SADRŽAJ:
1. Bageri kašikari 1.
1.1. Užetni bageri kašikari 1.
1.2. Osnovni konstruktivni delovi i tipovi užetnih bagera kašikara 1.
1.3. Radni parametri bagera kašikara 5.
1.4. Tehnološke šeme rada i parametri radilišta 6.
1.5. Kapacitet bagera kašikara 26.
1.6. Hidraulični bageri kašikari 27.
2. Bageri dreglajni 36
2.1. Osnovne karakteristike 36
2.2. Osnovni konstruktivni delovi i tipovi bagera dreglajna 36
2.3. Radni parametri bagera dreglajna 38
2.4. Tehnološke šeme rada i parametri radilišta 40
2.5. Kapacitet bagera dreglajna 46
3. Utovarači 47.
3.1. Kapacitet utovarača 58.
4. Buldozeri 60.
4.1. Ripovanje buldozerima 70.
5. Rotorni bageri 74.
5.1. Osnovni delovi rotornog bagera 80.
5.2. Određivanje osnovnih parametara rada 86.
5.3. Kapacitet rotornog bagera 97.
6. Bageri vedričari 99.
6.1. Osnovni delovi i podela bagera vedričara 99.
6.2. Radni parametri bagera vedričara 103.
6.3. Tehnološke šeme rada bagera vedričara 107.
6.4. Kapacitet bagera vedričara 116.
7. Odlagači 118.
7.1. Radni ure
đ
aji odlaga
č
a
125.7.2. Tipovi odlagača 127.
1. BAGERI KAŠIKARI 1.1. Užetni bageri kašikari
Užetni bageri kašikari primenjuju se u različitim rudarsko-tehničkim uslovima i za sve kategorije stena. Mekše stene direktno se kopaju bez prethodnog rastresanja.
Osnovni nedostatak bagera kašikara je cikličnost radnog procesa. Na kopanje otpada samo 20 do 30% vremena ciklusa. Čvrste stene se miniraju na rastresanje, a vrlo čvrste na odbacivanje. Prema različitim uslovima primene bageri kašikari se izrađuju sa širokim dijapazonima snaga, težina i kapaciteta. Razlikuju se rudarski bageri za utovar i rudarski bageri za direktno prebacivanje otkrivke.
Bageri za utovar su osnovna i najveća grupa bagera kašikara na površinskim kopovima, sa zapreminama kašika 2 - 50 m3, visinama kopanja 6 - 20 m i primenom na površinskim kopovima različitog kapaciteta (od 1 do 50 mil. m3/god). Služe za kopanje i utovar u transportna sredstva.
Bageri za direktno prebacivanje predstavljaju velike bagere kašikare predviđene za prebacivanje otkrivke u beztransportnom sistemu površinske eksploatacije, sa zapreminama kašika od 12 do 135 m i visinama kopanja 10 do 50 m.
Svi rudarski bageri izrađuju se sa električnim pogonom. Samo se izuzetno (na poseban zahtev) izrađuju sa dizel pogonom, i to samo najmanji modeli (zapremine kašike 3 - 4 m3).
1.2. Osnovni konstruktivni delovi i tipovi užetnih bagera kašikara Bageri kašikari imaju sledeće delove:
− Radni uređaj koji obuhvata kašiku, nosač kašike i strelu bagera.
− Gornji stroj koji se sastoji iz obrtne platforme (Slika 1.2.) na kojoj se nalazi kabina rukovaoca (1), motor za obrtanje (2), kompresor za vazduh (3), sistem prenosa (4 i 5), motor za vučno uče (6), sistem motor-generator (7), transformatore (8) i (9) i bubanj za namotavanje užeta (10). Obrtanje platforma je moguće za 360°.
− Donji stroj prima težinu obrtne platforme sa mehanizmima i radnim uređajima preko čeličnih kugli ili valjaka postavljenih na prstenastom ležaju.
− Gusenični uređaj za kretanje preko koga se oslanja donji stroj na tlo sastoji se od rama, na kome su postavljeni noseći i vodeći točkovi, povratni i pogonski zupčasti točak i gusenični lanac. Na slici 1.1. data je šema gornjeg stroja bagera kašikara firme MARION model 151-M.
Danas u svetu postoji niz proizvodača bagera kašikara među kojima su vodeći u SAD i SSSR. U Jugoslaviji fabrika "14. oktobar" iz Kruševca proizvodi univerzalne bagere kašikare malih zapremina kašika.
Oznake bagera kašikara imaju slovni i brojni deo. Slovni deo predstavlja namenu bagera ili oznaku proizvođača, a brojni deo zapreminu kašike ili seriju bagera.
Poznatije firme koje proizvode bagere kašikare u SAD, koji rade na površinskim kopovima Jugoslavije su MARION (tipovi 191-M, 182-M, 181-M i 204-M), P&H (modeli 1600, 1800, 1900 i 2000) i BUCYRUS ERIE (modeli 375-B, 550-B, 950-B, 1050-B, 1650-B, 1850-B, 3850-B i 150-B).
Bageri proizvedeni u SSSR dele se na bagere za utovar (tipovi EKG-2, EKG-3, EKG-5, EKG-9, EKG-12,5 i EKG-20) i bagere za direktno prebacivanje otkrivke (tipovi EVG-4, EVG-5, EVG-6, EVG-15, EVG-30, EVG-35/65, EVG-80/80 i EVG-100/100).
Tabela 1. 1. Osnovne radne i tehničke karakteristike bagera kašikara proizvedenih u SAD
PH BUCYRUS ERIE MARION
MODEL 1400 1500 1600 1900 2100 110-B 150-B 190-B 280-B 4161 151-M 182-M 191-M Zapremina kašike (m3) 3,2 3,6 4,3 7,2 10,8 3,6 5,0 6,5 9,4 5,0 5,8 7,21 10,8 Nagib strele (o) 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 50 50 Dužina stele (m) 9,6 10,5 10,5 12,0 13,2 10,8 11,3 12,5 13,6 11,4 11,4 13,6 14,1
Dužina nosača kašike (m) 6,3 6,8 6,8 7,8 8,2 6,5 6,9 7,5 8,8 6,3 6,3 8,7 9,0
Radijus istresanja max. (m) 11,7 12,3 12,9 14,7 15,8 12,2 12,9 14,3 15,2 12,9 13,4 15,5 16,4
Visina istresanja max. (m) 6,3 6,8 6,9 8,1 8,5 6,9 7,2 8,4 7,4 6,2 6,7 10,3 10,3
Visina kopanja (m) 9,6 10,2 10,7 12,8 13,2 10,6 11,4 13,0 12,5 9,7 10,9 14,3 15,4
Radijus kopanja max. (m) 13,2 14,3 14,6 17,1 18,0 14,0 15,0 16,4 18,2 15,0 15,5 17,6 18,9
Radijus kopanja na nivou
stajanja (m) 7,7 8,5 9,0 9,9 11,7 9,4 10,2 10,6 12,4 10,3 10,2 11,5 12,5 Ukupna instalisana snaga
motora (kW) 258 276 331 442 552 184 258 442 515 294 331 442 515
Slika 1.1. Šema gornjeg stroja bagera kašikara firme MARION, model 151-M Poznati proizvođači bagera kašikara u Nemačkoj je firma DEMAG.
Tabela 1. 2. Tehničke karakteristike bagera kašikara proizvedenih u SSSR namenjenih za otkopavanje i utovar na površinskim kopovima
Parametri EKG-2 EKG-3,2 EKG-4,6B EKG-5 EKG-8I EKG-12 EKG-12,5 EKG-6,3 U EKG-20
Zapremina kašike (m3) 2 3.2 4.6 5.6 8 12 12.5 6.3 20 Dužina stele (m) 8.6 10.3 10.5 11.45 13.3 - 18 31 17
Dužina nosača kašike (m) 6.1 8.6 7.8 9.5 11.4 - 13.5 23 12.2
Radijus kopanja (m) 11.1 13.5 14.4 15.3 18.2 15.4 22.5 35 21.6
Visina kopanja (m) 8.5 9.8 10 11.7 12.5 14.5 15.6 29.2 17.9
Radijus istresanja (m) 9.7 12 12.6 13.3 16.3 14.4 19.9 32.9 19.4
Sila kopanja, kN - 180 205 350 370 - 600 400 900
Snaga motora (kW) 128 250 250 320 520 890 1250 1250 2500
Srednji pritisak na tlo MN/m2 0.14 0.178 0.215 0.23 0.203 0.17 0.195 0.195 0.25 Masa bagera, t 73 140 195 268 370 260 653 670 840
Vreme ciklusa pri uglu obrtanja
90o, s 22.7 23.3 23 25 28 33 32 40 28
Tabela 1. 3. Tehničke karakteristike bagera kašikara za direktno prebacivanje otkrivke
Parametri EKG-2 EKG-3,2 EKG-4,6B
Zapremina kašike (m3) 15 35 (40) 90 (100)
Dužina stele (m) 36 65 65
Dužina nosača kašike (m) 23.5 37 30.6
Radijus kopanja (m) 40 65 70
Visina kopanja (m) 31 40 50
Radijus istresanja (m) 37.8 62 67
Visina istresanja, m 26 45 36
Brzina podizanja kašike, m/s 1.3 1.58 1.65
Brzina obrtanja platforme, 1/min 1.5 1.65 1.4
Snaga motora ukupna (kW) 1450 2x2500 12600
Brzina kretanja, km/h 0.31 0.20 0.35
Pritisak na tlo MN/m2 0.258 0.35 0.375
Masa bagera, t 1250 3790 10700
Vreme ciklusa pri uglu obrtanja 90o, s 46.6 50.0 56.0
Firma1250 MARlON proizvodi bagere kašikare zapremine kašike od 7 do 35 m3. Na slici 1.2. data je šema bagera kašikara serije 201-M sa zapreminama kašike od 12 do 28 m3.
