Основные сведения об экскаваторных забоях и разработке грунтов
Под забоем экскаватора понимают место его работы, то есть рабочую зону. Сюда включена площадка, на которой стоит экскаватор, часть поверхности, с которой вынимают грунт, а также площадка для установки транспортных средств, подаваемых под погрузку. Когда разработку ведут в отвал, к забою относят также площадку для размещения выгружаемого из ковша грунта. Забой перемещается по мере разработки грунта экскаватором.
Размеры и формы забоя зависят от габарита экскаватора, от типа рабочего оборудования, его размеров и вида транспортных средств. Если земляные работы ведут для постройки земляного сооружения (котлована, траншеи и т. п.), то размеры забоя зависят также и от масштаба земляного сооружения. В меньшей степени размеры забоя зависят от размеров выемки при карьерных работах, когда экскаваторную разработку ведут с целью добычи материала для возведения земляных сооружений или получения сырья для приготовления строительных материалов.
Габаритные размеры экскаваторов характеризуют основные линейные размеры гусеничного хода и поворотной платформы с кузовом. На рис. 281 показаны основные габаритные размеры, необходимые для определения размеров рабочего места экскаватора.
Так, например, радиус вращения хвостовой части кузова Н необходимо знать для правильной расстановки транспортных средств или правильной установки экскаватора у откоса, так как по правилам техники безопасности при любом повороте платформы расстояние между задней частью кузова и откосом или транспортным средством должно быть не меньше 1 м.
Рис. 281. Габаритные размеры экскаваторов:
А - наибольшая длина, Б - наибольшая ширина, В - наибольшая высота, Г - ширина кузова, Д - высота по крыше, Е - высота оси пяты стрелы от уровня стоянки, Ж - расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения, 3 - ширина гусеничной ленты, И - ширина гусеничного хода. К - длина гусеницы, Л - просвет под противовесной плитой, М - просвет под картером ходового механизма, Н - радиус вращения хвостовой части кузова
При всех экскаваторных работах забой проектируют и организуют так, чтобы лучше использовать оборудование, добиваться высокой производительности труда и снижения стоимости работ. Большую помощь здесь оказывают технологические карты на установку экскаватора в забое, в которых регламентированы размеры забоя, расстановка транспортных средств, величина передвижек и т. п.
Забои экскаватора с прямой лопатой
Жесткое крепление ковша прямой лопаты позволяет работать как в отвал, так и с погрузкой в транспортные средства. Однако ввиду сравнительно небольших рабочих размеров прямой лопаты целесообразно использовать ее в первую очередь для погрузки грунта в транспортные средства.
Основные размеры экскаваторов, оборудованных прямой лопатой, определяются емкостью ковша, длиной стрелы и рукояти, а также углом наклона стрелы.
Рис. 282. Рабочие размеры экскаватора с прямой лопатой
К рабочим размерам экскаватора с прямой лопатой относятся следующие (рис. 282).
1. Радиус копания Р - горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до зубьев ковша при копании; различают радиус копания на уровне стоянки или радиус планировочной площадки и наибольший радиус копания Рп. макс при максимально выдвинутой рукояти.
2. Высота копания Як - вертикальное расстояние от уровня стоянки экскаватора до зубьев ковша при копании (наибольшая высота копания Як. макс соответствует максимально поднятой рукояти) .
3. Радиус выгрузки Рр - горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до середины ковша при разгрузке; различают радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки и наибольший радиус выгрузки Pp. макс-
4.Высота выгрузки Яр- вертикальное расстояние от уровня стоянки экскаватора до нижней кромки открытого днища ковша в процессе выгрузки (наибольшая высота выгрузки Яр. макс соответствует максимально поднятому ковшу).
5. Глубина копания - расстояние от уровня стоянки экскаватора до зубьев ковша при копании ниже уровня стоянки.
С точки зрения сокращения передвижек выгодно увеличивать высоту забоя. Однако это увеличение ограничивается соображениями безопасного ведения работ. Рациональная высота забоя определяется также длиной пути, необходимого для того, чтобы при разработке грунта нормальной стружкой к концу набора полностью наполнить ковш.
Ширина забоя, как правило, определяется размерами рабочего оборудования; расстояние между экскаватором и транспортными средствами выбирается таким, чтобы работать с наименьшими углами поворота.
Рис. 283. Схемы экскаваторного забоя при работе прямой лопатой:
а - тупиковой, лобовой, б - боковой
Рытье различных выемок, котлованов, каналов, траншей прямой лопатой и работу в карьерах с погрузкой в транспортные средства производят двумя основными способами:
а) лобовыми забоями, при которых транспортные средства подают сзади экскаватора по дну образуемой выемки (рис. 283, а);
б) боковыми забоями - продольными проходами с продольным расположением транспортных средств параллельно движению экскаватора (рис. 283, б).
В лобовых забоях приходится работать с большим, чем в боковом забое, углом поворота, что удлиняет цикл. Здесь менее удобно применять рельсовый транспорт и ограничено число транспортных единиц, которые могут одновременно подходить к забою. Этот способ разработки применяют весьма редко (при проходе начальных траншей и в других исключительных случаях).
Больше всего распространены боковые забои, в которых грунт погружают в транспортные средства, устанавливаемые на уровне движения экскаватора. Для выгрузки грунта экскаватор необходимо поворачивать на относительно небольшой угол, а ковш поднимать на небольшую высоту.
Забои экскаватора с драглайном
Большие, чем у прямой лопаты, размеры драглайна определяют его преимущества при работе с выгрузкой грунта в отвал или при укладке грунта непосредственно в возводимое сооружение. Гибкое крепление ковша делает менее удобной погрузку грунта в транспортирующие машины (по сравнению с прямой лопатой). Однако на практике погрузку драглайном в транспорт применяют многие машинисты.
Рис. 284. Рабочие размеры экскаватора с драглайном
В настоящее время для погрузки грунта в автотранспорт применяют ковши драглайна емкостью до 1,6 м3.
На рис. 284 показаны основные рабочие размеры экскаватора, оборудованного драглайном. Эти размеры определяются емкостью ковша, длиной стрелы, углом наклона стрелы и величиной заброса ковша за пределы горизонтальной проекции стрелы.
При концевом проходе экскаватор движется вдоль оси разрабатываемого забоя в пределах полосы, на которой вынимается грунт (рис. 285). Грунт можно укладывать в двухсторонние или односторонние отвалы или грузить в транспортные средства.
При последующей разработке экскаватор разрабатывает лишь один откос. Грунт можно укладывать в односторонний отвал или грузить в автомашины. Угол поворота при концевом проходе составляет в среднем 70-80°.
Для поперечной разработки забоя экскаватор устанавливают сбоку забоя и копают в направлении, поперечном оси движения. При погрузке в автотранспорт средний угол поворота составляет 80-90°, а при работе в отвал - 160-170°. Такая схема работы целесообразна при необходимости увеличения ширины выемки и дальности переноса грунта.
Забои экскаватора с обратной лопатой
Экскаваторы с обратной лопатой ведут работы в забоях, аналогичных забоям экскаваторов с драглайном.
Обычно ось рабочего перемещения экскаватора для уменьшения угла поворота смещается в сторону транспортного пути. Автомашины устанавливают таким образом, чтобы во время загрузки угол между стрелой экскаватора и продольной осью автомобиля был около 40°.
К атегория: - Эксплуатация экскаваторов
Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. Расчет проходок экскаваторов с различным рабочим оборудованием
Большинство одноковшовых строительных экскаваторов - это универсальные машины, которые бывают оснащены различными видами сменного рабочего оборудования. Учитывая зависимость отвида привода рабочего органа экскаваторы различают на канатные и гидравлические. Сегодня наиболее часто используют гидравлические экскаваторы.
Использование сменного рабочего оборудования дает возможность механизировать такие процессы, как: зачистка дна выемок; дробление и удаление негабаритов и валунов; отделка поверхности откосов земляного сооружения, дна выемок; послойное уплотнение грунта в стесненных условиях, при устройстве обратных засыпок; рыхление мерзлого и трудноразрабатываемого грунта.
Строительные экскаваторы выпускают на гусеничном и пневмоколесном ходу. Наиболее распространенными видами рабочего оборудования являются прямая, обратная лопаты, драглайн и грейфер.
Способы разработки грунта одноковшовыми экскаваторами определяют в основном видом применяемого на них сменного рабочего оборудования. Выбор способа зависит от размеров и объёмов земляных сооружений, свойств грунта͵ наличия грунтовых вод, вечной мерзлоты и др.
При разработке широких котлованов с погрузкой грунта в транспортные средства (к примеру, при строительстве отстойников, фильтров, резервуаров, аэротенков и т.п.) чаще применяют экскаваторы, оборудованные прямой лопатой. Обратную лопату используют для разработки траншей, небольших котлованов с погрузкой грунта в транспортные средства или в отвал. Драглайн применяют для разработки котлованов, траншей и каналов, устройства насыпей из грунта резерва, а грейфер - для разработки глубоких котлованов с вертикальными стенками или подачи грунта при засыпке пазух.
Пространство, в котором размещается экскаватор и производится выемка грунта͵ называют забоем. Его форма и размеры зависят от рабочих параметров экскаватора и принятой схемы разработки грунта (рис. 4.16).
