czalnego kąta nachylenia skarpy. Szerokość zabierki dla średniej koparki dochodzi do 50 -f- 60 m. Przy zastosowaniu koparek kołowych, przeważny bezwysuwowych, można osiągnąć w nadkładzie o małych nachyleniach skarpy szerokości do 90 m, a w węglu przy dużych nachyleniach skarpy szerokości zabierki mogą dochodzić do 120 m. Dolną wielkością wpływa, jącą na szerokość zabierki jest przede wszystkim długość wysięgnika maszyn bezwysuwowych lub wielkość wysuwu w koparkach wysuwo-wych. Aby uzyskać duże szerokości zabierek, rozwój koparek kołowych musi zmierzać do budowy możliwie długich wysięgników urabiających. Ściślej mówiąc, nie chodzi tu tylko o długość samego wysięgnika lub wysięgnika z wysuwem, lecz o całkowitą, tzw. roboczą, długość wysięg, nika urabiającego (rys. 1.15)), która rzeczywiście może być wykorzystana przy pracy koparki. Jest to długość mierzona od szczytu wysięgnika do profilu ograniczającego koparkę, który w dużej mierze zależy na przykład również od wielkości gąsienic. Dążyć należy do tego, aby maszyna mogła podjeżdżać możliwie blisko do dolnej krawędzi skarpy. Stosunek roboczej do całkowitej długości wysięgnika jest bardzo różny i wynosi 65 -f- 80° o, to znaczy, że przy niektórych maszynach tylko dwie trzecie całej długości wysięgnika urabiającego może być wyzyskane w procesie urabiania.
Najdogodniejsze warunki urabiania istnieją wtedy, gdy pole można eksploatować systemem równoległym, tj. następującymi po sobie pasami o stałej szerokości (rys. 1.17). Istnieje jednak coraz więcej odkrywek,
Rys. 1.17. Schematy równoległych systemów eksploatacji
w których eksploatacja prowadzona jest systemem wachlarzowym. Przy urabianiu koparkami kołowymi i transporcie przenośnikowym w ruchu wachlarzowym są możliwe dwie metody wybierania zabierek, a mianowicie albo o stałej szerokości, albo w formie klina.
Przy pracy koparek kołowych z odstawą kolejową powstają straty związane z urabianiem końcówek poziomów. Na straty wpływają następujące czynniki:
— odległość między kołem urabiającym a miejscem załadowczym,
— wydajność koparki,
— nominalna pojemność wagonu,
— czas jazdy na poziomie wydobywczym, który zależy od długości poziomów i prędkości jazdy pociągu.
Straty te można zmniejszyć przez ułożenie torów w końcówce w formie łuku albo przez zastosowanie przesuwanych wzdłużnie przejezdnych torowych lub gąsienicowych urządzeń załadowczych. Urządzenia te pozwalają także na zwiększenie szerokości zabierek. Przy selektywnym urabianiu stosuje się dzisiaj z korzyścią zabierkowy układ boczny równo-legły (rys. 1.12). Można przy tym urabiać caliznę w znacznych szerokościach i w obrębie korzystnego zakresu obrotu (wysięgnika, szczególnie wtedy, gdy wyposażona w dostateczny wysuw maszyna ma zadowalającą głębokość urabiana. Możliwość wybierania calizny koparką kołową tym sy-j stemem zaproponowana została po raz pierwszy przy rozpatrywaniu za-
gadnienia najskuteczniejszego powiązania pracy mostów przerzutowych w nadkładzie z pracą koparek w węglu.
Praca maszyn w układzie zabierkowym prostopadłym i równoległym w stosunku do układu czołowego wymaga znacznie intensywniejszego posługiwania się mechanizmem jazdy, co ma wpływ na żywotność tego mechanizmu i w konstrukcji maszyn musi być uwzględniane.
1.7. Zwałowanie maszynowe
1.7.1. Ogólne zasady zwałowania
Gospodarka zwałowa jest jednym z podstawowych elementów w dużej mierze wpływających na ekonomikę górnictwa odkrywkowego. Przez zwałowanie rozumiemy odpowiednie rozmieszczenie na wyznaczonym miejscu nadkładu, który musi być usunięty z eksploatowanej odkrywki w celu udostępnienia kopaliny [61]. Na zwałowisku oprócz skał płonnych może być również rozmieszczany popiół z pobliskich siłowni i inne odpady.
Zależnie od usytuowania rozróżniamy zwałowiska zewnętrzne i wewnętrzne. W okresie udostępniania złoża i w początkowym okresie eksploatacji buduje się zwałowisko zewnętrzne usytuowane poza obrębem odkrywki, w której urabia się zwałowany nadkład. Z chwilą uzyskania dostatecznej wielkości odkrywki przechodzi się z etapu zwałowania zewnętrznego do etapu zwałowania wewnętrznego. Oznacza to, że urobiony nadkład rozmieszcza się wewnątrz wyrobiska, z którego już wybrano kopalinę. Zwałowiska mogą być wspólne dla kilku odkrywek, a zwałowisko wewnętrzne jednej odkrywki może służyć jako zwałowisko zewnętrzne dla odkrywki drugiej.
Technologia zwałowania powinna spełniać następujące warunki:
1. Zwałowiska powinny mieć zdolność odbiorczą, dostosowaną do maksymalnej wydajności odkrywki w nadkładzie.
2. Zwałowany nadkład powinno się lokować jak najbliżej miejsca urabiania, zachowując bezpieczne odległości od rejonu eksploatowanego, oraz innych budowli.
3. Dążyć należy do tego, aby zwały zajmowały jak najmniejszą powierzchnię przydatną gospodarczo.
4. Praca na zwałowiskach powinna być ciągła.
5. Nadkład powinien być w miarę możliwości zwałowany selektywnie w celu poprawienia stateczności zwałowisk oraz ułatwienia rekultywacji.
6. Urządzenia należy tak dobrać, ażeby zwałowanie było bezpieczne, tanie oraz wymagało minimalnej obsługi.
Dla realizacji wymogów ujętych w punktach 2 i 3 dąży się do jak najszybszego przejścia ze zwałowania zewnętrznego na wewnętrzne, a w okresie zwałowania zewnętrznego — do lokowania nadkładu w miarę możności w sąsiednich starych wyrobiskach lub naturalnych zagłębieniach terenu. Ta ostatnia metoda daje podwójne korzyści. Odzyskuje się teren w miejscu starego wyrobiska oraz unika się rozbudowy zwałowisk zewnętrznych, które na długi okres eliminują użytkowanie gospodarcze znacznych obszarów.
Przykład rozmieszczenia maszyn i sposób ich pracy pokazano na rysunku 1.18.