Bager kašikar specijalne konstrukcije Marion SUPERFRONT 204-M s obzirom na način povezivanja strele i nosača kašike, sa snagom motora od 746 kW ostvaruje na kašici silu kopanja od 4 MN, ana nivou stajanja bagera do 2,3 MN na visini kopanja od 19,2 m. Dužina strele ovog bagera iznosi 7,77 m, a nosača kašike 7,36 m. Bager ima sledeće radne parametre: radijus kopanja 21,65 m, radijus istresanja 16,8 m, visina istresanja 18,5 m i radijus kopanja na nivou stajanja 19,2 m. Zapremina kašike kreće se od 15 do 30,6 m3, a masa iznosi 629,5 t. Otvaranje i zatvaranje kašike vrši se pomoću pneumatskih cilindara, kretanje bagera je na hidraulični pogon, a podizanje strele na električni pogon.
Slika 1.2. Bager kašikar 201-M firme MARION
1. strela bagera, 2. nosač kašike, 3. užad za podizanje kašike, 4. kašika, 5. i 6. motori za guranje kašike imotori za kretanje bagera, 7. šarnirna veza nosača kašike i kašike, 8. pumpa za centralno podmazivanje, 9. blok za upravljanje, 10. grupa motor-generator, 11. vitlo, 12. motori za obrtanje bagera, 13. noseči prsten, 14. vešanje
katarke bagera, 15. kabina rukovaoca
Firma BUCYRUS ERIE proizvodi pet osnovnih modela bagera kašikara za utovar zapremine kašike od 3 do 40 m3 i šest osnovnih modela sa 18 modifikacija bagera kašikara za direktno prebacivanje otkrivke zapremine kašike od 15 do 107 m3, dužine strele od 28,8 do 63,8 m i radnom masom od 810 do 8480 t. Najveći bager ove firme je model 3850-B sa zapreminom kašike od 107 m3.
Firma HARNISCHFEGER CORPORATION (PH) proizvodi sedam osnovnih modela sa zapreminom kašike od 3,5 m3 (model PH-1400) do 40 m3 (model PH-5700) sa radnom masom od 168 do 1492 t i ukupnom snagom motora do 2350 kW. Na slici 1.3. prikazan je bager PH-2300 XP.
U SSSR se proizvode bageri kašikari za utovar zapremine kašike 2 do 20 m3 sa oznakom EKG (Slika 1.15.). Bageri za direktno prebacivanje (EVG) rade se sa zapreminom kašike od 15 do 70 m3 sa tri osnovna modela: EVG-15/40, EVG-35/65 M i EVG-100/70 sa varijantama zapremine kašike od 10 do 160 m3.
Firma MARION proizvodi i šest osnovnih modela sa 21 modifikacijom bagera kašikara za direktno prebacivanje otkrivke sa zapreminama kašike 8 do 138 m3, dužine strele od 31 do 65 m, radnom masom od 750 do 12620 t i ukupnom snagom motora do 15500 kW.
1.3. Radni parametri bagera kašikara
Glavni parametri bagera kašikara su dimenzije, masa, radni parametri i karakteristike motora.
Radni parametri bagera kašikara su zapremina kašike, radijus i visina kopanja i istresanja (Slika 1.4.).
Slika 1.4. - Šema rada bagera kašikara u bloku i radni parametri (I- zona kopanja, II - zona utovara)
Radijus kopanja Rk je horizontalno rastojanje od obrtne (centralne) osovine bagera do sečiva (zuba) kašike. Maksimalni radijus kopanja Rkmax odgovara maksimalno izvučenom nosaču kašike u horizontalnom položaju. Minimalni radijus kopanja Rkmin odgovara najvećem podvlačenju nosača i kašike prema gusenicama bagera. Kod proračuna širine bloka koristi se tzv. radijus kopanja na nivou stajanja bagera Rkh, koji predstavlja maksimalni radijus na nivou etaže iz uslova trajektiorije koju opisuju zubi kašike bagera pri kopanju.
Visina kopanja Hk je vertikaino rastojanje od nivoa stajanja bagera do sečiva (zuba) kašike; maksimalna visina kopanja Hkmax odgovara maksimalno podignutom nosaču kašike. Maksimalna dubina kopanja je vertikalno rastojanje ispod nivoa stajanja bagera (hkmax) do zuba kašike i odgovara maksimalno spuštenom nosaču kašike.
Radijus istresanja Ri je horizontalno rastojanje od obrtne (centralne) osovine bagera do osovine kašike. Maksimalni radijus istresanja Rimax odgovara maksimalno ispruženom nosaču kašike u horizontalnom položaju.
Visina istresanja Hi je vertikalno rastojanje od nivoa stajanja bagera do donje ivice otvorene kašike; maksimalna visina istresanja Himax odgovara maksimalno podignutom nosaču kašike. Empirijsko određivanje osnovnih karakteristika bagera kašikara dato je u tabeli 1.4.
Tabela 1. 4. Empirijsko određivanje osnovnih parametara bagera kašikara
Parametri Oznaka Bager kašikar za utovar Bager kašikar za direktno prebacivanje otkrivke
Masa bagera, t M 0.82 V0.65
Rkmax1.65
(0.4-0.55) V0.65 R1.65kmax
Max. radijus kopanja, m Rkmax 9 V0.5 (1.1-1.13)R
Dužina strele, m L 1.43 R0.74
kmax 0.895L
Max. visina kopanja, m Hkmax (0.74-0.75) Rkmax 0.85 L
Max. radijus istresanja, m Rimax - (1-1.03)L
Max. visina istresanja, m Himax - (0.67-0.7)L
Snaga motora, kW N 1.3M+28 0.98M+226
Vreme ciklusa (β=90o), s tc 21.94+0.11M 50-15 e-0.00187 M
1.4. Tehnološke šeme rada i parametri radilišta
Šeme rada i dimenzije bloka ili useka zavise od radnih parametara begera, vrste transporta i vrste materijala koji se otkopava.
Bageri kašikari mogu raditi u bloku u frontu i u useku (Slika 1.5. i 6.).
Slika 1.5. Rad bagera kašikara a) u useku, b) u bloku i c) ufrontu
Uobičajen je rad bagera kašikara u bloku kada se postiže najbolje kapacitativno iskorišćenje jer ugao okretanja obično ne prelazi 90°, a postavljanje transportnih sredstava za utovar je najpogodnije. Prosečni ugao obrtanja kod frontalnog rada raste na 110-140° što smanjuje kapacitet bagera. Pomeranje transportnih linija je češće pa se rad u frontu koristi retko (selektivno otkopavanje sa kamionskim transportom). Šeme rada i parametri bloka razlikuju se pri radu bagera u mekom materijalu i u čvrstim stenama koje se miniraju.
Za rad u mekom materijalu nije neophodno miniranje, potrebna je manja sila kopanja, nema van gabaritnih komada stenske mase i dinamičkih udara na radni organ. U takvim slučajevima se može ostvariti ugao čeone kosine bloka od 65° - 80°.
Visina bloka zavisi od visine kopanja bagera kašikara i zbog sigurnosti ne sme biti veća od maksimalne visine kopanja.
Slika 1.6. Tehnološke šeme rada užetnih bagera kašikara u bloku (a, c i f) i u useku (b, d i e) a. direktno prebacivanje otkrivke u otkopani prostor
b. odlaganje pored ivica useka c. utovar iznad nivoa stajanja
d. utovar iznad nivoa stajanja pri izradi useka e. utovar na nivou stajanja pri izradi useka
f. utovar na nivou stajanja pri radu u bloku u izminiranom materijalu
Rad bagera kašikara u useku sa utovarom u transportna sredstva na nivou stajanja koristi se uglavnom pri izradi useka. Ukoliko se usek izrađuje sa železničkim odvozom masa ili sa transporterima utovar se po pravilu vrši iznad nivoa stajanja na osnovnu ravan (Slika 1.6.), kao i prilikom direktnog odlaganja. Pored prednosti u brzini izrade useka, pri ovakvom načinu utovara smanjuje se kapacitet bagera do 30% zbog povećanja trajanja ciklusa.
Dimenzije useka ili bloka pri utovaru iznad nivoa stajanja zavise od radnih parametara bagera kašikara, visine i radijusa istresanja. U odnosu na maksimalnu visinu istresanja visina useka ili bloka iznosi:
H = Himax - ht - e gde je:
hi - visina transportnog sredstva,
e - sigurnosno rastojanje od dna otvorene kašike bagera do gornje ivice transportnog sredstva. Istovremeno mora biti ispoštovano i ograničenje u odnosu na maksimalni radijus istresanja kada je visina H = (Rimax - Rkh - C) tgα, gde je C - sigurnosno rastojanje od ose transportnog sredstva do gornje ivice bloka ili useka, a α - ugao nagiba bočne kosine.
Pri odlaganju masa pored useka javlja se i ograničenje vezano za jednakost jediničnih zapremina masa po trapeznom preseku useka uvećanom za koeficijent rastresitosti i po preseku odložene mase u vidu jednog ili dva trougla u zavisnosti da li se realizuje jednostrano ili dvostrano odlaganje.
U normalnim uslovima rada minimalna visina etaže (bloka ili useka) iznosi 2/3 maksimalne visine kopanja i treba da obezbedi potpuno punjenje kašike. Pri otkopavanju mekih materijala za maksimalnu visinu etaže (Hmax) mora biti ispunjen uslov:
Hmax ≤ Hkmax
Maksimalna visina bloka pri radu sa izminiranim materijalom može biti veća od maksimalne visine kopanja u granicama sigurnosti rada, što se može predstaviti izrazom:
Hmax ≤ 1,5 Hkmax
Ukoliko je materijal ravnomerno izminiran ispunjava se uslov: Hmax ≤ (2,5 - 2, 7)Hkmax
Tehnološke šeme rada bagera kašikara u bloku prikazane su na slici 1.5 i 1.6.
Visina etaže, pri utovaru u kamione u znatnoj meri utiče na efektivnost iskorišćenja osnovne opreme i tehničko-ekonomske pokazatelje površinskog kopa. Visina etaže zavisi u prvom redu od fizičko-mehaničkih osobina stena i dimenzija bagera.