Экскаватор с прямой лопатой перемещается по дну выемки, копает ʼʼот себяʼʼ снизу вверх с погрузкой разрабатываемого грунта на транспортные средства. Наиболее часто применяют экскаваторы с ковшами вместимостью 0,4 ... 2,5 м 3 . Вместимость ковша выбирают исходя из объёмов работ, глубины котлована и характеристик грунта. Стоит сказать, что для наиболее полного заполнения ковша высота забоя должна быть не меньше трехкратной высоты ковша. Экскаваторы с прямой лопатой наиболее эффективно работают в сухих забоях, а в мокрых (при высоком уровне грунтовых вод) нужно применять водоотвод или водопонижение. Выемку, образованную одним ходом экскаватора, называют проходкой. По характеру разработки грунта проходки бывают лобовыми (торцовыми) и боковыми. При лобовой проходке экскаватор движется по оси выемки и разрабатывает грунт впереди себя и по обе стороны от оси, а при боковой с одной стороны по ходу движения. Характер проходки зависит от глубины и ширины котлована и условий его разработки. Лобовыми проходками разрабатывают выемки на крутых склонах или когда глубина выемки не позволяет загружать транспортные средства, расположенные на берме выемки.
Неширокие котлованы (шириной до 1,5R) разрабатывают лобовой проходкой с односторонней погрузкой в транспортные средства (рис. 4.16, а), при ширине котлована от 1,5R до 1,9R разработку ведут лобовой проходкой с двухсторонней подачей транспортных средств (рис. 4.16, б). Наибольшая ширина лобовой проходки поверху для экскаватора с прямой лопатой при движении его по прямой определяется по формуле
где R 0 - оптимальный радиус резания экскаватора, принимается равным от 0,8 до 0,9 максимального радиуса резания, м; l п - длина рабочей передвижки экскаватора, принимается 0,75 длины рукояти экскаватора, м.
Котлованы шириной от 1,9R до 2,5R разрабатывают уширенной лобовой проходкой с передвижкой экскаватора по зигзагу (рис.4.16, в), а до 3R - с передвижкой его поперек котлована (рис. 4.16, г), ᴛ.ᴇ. поперечно-торцовой проходкой. Широкие котлованы (более 3,5R) разрабатывают вначале лобовой, затем боковыми проходками. Наибольшая ширина проходки при этом равна:
для зигзагообразной
для поперечно-торцовой
для боковой
Рис. 4.16 – Схемы проходок одноковшового экскаватора
а - д – с прямой лопатой, е - м – с обратной лопатой, л – при траншеи, м – работа экскаватора-драглайн
где R c - радиус резания на уровне стоянки; n -количество поперечных передвижек экскаватора; m - коэффициент откоса; Н - высота забоя.
При глубине выемки, превышающей оптимальную высоту забоя, грунт разрабатывают по ярусам (уступам) в последовательности, определяемой профилем выемки.
Разработку грунта экскаваторами с обратной лопатой осуществляют торцовыми или боковыми проходами с перемещением экскаватора по верху забоя ʼʼна себяʼʼ с копанием грунта ниже уровня его стоянки (см. рис.4.16, е - к). Последняя особенность важна в тех случаях, когда грунты увлажненные или мокрые. Возможно также вести разработку грунта из под воды. При этом исходя из ширины котлованов разработку грунта осуществляют с прямолинейной, зигзагообразной лобовой, поперечно-торцевой и боковой проходкой.
Ширина лобовой проходки по верху при односторонней выгрузке грунта составляет:
где R max - наибольший радиус резания, м;
l n - длина рабочей передвижки экскаватора, м; для экскаватора-драглайна принимается равным 1/5 вылета стрелы;
R Т - наибольший радиус выгрузки грунта в транспорт;
b k - ширина транспортных средств или отвала грунта.
При двухсторонней выгрузке грунта͵ м:
Ширина проходки понизу, м:
где m - коэффициент откоса;
Н - высота забоя, м.
Ширина лобовой уширенной зигзагообразной проходки, при 1,7R≤ В ≤3R определяется по формуле:
Ширина лобовой уширенной поперечной проходки, при 3R≤ В ≤3,5R определяется по формуле:
При В ≥ 3.5 - после первой лобовой проходки продолжают дальше разрабатывать одной или несколькими боковыми проходками. Ширина каждой боковой проходки равна, м:
где R n -радиус резания по дну котлована.
Разработанный грунт обычно отсыпают в отвал на бровку и частично (излишки, ненужные для обратной засыпки) на транспорт. Ширину проходки при погрузке грунта в транспортные средства принимают (1,2 ... 1,3)R, а при отсыпке в отвал - (0,7 ... 0,8)R, так как ограничивает вместимость отвала. При отрывке траншей разработку грунта рекомендуется начинать со стороны откоса к середине траншеи, что снижает сопротивление грунта резанию. Траншеи с шириной по дну до 1 м разрабатывают за одну проходку (торцовую) с перемещением экскаватора по оси траншеи.
Экскаваторами-драглайнами , имеющими удлиненную стрелу и ковш, свободно подвешенный на тросе, разрабатывают грунт с отсыпкой его в отвал или на транспортные средства при устройстве глубоких котлованов, каналов, траншей. Разработку грунта производят ниже уровня стоянки экскаватора с работой его ʼʼна себяʼʼ; ковш заполняют в процессе протаскивания его по грунту (рис. 4.16, м, л; рис 4.17). Широкие выемки разрабатывают за несколько лобовых проходок или применяют такие технологические приемы, как перемещение по зигзагу или поперечно-торцовую проходку, а также челночный способ работы экскаватора. При устройстве широких котлованов, а также насыпей из грунта резерва в ряде случаев применяют боковую проходку, ширина которой составляет около (0,7 ... 0,8)R, а поворот стрелы экскаватора для разгрузки - 180°.
Рис. 4.17 – Схемы работы экскаватора с ʼʼобратной лопатойʼʼ
а - лобовая проходка экскаватора при погрузке грунта в транспорт, подаваемый по дну забоя, б - то же, подаваемый на уровне стоянки экскаватора и во временный отвал, в - боковой проходкой; 1 - экскаватор, 2 - автосамосвал, 3 - направление движения транспорта͵ 4 - отвал
Экскаватором с грейферным ковшом вместимостью 0,3 ... 4 м 3 , свободно подвешенным на тросе, разрабатывают выемки в радиусе 8 ... 24 м на глубине 7 ... 15 м при подъеме грейфера на высоту 6 ... 14 м. Обычно разрабатываются легкие грунты I и II групп, а более тяжелые - при их предварительном разрыхлении. Такие экскаваторы применяют для разработки глубоких выемок с вертикальными стенками, к примеру при устройстве опускных колодцев водозабора, заглубленных насосных станций, противофильтрационных завес и т.п.
Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. Расчет проходок экскаваторов с различным рабочим оборудованием - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. Расчет проходок экскаваторов с различным рабочим оборудованием" 2017, 2018.
10. Технология разработки грунтов экскаваторами с рабочим оборудованием «прямая лопата»
Экскаваторы с прямой лопатой, ведут разработку грунта выше уровня своей стоянки. Ковш при этом движется снизу вверх и от экскаватора. Прямой лопатой разрабатывают грунт чаще с погрузкой в транспортные средства.
Ковш прямой лопаты заполняется грунтом при движении вверх вдоль откоса забоя (рис.5.4). Радиус резания прямой лопаты - расстояние от зубьев ковша до оси поворота экскаватора - величина, переменная по высоте.
Наиболее характерные радиусы резания - наибольший и на уровне стояния. Каждый из них имеет два значения: минимальное R р min и R 0 min при втянутом положении рукояти до отказа назад и максимальное R р max и R omax при выдвижении рукоятки вперед напорным механизмом. Значение их зависит также от угла наклона стрелы. Наибольший радиус резания экскаватора измеряют на уровне расположения напорного вала.
Рис. 5.4. Рабочее оборудование для земляных работ и рабочие параметры прямых лопат.
Рис. 5.5. Схема забоя и основные рабочие параметры гидравлических экскаваторов
с рабочим оборудованием прямая лопата: максимально возможная высота копания; наибольший и наименьший радиусы копания (резания) на уровне стоянки экскаватора R р max и R р min ; радиус выгрузки R в; высота выгрузки H в.
Минимальный радиус резания на уровне стояния прямой лопаты определяется расстоянием от оси экскаватора до точки касания земли зубьями ковша, которая находится примерно на вертикали, проходящей через ось напорного вала.
Высота забоя прямой лопаты имеет три значения: минимальное, нормальное, максимальное.
Минимальная высота забоя соответствует глубине выемки, при которой достигается заполнение ковша за одно черпание. На легких грунтах с малым сопротивлением резанию толщина стружки может быть большая, что позволяет сократить длину набора. В тяжелых грунтах из-за малой толщины стружки минимальная высота забоя будет больше.
В среднем нормальная высота забоя прямой лопаты равна высоте напорного вала h нв над уровнем стояния экскаватора.
Максимальная высота забоя соответствует наибольшей возможной высоте подъема ковша над уровнем стояния экскаватора. При высоте забоя, превышающей наибольшую высоту резания грунта экскаватором, сверху образуется так называемый козырек, особенно в связных и влажных грунтах. При обрушении козырька могут быть нанесены повреждения механизмам и обслуживающему персоналу.
