Отвалообразователь

Карьерный отвалообразователь — это специализированная машина, предназначенная для формирования, наращивания и планировки отвалов пустых пород в горнодобывающей промышленности. Часто применяется в комплексе с конвейерными линиями на разрезах и карьерах. В мировой практике для обозначения этих машин также используется термин конвейерный штабелеукладчик (stacker) или разгрузочное устройство отвального типа.

Описание

Отвалообразователь — это механизированное устройство, обеспечивающее приём сыпучих материалов (чаще всего вскрышных или пустых пород), их перемещение и укладку в отвал согласно заданной схеме. Он работает как завершающее звено в цепочке транспортировки породы от места разработки до зоны складирования. Отличается большой производительностью и устойчивостью к тяжёлым условиям эксплуатации.

Виды

Существуют следующие виды отвалообразователей:

• Стационарные — устанавливаются на одном месте, не перемещаются. Используются на постоянных отвальных участках.

• Передвижные (мобильные) — оборудованы гусеничным или рельсовым ходом, могут перемещаться вдоль отвала.

• Поворотные (радиальные) — с возможностью вращения стрелы вокруг своей оси, что позволяет формировать отвал полукругом.

• Телескопические — с изменяемой длиной стрелы для регулирования дальности укладки материала.

История создания

Первые конструкции, близкие к современным отвалообразователям, появились в 1930–1940-х годах на угольных разрезах Европы и США. С развитием ленточных конвейеров и увеличением масштабов открытых горных работ возникла необходимость в устройствах, способных аккуратно и непрерывно укладывать большие объёмы вскрышных пород. В СССР развитие таких машин активно шло с 1950-х годов, в том числе в рамках ГОКов Кузбасса и Караганды. Позднее, в 1970–1980-х годах, отвалообразователи стали активно использоваться на крупных железорудных карьерах.

Типы

По типу установки и конструкции отвалообразователи делятся на:

• Рельсовые — перемещаются по путям, позволяют точно управлять направлением отвала.

• Гусеничные — обладают высокой проходимостью, могут использоваться на неровных и слабонесущих грунтах.

• Поворотно-стреловые — обеспечивают широкую зону охвата за счёт вращения стрелы.

• Телескопические штабелеукладчики — с возможностью изменять вылет стрелы, что повышает гибкость укладки.

Общее устройство

Основные конструктивные узлы карьерного отвалообразователя:

• Приёмное устройство — принимает породу с ленточного или другого транспортёра.

• Конвейерная стрела — длинный ленточный конвейер, по которому материал перемещается к месту выгрузки.

• Ходовая часть — рельсовая или гусеничная, обеспечивает перемещение вдоль отвала.

• Приводные механизмы — электродвигатели или гидравлические приводы, приводящие в движение конвейер и поворотную стрелу.

• Система управления — может быть ручной, полуавтоматической или полностью автоматической.

• Опоры и основания — несущие элементы, обеспечивающие устойчивость машины.

Классификация

Отвалообразователи классифицируют по следующим признакам:

• По типу ходовой части: рельсовые, гусеничные, стационарные.

• По методу укладки: линейные, веерные, кольцевые.

• По степени автоматизации: механические, полуавтоматические, автоматизированные.

• По типу привода: с электрическим, дизельным или комбинированным приводом.

Основные характеристики

• Производительность: 2000–10000 тонн/час

• Максимальная дальность укладки: до 50–100 м

• Высота отвала: до 20–30 м

• Тип привода: электрический, реже — дизель-генератор

• Тип хода: рельсовый или гусеничный

• Угол поворота стрелы: до 270° (у радиальных моделей)

• Ширина конвейера: 800–1600 мм

• Скорость движения: до 5 км/ч (для передвижных моделей)

Основные производители

Мировые производители:

• ThyssenKrupp Industrial Solutions (Германия)

• FAM Förderanlagen Magdeburg (Германия)

• Metso Outotec (Финляндия)

• FL Smidth (Дания)

Российские производители:

• Уралмашзавод

• НПК «Урал»

• ОЗТМ (Орский завод тяжёлого машиностроения)

• Механобр Техника (Санкт-Петербург)

Китайские производители:

• CITIC Heavy Industries

• ZMJ (Zhengzhou Coal Mining Machinery Group)

• Zoomry Heavy Industry

Интересные факты

• Один из крупнейших отвалообразователей в мире эксплуатируется в Германии на буроугольном разрезе — длина стрелы превышает 200 метров, масса — более 6000 тонн.

• Современные модели оснащаются GPS-системами и автопилотом, обеспечивая точное распределение материала по карте отвала.

• Отвалообразователи могут использоваться не только в горной промышленности, но и на крупных стройках — например, при строительстве искусственных островов.

• Некоторые машины оборудованы системами пожаротушения и пылеподавления.

• В России известны отвалообразователи, работающие в экстремальных климатических условиях при температуре до –50 °C.