U čvrstim stenama koje se miniraju proračun visine etaže može se izračunati prema sledećim izrazima: - kod jednorednog miniranja
) ( sin n k sin sin B 7 , 0 H r α−β β α =
- kod dvorednog miniranja
) ( sin ) m 1 ( n k sin sin B 7 , 0 H r + α−β β α = gde je:
B - širina obrušavanja od miniranja, (m); B = 0,8 (Rimax + Rkmax) - C
C - rastojanje od donje ivice obrušenja do osovine puta, (m); α i β - uglovi nagiba etaže i obrušenja, (o);
kr - koeficijent rastresitosti stene;
n - odnos nožične linije najmanjeg otpora i visine etaže ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ =0.55−0.7 H W
m - odnos razmaka između redova i linije najmanjeg otpora (0,75 - 0,85) Za određivanje visine izminirane mase može se koristiti izraz:
W H p 13 . 0 h t = =
gde je pt - potrošnja eksploziva na 1 t izminirane mase, (kg).
Identičnost formula proizilazi iz zajedničke pretpostavke rešenja zadataka koja se može formulisati na sledeći način: Visina etaže treba da bude takva da se pri njenom miniranju obrazuje obrušenje koje je po širini jednako radnim dimenzijama bagera 0,85 (Ri + Rk). Pri tome je širina bloka u masivu jednaka liniji otpora po dnu etaže i rastojanju između redova minskih bušotina.
Proračuni po ovim formulama daju dobre praktične rezultate uz organizovanje bagerovanja za jedan prolaz bagera.
A = H n (1 + m), a kod miniranja sa jednim redom bušotina: A = H n, (m).
Pri radu sa kamionskim transportom širina bloka bagera kašikara nije ograničena imajući u vidu mogućnost rada bagera sa više prolaza (Slika 1.6) u bloku ili otkopavanje izminiranog materijala u frontu, odnosno, otkopavanje u poprečnom bloku (Slika 1.7).
Slika 1.7. Šema otkopavanja izminiranog materijala u frontu i poprečnom bloku
Širina bloka bira se iz uslova najmanje cene koštanja kopanja i utovara i uglavnom zavisi od radnih parametara bagera. Širina bloka prema otkopanom prostoru (Slika 1.8.) bira se sa takvim proračunom da ugao βo ne bude veći od 45°.
Slika 1.8. Parametri bloka bagera kašikara u mekanim stenama (bez miniranja)
Širina bloka prema masivu određuje se iz uslova okretanja bagera i slobodnog prostora od najmanje 0,8 m između bagera i bočne kosine etaže.
Širina bloka u mekom materijalu u zavisnosti od uglova obrtanja bagera kašikara u stranu masiva (βm) i prema otkopanom prostoru (βo) računa se prema formuli:
S = Rkh +Ri - C, (m),
gde je C - rastojanje od ose transportne komunikacije do donje ivice etaže, (m) Utvrđeno je da je optimalna širina bloka bagera kašikara:
− u mekanim stenama koje se bageruju bez miniranja ili se miniraju ,samo na rastresanje: S = 1,5 Rkh,.
− - u čvrstim stenama koje se miniraju sa obrušenjem: S ≤ (1,5-1,7) Rkh.
Širina bloka u čvrstim stenama (s miniranjem na obrušenje) vrlo malo utiče na cenu bagerovanja zbog čega se i računa njena maksimalna vrednost.
Prema izabranoj širini bloka i visini etaže konstruišu se šeme položaja bagera u otkopu bez miniranja ili sa miniranjem i utovarom u vagone ili kamione.
Širina bloka bagera kašikara sa utovarom u vagone izrazito i neposredno utiče na njegov kapacitet. Smanjena širina bloka (u poređenju sa mogućom po dimenzijama bagera) ima za posledicu smanjeni ugao okretanja bagera od otkopa do istresanja, što smanjuje vreme njegovog ciklusa, pa se povećava kapacitet bagera i smanjuje cena koštanja bagerovanja i m3 otkrivke ili mineraine sirovine. To istovremeno smanjuje i vreme zastoja voza pod utovarom, što takođe ima uticaja na povećanje kapaciteta transportnih sredstava, kao i na smanjenje cene koštanja transporta.
Pored nabrojanih prednosti smanjenja širine bloka, pojavljuju se i nedostaci (povećan broj pomeranja koloseka i dr.); što poskupljuje cenu koštanja bagerovanja.
Utvrđeno je da se cena 1 m3 otkrivke malo menja u funkciji promene širine bloka. Zbog toga se kod projektovanja širine bloka u mekim stenama koje se ne miniraju obično usvaja najveća širina bloka po parametrima bagera (S = 1,5 Rkh).
Širina bloka za čvrste stene određuje se prema bušačko minerskim radovima, šemi bagerovanja i pomoćnim radovima.
Maksimalno rastojanje ose transporta (0T) duž fronta etaže od donje ivice etaže L (Slika 1.9.) određeno je zbirom radijusa kopanja Rkh i istresanja Ri bagera.
Slika 1.9. Šema za proračun maksimalne širine obrušenja od miniranja i širine bloka Miniranje bez demontaže koloseka ili transportera moguće je kada je:
B ≤ 0,8 (Rk + Ri) - C ,
gde je C - sigurnosno rastojanje od donje ivice izminiranog materijala do osovine koloseka ili transportera (C = 2,5 - 3 m).
transporta posle prvog prolaza), dozvoljena je širina obrušenja: B ≤ 0,8 (Rk + Ri) + S - C (m).
U oba slučaja, korak pomeranja trase jednak je širini bloka u masivu, ili za slučaj jednorednog miniranja, liniji najmanjeg otpora po podini.
Širina radnih površina na etažama treba da obezbedi smeštaj rudarskih mašina i transportnih komunikacija, energetskih i drugih vodova, pomoćnog transporta i opreme i omogući njihov nesmetan i siguran rad.
Minimalna širina radnih površina (Srp) (Slika 1.10.) za rad bagerom kašikarom sastoji se od širine bloka S, širine dela obrušene mase van horizontalne projekcije bloka X, transportnog pojasa duž fronta T, sigurnog rastojanja od obrušenja do transportne komunikacije C i širine berme sigurnosti Z. Ovim veličinama treba dodati i širinu pojasa koji je potreban za prolaz pomoćne mehanizacije (garniture za bušenje, buldozera, itd.):
Slika 1.10. Šema za proračun širine radnih površina na etažama Srp = S + X + T + C + Z, (m)
Širina berme sigurnosti Z određena je u funkciji mogućeg ()brušenja: Z = H (ctgγ + ctgα), (m)
gde je:
γ - stabilan ugao etaže (35° - 60o) ,
α - ugao nagiba kosine etaže u radu (60° - 80o).
Širina od donje ivice kosine bloka prema otkopanom prostoru do donje ivice obrušene mase od miniranja čvrstih stena (Slika 1.11.) zavisi od svojstva stene i načina miniranja, a može se orijentaciono izračunati po formuli: S 1 H H k 2 X r ‚ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = gde je:
kr - koeficijent rastresitosti materijala,
H i H' – visina etaže pre i posle miniranja, (m), (H' = W H).
Veličine kr i H dobijaju se eksperimentalno ili se biraju prema analogiji sa sličnim uslovima.
Slika 1.11. Računski profil obrušenja od miniranja
Dužina i konstrukcija fronta radova su u neposrednoj vezi sa otvaranjem površinskog kopa a imaju bitan uticaj na kapacitet površinskog kopa i iskorišćenje opreme.
Dužina fronta radova na etaži često je uslovljena prirodnim granicama (reljef, tektonika i sl).
Front radova na etaži može se podeliti na jedan ili više bagerskih blokova, zavisno od broja bagera i usvojenog razvoja.
Širina radnih površina na etažama pri utovaru u kamione sa korišćenjem celokupne radne površine za transport određuje se po parametrima opreme i miniranju odnosno širini obrušenja (X + S) u čvrstim stenama, ili širini bloka u masivu S u mekim stenama. Širina puta za transport i pojasa za smeštaj, manevrisanje kamiona i prolaz pomoćne opreme kao i širina berme sigurnosti prema otkopanom prostoru Z i masivu C, određuju ukupnu širinu radnih površina koja iznosi: Srp = Z + T + C.
Slika 1.12. Šema za proračun širine radnih površina na etažama u mekim stenama
Na slici 1.13. prikazani su parametri radilišta kada se bager kašikar koristi u čvrstim stenama sa dva prolaza.
Slika 1.13. Parametri radilišta bagera kašikara u čvrstim stenama sa dva prolaza (sa miniranjem uz obrušenje)
Minimalne širine radnih površina za kružno okretanje kamiona iznose u mekanim stenama 20 - 28 m, a u čvrstim stenama 35 - 48 m.
Kod miniranja nekoliko etaža zajedno pojavljuju se u kasnijoj podeli minirane mase etaže na kojima se vrši samo bagerovanje i transport i etaže na kojima se vrši i bušenje. Širina površina biće različita na ovim etažama što se pri izvođenju radova mora uzeti u obzir.
Dužina i konstrukcija fronta radova zavisi od geometrijskih dimenzija ležišta, kapaciteta površinskog kopa i drugih rudarsko tehničkih faktora.
U opštem slučaju, dužina fronta radova predstavlja sumu dužina pojedinih bagerskih blokova. Dužina fronta i bloka zavise od ekonomskih i organizaciono-tehničkih faktora.
U organizaciono-tehničke faktore, na osnovu kojih se računa minimalna dužina bagerskog bloka, spadaju bušačko-minerski radovi i transportni uslovi. Da bi se omogućio nesmetani rad bageru mora se stvarati rezerva miniranog materijala za određeni period.
Minimalna dužina bagerskog bloka je: H S t Q n a L m min h = gde je:
a - broj delova bloka (miniranih i izbušenih) , Q - kapacitet bagera, (m3/smeni),
tm - vreme bagerovanja miniranih i izbušenih delova bloka, (dana) n - broj radnih smena.
Minimalna dužina fronta (bloka) na donjoj etaži po transportnim uslovima:
H S t Q n a L m min h = gde je:
i - nagib kamionskog puta, (%),
R - maksimalni radijus okretanja kamiona, (m).
U praksi, dužina bagerskog bloka sa kamionskim transportom masa obično je 100-200 m. U zavisnosti od dužine bagerskbg bloka Lb, kapaciteta bloka qp, kapaciteta površinskog kapa A i njegove dužine L, potban broj etaža u radu računa se po formuli:
L q L A m b b =
Kod izbora šeme postavljanja kamiona za utovar i širine bloka, pored vremena ciklusa bagera, uticajan faktor je i vreme zamene kamiona, koje zavisi od šeme prilaza i postavljanja za utovar.