Наибольший радиус выгрузки R в max так же как и радиус резания, измеряют при положении зубьев ковша на уровне оси напорного вала (рис. 5.5). Этому же положению соответствует нормальная высота выгрузки Н в , измеряемая от уровня стояния экскаватора до нижней кромки открытого, свободно висящего днища ковша. При максимально поднятом вверх ковше будет наибольшая высота выгрузки R в max и соответствующий ей радиус выгрузки R в .
Разработку грунта ЭО прямая лопата производят лобовым и боковым забоем.
При лобовом забое экскаватор разрабатывает за один проход грунт впереди и сбоку от оси хода, которую совмещают с осью выемки. Разрабатываемый грунт грузят в транспортные средства, располагаемые на уровне подошвы забоя сзади экскаватора. При данном способе разработки угол поворота ЭО к транспортному средству достигает 140…180 0 , что значительно снижает производительность экскаватора. Поэтому лобовой забой принимают крайне редко, в основном при устройстве въездного пандуса в котлован или при разработке первой (пионерной) проходки.
При боковой разработке экскаватор черпает грунт преимущественно сбоку от оси по ходу экскаватора, который выгружают в транспортные средства, размещаемые либо на уровне стояния экскаватора, либо несколько выше на уступе, причем ось передвижения транспортных средств располагают параллельно оси хода экскаватора. Этот вид разработки возможен при широкой выемке, осуществляемой за два и более прохода.
Разработка боковым забоем предпочтительна, так как обеспечиваются лучшие условия для подъезда и погрузки транспортных средств, уменьшается угол поворота экскаватора, что способствует более производительной работе машин.
Ширина выемки поверху при лобовом забое может колебаться в значительных пределах
В л = (0,8…1,9) R р.
При ширине забоя поверху (0,8... 1,5) R р безрельсовые транспортные средства (самосвалы) подают с одной стороны сзади экскаватора, а при ширине поверху (1,5...1,9) R р - с обеих сторон экскаватора попеременно, что исключает простои экскаватора при смене транспортных единиц и уменьшает среднее значение угла поворота. В некоторых случаях для сокращения холостых проходов экскаватора и облегчения условий маневрирования автосамосвалов можно применить уширенный до 2,5 R р лобовой забой с перемещением экскаватора по зигзагу.
При ширине выемки, превышающей 2R р разработку грунта осуществляют при боковом забое прямых лопат, когда экскаватор черпает грунт преимущественно с одной стороны от оси перемещения и частично впереди себя.
С одной стоянки экскаватор может выбрать грунт впереди себя на длину не больше чем длина напорного хода рукояти - l н .
Шаг экскаватора
Ш = (0,75…0,08) l н.
Чтобы уменьшить недоборы по откосу уступа, не допускают работу экскаватора с предельными значениями радиусов резания. Тогда с учетом длины шага экскаватора расстояние от оси экскаватора до бровки откоса забоя не может быть больше:
Вести разработку грунта в сторону транспортных средств нецелесообразно с поворотом в плане на угол более 45°, так как при большем угле затрудняется набор грунта, который отодвигается в выработанное пространство, за пределы радиуса резания экскаватора.
Наибольшая ширина ленты при боковой разработке
В л = В 1 + В 2 – (R р – R 0 max).
При боковом забое транспортные средства могут размещаться не только на уровне стояния экскаватора, на уступе со стороны выработанного пространства, на поверхности земли (при небольшой глубине выемки).
Транспортные средства следует размещать на некотором расстоянии от подошвы откоса (0,5...1,0 м), а также вне зоны обрушения грунта, если они стоят на уступе выше экскаватора.
Среднее значение угла поворота в плане определяется между направлениями на центр тяжести разрабатываемой части грунта в центр тяжести места выгрузки.
Возможность опускания рукояти ниже уровня стояния экскаватора позволяет ему самостоятельно войти в забой без помощи других механизмов. Заглубление происходит с постепенным продвижением вперед при уклоне пути не более 1:8...1:10. Образовавшаяся траншея дает возможность пройти следующую ленту с большей глубиной, так как транспортные средства уже могут перемещаться по дну первой (пионерной) траншеи.
Если проектная глубина выемки значительно превышает максимальную глубину резания экскаватора, то разработку ведут в несколько ярусов, число которых определяется так:
n я = Н/Н р max ,
где Н - глубина выемки; Н р max - максимальная глубина резания принятым экскаватором; n я - число ярусов разработки с округлением до большего целого.
Вход экскаватора в каждый ярус осуществляется прокладкой пионерных траншей, глубина которых определяется условиями погрузки грунта.
В процессе разработки грунта прямой лопатой откосы выемки получают криволинейную форму, что обычно не соответствует заданной форме откоса. Это требует последующих доработок другими механизмами (драглайнами, бульдозерами, экскаваторами и др.).
Проект модернизации одноковшового экскаватора с целью повышения производительности и экономической эффективности
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Типовая технологическая карта разработана на разработку выемок лобовым забоем экскаватором Э0-3322Б, оборудованным обратной лопатой и погрузка грунта в автомобили-самосвалы
РАЗРАБОТКА ГРУНТОВ ЗЕМЛЕРОЙНЫМИ МАШИНАМИ
Технологический процесс устройства выемки включает разработку грунта с погрузкой в транспортные средства или на бровку выемки, транспортировку грунта, планировку дна и откосов.
Выбор способа разработки грунта и схемы комплексной механизации зависит от объемов и сроков выполнения работ, вида грунта, геометрических параметров земляного сооружения и условий производства работ.
При комплексно-механизированной разработке грунта кроме ведущей землеройной машины в комплект включаются также вспомогательные машины для транспортировки грунта, планировки и т.д.
В качестве ведущей машины при разработке постоянных выемок значительной глубины, котлованов и траншей больших размеров принимают одноковшовый экскаватор. Для транспортировки грунта используют чаще всего автосамосвалы, а также железнодорожный транспорт, конвейерный и гидравлический. Количество транспортных средств и схема их подачи к экскаватору назначаются из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора.
Для зачистки дна выемки, разравнивания грунта и обратной засыпки пазух используются, как правило, бульдозеры.
Технологические возможности экскаватора зависят от вида рабочего оборудования, системы его привода и главного параметра-емкости ковша. Рекомендации по выбору емкости ковша и других параметров экскаватора в зависимости от объема выемки приводятся в нормативной и справочной литературе по земляным работам.
Для выемок значительных объемов принимают экскаваторы с большой емкостью ковша. При разработке обводненных грунтов предпочтительнее применять экскаваторы с рабочим оборудованием "обратная лопата", "драглайн". Разработку грунта в глубоких траншеях с креплением вертикальных стенок, а также в опускных колодцах целесообразно производить грейферным ковшом.
Экскаваторы с гидравлической системой привода рабочего оборудования позволяют обеспечить высокую точность геометрических параметров выемки и большие возможности автоматизации процесса работы машины.
Пространство, в котором размещается экскаватор и происходит разработка грунта, называют экскаваторным забоем. Профиль экскаваторных забоев и их геометрические параметры для основных видов рабочего оборудования экскаватора представлены на рис.1.
Рис.1. Профили забоя экскаваторов с различным рабочим оборудованием:
а - прямая лопата с канатным управлением рабочим оборудованием; б - обратная лопата; в - драглайн; г - грейфер; д - профиль забоя прямой лопаты с гидравлической системой управления; е - то же, обратная лопата; ж - грейфер;
Радиус копания; - радиус выгрузки; + - высота копания; - - глубина копания; - высота выгрузки
При проектировании производства работ размеры забоя назначают из условий обеспечения максимальной производительности экскаватора за счет сокращения времени рабочего цикла. Для этого высота (глубина) забоя должна обеспечивать заполнение ковша с "шапкой" за одну операцию резания грунта, угол поворота для разгрузки ковша должен быть минимальным и т.д.
Выемка, образующаяся в результате последовательной разработки грунта при периодическом передвижении экскаватора в забое, называется экскаваторной проходкой.
В зависимости от расположения экскаватора относительно забоя и его перемещения в процессе разработки грунта проходка может быть лобовой (торцовой) или боковой.
Траншеи разрабатываются, как правило, за одну лобовую проходку. Разработка котлованов выполняется одной или несколькими параллельными проходками. При значительной глубине выемки она разрабатывается ярусами, постепенно углубляясь до образования проектного контура котлована (рис.2).
Рис.2. Схемы экскаваторных проходок с рабочим оборудованием "прямая лопата"
а - лобовая (торцовая) проходка; б - то же, с двусторонним расположением транспорта; в - уширенная лобовая проходка с движением экскаватора "зигзаг"; г - поперечно-торцовая проходка; д - боковая проходка; е - разработка котлована по ярусам:
I, II, III, IV - яруса разработки;
В зависимости от геометрических параметров выемки и характеристики рабочего оборудования экскаватора назначают вид, размеры и количество проходок.
Одноковшовые экскаваторы с рабочим оборудованием "прямая лопата" целесообразно применять для разработки выемок значительных размеров при отсутствии грунтовых вод или незначительном их притоке.
При разработке грунта с погрузкой в транспорт "прямая лопата" - наиболее производительный вид рабочего оборудования. Экскаватор с таким оборудованием размещается на подошве забоя и разрабатывает грунт выше уровня стоянки. Разработка грунта, как правило, осуществляется с погрузкой в транспортные средства, которые могут располагаться на одном уровне с экскаватором или выше подошвы забоя.
