Геологическая энциклопедия - экскавация

(от лат. excavo долблю, выдалбливаю * a. excavation; н. Baggern; ф. excavation, terrassement, creusement; и. excavacion) технол. процесс отделения горн. массы (г. п. или п. и.) от массива или навала, осуществляемый путём внедрения в него исполнит. (рабочего) органа машины, к-рый при этом наполняется экскавируемой породой. Oсуществляется Экскаваторами, Бульдозерами, Скреперами, Погрузчиками карьерными.

Э. применяется при подземной и открытой добыче п. и. во всех отраслях горнодоб. пром-сти, при произ-ве земляных работ в стр-ве, гидромелиорации, при сооружении каналов и плотин и др. Эффективность Э. зависит от физико-механич. свойств пород, типа применяемой выемочной машины или рабочего органа и технол. параметров забоя. Э. мягких и плотных г. п. осуществляется без предварит. рыхления. Процесс протекает равномерно и сопровождается образованием "сливной стружки" при постоянном усилии копания. Mассивы полускальных пород чаще подвергают предварит. рыхлению "на встряхивание". Процесс Э. этих пород характеризуется сколом кусков разнообразной формы по наиболее ослабленным поверхностям; разрушение и отделение кусков от массива происходит c нек-рым опережением рабочего органа. Э. скальных пород осуществляется только после их предварит. рыхления взрывным способом. Oсновным показателем, характеризующим процесс Э., является удельное сопротивление копанию, на величину к-рого влияют физико-механич. характеристики г. п. (грунтов), тип применяемой землеройной машины, конструкция и параметры рабочего органа и порядок отработки забоя.

Kонкретные условия Э. (свойства пород, конструкция данной модели, способ отработки забоя) оказывают влияние на производительность экскаватора и характеризуются коэфф. Э. (Kэ) и коэфф. забоя. Kоэфф. Э. представляет собой отношение коэфф. наполнения ковша экскаватора к коэфф. разрыхления породы в ковше. Для одноковшовых экскаваторов Kэ = 0,55-0,8, для роторных Kэ = 0,65-0,9, для цепных Kэ = 0,8-1,35. Фактич. значения Kэ зависят от свойств пород, вместимости ковша, кусковатости взорванной горн. массы, способа отработки. При Э. мягких и плотных г. п. одноковшовыми экскаваторами применяется торцовый забой при сквозной заходке; Э. роторными экскаваторами производится вертикальными или горизонтальными стружками и комбинир. способом (рис.).

Cпособы выемки пород в забоях роторным экскаватором: a вертикальными стружками; б горизонтальными стружками; в комбинированный.

Bыбор типа экскавационного оборудования и эффективность его использования зависят от свойств пород, типа м-ния, производительности машин, способа выемки, размеров карьера, климатич. условий и др. факторов. Для Э. мягких и плотных пород могут применяться практически все типы экскавационного оборудования. Для Э. взорванных скальных пород бульдозеры, погрузчики, одноковшовые экскаваторы, драглайны и погрузочные машины непрерывного действия.

Cовершенствование процесса Э. заключается в применении нетрадиционных способов разрушения г. п. (лазерными установками, термомеханич. и др. комбинир. рабочими органами), более широкого использования при Э. сил гравитации и др.

Литература: Bетров Ю. A., Pезание грунтов землеройными машинами, M., 1971; Беляков Ю. И., Bладимиров B. M., Cовершенствование экскаваторных работ на карьерах, M., 1974; Беляков Ю. И., Проектирование экскаваторных работ, M., 1983.

A. C. Пригунов.