Smanjenje ugla okretanja bagera pri utovaru u kamione postiže se smanjenjem širine bloka i odgovarajućom šemom postavljanja kamiona za utovar. Smanjenje ugla okretanja bagera za 30o povećava njegov kapacitet za 15%.
Šeme postavljanja kamiona za utovar mogu se objediniti u grupe: paralelno otkopu (Slika 1.14b.), pod uglom prema otkopu (Slika 1.14a.), dvostrano (Slika 1.14c.) i grupno postavljanje (Slika 1.14d.).
Slika 1.14. Šeme postavljanja kamiona za utovar
Izbor šeme postavljanja kamiona za utovar zavisi od mnogih faktora koji se ocenjuju za konkretne uslove. Racionalnost izabrane šeme proverava se po vremenu utovara jedne bagerske kašike i pripadajućem vremenu zamene kamiona:
k z cb k n t t t = + gde je:
tz - vreme zamene kamiona,
nk - broj utovarenih kašika u kamion.
Postavljanje kamiona paralelno otkopu (Slika 1.14b) je najjednostavnije, sigurno i efikasno, a vreme zamene kamiona vrlo malo.
Postavljanje kamiona pod uglom prema otkopu (Slika 1.14a.) omogućuje smanjenje ugla okretanja bagera, ali produžava vreme manevrisanja. Vreme zamene kamiona se u poređenju sa prethodnom šemom za 2-3 puta povećava. Šema je efikasna kod širokih blokova, kada se ugao okretanja bagera znatno smanjuje. Uslov za primenu ove šeme je ravna i tvrda radna površina za manevrisanje.
Dvostrano postavljanje kamiona za utovar (Slika 1.14c.) omogućava znatno smanjenje prosečnog ugla okretanja bagera, jer se levi kamion utovara iz levog dela bloka, a desni iz desnog dela bloka. Vreme za manevrisanje kamiona se povećava, ali se zato vreme zamene svodi na minimum.
Nedostatak dvostranog postavljanja je u tome što kamion levo od bagera manevriše po neravnoj površini, a u uslovima većeg negabarita ne može se ni primenjivati. Međutim, ova šema je izuzetno efikasna kod većeg broja kamiona i tvrde i ravne podloge.
Slika 1.15. Bager kašikar EKG-8 I
1. nosač strele, 2. strela, 3. noseća užad, 4. nosači, 5. dvokraki nosači 6. kašika, 7. nosač i koturača za podizanje i spuštanje kašike, 8. sedlasta voica nosača kašike, 9. vitlo, 10. reduktor mehanizma za kretanje, Grupno postavljanje kamiona za utovar smanjuje vreme njihove zamene iako je vreme manevrisanja i ciklusa bagera najveće.
Bager kašikar može vršiti utovar na transportere preko utovarnog bunkera ili pokretne drobilice. Utovarni bunker može biti postavljen iznad transportera koji se postavlja duž celog fronta etaže ili sa krajem na čelu radilišta (Slika 1.17a. i Slika 1.18a.). Takođe se pretovar može vršiti i samohodnim utovarnim bunkerima ili pokretnim drobilicama (Slika 1.17b, Slika 1.18b. i Slika 1.19b.) koji mogu biti u sprezi i sa samohodnim pretovamim transporterom (Slika 1.17c.i Slika 1.19c.).
Slika 1.16. - Šeme rada bagera kašikara sa transporterima duž fronta 1. transportna traka, 2. bunker, 3. samohodna drobilica (bunker), 4. samohodni transporter
Slika 1.17. Šeme rada bagera kašikara sa transporterima u čelu radilišta
1. transporter, 2. bunker, 3. samohodni bunker sa konzolnim transporterom, 4. samohodni transporter
Slika 1.18. Šema utovara izminiranog materijala u bunker na čelu radilišta
Šema površinskog kopa sa kombinacijom rada bagera kašikara sa samohodnom drobilicom i kontinualnim transportom prikazana je na slici 1.28.
Ukoliko je transporter postavljen duž fronta etaže sa krajem na radilištu, širina bloka u izminiranoj masi sa utovarom u bunker iznad transportera dobija se iz izraza:
Ai = (sinβo + sinβm) (Rkh + Ri). Širina bloka bagera kašikara iznosi:
A = Ai - Hi ctgβi, (m),
gde su Hi i βi visina i ugao izminirane mase.
Ako je transporter postavljen duž celog fronta etaže sa utovarom u bunker iznad transportera širina bloka bagera kašikara u izminiranoj masi iznosi:
Ai = sin βm (Rkh + Ri) - C ,
gde je C rastojanje od ose transportera do ivice izminirane mase.
Rad sa pokretnim utovarnim bunkerom ili pokretnom drobilicom sa konzolnim pretovarnim transporterom uvećava kapacitet bagera kašikara s obzirom na veću širinu bloka u izminiranoj masi koja se može izračunati iz izraza:
− za transporter postavljen do radilišta:
Ai = (Rkh + Ri+ l) (sin βo + sin βm),−
za transporter postavljen duž celog fronta etaže: Ai = sin βm (Rkh + Ri + l) - C,gde je l - rastojanje od ose pokretnog bunkera ili pokretne drobilice do tačke istresanja (radijus istresanja). Još bolji efekti se postižu ako pokretni bunker ili drobikica rade u sprezi sa samohodnim transporterom. Ukoliko se sa L označi dužina samohodnog transportera širina bloka u izminiranoj masi iznosi:
- za transporter postavljen do radilišta: Ai = (sinβm + sinβo) (Rkh + Ri + I + L), (m),
- za transporter postavljen duž celog fronta etaže: Ai = sinβm (Rkh + Ri + I + L) - C, (m).
Samohodne drobilice koje se koriste uz bagere pri eksploataciji mineralnih sirovina koje se miniraju mogu imati gusenični, šinski ili koračajući mehanizam za kretanje. Gusenične samohodne drobiIice su najrasprostranjenije (Slika 1.24.). Nedostatak tehnološke šeme sa korlšćenjem samo samohodne drobilice koji se manifestuje u čestom pomeranju transportera, kao i potrebi za zaštitom transportera zbog miniranja, uklanja se korišćenjem i samohodnog transportera. Korak pomeranja etažnih transportera treba: da predstavlja širinu izminirane mase. Na Slika 1.18. prikazana je šema rada bagera kašikara u izminiranom materijalu u nekoliko prolaza sa etažnim transporterom postavljenim duž fronta etaže sa ukupnom širinom:
Slika 1.19. Širina radne površine etaže bagera kašikara uz korišćenje samobodne drobilice i samohodnog transportera sa etažnim transporterima postavljenim duž fronta etaže
1. bager kašikar, 2. samohodna drobilica, 3. samohodni transporter, 4. etažni transporter
Tehnologija rada bagera kašikara u mekom materijalu sa transporterima zavisi od vremena pomeranja transportera odnosno od vrste pomoćne opreme koja radi sa bagerom (samohodni bunker, samohodni transporter) od čega zavisi da li će bager otkopavati u jednom ili više prolaza.
Ukoliko bager kašikar radi u bloku pomeranje transportera se može vršiti posle otkopavanja jednog bloka čija širina (A) iznosi:
A = (1,5 - 1,8) Rkh = (sinβo + sinβm) Rkh.
Pri ovakvoj šemi rada koristi se samohodni bunker bez konzolnog transportera.
Otkopavanje dve do tri širine bloka bloka bagera paralelno liniji etažnih transportera vrši se uz korišćenje samohodnog bunkera sa konzolnim transporterom (Slika 1.20b.). Korak pomeranja transportera tada iznosi:
BI = Rkh + 0,9 Rimax + I - C,
gde je C - sigurnosno rastojanje od ose transportera do donje ivice etaže.
Ako bager kašikar radi srpovito oko samohodnog bunkera sa konzolnim transporterom (Slika 1.20c.), korak pomeranja etažnog transportera iznosi:
B2 = 2 (Rkh + 0,9 Rimax), (m)
Bager kašikar može vršiti otkopavanje i u bloku poprečno u odnosu na transporter (u pravcu napredovanja fronta) kada radi sa samohodnim bunkerom i samohodnim transporterom (Slika 1.20d.) sa korakom pomeranja transportera:
B3 = L + 0,9 Rimax + Rkh - C, (m)
Bager, takođe može raditi i sa samohodnim bunkerom sa konzolnim transporterom i samohodnim transporterom kada je korak pomeranja etažnog transportera:
B3 = L +1 + 0,9 Rimax + Rkh - C, (m). ,
Pri postavljanju etažnih transportera u tela radilišta uz srpovit rad bagera kašikara oko bunkera na kraju transportera (Slika 1.21a.) širina bloka je:
Brl = 2 (0,9 Rimax + Rkh), (m),
odnosno oko samohodnog bunkera sa konzolnim transporterom (Slika 1.21b.) kada je korak pomeranja transportera:
Br2 = 2 (I + 0,9 Rimax + Rkh),.(m)
Korak produžavanja transportera (S) iznosi polovinu koraka pomeranja.
Slika 1.21. Šeme rada bagera kašikara pri postavljanju transportera do čela radilišta
Veza bagera kašikara i drugih diskontinualnih mašina sa transporterima, može se realizovati u zavisnosti od vrste materijala koji se otkopava sa samohodnim bunkerima koji mogu biti sa rešetkama ili samohodnim drobilicarna (Slika 1.23.). Pomenute pretovarne mašine imaju prijemni bunker, odnosno, dozator. Dimenzije gornjeg (a, b) i donjeg dela (c, d) bunkera iznose:
a ≥ (1,7-1,8) 3 V ,. b = 2 h ctgϕ + 0,75 B, C ≥ d - (0,65 - 0,75) B, gde je:
V - zapremina kašike bagera, h - visina bunkera,
ϕ - ugao nagiba stranica bunkera i B - širina trake transportera.