В зависимости от ширины котлована лобовая проходка экскаватора может быть прямолинейной, зигзагообразной и поперечно-торцовой. Боковая проходка применяется при разработке широких котлованов. Очертания выемки при различных проходках представлены на рис.2. Ширина лобовых проходок определяется по формулам:
для лобовой прямолинейной
;
для зигзагообразной
;
для поперечно-торцовой
;
для боковой
Оптимальный радиус резания экскаватора;
Длина рабочей передвижки экскаватора;
Радиус резания на уровне стоянки;
Количество поперечных передвижек экскаватора;
- коэффициент откоса;
- высота забоя.
Для въезда в котлован устраивают траншею с уклоном 10-15° и шириной до 3,5 м при одностороннем движении и до 8 м при двустороннем.
Экскаваторы с рабочим оборудованием "обратная лопата" и драглайн разрабатывают выемки (котлованы, траншеи и др.) любой ширины и глубиной, не превышающей максимальной глубины резания. Поярусная разработка выемки при этом виде оборудования, как правило, не практикуется. Экскаватор размещается выше забоя, что облегчает разработку мокрых и обводненных грунтов.
Экскавация грунта может осуществляться в направлении, совпадающем с перемещением экскаватора, - торцовой проходкой и перпендикулярно направлению перемещения - боковой. В последнем случае глубина разработки меньше, чем при торцовой. Схемы проходок и их размеры представлены на рис.3.
Рис.3. Схемы проходок экскаватора с рабочим оборудованием "драглайн" и "обратная лопата"
а - лобовая проходка; б - уширенная лобовая; в - поперечно-торцовая; г - боковая проходка; д - разработка котлована двумя лобовыми проходками;
I и II - последовательность проходок; 1 - экскаватор; 2 - автосамосвал
Грунт разрабатывают с погрузкой в транспорт или в отвал. Драглайн более производительно работает с перемещением грунта в отвал или насыпь.
Многоковшовые экскаваторы - землеройные машины непрерывного действия, наиболее эффективные при разработке выемок постоянного поперечного сечения и большой протяженности.
Экскаваторы поперечного копания используют, как правило, при разработке карьеров, больших котлованов, прокладке каналов, планировке откосов постоянных выемок значительных размеров и т.д.
2 РАЗРАБОТКА ГРУНТА ЭКСКАВАТОРАМИ
Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. В промышленном и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью от 0,15 до 2, реже до 4 м. Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой.
Прямая лопата представляет собой открытый сверху ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, которая шарнирно соединена со стрелой машины и выдвигается вперед с помощью напорного механизма. Опорожняется ковш путем открывания его днища. Такая конструкция прямой лопаты обеспечивает ей наибольшую производительность. Для рыхления грунта режущий край ковша снабжен зубьями. Это относится ко всем видам сменного оборудования, но выпускаются ковши и без зубьев - со сплошной (обычно полукруглой) режущей кромкой. При разработке грунтов I и II групп экскаватор может быть оборудован ковшом увеличенного объема. Разрабатывают грунт, когда экскаватор стоит на дне разрабатываемого забоя. На небольшую глубину он может отрывать грунт и ниже горизонта стояния, для чего устраивают пандус, позволяющий установить машину в забое выемки.
Обратная лопата - это открытый снизу ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, шарнирно соединенную (без напорного механизма) со стрелой. По мере протягивания назад ковш заполняется грунтом. Затем при вертикальном положении рукояти ковш переводят к месту выгрузки и разгружают путем подъема с одновременным опрокидыванием. Рабочая зона расположена ниже горизонта стояния машины. Современные модели экскаваторов с обратной лопатой имеют гидропривод, позволяющий ковшу поворачиваться относительно рукояти.
Ковш драглайна навешивают на канатах на удлиненную стрелу кранового типа. Ковш забрасывают в выемку на расстояние, несколько превышающее длину стрелы, его заполняют грунтом путем подтягивания по поверхности к стреле. Затем ковш поднимают в горизонтальное положение к стреле и поворотом машины переводят на место разгрузки. Опорожняется ковш при ослаблении тягового каната. Драглайном можно разрабатывать грунт не только сильно насыщенный влагой, но и находящийся под слоем воды.
Грейфер представляет собой ковш с двумя или более лопастями и канатным приводом, принудительно смыкающим эти лопасти. Грейфер навешивают на такую же стрелу, что и драглайн. С помощью грейфера можно разрабатывать выемки с вертикальными стенками. При повороте стрелы ковш перемещается к месту разгрузки и опорожняется при принудительном раскрытии лопастей. Грейфер погружается в грунт только за счет собственной массы ковша. Грейфер применяют обычно для разработки грунтов малой плотности (I и II группы) и находящихся под водой. Более плотные грунты предварительно необходимо рыхлить.
Производительность одноковшового экскаватора снижается по мере увеличения плотности грунта. Кроме того, она зависит от способа разработки грунта (при работе "на вымет" производительность повышается, при погрузке на транспортные средства - снижается), вместимости ковша и конструктивного решения кромки ковша. Экскаваторы с ковшами малой вместимости (до 0,5 м) обслуживает один машинист; их применяют только для разработки грунтов I...III групп. Более мощные экскаваторы обслуживают машинист и его помощник. Они могут разрабатывать (кроме грейфера) грунты всех шести групп (наиболее плотные - после предварительного рыхления).
Производительность экскаватора можно повысить, уменьшив угол поворота стрелы и увеличив вместимость ковша. Для этого необходимо максимально заполнять ковш грунтом (с "шапкой"), а также совмещать процессы резания грунта с поворотом стрелы и др.
Разработанный одноковшовыми экскаваторами грунт перевозят самосвалы, тракторы с прицепами, железнодорожные составы, гидравлический транспорт, реже - ленточные конвейеры.
При транспортировании грунта ленточными конвейерами загрузочное звено конвейера устанавливают параллельно оси проходки экскаватора, а погрузочный ковш-питатель перемещают вдоль загрузочного звена по мере продвижения экскаватора. При перемещении экскаватора на следующую заходку загрузочное звено отрихтовывают в новое положение. При погрузке в железнодорожные составы рельсовый путь следует укладывать параллельно оси проходки экскаватора. График движения землевозных составов должен быть сделан таким образом, чтобы перерывы между отправлением загруженного состава и подачей порожнего были минимальными, и состав передвигался по мере загрузки вагонов. Обычно в автосамосвал входит 3-6 ковшей грунта. Допустимый недогруз не должен превышать 10%, перегруз - 5%.
Массу грунта, погружаемого за один цикл работы экскаватора, определяют по формуле:
,
Геометрическая вместимость ковша, м;
Плотность грунта, т/м;
Коэффициент разрыхления;
Коэффициент использования вместимости ковша (отношение объема грунта в плотном состоянии, разрабатываемого за один цикл, к геометрической вместимости ковша).
Число автомобилей или автопоездов, необходимых для обеспечения бесперебойной работы экскаватора, рассчитывают по формуле:
где: - продолжительность, соответственно, установки машины под нагрузку, нагрузки машины экскаватором, пробега машины в оба конца при заданном расстоянии, мин; при L, км, и средней скорости движения , км/ч,
Продолжительности соответственно установки машины под разгрузку, разгрузки машины, технологических перерывов, возникающих во время рейса (маневры, пропуск встречного транспорта на разъезде, ожидание), мин.
Продолжительность нагрузки автосамосвала колеблется в широких пределах в зависимости от числа ковшей, погружаемых в кузов, рода грунта, среднего угла поворота машины при погрузке и типа экскаватора:
Число ковшей грунта, погружаемого в кузов;
Продолжительность одного цикла экскавации, мин.
Число циклов экскаватора в 1 мин при работе с погрузкой в транспортные средства.
Продолжительность остальных операций для автосамосвалов различной грузоподъемности определяют на основе статистической обработки данных по выборочным замерам времени на объекте.
Рабочее место экскаватора (т.е. место, где он разрабатывает грунт) называется забоем. Геометрические размеры и форма забоя зависят от оборудования экскаватора и его параметров, размеров выемки, видов транспорта и принятой схемы разработки грунта. Применение рациональных приемов работы в правильно выбранном забое обеспечивает максимальную эффективность применяемого оборудования и высокую производительность при минимальной себестоимости землеройных работ. В технических характеристиках экскаваторов любой марки приведены, как правило, максимальные показатели их: радиусы резания, выгрузки, высота выгрузки и др. Работа на максимальных для данной машины параметрах приводит к ее быстрому износу и, как следствие, к снижению ее производительности. Поэтому для производства земляных работ следует принимать оптимальные рабочие параметры, составляющие 0,9 максимальных паспортных данных , а именно
Оптимальная высота (глубина) забоя должна быть достаточной для заполнения ковша экскаватора за одно черпание, она должна быть равна вертикальному расстоянию от горизонта стоянки экскаватора до уровня напорного вала, умноженному на коэффициент 1,2:
М - высота напорного вала над, уровнем стоянки м.
Если высота забоя относительно мала (например, при разработке планировочной выемки), целесообразно использовать экскаватор вместе с бульдозером. Последний разрабатывает грунт и перемещает его к рабочему месту экскаватора. Здесь бульдозер окучивает грунт, обеспечивая при этом достаточную высоту забоя, что позволяет эффективно использовать экскаватор.
