 тыс. рабочих, в 100 тыс. т оборудования и годовую экономию по себестоимости угля около 200 млн. руб. При этом за счет 40 вскрышных экскаваторов весом около 44 тыс. т будет высвобождено около 350 паровозов и 3000 50 думпкаров широкой колеи и 80 экскаваторов с ковшом емкостью 3 м3, а всего будет высвобождено оборудование весом около 150 тыс. г.
Необходимо отметить заслуги инженеров Н. В. Мельникова, А. С. Чернегова, М. М. Соколовского и Н. Д. Аверина, которые многое сделали в деле пропаганды и внедрения бестранспортных методов работы в горное дело, и заслуги инженеров Н. Д. Аверина, В. П. Соболева и Л. М. Перельмана по внедрению этих методов в строительство.
Бестранспортные методы могут найти широкое применение не только при открытых работах или сооружении крупных каналов, но и при постройке железных дорог.
Следует отметить, что в этой области бестранспортный метод впервые применен русскими инженерами. Сооружение насыпей из резервов и частично выемок в кавальер широко использовано при постройке ряда дорог, где равнинный рельеф местности способствовал применению этого метода.
При этом обычно средней высотой насыпи для сооружения ее из резерва считалась высота 1 - 1,5 м, а предельной – 2 - 2,5 м. Такое положение исходило из возможностей применения для этих работ в качестве основной машины драглайна ЛК-05А со стрелой длиной 11 м и ковшом емкостью 0,5 м3. В настоящее время при использовании экскаватора Э-1003 с ковшом емкостью 1 м3 и стрелой 18 м возможно сооружение из резерва без перекидки насыпи высотой до 5 м, а при драглайне с ковшом емкостью 2 м3 и стрелой 25 м - насыпи высотой до 8 м. Учитывая исключительную производительность такого метода, возможность развертывания работ на широком фронте в сотни километров, следует ожидать, что он будет шире применяться нашими строителями железных дорог. Достаточно сказать что с учетом уплотняющих машин и бульдозеров средняя производительность труда на 1 чел.-смену, на одного трудящегося при этом методе составляет при драглайне с ковшом 0 5 м3 - 22 м3, при драглайне с ковшом 1 м3 - 38 м3 и при драглайне с ковшом 2 м3 - 60 м3. Это равносильно годовым выработкам соответственно 5000, 8350 и 14000 м3. При этом вес оборудования на 1 м3 годовой программы составит всего 0,21 - 0,12 кг.
При небольшой высоте насыпи и легких грунтах на этой работе с экскаваторами будут успешно соперничать тракторные колесные скреперы емкостью 6, 10 и 15 м3, которые при значительно большей дальности перемещения грунта (250 – 400 м) и несколько большем весе оборудования - 0,7, 0,6 и 0,4 кг на 1 м3 годовой программы дадут производительность труда в смену соответственно 45, 65 и 90 м3, или в год 9000 13000 и 18000 м3.
Еще шире возможно применение бестранспортных методов при постройке автомобильных дорог, где объем земляных работ на 1 км в среднем значительно меньше.
Нашим горнякам и строителям необходимо смелее внедрять в производство бестранспортные методы работ. Новая передовая технология должна прийти на смену старой, в значительной степени вытеснив транспортные методы в горных разработках и строительстве. Новое оборудование и технология, требующая в 5 - 6 раз меньшей затраты средств и труда на 1 м грунта сооружения или горной массы, позволяют поставить на совершенно иную основу проектирование и постройку железных и автомобильных дорог.
Теперь не минимальное количество кубометров земли определяет наиболее экономичный и совершенный вариант. По-новому должна решаться и проблема распределения масс. Мы имеем все возможности, чтобы наши новые магистрали строились с максимальными уклонами в 4%°/ и даже 3% причем увеличение объемов работ не вызовет повышения стоимости. Пора сдать в архив «кривую Брюкнера», отражающую эпоху, когда количество кубометров выемки земли определяло всю экономику строительства, так как она выполнялась вручную, а транспорт грунта производился поездной возкой, т. е. сравнительно более совершенными методами. В наших условиях, где не менее 70% дорог строятся в равнинной и холмистой местности, поперечное бестранспортное перемещение грунта должно явиться новым и основным методом сооружения железных дорог.
Общие показатели работы экскаваторов в отвал приведены в табл.5.
Необходимо стремиться к тому, чтобы бестранспортными методами выполнялось не менее 25 - 30% всего объема земляных работ.
В 1949 г. в отвал было выполнено 19,5% всего объема земляных работ или 29% объема экскаваторных работ.
По тресту Союзэкскавация в 1949 г. было выполнено в отвал только 20,5% объема экскаваторных работ.
В тех случаях, где невозможно применение бестранспортных методов работ в чистом виде, необходимо развивать комбинированные методы с частичным использованием транспортных методов работ. Такие методы с разработкой верхней части выемки в транспорт, а нижней в отвал были впервые применены в СССР на горных работах инж. Н. В. Мельниковым на Вахрушевугле.
На рис. 3 показан один из вариантов разработки карьера Вахрушевугля по сложной комбинированной схеме с применением новейшего выпускаемого у нас оборудования.
По этой схеме верхний уступ высотой 15 м разрабатывается экскаваторами СЭ-3 с погрузкой в думпкары или автосамосвалы грузоподъемностью 25 г. Второй уступ высотой 20 м разрабатывается драглайном ЭШ-10/75 в отвал в выработанное пространство.
Третий уступ высотой 30 м разрабатывается лопатой с ковшом емкостью 6 или 15 м3 также в отвал. Два драглайна один - ЭШ-10/75 и второй - ЭШ-18/60 перерабатывают отвал и укладывают его. Один драглайн ЭШ-1 зачищает откос угольного пласта. Угольный пласт разрабатывается в два уступа четырьмя экскаваторами СЭ-3 с ковшами емкостью 5 м3 и одним драглайном ЭШ-1 с погрузкой в автосамосвалы грузоподъемностью 25 т. Общий коэффициент перевалки грунта - 2,32.
Средняя производительность труда при этой схеме, несмотря на большую глубину карьера, составляет 15 т угля в смену на 1 списочного рабочего.
Наша компания производит земляные работы: разработка котлована и траншей, выемка грунта и вывоз грунта с погрузкой, бурение отверстий в земле, планировка земли и другим видам деятельности.
Эл. почта: info@avnstroy.ru
Телефон: +7 (495) 721-50-53
Веб сайт: www.avnstroy.ru