Slika 1.22. Konstruktivna šema i osnovni radni parametri samohodnog bunkera sa konzolnim transporterom
1. gusenični mehanizam za kretanje, 2. obrtna platforma, 3. prijemni otvor, 4. hranilica, 5. rešetka, 6. nosač strele, 7. konzolni transporter
Slika 1.23. Šeme pretovarnih uređaja za rad bagera kašikara u kombinaciji sa transporterima 1. bunker, 2. hranilica, 3. pretovarni transporter, 4. rešetka, 5., drobilica
Ukupna visina pretovatnih uređaja (H), visina bunkera (h) i zapremina bunkera (E) iznose: H = (0,75-0,8) Hi h = (0,8 Hi - e) - (h1 + h2 + h3) , E = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ 6 1 h (a b + (a + c) (b + d) + c d), gde je:
Hi - visina istresanja bagera pri maksimalnom radijusu,
e - sigurnosno rastojanje između kašike i bunkera (e = 0,5-0,7 m),
h1, h2 i h3 - visina transportera pretovarnog uređaja, visina konstrukcije transportera i vertikalno rastojanje od transportera do izlaznog otvora bunkera.
Zapremina bunkera se bira prema zapremini kašike bagera i približno iznosi: E = (2 - 5) V
Prilikom pretovara materijala koji se lako miniraju i materijala kod kojih negabariti ne prelaze 3 do 5%, koriste se samohodni bunkeri sa rešetkama otvora 300 do 350 mm koje mogu biti i vibracione sa kapacitetima do 1000 t/h. Ukoliko procenat negabarita prelazi 5% racionalno je korišćenje samohodnih drobilica.
Konstruktivna šema i osnovni radni parametri samohodnog bunkera sa konzolnim transporterom prikazani su na slici 1.22. Osnovni radni parametri samohodnih bunkera sa konzolnim transporterom su:
- Hi - visina istresanja (koja može biti maksimalna i minimalna),
- I - dužina bunkera (rastojanje od centra prijemne korpe do ose povratnog bubnja transportera), - H - prijemna visina bunkera (rastojanje od nivoa stajanja do gornje ivice bunkera),
- Lmin - minimalna širina prijemnog dela bunkera, - Vmin - minimalna zapremina prijemnog dela bunkera, i
- β - ugao obrtanja konzole samohodnog bunkera u odnosu na osu kretanja. Minimalna zapremina prijemnog dela bunkera određuje se iz izraza:
k 2 kp min b n Q 1 n V V ⎟⎟+ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − = (m); gde je:
V - zapremina kašike bagera,
kp - koeficijent punjenja kašike bagera;
n - broj kašika bagera za punjenje na osnovu kojih se računa zapremina bunkera (minimalni broj kašika nmin = 2),
Qk - količina materijala koja ostaje u prijemnom delu bunkera.
Pri radu u peščano - šljunčanim materijalima prijemna zapremina bunkera ne treba da bude manja od dve zapremine kašike, a sa čvrstim materijalima ne manja od 2,5 zapremine kašike.
Na slici 1.24. je prikazana samohodna drobilica SDA-1000 (SSSR) sa guseničkim mehanizmom za kretanje. Oko 80% svih samohodnih drobilica proizvodi se u Nemačkoj. Krupnoća izdrobljenog materijala iznosi 22 - 60 mm, a u svakom desetom slučaju ona iznosi 150 mm. Poznatiji proizvođači su Krupp, Veserhutte, Hemkenrod, O&K, itd.
Slika 1.24. Samobodna drobilica SDA-1000
1. prijemni bunker, 2. kabina rukovaoca, 3. elektrooprema, 4. drobilica, 5. mehanizam za podizanje konzole, 6. konzolni transporter, 7. gusenični mehanizam za kretanje, 8. noseća konstrukcija, 9. hidraulični potporni nosači,
10. horizontalna hranilica, 11. otvor bunkera, 12. ugaona hranilica, 13. transformator, 14. aspiratorski mehanizam, 15. hidrosistem
Na slici 1.25. prikazane su šeme rada samohodnih drobilica firmi Krupp i Veserhutte. Kapaciteti ovih drobilica kreću se od 190 do 1000 t/h. Instalisana snaga se kreće od 200 do 1800 kV, a masa od 600 t. U SSSR se proizvodi serija samohodnih drobilica sa oznakom SDA. Samohodna drobilica SDA - 1000 ima kapacitet od 1000 t/h, masu od 463 t, snagu elektromotora od 520 kW, a kapacitet prijemnog bunkera u radu sa bagerom kašikarom EKG-81 iznosi 19 m3, a pri radu sa EKG-4, 6B iznosi 9 m3.
Pri direktnom prebacivanju otkrivke koja se dobija bez miniranja može se koristiti odlagač u kombinaciji sa prijemnim bunkerom ili samohodnim bunkerom sa konzolnim transporterom (Slika 1.26.).
Širina radne površine etaže, ukoliko se uz bager koristi bunker montiran na prijemnoj strani odlagača, iznosi:
B01 = 3 Rkh, (m)
Ako se uz bager kašikar postavi samohodni bunker sa konzolnim trarisporterom širina radilišta iznosi: B02 = 1,5 Rkh + I + 1,5 Rkh + 0,8 Rimax - 0,5 Rkh - c, odnosno,
Slika 1.25. Tehnološke šeme rada samohodnih drobilica firmi Krupp i Veserhutte
a) sa poprečnim kretanjem u odnosu na front, b) sa uzdužnim kretanjem duž etaže, c) sa uzdužnim kretanjem i samohodnim transporterom
1. bager kašikar, 2. samohodna drobilica, 3. samohodni transporter 4. transportna traka
Slika 1.26. Šema za proračun širine radne površine etaže pri korišćenju odlagača
Sa kombinacijom samohodni bunker sa konzolnim transporterom, samohodni transporter i odlagač, ukupna širina radne površine etaže iznosi:
B03 = 3 Rkh + L + I, (m).
Na slici 1.27. prikazana je šema rada bagera kašikara EKG-8 sa samohodnom drobilicom.
Slika 1.27. Šema rada bagera kašikara EKG-8 sa samohodnom drobilicom
Slika 1.28. Šema površinskog kopa sa kombinacijom diskontinualne i kontinualne tehnologije 1. površinski kop, 2. etažni transporter, 3. builica, 4. samohodna drobilica, 5. bager kašikar, 6. negabariti,
7. mehanički kran, 8. vezni transporter, 9. odlagalište, 10. etažni odlagališni transporter, 11. pretovarni uređaj, 12. odlagač
Bagerima kašikarima uspešno se vrši i selektivno otkopavanje (Slika 1.29.).
Slika 1.29. Šeme selektivnog otkopavanja bagerom kašikarom 1', 1", 2', 2" - redosled otkopavanja
Selektivni rad užetnih bagera kašikara u velikoj meri usložnjava tehnologiju otkopavanja (Slika 1.29.). Blago nagnuti ili horizontalni slojevi korisne mineralne sirovine nagiba do 5°i debljine preko 2 m otkopavaju se u pojasevima u podetažnom radu bagera sa utovarom ispod nivoa, na nivou i iznad nivoa stajanja.
Ukoliko su slojevi debljine 0,5 do 2 m, vrši senagomilavanje materijala buldozerima ili dvo ili višestruko prebacivanje kašikarima (Slika 1.29a i d.)
Ukoliko je sloj korisne mineralne sirovine pod nagibom većim od 5o (Slika 1.29g.), otkopavanje se vrši podetažama sa više prolaza bagera. Strma ležišta se selektivno otkopavaju po kontaktu u zavisnosti od geomehaničkih karakteristika, odnosno, dirigovanim miniranjem. Otkopavanje slojeva sa kontra padom može se vršiti izradom useka (Slika 1.29b.). Selektivno otkopavanje mekih strmih ležišta može se vršiti izradom useka po korisnoj sirovini (Slika 1.30a.).
Slika 1.30. Šeme selektivnog otkopavanja izradom useka u mekom (a) i izminiranom materijalu (b) 1', 1", 2', 2" - redosled otkopavanja
Na sličan način se otkopavanje može vršiti i u izminiranom materijalu ukoliko je moguće postići minimalno narušavanje strukture masiva (Slika 1.30b.), što se efikasno realizuje kod miniranja na rastresanje i savremenim metodama miniranja sa usporivačima.
Selektivno otkopavanje u bloku postiže se radom u pojasevima (Slika 1.31a.), odozgo na dole, a uslovljeno je mogućnošću punjenja kašike bagera. Selektivni rad u mekim stenama sa malom visinom bloka moguće je i sa dirigovanim obrušavanjem proslojaka i sa naizmeničnim međuodlaganjem otkrivke po trontu (Slika 1.31b.).
Bageri kašikari, za otkrivku sa zapreminama kašike preko 15 m3, se uglavnom primenjuju za direktno prebacivanje mekih i izminiranih materijala u otkopani prostor (Slika 1.32.). Bageri se postavljaju na krovinu hoqzontalnih i blago nagnutih ležišta korisne mineraine sirovine, a otkopavanje vrše u bloku.
Slika 1.32. Šema dlrektnog prebadvanja olkrlvke u olkopanl prostor bagerima kašikarima Pri ovakvoj šemi rada bagera kašikara nužno je realizovati uslov da je jedinična zapremina preseka bloka (V) uvećana za koeficijent rastresitosti jednaka jediničnoj zapremini preseka odložene mase (Vo): V Kr = Vo, odnosno
A H Kr = Ao Ho – 0.25 A2o tg β gde su:
A i Ao - širine bloka na otkrivci i odloženoj masi, Ho - visina odložene mase.
Pošto iz uslova realizacije tehnološke šeme preko radijusa istresanja važi: H kr = (Ri - L- h ctgα - B - 0,25 A) tgβ
gde su:
H i h - visina bloka i sloja korisne mineraine sirovine, α i β - uglovi nagiba bočne kosine bloka i odložene mase,
L - rastojanje od ose bagera do gornje ivice kosine etaže korisne mineraine sirovine,
B - horizontalno rastojanje od donje ivice etaže korisne mineralne sirovine do donje ivice kosine odložene mase.
Približavanjem bagera gornjoj ivici kosine etaže korisne sirovine sa smanjenjem vrednosti (L), uvećava se daljina odbacivanja u otkopani prostor i umanjuje se širina bloka bagera. Pri uvećanju vrednosti (L) postižu se suprotni efekti.
1.5. Kapacitet bagera kašikara
Kapacitet bagera kašikara zavisi od četiri osnovna faktora: osobina stene, oblika i dimenzija otkopa, konstrukcije bagera i organizacije radova. Razlikuju se teoretski, tehnički i eksploatacioni kapacitet bagera.