Экскаватор и транспортные средства должны быть расположены таким образом, чтобы средний угол поворота экскаватора от места заполнения ковша до места его выгрузки был минимальным, так как на поворот стрелы расходуется до 70% рабочего времени цикла экскаватора.
Для прямой лопаты различают лобовой и боковой забои. В лобовом забое экскаватор разрабатывает грунт впереди себя и отгружает его на транспортные средства, которые подают к экскаватору по дну забоя. В этом случае автомобили подходят задним ходом попеременно то с одной, то с другой стороны забоя. Соответственно и грунт разрабатывается то с одной, то с другой стороны от оси проходки, при этом угол поворота достигает 140° и более, что снижает производительность экскаватора. Лобовой забой применяют в редких случаях (при разработке экскаватором пионерной траншеи, въездного пандуса и др.).
В боковом забое экскаватор разрабатывает грунт по одну сторону от оси движения и грузит его на транспортные средства, подаваемые по другую сторону от оси проходки. При этом обеспечиваются благоприятные условия для движения транспорта, а средний угол поворота составляет 70... 90°. Поэтому после пионерной проходки весь оставшийся в выемке грунт разрабатывают способом продольного бокового забоя (рис.4).
Рис 4. Схема определения проходки экскаватора
1, 2 - стоянки экскаватора.
Максимальная ширина разработки (по одну сторону от оси проходки) определяется катетом прямоугольного треугольника, гипотенузой которого является выбранный радиус резания, а вторым катетом - перемещение экскаватора между последующими стоянками . Эта величина равняется разности между максимальным и минимальным радиусами резания. Исходя из этого принимают:
Средний уголок поворота машины определяется между направлением стрелы при прохождении ее через центр тяжести объема грунта, разрабатываемого с одной стороны (точка 0), и положением стрелы в момент выгрузки ковша.
Для лобовой проходки целесообразно принимать ширину разработки 2, так как при этом средний угол поворота оказывается наименьшим.
Некоторые виды выемок (например, планировочные) можно разрабатывать боковым забоем с движением транспорта на одном уровне с экскаватором. Иногда для перехода к разработке с боковым забоем необходимо вначале отрывать так называемую пионерную траншею, которую экскаватор начинает разрабатывать, опустившись на дно забоя по пандусу (рис.5, а).
Рис.5. Схемы проходок одноковшового экскаватора с прямой лопатой и подачи транспорта:
а - при проходке пионерной траншеи и последующих боковых проходках:
О.Э.1, О.Э.2 - стоянки экскаватора; О.Т.1, О.Т.2 - стоянки транспорта;
1-3 - последовательность разработки грунта;
б - при поперечных проходках
Если высота выгрузки экскаватора больше или равна сумме глубины выемки, высоты борта автосамосвала или другой транспортной единицы и при этом добавляется 0,5 м (на "шапку" над бортом), пионерную траншею разрабатывают боковым забоем при движении транспорта по дневной поверхности на расстоянии не менее 1 м от края выемки.
При этом ширина проходки будет равна (см. рис.5, а), где - ширина части проходки, обращенной в сторону подачи транспорта. При определении следует исходить из минимально необходимой величины для обеспечения беспрепятственного разворота хвостовой части машины . Это требование является обязательным, так как радиус выгрузки, соответствующий принятой высоте выгрузки, должен быть больше или равен плюс заложение откоса (глубина проходки, умноженная на котангенс , где - угол наклона откоса), плюс 1 м (безопасный зазор от бровки до кузова) и плюс половина ширины транспортной единицы.
При значительных в плане размерах выемки целесообразно разрабатывать ее поперечными проходками вдоль меньшей стороны (рис.5, б). Такой способ разработки обеспечивает минимальную длину пионерной траншеи и позволяет организовать наиболее производительное кольцевое движение транспорта.
Выемки, глубина которых превосходит максимальную высоту забоя для данного типа экскаватора, разрабатывают в несколько ярусов (рис.6). При этом нижний ярус разрабатывают аналогично верхнему, а автомобили подают к экскаватору так, чтобы ковш наводился на кузов сзади. Трасса движения автомобиля в этом случае должна быть параллельной оси проходки экскаватора, но направлена в противоположную сторону.
Рис.6. Схема разработки котлована большой глубины последовательными проходками (I-V) экскаватора с прямой лопатой:
1-5 - последовательность разработки грунта.
При работе с обратной лопатой также применяют торцовый или боковой забой. При разработке грунта торцовым забоем экскаватором с обратной лопатой "на себя" экскаватор движется по оси отрываемой им траншеи или котлована и попеременно разрабатывает то одну, то другую его сторону в зависимости от того, с какой стороны подходит очередной автомобиль. В торцовом забое средний угол поворота машины 70...90°. Траншею можно расширять параллельными боковыми забоями (рис.7). Боковой забой образуется при разработке грунта по одну сторону от оси движения экскаватора. Если при разработке траншеи грунт складывают в отвал по одну сторону от траншеи, ось проходки смещается в сторону отвала, а ширина разработки уменьшается по сравнению с максимально возможной при торцовой проходке. При разработке в отвал и на транспорт автомобили подходят к экскаватору со стороны, противоположной отвалу, а ось проходки смещается относительно оси траншеи в ту сторону, в которую отгружается большая часть грунта. При боковом и торцовом забоях автосамосвалы подходят по трассе, параллельной оси движения экскаватора, но навстречу ему, а при торцовом забое их устанавливают под загрузку под углом 15,..25° к оси движения экскаватора.
Рис.7. Схемы проходок экскаватора с обратной лопатой или драглайна:
а - при торцовой проходке и последующих боковых проходках:
О.Э.1 - О.Э.З - стоянки экскаватора; О.Т.1 - О.Т.З - стоянки транспорта;
1-3 - последовательность проходок экскаватора;
б - при поперечных проходках
Наиболее целесообразно применять экскаватор с обратной лопатой для отрывки траншей глубиной до 6 м и небольших котлованов глубиной до 4 м (например, под фундаменты отдельных колонн).
Для торцовой и боковой проходок организация работ драглайна и обратной лопаты аналогична. При этом сохраняется такое же соотношение максимальной глубины резания. Драглайн обычно передвигается между очередными стоянками на 1/5 длины стрелы. Так как ковш драглайна гибко подвешен к стреле, для него весьма эффективной является челночная схема работы (рис.8). В этой схеме предусмотрено, что автосамосвал подходит к месту загрузки по дну забоя и загружается попеременными черпаниями ковша по обе стороны от кузова. Угол поворота экскаватора при погрузке по продольно-челночной схеме приближается к 0°, а при поперечно-челночной - к 15...20°, при этом продолжительность разгрузки уменьшается, так как ковш опорожняется без прекращения поворотного движения экскаватора в момент переноса ковша над кузовом машины. Благодаря этому общая продолжительность рабочего цикла экскаватора снижается на 20...26%.
При разработке грунтов I и II групп экскаватор, оборудованный грейферным ковшом, должен быть так расположен относительно траншеи, чтобы угол его поворота не превышал 70...90°. Грейфер на новую стоянку передвигается на 1/4 длины стрелы.
Рис.8. Схемы работы драглайна челночным способом.
а - при погрузке грунта в транспорт, подаваемый по дну забоя;
б - при погрузке грунта в транспорт, подаваемый на уровне стоянки экскаватора, и во временный отвал
Экскаваторы отрывают котлованы и траншеи на глубину, несколько меньшую проектной, оставляя так называемый недобор. Недобор (5...10 см) оставляют, чтобы избежать повреждения основания и не допустить переборов грунта. Для повышения эффективности работы экскаваторов применяют скребковый нож, насаженный на ковш экскаватора. Это приспособление позволяет механизировать операции по зачистке дна котлованов и траншей и вести их с погрешностью не более 2см, что исключает необходимость ручных доработок.
3 ЭКСКАВАТОР Э0-3322Б
ЭКСКАВАТОР Э0-3322Б (рис.9) предназначен для разработки грунта 1-4 групп, отрывки колодцев и других местных выемок, погрузки предварительно разрыхленного грунта 4 5 групп мёрзлого грунта, а также сыпучих материалов из штабеля и других работ в условиях умеренного климата при температуре окружающего воздуха от -40 до +40 °С.
Техническая характеристика
Наибольшая скорость передвижения, км/ч.....................19,66
Наибольший преодолеваемый подъем, град......................22
Номинальная, мощность, л.с...............................................75
Номинальный расход гидрожидкости, л/мин......................330
Номинальное давление в гидросистеме, МПа......................16
Экскаватор поставляется потребителям, оборудованный обратной лопатой с ковшом вместимостью 0,5 м.
По заказам потребителей заводом-изготовителем могут быть поставлены следующие виды сменных рабочих органов. К оборудованию обратная лопата: ковши емкостью 0,4; 0,63 и 0,2 м; ковш профильной емкостью е 0,5 м; гидромолот СП-71; рыхлитель статического действия; удлиненная рукоять.
