"Механики XXI веку" №16 2017

Механики XXI веку. № 16 2017 г.

374

ходящихся в опасной по сейсмическому воздействию зоне, вследствие чего они могут раз-

рушаться. Разлет осколков представляет серьезную опасность не только для работающих

людей и окружающего населения, но и для оборудования, зданий и сооружений. Образова-

ние ядовитых газов при взрывах (окиси углерода, окислов азота, сероводорода и др.), скоп-

ление их в больших количествах создают опасность отравления человека, особенно в под-

земных выработках при совместной разработке.

Ограничения по ведению взрыва.

Применять разупрочнение пород с помощью

взрыва в строительстве и горном деле невозможно в следующих случаях: в условиях обвод-

ненных, неустойчивых пород; в условиях строительства вторых железнодорожных путей на

участках интенсивного движения поездов; на участках уширения полотна автомобильных

дорог; вблизи сооружений и населенных пунктов; в заповедниках и особо охраняемых тер-

риториях; на местах, где ужесточены требования по БВР, шуму и вибрациям.

В связи с заметным увеличением объемов строительных работ в России, увеличился

спрос на природный облицовочный камень, а в условиях ограниченного количества разраба-

тываемых месторождений камня высокой декоративности – к потребности в «щадящих» ре-

сурсосберегающих технологиях его добычи [1]. Ведение буровзрывных работ нежелательно,

если участок или карьер имеет небольшую площадь и ограниченный объем горной массы,

это позволит избежать строительства специализированных складов ВВ, покупку смеситель-

но-зарядных машин, затрат на ликвидацию отказов взрывов и т.д.

Результаты исследований

. Альтернативой взрывной подготовке служат механиче-

ские способы разупрочнения. Механическими средствами разрушения являются: специаль-

ный ковш экскаватора или его навесное оборудование, фреза выемочно-погрузочного ком-

байна, тракторный рыхлитель. Механические способы рыхления в ряде случаев эффективнее

буровзрывного благодаря своей простоте, низкой себестоимости и большей безопасности

работ [2-3].

Наиболее распространено рыхление тракторными рыхлителями. Такой рыхлитель

представляет собой мощный гусеничный трактор, оборудованный устройством с зубьями,

число которых может быть от одного до пяти, однозубые рыхлители предназначены для раз-

работки прочных пород [4-5]. В последнее время широкое распространение получили буль-

дозерно-рыхлительные агрегаты, которые состоят из базовой машины, бульдозерного обору-

дования, установленного спереди, и рыхлительного оборудования, смонтированного сзади.

Рыхлитель в виде рамы с зубьями является навесным оборудованием к гусеничным тракто-

рам. После разрыхления массива выемка горной массы может вестись экскаваторами, скре-

перами или погрузчиками [6-8].

Специально для условий, с ограничениями по взрывным работам немецкая фирма

Wirtgen разработала серию комбайнов Surface Miner [9]. В США, недалеко от города Сан Ан-

тонио, было необходимо в холмистой местности выполнить работы по удалению скальных

пород в количестве около 30 тыс. м

, представленных крепким известняком (до 120 МПа),

что позволило бы пройти трассу автодороги с безопасными уклонами. Причем часть мате-

риала должна была быть использована в качестве засыпки. Учитывая, что трасса проходила

через застроенную территорию, использование буровзрывных работ было невозможно, для

разработки пород был применен комбайн модели 3500 SM. Требуемые объемы были выпол-

нены в течение пяти недель. Использование карьерных комбайнов позволяет исключить

вредное влияние взрывных волн на массив [10] и способность безвзрывной разработки мас-

сива позволяют создавать выемки точного профиля с устойчивыми откосами, что приводит к

сокращению объемов строительства. Одновременно образуемая площадка имеет идеальную

точно спрофилированную поверхность без трещин, что снижает расход бетона при строи-

тельстве. Кроме этого обеспечивается безопасность ведения работ и сокращается отрица-

тельное воздействие на окружающую среду.

В силу ряда объективных преимуществ, в настоящее время для разрушения как по-

родного массива, так негабаритов активно применяют гидромолоты, навешиваемые в качест-

ве сменного рабочего органа на гидравлические экскаваторы. При этом нет технических ог-