Proračun teoretskog kapaciteta bazira se samo na konstruktivnim karakteristikama bagera. Proračunom tehničkog kapaciteta uzimaju se u obzir prva tri faktora, a uključenjem i četvrtog faktora (organizacije radova) dobija se eksploatacioni kapacitet bagera.
Teoretski kapacitet odražava samo konstruktivne karakteristike bagera kašikara i računa se po formuli: E t 3600 E n 60 Q ct t = = (rm3/h) gde je:
E-nominalna zapremina kašike (predstavlja zapreminu prostora koji zatvara kašika ograničena jednom ravni u visini gornjih ivica kašike
tct - teoretsko vreme ciklusa (s)
n - konstruktivno-računski broj ciklusa u minuti.
Pošto se bagerska kašika puni rastrešenim stenskim materijalom, to je i teoretski kapacitet izražen u m3 ili rastresenog stenskog materijala (rm3/h).
Teoretsko ili nominalno vreme ciklusa daje se uz uputstva o bageru i određeno je računskim putem za visinu otkopa jednaku visini nosača kašike (ne uzimajući u obzir teškoće i vreme prodiranja kašike u stensku masu), uglu okretanja od 90° i istresanju u odlagalište.
Teoretski kapacitet je samo osnova za upoređivanje zapremine proizvodnje raznih bagera. Po pravilu, on se u praksi ne može postići.
Tehnički kapacitet, pored konstruktivnih karakteristika bagera, odražava još i uticaj fizičko-mehaničkih osobina stena, oblika i dimenzija bloka i računa se po obrascu:
E k k t 3600 t t k k Q Q r p c c ct r p t th= = (čm3/h) gde je:
kp - koeficijent punjenja bagerske kašike,
kr - koeficijent rastresitosti stene u bagerskoj kašici, tc - stvarno vreme trajanja ciklusa u datim uslovima (s).
Tehnički kapacitet bagera jednak je eksploatacionom na čas čistog rada i predstavlja polazni u njegovom proračunu, a izražava se u m3/h čvrste stenske mase.
Proces bagerovanja kašikarom sastoji se iz četiri osnovne operacije u jednom ciklusu: kopanje i punjenje kašike, prenos zahvaćenog materijala (okretanje) do mesta istresanja, istresanje kašike i povratak (okretanje) od mesta otkopavanja. Pomoćne operacije (izvlačenje i spuštanje kašike pre istresanja, spuštanje i uvlačenje kašike pre početka kopanja i dr.) izvode se istovremeno sa osnovnim, pa za njih nije potrebno dodatno vreme u ciklusu. Prema tome, vreme ciklusa bagerovanja sastoji se iz vremena kopanja tk, vremena okretanja prema istresanju toi i otkopu too i vremena istresanja ti:
tc = tk + toi + too + ti, (s)
Znatan uticaj na. kapacitet bagera ima količina negabarita koji se ne otkopavaju ukoliko im prečnik dn prelazi vrednost 0,8 3E . Na dijagramu na slici 1.33. prikazana je zavisnost kapaciteta bagera zapremine kašike 4 m3 od procenta negabarita. Maksimalna vrednost srednjeg negabarita iznosi 0,7 dn.
Slika 1.33. Kriva zavisnosti kapaciteta bagera zapremine 4 m3 od procenta negabarita
Eksploatacioni kapacitet pored nabrojanih faktora od uticaja na tehnički kapacitet odražava još i uticaj organizacije rada bagera, transporta i održavanja u određenom vremenskom periodu, a računa se po formuli: sm v r c p sm v th sm t k k T k E 3600 T k Q q = = (čm3;smenu) gde je:
Tsm - vreme smene, (časova),
kv - koeficijent iskorišćenja smenskog vremena:
sm nz pz sm v T t t T k = − −
tpz - vreme planiranih zastoja, Tsm
tnz - vreme neplaniranih zastoja, koji se ne mogu izbeći
Ponekad se računa i tzv. eksploatacioni kapacitet bagera uz koeficijent časovnog iskorišćenja vremena (kvh). vh r c p vh th ex t k k k E 3600 k Q Q = =
1.6. Hidraulični bageri kašikari
Hidraulični bageri kašikari se na svetskom tržištu javljaju u relativno novije vreme. Usvajanje i primena hidraulike u mašinstvu i zamena klasičnih pogonskih i prenosnih sklopova, smatra se i danas progresivnom. Hidraulični bageri kašikari razvili su se iz manjih jedinica hidrauličnih bagera sa obrnutom kašikom. Na slici 1.40. prikazani su delovi osnovne mašine hidrauličnih bagera, a na slici 1.38. delovi radnog organa hidrauličnih bagera kašikara. Uvođenjem jačih pogonskih agregata i savladivanjem tehnike visokih pritisaka omogućena je i proizvodnja sve većih jedinica (do 30 m3).
Počeli su se sve češće primenjivati na površinskim kopovima, uglavnom kao pomoćna oprema, a ponekad za selektivno kopanje, kada se prešlo na specijalizovanu proizvodnju isključivo bagera kašikara sa stalnom tendencijom porasta njihove veličine. Danas se već proizvode, a kao glavna oprema za kopanje i utovar sve češće uvode u eksploataciju i hidraulični bageri kašikari koji su po veličini i zapreminama kašike nadmašili užetne bagere kašikare za utovar.
Slika 1.34. Izgled i osnovne karakteristike hidrauličnog bagera 1000 CK firme POCLAlN
U svetu postoji veliki broj proizvodača hidrauličnih bagera kašikara i bagera sa obnutom kašikom. U Jugoslaviji ove bagere proizvodi firma 14. Oktobar - Kruševac sa slovnom oznakom BGH i brojnom oznakom koja daje zapreminu kašike bagera u 1itrama (BGH-1000).
Poznat je i francuski proizvodač POCLAlN sa nizom modela hidrauličnih bagera. Tako hidraulični bager HC-300 ima zapreminu kašike 2500 - 3200 litara, a bager sa obrnutom kašikom 1000 CK, zapreminu kašike 6,8 m3, srednji kapacitet 710 m3/h, a srednje vreme ciklusa 28 s. Radni parametri i rad bagera 1000 CE prikazani su na slici 1.34.
Vodeća svetska firma ORESTElN-KOPPEL iz Nemačke proizvodi niz hidrauličnih bagera sa oznakom RH. Tako model RH-75 ima zapreminu kašike od 10 m3 za lak materijal odnosno 7,6 m3 za teške stene, težinu 129 t, sa radnim parametrima i dimenzijama datim na slici 1.35.
Slika 1.35. Hidraulični bager OK RH-75
Najveći bageri firme Demag imaju sledeće tehničke i tehnološke karakteristike (Slika 1.36.)
H485 H285 H241 Zapremina kašike (m3) Visinska 35 (26) 24 (26) 21 (14) Dubinska 33 23 23 Masa (t) 540 300 280 Snaga (kW) 1592 1340 1007 Visinski rad:
Radijus kopanja (A), m 18,5 15,4 15,4 Visina kopanja (B), m 20,5 15,6 15,5 Visina istresanja (C), m 15,3 12 11
Dubinski rad:
Radijus kopanja (A), m 22 18,8 18,8 Visina kopanja (B), m 9,2 8 8 Visina kopanja (C), m 19,8 17 17
Slika 1.37. Dijagrami za proračun kapaciteta hidrauličnih bagera
Dijagrami za proračun kapaciteta hidrauličnih bagera kašikara H 485 i H 285 pri radu u materijalu sa zapreminskom masom 1,8 t/m3 i sa koeficijentima punjenja kašike od 100%, 90% i 85% u zavisnosti od vremena ciklusa dati su na slici 1.37. Zapremina kašika za otkrivku iznose 26 i 16 m3.
Slika 1.38. Hidraulični bager kašikar EG-12 (SSSR)
1. strela, 2. nosač kašike, 3. šarnirna veza, 4, 5 i 6. hidrocilindri za pokretanje kašike, podizanje nosača kašike i strele, 7. kašika)
Osnovni elementi gornjeg stroja hidrauličnog bagera kašikara Demag H-285 sa dizel i električnim motorom dati su na slici 1.39. a šema bagera H-185 na slici 1.40.
Slika 1.39. Elementi gornjeg stroja hidrauličnog bagera kašikara H-285 sa dizel (a) i električnim (b) motorom
1. dizel, 2. elektro motor, 3. pogon pumpi, 4. hidraulične pumpe, 5 rezervoar za ulje, 6. rezervoar za gorivo, 7. trafo, 8. hladnjak za ulje, 9. pogon za obrtanje, 10. centralnatačka rotacije, 11. kontrolne jedinice, 12. hladnjak
Slika 1.40. Šema hidrauličnog bagera kašikara H 185
Trajektorija kopanja hidrauličnih bagera može biti različita zahvaljujući povezanosti nosača kašike sa strelom bagera kao i dopunskom mehanizmu za obrtanje kašike.
Slika 1.41. Trajektorija kopanja hidrauličnim bagerom 1, 2, 3 – moguća kretanja radnog organa bagera
Na taj način se obezbeđuje veće iskorišćenje energije za punjenje kašike u odnosu na užetni bager kašikar čija je moguća trajektorija otkopavanja uvek ista i to odozdo na gore po čeonoj kosini bloka. Karakteristike razvijenih modela hidrauličkih bagera firme O&K su sledeće:
Model Maksimalna radna masa (t) Zapremina kašike (m3) Zapremina obrnute kašike (m3)
RH 75 C 126 10.5 10
RH 90 C 157 14 14
RH 120 C 219 18 18
RH 200 C 330 18 18
RH 300 520 34 29.1
Takođe je poznati proizvođač hidrauličnih bagera u Nemačkoj firma MANNESMANN DEMAG, čiji bageri nose slovnu oznaku H (modeli H-71, H-241, H-485, itd.). Bager H-485 ima masu od 540 t, zapreminu kašike za ugalj pri zapreminskoj masi od 1,1 t/m3 od 35 m3 i snagu od 1592 kW.