Рис.9. Схема экскаватора Э0-3322Б
R - радиус вращения хвостовой части, м+.................................2,8
Б - ширина поворотной платформы (по кабине) ,м+.................2,66
В - высота по кабине, м.............................................................3,14
Г - высота оси пяти стрелы, м...............,..................................1,96
A - расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения, м+.......0,45
Е - база, м...................................................................................2,8
Ж - колея, м.................................................................................2,04
К - ширина ходовой части, м........................................................2,7
Л - от оси вращения экскаватора до оси задних колес, м+..++1
М - ширина при работе на выносных опорах, м+.......................1,3
К грейферному оборудованию: грейферные ковши двухчелюстные емкостью 0,32 м и 0,5 м; грейферный ковш емкостью 0,35/0,5 м.
К оборудованию прямого копания - ковши емкостью 0,57 и 1 м.
Схемы и кинематические параметры рабочей зоны экскаватора Э0-3322Б с оборудованием обратная лопата, грейферным оборудованием, оборудованием прямого копания и различными рабочими органами приведены на рис.10-15.
Рис.10. Схема работы экскаватора ЭО-3322Б
| Наименование (к рис 10) | Нормальная рукоять при ковше объемом м | Удлиненная рукоять при ковше объемом м | |||
| 0,5 | 0,63 | 0,2 | 0,4 | 0,2 | |
| R - радиус, описываемый кромкой зуба кома, м | 1,1 | 1,3 | 1,2 | 1 | 1,2 |
| R - наибольший радиус копания на уровне стоянки, м | 7,5 | 7,6 | 7,5 | 8,2 | 8,2 |
| Н - наибольшая глубина копания, м | 4,2 | 4,3 | 4,3 | 5 | 5,2 |
| Н -наибольшая высота выгрузки, м | 4,8 | 4,8 | 4,9 | 5,2 | 5,3 |
| R - радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки, м | 6,2 | 6,2 | 6,3 | 7,1 | 7,2 |
Рис.11. Схема работ экскаватора Э0-3322Б с обратной лопатой и зубом рыхлителем
R - наибольший радиус копания на уроне стоянки, м+.........8,1
Н - наибольшая допустимая глубина забоя, м..........................0,4
R - радиус, описываемый режущей кромкой зуба, м+...............0,6
Рис.12. Схема закрепления гидромолота СП-71 на экскаваторе Э0-3322Б
Н - высота гидромолота с клином, мм++........................2530
в - ширина гидромолота, мм.............................................640
l - длина клина, мм............................................................500
Рис.13. Схема работы гидромолота СП-71 на экскаваторе Э0-3322Б:
Н - наибольшая глубина рыхления, м...............................5,3
R - наименьший радиус рыхления на уровне стоянки, м 3,5
R - наибольший радиус рыхления на уровне стоянки, м 7,6
Ширина забоя (рациональная), м.....................................5
Технологическая характеристика
Энергия удара, Дж.......................................++++++++2940
Частота ударов (не более), уд./мин..........................................120
Начальное давление в пневмоаккумуляторе, МПа.................0,7-0,8
Масса, кг............................ .....................................................750
Рис.14. Схема работы экскаватора Э0-3322Б с грейферным оборудованием:
R - наибольший радиус копания на уровне стоянки, м++....9.3
R - наименьший радиус копания на уровне стоянки, м++..+.2,36
R - радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки, м 6,00
Н - наибольшая глубина копания, м........................................7,5
Н - наибольшая высота выгрузки, м+....................................6,36
Рис.15. Схема работ экскаватора Э0-3322Б с погрузочным оборудованием:
R - наибольший радиус копания на уровне стоянки, м+.....6,69
R - радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки, м..+.4,04
Н - наибольшая высота выгрузки, м+........................................3,2
L - длина планируемого участка, м+++....................................2,02
Разработка выемок лобовым забоем экскаватором Э0-3322Б, оборудованным обратной лопатой и погрузка грунта в автомобили-самосвалы
Общие положения
В зависимости от вида разрабатываемого грунта и необходимых параметров выемки экскаватор может применяться с нормальной и удлиненной рукоятью. Удлиненная рукоять монтируется только на моноблочную стрелу экскаватора.
На нормальную рукоять монтируют ковши емкостью 0,2; 0,4; 0,5 или 0,63 м, а на удлиненную - ковши емкостью 0,2 или 0,4 м.
Наибольшие размеры выемок с откосами различной крутизны, разрабатываемых экскаватором Э0-3322Б, и величина передвижки экскаватора приведены в табл.1 (параметры выемок определены, исходя из технологических параметров экскаватора)
Таблица 1
| Наименование | Крутизна откосов (1:m) | ||||
| 1:1,25 | 1:1 | 1:0,67 | 1:0,5 | 1:0,25 | |
| Нормальная рукоять и ковш емкостью 0,4 - 0,5 м | |||||
| Параметры выемки, м | |||||
| Глубина, Н | 3,2/2,3 | 3,2/2,3 | 3,2/2,3 | 3,2/2,3 | 3,2/2,3 |
| Ширина по верху, В | 9,0/9,0 | 7,4/9,0 | 5,3/9,0 | 4,2/9,0 | 2,6/9,0 |
| Ширина по дну,b | 1,0/3,3 | 1,0/4,4 | 1,0/5,9 | 1,0/6,7 | 1,0/7,8 |
| 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | |
| Нормальная рукоять и ковш емкостью 0,63 м | |||||
| Параметры выемки, м | |||||
| H | 3,2/2,3 | 3,3/2,3 | 3,3/2,3 | 3,3/2,3 | 3,3/2,3 |
| B | 9,0/9,1 | 7,7/9,1 | 5,5/9,1 | 4,4/9,1 | 2,8/9,1 |
| b | 1,1/3,4 | 1,1/4,5 | 1,1/6,0 | 1,1/6,8 | 1,1/7,9 |
| Величина передвижки экскаватора L,м | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 |
| Нормальная рукоять и ковш емкостью 0,2 м | |||||
| Параметры выемки, м | |||||
| H | 3,2/2,3 | 3,2/2,3 | 3,2/2,3 | 3,2/2,3 | 3,2/2,3 |
| B | 8,5/8,7 | 6,9/8,7 | 4,8/8,7 | 3,7/8,7 | 2,1/8,7 |
| b | 0,5/3,0 | 0,5/4,1 | 0,5/5,6 | 0,5/6,4 | 0,5/7,5 |
| Величина передвижки экскаватора L,м | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 | 0,5/2,0 |
| Удлиненная рукоять и ковш емкостью 0,4 м | |||||
| Параметры выемки, м | |||||
| H | 3,9/2,3 | 3,9/2,3 | 3,9/2,3 | 3,9/2,3 | 3,9/2,3 |
| B | 10,7/10,7 | 8,7/10,7 | 6,1/10,7 | 4,8/10,7 | 2,9/10,7 |
| b | 0,9/5,0 | 0,9/6,1 | 0,9/7,6 | 0,9/8,4 | 0,9/9,5 |
| Величина передвижки экскаватора L,м | 0,5/2,5 | 0,5/2,5 | 0,5/2,5 | 0,5/2,5 | 0,5/2,5 |
| Удлиненная рукоять и ковш емкостью 0,2 м | |||||
| Параметры выемки, м | |||||
| H | 3,9/2,3 | 3,9/2,3 | 3,9/2,3 | 3,9/2,3 | 3,9/2,3 |
| B | 10,3/10,7 | 8,3/10,7 | 5,7/10,7 | 4,4/10,7 | 2,4/10,7 |
| b | 0,5/5,0 | 0,5/6,1 | 0,5/7,6 | 0,5/8,4 | 0,5/9,5 |
| Величина передвижки экскаватора L,м | 0,5/2,5 | 0,5/2,5 | 0,5/2,5 | 0,5/2,5 | 0,5/2,5 |
Примечание. В числителе приведены параметры выемки при минимальной ширине выемки по дну, равной ширине ковша; в знаменателе - при максимальной ширине выемки по верху, которую можно разработать экскаватором за один проход
Производительность экскаватора Э0-3322Б при разработке выемок и погрузке грунта в автомобили-самосвалы приведена в табл.2.
Таблица 2
| Производительность | |||||
| 0,5 | 0,63 | 0,2 | 0,4 | 0,2 | |
| Техническая, м/ч, в грунтах | |||||
| II группы | 78,3 | 100,0 | - | - | 31,2 |
| IV группы | 47,2 | - | 19,0 | 37,8 | - |
| Эксплуатационная, м/ч, в грунтах | |||||
| II группы | 31,3 | 40,0 | - | - | 12,5 |
| IV группы | 18,9 | - | 7,6 | 15,1 | - |
4 ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Основные указания по производству работ
До начала земляных работ предварительно производят планировку поверхности бульдозером, инструментальную разбивку выемки, прокладывают землевозные дороги.
Разрабатывают грунт в выемке лобовым забоем. Откос лобовой стенки забоя принят равным 1:0,5;
При разработке грунта ось проходки экскаватора совмещена с осью выемки.
Автомобили-самосвалы под погрузку подаст задним ходом устанавливают в соответствии со СНиП на расстоянии 1 м от бровки траншеи с таким расчетом, чтобы угол поворота экскаватора не превышал 70°. При этом учитывают, что радиус выгрузки экскаватора R (высота выгрузки 2,4 м); выгрузка в автомобили-самосвалы ЗИЛ-ММЗ-555 составляет: с нормальной рукоятью и ковшами емкостью 0,5 и 0,63 м - 6,6 м; с нормальной рукоятью и ковшом 0,2 м - 6,7 м; с удлиненной рукоятью и ковшом емкостью 0,4 м - 7,7 м; с удлиненной рукоятью и ковшом 0,2 м -7,6 м.
Откосы боковых стенок выемок, разрабатываемых экскаватором, должны приниматься в соответствии со СНиП в зависимости от вида грунта и глубины выемки.
Технологическая схема на разработку грунта экскаватором Э0-3322Б приведена на рис.16.
Рис.16. Схема разработки грунта в выемках экскаватором Э0-3322Б:
1 - экскаватор ЭО-3322Б; 2 - вешки; 3 - автомобиль - самосвал ЗИЛ-ММЗ 555
5 ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Схема операционного контроля качества
Разработка котлованов экскаватором
Состав операций и средства контроля
| Этапы работ | Контролируемые операции | Контроль (метод, объем) | Документация |
| Подготовительные работы | Проверить: Выполнение вертикальной планировки поверхности строительной площадки (при необходимости); Разбивку осей сооружения и границ котлована. |
Визуальный Измерительный |
Общий журнал работ |
| Механизированная разработка грунта | Контролировать: Отклонения отметок дна котлована от проектных; Вид и характеристики вскрытого грунта естественных оснований; Размеры котлована в плане; Крутизну откосов. |
Измерительный, точки измерений устанавливаются случайным образом; на принимаемый участок 1020 измерений Измерительный |
Общий журнал работ |
Приемка выполненных |
Проверить: Геометрические размеры котлована; Отметки и уклоны дна котлована; Крутизну откосов котлована; Качество грунтов основания (при необходимости). |
Измерительный Технический осмотр всей поверхности основания |
Акт освидетельствования скрытых работ |
| Контрольно-измерительный инструмент: нивелир, рулетка, теодолит, шаблон. | |||
Операционный контроль осуществляют: мастер (прораб), геодезист - в процессе работ Приемочный контроль осуществляют: работники службы качества, мастер (прораб), представители технадзора заказчика. |
Технические требования
На устройство оснований под конструкции следует составлять акт освидетельствования скрытых работ.
Не допускается:
размыв, размягчение, разрыхление или промерзание верхнего слоя грунта основания толщиной более 3 см.
6 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
При работе на экскаваторах следует руководствоваться СНиП 12-04-2002 "Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство" и СНиП 12-03-2001 "Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования" , а также правилами, изложенными в инструкции по эксплуатации экскаватора. В забое экскаватор необходимо устанавливать на ровной спланированной площадке. Работа на уклонах не разрешается.
При работе прямой лопатой в высоком забое необходимо удалять находящиеся сверху козырьки и крупные камни, поскольку при осыпании грунта они могут повредить экскаватор и стать причиной несчастного случая.
Запрещается нахождение людей и производство каких-либо других работ в зоне действия экскаватора; путь передвижения экскаватора в пределах строительной площадки должен быть заранее спланирован, а на слабых грунтах усилен инвентарными щитами.
Производство земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций (газопроводов, электрокабелей и др.) допускается только с письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию этих коммуникаций. К разрешению должен быть приложен план (схема) с указанием расположения и глубины заложения коммуникаций. До начала работ необходимо установить знаки, указывающие место расположения подземных коммуникаций.
При приближении к подземным коммуникациям земляные работы должны производиться под наблюдением прораба или мастера, а в непосредственной близости от газопровода и кабелей, находящихся под напряжением, кроме того, под наблюдением работников газового хозяйства и электрохозяйства.
Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только вручную лопатами; использовать ломы, кирки и пневмомашины запрещается.
Погрузка грунта в самосвалы экскаватором должна производиться со стороны заднего или бокового бока самосвала. Нахождение людей во время погрузки между экскаватором и транспортным средством запрещается.
Во время перерывов в работе ковш экскаватора должен быть опущен на землю. После окончания работы машинист экскаватора обязан не только прочно установить ковш, но и затормозить экскаватор.
В пределах призмы обрушения запрещаются складирование материалов, движение и установка строительных машин и транспорта, а также установка столбов линий связи.
Производство работ в траншеях и котлованах, подвергающихся увлажнению после их полного или частичного отрытия, допускается в том случае, если будут приняты меры предосторожности против обрушения грунта. Для этого прорабу или мастеру необходимо тщательно осмотреть состояние откосов перед началом работы каждой смены; необходимо обрушить грунт в местах обнаружения нависей и трещин у бровок и на откосах; временно прекратить работы до высыхания грунта; уменьшить крутизну откосов на участке, где производство работ является неотложным.
ИНСТРУКЦИЯ
по охране труда и технике безопасности для машинистов одноковшовых гусеничных и пневмоколесных экскаваторов
I. Общие требования
1. К управлению экскаваторов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальный курс обучения и получившие удостоверения на право управления экскаватором определенной модели.
2. Каждый экскаватор закрепляется за определенным обслуживающим персоналом. Один из машинистов назначается старшим (бригадиром).
3. Независимо от прохождения курса обучения весь обслуживающий персонал должен пройти инструктаж по технике безопасности в соответствии с условиями работы.
4. Персонал, обслуживающий экскаватор, должен быть в спецодежде и иметь все надлежащие защитные средства. Без этого работать на экскаваторе запрещается.
5. Перед началом смены машинист должен получить точные указания об условиях работы в порядке выполнения данного ему задания.
6. Обслуживающий персонал не имеет права приступать к работе на экскаваторе, не убедившись в его полной исправности.
7. Все вращающиеся детали - зубчатые, цепные и ременные передачи, маховики и т. д. - должны быть ограждены кожухами. Пуск экскаватора при снятых кожухах запрещается.
8. Пуск двигателя и механизмов разрешается только после подачи машинистом сигнала.
9. Во время работы экскаватора всем, кроме машиниста, категорически запрещается находиться на поворотной платформе. Не допускается иметь на поворотной платформе посторонние предметы.
10: Необходимо следить за тем, чтобы во всех шпоночных, болтовых и клиновых соединениях ответственных частей экскаватора была совершенно исключена возможность их самопроизвольного разъединения.
11. Заправлять двигатель топливом и смазкой следует только при естественном освещении и лишь в случае крайней необходимости ночью с электроосвещением (от сети или аккумулятора).
12. Во время заправки топливом запрещается курить, пользоваться спичками, керосиновыми фонарями и др. источниками открытого огня. После заправки все детали, облитые топливом или смазкой, следует насухо вытереть, а пролитое топливо тщательно засыпать песком.
13. Не разрешается пользоваться открытым огнем для подогрева двигателя. При запуске холодного двигателя необходимо налить в радиатор горячую воду, а в картер - подогретое масло.
14. Воспламенившееся около машины топливо нельзя тушить водой. Для этой цели необходимо использовать огнетушитель, который должен быть в кабине экскаватора, а также песок, брезент и т. д.
15. Машинист, сдающий смену, обязан предупреждать своего сменщика обо всех неисправностях экскаватора, обнаруженных им во время работы, а также делать записи об этом в журнале.
II. Рабочее место экскаватора
1. Площадка, на которой устанавливается экскаватор, должна быть хорошо спланирована, освещена и обеспечивать хороший обзор фронта работ. Экскаватор необходимо закрепить во избежание его самопроизвольного перемещения.
2. Расстояние от наружного края гусеницы до бровки траншеи и котлована определяется расчетом на устойчивость откосов, но оно должно быть не менее 1 м.
3. Забой для прямой лопаты должен представлять собой стенку, возвышающуюся над поверхностью стоянки экскаватора с наклоном под углом естественного откоса грунта в сторону от экскаватора. Вертикальные стенки забоя допускаются лишь в плотных грунтах.
4. Для обратной лопаты и драглайна забой должен представлять собой поверхность, находящуюся ниже поверхности стоянки экскаватора, наклонную под углом естественного откоса грунта в сторону от экскаватора.
5. Для прямой лопаты высота забоя не должна превышать максимальной высоты копания ковша. При этом нельзя допускать образования свесов (козырьков), которые могут обрушиться и засыпать людей, обслуживающих экскаватор.
6. Для обратной лопаты и драглайна высота забоя не должна превышать наибольшую глубину копания при данной установки экскаватора.
7. Машинист обязан следить за состоянием забоя и, если возникает опасность, что он обрушится, немедленно отвести экскаватор в безопасное место и сообщить об этом производителю работ. Пути отхода экскаватора должны быть постоянно свободными.
III. Техника безопасности во время работы экскаватора
1. На каждом экскаваторе должны быть вывешены правила управления, ухода за оборудованием и схема пусковых устройств.
2. Заводя пусковой двигатель дизеля, нельзя брать рукоятку в обхват, все пальцы должны быть с одной стороны рукоятки. Запрещается заводить перегретый пусковой двигатель.
3. Во избежание ожогов руки не следует касаться выхлопной трубы при запуске и работе пускового двигателя и дизеля. Соблюдать осторожность следует также тогда, когда открываешь крышку радиатора и спускаешь из него горячую воду.
4. Недопустимо устранять неисправности при работающем двигателе.
5. Запрещается вносить в кабину экскаватора предметы, размер которых, превышает 1,5 м, независимо от того, из какого материала они сделаны, а также хранить в кабине бензин, керосин и др. легковоспламеняющиеся вещества.
6. При грозе работать в экскаваторе или около него, а также в зоне кабельной сети, запрещается.