Slika 1.42. Šeme i tehnološki parametri hidrauličnih bagera kašikara sa visinskom (a) i obrnutom (b) kašikom
Otkopavanje hidrauličnim bagerima u mekim stenama po pravilu se vrši u horlzontalnim pojasevima (Slika 1.41d.) sa vrha bloka odozgo na dole. U stenama izminiranim na rastresanje otkopavanje se vrši od nivoa stajanja (Slika 1.41b.), sa mogućnošću dopunskog obrušavanja materijala. Pri otkopavanju peskovitih i šljunkovitih materijala može se selektivno vršiti odvajanje krupnih komada (Slika 1.41c.).
U dobro izminiranim ili mekim stenama trajektorija otkopavanja hidrauličnim bagerima može biti identična putanji bagera kašikara (Slika 1.41a.).
Hidraulični bageri sa obrnutom kašikom predviđeni su za dubinski rad (Slika 1.41e.). Šeme i tehnološki parametri hidrauličnih bagera kašikara dati su na slici 1.42.
Primena jednostavnijeg i koncepcijski savršenijeg principa pogona i prenosa kod hidrauličnih bagera rezultat je znatnog smanjenja njihove težine u osnosu na užetne bagere. Težina hidrauličnih bagera manja je za 2,3 puta od težine užetnih bagera iste klase. Ovako znatno smanjenje konstruktivne težine hidrauličnih bagera znači ujedno i manje naprezanje i opterećenje osnovnih sklopova, manje obrtne momente u radu, brži ciklus i manji utrošak energije za pokretanje bagera.
Jedan od najopterećenijih delova bagera je noseći prsten ili centralna osovina, na koje se oslanja i oko kojih se obrće gornji stroj u odnosu na donji nepokretni stroj bagera. Smanjenje konstruktivne težine hidrauličnih bagera omogućilo je konstruktorima dimenzionisanje nosećeg prstena ovih bagera na takva opterećenja koja, kao rezultat, omogućavaju ovim bagerima rad na kontinuiranom nagibu znatnih vrednosti.
Hidraulični bageri nemaju odvojene motore za pojedinačna kretanja, odnosno, operacije, kao užetni bageri.
Umesto pojedinačno dimenzionisanih motora, kao i izvršioci pojedinih operacija javljaju se hidraulični cilindri čiji učinak zavisi samo od dva faktora: pritiska i protoka radnog fluida. Kako je njihov proizvod uvek konstantan i strogo zavisan od snage pogonskog agregata, to upoređenje između užetnih i hidrauličnih bagera ima smisla prema snazi pogonskog agregata.
Kvalitativnu razliku, koju je teško kvantitativno izraziti i eventualno uporediti, predstavlja činjenica da hidraulični motor-cilindar može u datom trenutku, npr. pri kopanju, bar teoretski, a vrlo često i praktično koristiti celokupnu snagu pogonskog agregata (punu nominalno vrednost proizvoda pritiska i protoka fluida). Za pojedinu rad operaciju elektromotor može da koristi samo deo dimenzionisane snage što predstavlja bitnu razliku.
Isto tako, izmenjena kinematska šema oslanjanja i učvršćivanja radnih elemenata hidrauličnih bagera, kao rezultata direktnog postavljanja pogonskih sklopova (radnih hidrauličnih cilindara), ima za posledicu korišćenje pune efektivne snage pri praktično nezavisnoj trajektoriji radnog elementa. Zahvaljujući tome hidraulični bageri imaju i stvarnu mogućnost kopanja u materijalima sa povećanom čvrstoćom.
Kod užetnih bagera postoje samo dve aktivne komponentne sile kopanja, sila dizanja preko užeta i sila guranja nosača kašike, čija rezultanta, osim od njihove veličine - intenziteta, zavisi i od međusobnog položaja. Međusobni položaj i trajektorija kretanja uslovljeni su i zavisni od kinematske šeme koja je u svim slučajevima ista.
Tri osnovna modela hidrauličnih bagera japanske firme Hitachi prikazana su ns slici 1.43., a imaju sledeće tehničke karakteristike:
Slika 1.43. Selektivni rad hidrauličnih bagerakašikara
Intenzitet rezultantne sile i trajektorija kretanja kašike hidrauličnog bagera nezavisni su od kinematske šeme i u svakom položaju mogu dostići punu naminalnu vrednost.
Mogućnost postizanja skoro proizvoljne trajektorije radnog organa i postizanja nominalne rezultantne sile u svakom položaju kašike omogućavaju hidrauličnim bagerima korišćenje pravaca slojevitosti i strukturnih oslabljenja i iskorišćenja pune efektivne sile pri kopanju, kao i mogućnost selektivnog rada, odnosno kopanja tačno odvojenih materijala.
Mogućnost selektivnog kopanja predstavlja veliki napredak u tehnologiji rada bagera kašikara i bagera uopšte. Time su rešeni problemi izdvajanja krovinskih proslojaka korisne iskopine u frontu otkrivke i izdvajanja jalovinskih proslojaka u sloju korisne iskopine koji su predstavljeni onečišćenjima.
Pri radu isključivo sa bagerima kašikarima za delimično selektivni rad mora se primenjivati specijalna tehnologija sa nagurivanjem buldozerima, što uvek komplikuje celokupan tehnološki proces i u frontu otkrivke i u frontu dobijanja korisne iskopine. Osim toga, eksploatacija relativno tankih slojeva uglja, reda veličine 1,5 - 2 m, pa i manje, do pojave hidrauličnih bagera zahtevala je primenu specijalne tehnologije. Primenam hidrauličnih bagera ovakvi slojevi se efikasno i relativno jednostavno otkopavaju (Slika 1.43.).
2. BAGERI DREGLAJNI
2.1. Osnovne karakteristikeBageri dreglajni primenjuju se uglavnom za kopanje i prebacivanje u otkopani prostor, a vrlo retko i za utovar mekših i srednje čvrstih stena, kada mogu biti iskorišćene njihove prednosti vezane s dubinom kopanja i velikim radijusom istresanja.
Bageri dreglajni proizvode se sa zapreminom kašike do 140 m3 i dužinom strele do 125 m. Sa bagerima dreglajnima zapremine kašike od 4 - 10 m3 može se vršiti utovar mekog materijala u transportna sredstva.
Dreglajni sa zapreminom kašike ad 10 - 15 m3 mogu se koristiti za kopanje srednje tvrdih i dobro izminiranih tvrdih materijala.
2.2. Osnovni konstruktivni delovi i tipovi bagera dreglajna
U odnosu na bager kašikar, kad bagera dreglajna razlikuje se radni uređaj, koji se sastoji ad kašike obešene preko užadi o strelu bagera. Tako se, detaljnije, radni uređaj (Slika 2.1.) sastoji od kašike(6), užeta za dizanje (3), užeta za vuču (5) i užeta za istresanje (4). Kašika bagera je otvorena sa prednje i gornje strane. Užad je sa kašikom povezana sistemom lanaca. Zadnje bočne stranice kašike povezane su sa dva lanca za dizanje (2) koji su razmaknuti (1) zbog sprečavanja trenja o kašiku. Prednje bočne strane su povezane sa dva lanca za vuču (7). Uže za istresanje povezuje preko kotura uže za vuču, uže za dizanje i gomji prednji kraj kašike. Kretanje kašike vrši se pomoću vučnog užeta i užeta za dizanje i to tako sto se pomoću vučnog užeta vrši otkopavanje dok se pomoću užeta za dizanje reguliše ugao rezanja materijala.
Slika 2.1. Osnovni delovi kašike bagera dreglajna
Bageri dreglajni mogu imati gusenični i koračajući uređaj za kretanje. Dreglajni na gusenicama (Slika 2.3.) imaju strelu i kašiku manjih dimenzija te se na površinskim kopovima koriste za pomoćne radove, a gomji i donji stroj im se ne razlikuje od bagera kašikara. U Evropi se ova vrsta dreglajna sreće samo u grupi univerzalnih bagera.
Bageri dreglajni sa koračajućim uređajem za kretanje pored velike zapremine kašike i velikih radijusa kopanja i istresanja imaju i mali pritisak na tlo koji u radu iznosi i ispod 10 N/cm2, a u kretanju oko 20 N/cm2.
U svetu proizvodači bagera kašikara proizvode i bagere dreglajne pa su i ovde vodeći SSSR i SAD. Bageri dreglajni proizvedeni u SSSR imaju slovnu oznaku EŠ, a brojni deo označava odnos zapremine kašike i dužine katarke (Tabela 2.1.).
Tabela 2.1. Bageri dreglajni proizvedeni u SSSR
Parametri EŠ-4/45 EŠ-8/60 EŠ-15/90 EŠ-25/100 EŠ-80/100 EŠ-125/125 Zapremina kašike (m3) 4 8 15 25; 30 80; 100 126; 160
Dužina stele (m) 5 60 90 100 100 125
Max. radijus kopanja, m 46 57 81 95 97 120
Max. visina istresanja, m 19.5 21 42 46 43 52
Max. radijus istresanja, m 46 57 83 95 97 120
Masa bagera, t 210 540 1400 2500 10300 16000
Pritisak na tlo pri kretanju MN/m2 0.41 0.74 0.9 1 1.8 2.3
Nagib oru kretanju (o) 12 10 7 7 7 7
Trajanje ciklusa pri obrtanju od 135o, s 45 54 60 65 65 65 U radu je šest osnovnih modela i tri modifikacije bagera dreglajna proizvodnje SSSR, sa zapreminom kašike od 5 do 100 m3, dužine strele od 45 do 100 m i mase 2980 do 10800 t. Na slici 2. 2. prikazan je bager dreglajn 100/100. Predviđen je razvoj osam osnovnih modela i 11 modifikacija prema tabeli 2.2.2.
Tabela 2.2.2. Razvoj bagera dreglajna proizvedenih u SSSR
Osnovni model Modifikacija Masa (t)
EŠ 6/45 M - 300
EŠ 10/70 EŠ 13/50 711
EŠ 15/70 EŠ 20/55 1100
EŠ 20/90 EŠ 30/75 EŠ 16/100 1900
EŠ 40/85 EŠ 60/75 EŠ 45/90 3200
EŠ 65/85 EŠ 75/85 EŠ 55/100 5500-6000
EŠ 90/100 EŠ 100/100 EŠ 100/85 10300-8500
EŠ 120/100 EŠ 160/85 12000
Slika 2.2. Koračajući bager dreglajn EŠ 100/100
Dva najveća i najznačajnija proizvodaa bagera dreglajna u SAD su BYCURUS ERIE sa deset modela i 22 modiifikacije, zapremine kašike od 3.4 do 168 m3 i dužine katarke od 36,4 do 94,3 m i radne mase od 180 do 13600 t (Slika 2.3) i MARlON sa deset modela i 30 modifikacija sa zapreminom kašike od 4.6 do 137m, dužine strele ad 36 do 122 m i masa od 220 do 8400 t. Bager dreglajn firme MARlON model 8950 ima zapreminu kašike 137 m3 i dužinu katarke od 94 m.
Pored serije koračajucih bagera firma Marion proizvodi i tri modela guseničnih bagera dreglajna sa zapreminom kašike od 6 do 13 m i radnom masom od 374 do 600 t. Osnovne karakteristike ovih bagera date su u tabeli 2.3. i 2.4.
Slika 2.3. Osnovni konstruktivni delovi guseničnog bagera dreglajna
1 - strela, 2 - kašika, 3 - vučno uže, 4 - podižuće uže, 5 - istovarno uže, 6 - gusenični uređaj za kretanje, 7 - obrtno postolje, 8 - kabina rukovaoca
Tabela 2.3. Karakteristike serije koračajućih bagera dreglajna firme MARION (SAD)
Model Zapremina kašike
(m) Dužina katarke (m) Srednja radna masa (t) Instalisana snaga (kW) 7500 10-17 55-73 636 1104 7620 15-27 61-91 1209 1840 7820 20-35 69-91 1727 2208 8020 31-46 69-99 2568 3680 8050 38-50 76-104 2818 4416 8200 50-57 84-107 3546 5152 8500 42-73 91-114 4091 5888 8750 57-92 91-114 5364 9568 8950 77-138 91-122 7182 13248 Tabela 2.4. Karakteristike serije guseničnih bagera dreglajna firme MARION (SAD)
Model Zapremina kašike
(m) Dužina katarke (m) Srednja radna masa (t) Instalisana snaga (kW) 184-M 6-9 36.6-45.7 359-374.3 Dizel 195-M 6-13 39.6-51.8 499-509 662 205-M 7.6-13 45.7-64 591-600 662 2.3. Radni parametri bagera dreglajna
Kao i kod bagera kašikara razlikuju se sledeći radni parametri i dimenzije dreglajna (Slika 2.4.):
Rk i Ri - radijus kopanja i istresanja zavise ad dužine katarke, ugla nagiba i veličine zamaha kašike, Rkh - radijus kopanja na nivou stajanja bagera,
Hk - dubina kopanja koja zavisi od dužine katarke, ugla njenog nagiba, položaja dreglajna u otkopu fizičkih osobina stene, dužine užeta i kvalifikacije bageriste,
Hi - visina istresanja koja zavisi od dužine katarke i ugla njenog nagiba, Rb - radijus okretanja zadnjeg dela platforme,
Rkmax - maksimalni radijus kopanja sa zabacivanjem kašike, Kkv - visina kopanja iznad nivoa stajanja.
Za mnoge modele dreglajna izrađuju se katarke različite dužine, sa kašikama različite zapremine, što omogućava promenu radnih parametara dreglajna (kod američkihdreglajna po pravilu se rade tri dužine katarke i njima odgovarajuće zapremine kašike za svaki model).
Kod izbora dužine katarke i radijusa istresanja i kopanja polazi se od uglova okretanja i izabrane šeme kopanja, vodeći računa o tome da je jedno kopanje i istresanje (sa većom kašikom) obično jeftinije od dvostrukog kopanja i istresanja iste količine bagerskom kašikom manje zapremine.
Za razliku od bagera kašikara, kod dreglajna nema stroge veze izmedu parametara bagera i otkopa. Parametri otkopa dreglajna u većini slučajeva se određuju na osnovu opšte šeme rudarskih radova i položajima (rasporedom) druge opreme.
Za određivanje osnovnih parametara bagera dreglajna prema zavisnostima izmedu mase bagera (M), dužine strele (L), zapremine kašike (V) i maksimalnog radijusa kopanja (Rkmax) može se koristiti Tabela 2.5.
Tabela 2.5. Empirljske zavisnosti za određivanje osnovnih parametara bagera dreglajna
Parametri Oznaka Vrednosti parametara
Masa bagera, t M (0.2-0.22) V0.65R1.65 kmax
Max. radijus kopanja, m Rkmax 0.96 L
Dužina strele, m L 1.06 Rkmax
Max. visina kopanja, m Hkmax (0.5-0.6)L
Max. radijus istresanja, m Rimax 0.95 > L
Max. visina istresanja, m Himax (0.4-0.42)L
Snaga motora, kW N 1.32 VL +0.0039 V2L
Vreme ciklusa (ω=90o), s t
c 60-22.9 e-0.00154 M
Kao i kod bagera kašikara, bagerima dreglajnima se utovar može vršiti u samohodne bunkere ili drobilice u kombinaciji sa transporterima.
Na slici 2.5. prikazan je rad bagera dreglajna sa utovarom korisne mineralne sirovine u samohodnu drobilicu i odlaganjem otkrivke u otkopani prostor.
Slika 2.5. Šema rada bagera dreglajna na direktnom odlaganju otkrivke i otkopavanju sa utovarom u samohodnu drobilicu
2.4. Tehnološke šeme rada i parametri radilišta
Pri otkopavanju bager dreglajn može raditi u bloku i u useku i pri tome stajati na gomjoj etažnoj ravni, na podetaži i na donjoj etažnoj ravni (Slika 2.6.). Otkopavanje se vrši dubinski, kombinovano i visinski.
Slika 2.6. Šeme rada bagera dreglajna
a, b, i c - rad bagera dreglajna u bloku na gornjoj etažnoj ravni, na podetaži i na donjoj etažnoj ravni, d - rad u useku dubinski
Ako je dreglajn postavljen na gornjoj etažnoj ravni može se vršiti utovar u transportna sredstva ili direktno odlaganje masa. Čelo bloka ima krivolinijski oblik. s obzirom na trajektoriju kretanja kašike. Visina etaže zavisi od moguće dubine kopanja, ugla nagiba čela bloka i položaja bagera dreglajna (Slika 2.7.).
Maksimalna širina bloka iznosi:
Amax =Rk (sinωm + sinωo), (m), gde su:
ωm = 30° - 45°, ωo = 30° - 45°, uglovi obrtanja u odnosu na osu kretanja u stranu masiva i u stranu otkopanog prostora.
Slika 2.7. Rad bagera dreglajna u bloku
a - dubinski rad
b - visinski rad
Pri odlaganju u otkopani prostor obično je Wm = 0 pa je ukupni ugao obrtanja W = Wo = 30° - 45°. Ugao obrtanja bagera dreglajna pri istresanju ne prelazi 90°. U ovom slučaju širina bloka iznosi:
A =Rk sinωo, (m)
Postavljanje bagera dreglajna na podetažu sa zapreminama kašike većim od 10 m3 koristi se sa ciljem da se delimičnim visinskim radom poveća ukupna visina etaže (Slika 2.7c.). Da bi se obezbedilo punjenje kašike ugao kosine čela bloka visinske podetaže ne prelazi 25°, a njena visina se dobija iz uslova:
Hv≤ (0,7-0,8) Hi
U visinskom radu kapacitet dreglajna se smanjuje za 10 do 15% u odnosu na dubinski rad.
Dreglajni sa zapreminom kašike od 4 do 10 m3 se koriste za utovar u transportna sredstva (Slika 2.8.). Meki materijali koji se otkopavaju velikim bagerima dreglajnima sa zapreminom kašike preko 10 m3 mogu se odlagati na gornju etažnu ravan (Slika 2.8b.) odakle se vrši pretovar u transportna sredstva sa manjim utovarnim sredstvom. Pri ovakvoj tehnologiji rada trebada bude ispunjeri uslov:
Ri≥ A - 0,5 Cx +lo, (m) gde je:
Cx - širina mehanizma za kretanje bagera dreglajna, lo - projekcija kosine odložene mase (l0 = HAkrctgβ) β - ugao kosine odložene mase
Korišćenjem pretovamog bunkera bagerom dreglajnom se može vršiti utovar na transportere i železničke vagone.
Slika 2.8. - Tehnološke šeme rada bagera dreglajna sa utovarom u transportna sredstva a - direktan utovar, b - odlaganje nagornju etažnu ravan sa pretovarom, c - rad sa pretovarnim bunkerom,
1, 2, 3 i 4 - ose kretanja dreglajna, transportnih sredstava, odložene mase i pretovarnog bunkera Širina bloka pri utovaru u vagone, gde je osnovni cilj što manji braj pomeranja koloseka, iznosi (Slika 2.9.):
gde je:
C - rastojanje od gornje ivice etaže do ose transportnog puta Ie - horizontalna prajekcija kosine etaže.
Širina bloka pri kamionskom transportu iznosi: A =Rk sinωo + Ri – le – C, (m)
Slika 2.9. Određvanje širine bloka pri utovaru u transpartna sredstva a - utovar u vagone, b - utovar u kamione
Pri dubinskom radu bagera dreglajna u bloku pretovarni bunker i transporteri mogu biti postavljeni i na gornjoj i na donjoj etažnoj ravni. Veća širina bloka postiže se utovarom na gornjoj etažnoj ravni, odnosno, nivou stajanja bagera dreglajna.
Veliki bageri dreglajni se koriste za direktno prebacivanje otkrivke u otkopani prostor kod blago nagnutih i horizontalnih ležišta, čime se koriste njihove prednosti vezane za vellike radijuse kopanja i istresanja. Primenjuju se tehnološke šeme sa postavljanjem bagera dreglajna na krovinu korisne mineralne sirovine, na podetažu otkrivke i na gornju površinu etaže otkrivke (Slika 2.10.).
Slika 2.10. Tehnološke šeme otkopavanja bagerom dreglajnom sa direktnim prebacivanjem materijala otkrivke u otkopani prostor sa postavljanjem na gornjoj površini etaže otkrivke (a), na podetaži
(b) na krovini korisne mineralne sirovine (c) sa dvostrukim prebacivanjem dela odloženog materijala drugim bagerom i (d)