7. Нельзя открывать бочку с бензином, ударяя по пробке металлическими предметами.
8. Во избежание несчастных случаев при обрыве подъемного каната или при аварии рабочего механизма во время работы экскаватора воспрещается, кому бы то ни было находиться в радиусе, равном длине его стрелы плюс 5 м, но не ближе 15 м от него.
а) менять вылет стрелы при заполненном ковше (за исключением лопат, не имеющих напорного механизма);
б) регулировать тормоза при поднятии ковша;
в) подтягивать при помощи стрелы груз, расположенный сбоку.
10. В случае перерыва независимо от его продолжительности стрелу экскаватора следует отвести в сторону от забоя, а ковш опустить на грунт.
11. Чистку, смазку и ремонт экскаватора можно производить только после его остановки. При этом двигатель должен быть выключен, а все движущиеся и ходовые части экскаватора - застопорены.
12. Чистка ковша и осмотр головных блоков стрелы производятся с ведома машиниста во время остановки экскаватора при спущенном на землю ковше.
13. Если в зоне работы экскаватора расположены подземные кабели, водопроводные и канализационные трубы, а также газопроводы, то обслуживающий персонал должен быть специально проинструктирован о мерах предосторожности и вести работу под наблюдением представителей технадзора.
14. Производить работы под проводами действующих линий электропередач любого напряжения запрещается.
15. В охранной зоне ЛЭП можно работать только по согласованию с эксплуатирующей организацией в том случае, если расстояние по горизонтали между крайними точками механизма при наибольшем вылете рабочего органа груза и ближайшим проводом линии электропередач будет при напряжении 1 кВт - 1,5 м; до 20 кВт - 2 м; 35 - 110 кВт-4м; 154 кВт - 5м; 220 кВт - 6 м и 330-500 кВт - 9м.
16. Грунт на автомашину следует грузить со стороны заднего или бокового ее борта. Категорически запрещается проносить ковш над людьми и кабиной шофера. Во время погрузки шофер должен выходить из кабины, если она не имеет бронированного щита.
17. Ковш при разгрузке следует опускать как можно ниже, чтобы не повредить автомашины. Нельзя допускать сверхгабаритной загрузки кузова и неравномерного распределения грунта в нем.
18. Между машинистом экскаватора и обслуживающим персоналом транспортных средств должна быть увязана система сигнализации. Во время погрузки на транспортные средства рабочим запрещается находиться в них.
19. Если в забое производят взрывные работы, экскаватор необходимо отвести на безопасное расстояние и повернуть к месту взрыва задней частью кабины.
20. Дополнительные требования при работе экскаватора с прямой или обратной лопатой:
а) наполняя ковш, нельзя допускать чрезмерного врезания его в грунт. Торможение в конце поворота стрелы с заполненным ковшом следует производить плавно, без резких толчков;
б) поднимая ковш прямой лопаты, нельзя допускать упора его блока в блок стрелы;
в) при опускании стрела или ковш не должны ударяться о раму или гусеницу, а ковш еще и о грунт;
г) при копании в тяжелых грунтах нельзя выдвигать рукоять до отказа;
д) препятствия в забое, которые могут вызвать значительную перегрузку ковша или его повреждение, следует обходить путем поворота стрелы;
е) при разработке первой траншеи необходимо следить, чтобы при повороте ковша на разгрузку хвостовая часть экскаватора не задевала за боковую стенку забоя;
ж) во время экскавации необходимо следить за правильной намоткой канатов на барабан лебедки, чтобы они не перекрещивались на барабане. Нельзя направлять наматывающиеся канаты руками.
21. При работе драглайном или грейфером:
а) если во время заполнения ковша встречается препятствие, его необходимо обойти, подняв ковш. Делать резкие рывки ковшом запрещается;
б) после заполнения ковша его следует немедленно поднять.
22. При работе экскаваторов, оборудованных клин-бабой:
а) зона действия экскаватора от места работы клин-бабы, должна быть ограждена предупредительными знаками в радиусе 40 м;
б) к работе на экскаваторе, оборудованном клин-бабой, допускаются только экскаваторщики, прошедшие специальный инструктаж по технике безопасности;
в) перед началом работы необходимо тщательно, проверить крепление канатов. Канат должен иметь такую длину, чтобы после удара клин-бабы о подошву забоя на барабане лебедки оставалось не менее двух витков каната;
г) работа с клин-бабой разрешается при наклоне стрелы не менее 60° к горизонту;
д) при осмотре и ремонте, а также замене каната клин-баба должна находиться на земле.
IV. Техника безопасности при передвижении экскаватора
1. Самостоятельный спуск и подъем экскаваторов осуществляется только под углом, не превышающим указанный в таблице. Спуск и подъем под углом большим, чем указано в таблице необходимо производить при помощи трактора или лебедки в присутствии механика, прораба или мастера.
2. Путь, по которому будет передвигаться экскаватор, должен быть заранее выровнен и спланирован, а на слабых грунтах усилен щитами или настилом из досок, брусьев или шпал. У таких сооружений, как мосты, трубопроводы, насыпи и др. необходимо предварительно проверить прочность и получить разрешение от соответствующей организации на перемещение по ним экскаватора.
3. Во время движения экскаватора стрелу его необходимо устанавливать строго по направлению хода, а ковш приподнимать над землей на 0,5-0,7 м, считая от нижней кромки ковша. Передвижение экскаватора с нагруженным ковшом запрещается.
4. Передвижение экскаватора вблизи и под линиями электропередач должно производиться под наблюдением инженерно-технического работника.
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Технико-экономические показатели при разработке выемки и погрузке грунта в автомобили-самосвалы приведены в табл.3.
Таблица 3
| Наименование | Нормальная рукоять при ковше емкостью, м | Удлиненная рукоять при ковше емкостью, м | |||
| 0,5 | 0,63 | 0,2 | 0,4 | 0,2 | |
| Затраты труда на 100 м, чел.-ч, в грунтах | |||||
| II группы | 3,2 | 2,5 | - | - | 8,0 |
| IV группы | 5,3 | - | 13,1 | 6,6 | - |
| Затраты машинного времени на 100м, маш - час, в грунтах | |||||
| II группы | 3,2 | 2,5 | - | - | 8,0 |
| IV группы | 5,3 | - | 13,1 | 6,6 | - |
| Выработка на 1 чел.-день. м, в грунтах | |||||
| II группы | 256,6 | 328,0 | - | - | 102,5 |
| IV группы | 155,0 | - | 62,6 | 124,0 | - |
Технический термин применяют в строительной и горнодобывающей отрасли в том случае, когда речь идёт о работе тяжёлой техники на разработке карьеров, котлованов зданий, сооружений. Забой экскаватора представляет собой производственную площадку, в границах которой происходит перемещение грунта.
В зависимости от масштаба работ, технологической карты подбирают вид и мощность машины. Экономически целесообразно заказать аренду экскаватора (http://www.mtarenda.ru/arenda_ekskavatora) согласно техническим требованиям. Техника небольшой производительности стоит дешевле, но увеличит сроки работы на объекте. Кроме того, чрезмерные нагрузки выведут из строя узлы и агрегаты рабочего оборудования.
Виды экскаваторов
Ковш является основным органом экскаватора. Технику для разработки горной породы оснащают одним или несколькими ковшами. Одноковшовая машина перемещает землю при повороте осевой платформы. Существует следующие виды одноковшовых экскаваторов:
- драглайн;
- прямая;
- обратная лопата.
В зависимости от направления движения стрелы техника снабжена прямой или обратной лопатой. Ковш жёстко закреплён на рукоятке машины, выгрузка грунта происходит в отвал и автотранспорт. Модели оснащены механическим или гидравлическим приводом. Драглайн оборудован ковшом на гибкой подвеске из троса. Вылет стрелы самоходной машины достигает 120 метров, а ёмкость ковша до 4–120 м3. Драглайном перемещают рыхлый грунт с площадки, расположенной выше или ниже уровня стоянки.
В роторной и цепной многоковшовой машине рабочее оборудование движется по кругообразной траектории. Производительность шагающего роторного экскаватора 800–10000 м3/час. Различия в устройстве рабочего оборудования влияют на технологию разработки, площадь и форму котлована.
Виды забоев
Цепные многоковшовые экскаваторы производят выработку горной породы во фронтальном забое. Мощное оборудование, перемещаясь по площадке, режет ковшами плотные грунты с удалением в отвал. Используют технику в сооружении каналов, траншей, для вскрытия карьеров.
Торцовый забой выполняют роторные экскаваторы, драглайны, лопаты с механическим приводом. В результате деятельности горно-разрабатывающего оборудования получают характерную для открытой добычи угля форму карьера. Разработка проходит из плоскости, расположенной ниже горизонта экскаватора.
Сложный забой, с грунтами различной плотности, выполняют уступами. Технику для рыхления размещают в верхней части, а экскаваторы на нижних участках карьера. В проектировании ступенчатого забоя рассчитывают высоту уступа исходя из наполняемости ковша, производительности оборудования и создания безопасных условий работы.
В процессе разработки происходит нависание породы над нижними ярусами. Устойчивость козырька зависит от вида горной породы, её способности к осыпанию. Параметры забоя являются расчётными величинами, находятся в прямой взаимосвязи с техникой, свойствами грунта, способами разработки.
