Карьерный экскаватор

Карьерные экскаваторы – особый вид спецтехники, которую используют для добычи полезных ископаемых на разработке карьеров. Вместе с руководителем послепродажного обслуживания компании «Трактородеталь» Михаилом Баличевым рассказываем, какие бывают карьерные экскаваторы, где они работают и в чём их особенности.

Зачем нужен карьерный экскаватор

Чтобы проще ориентироваться в моделях, профессионалы делят спецтехнику по массе. К карьерным экскаваторам относят самые тяжёлые машины от 50 тонн и выше. Такие тяжёлые высокопроизводительные машины особенно востребованы в области горной промышленности, на добыче твёрдых полезных ископаемых.

Большая часть твёрдых полезных ископаемых добывается в карьерах на поверхности земли (открытый способ). Упрощённо карьеры представляют собой выемки со ступенчатыми стенками — уступами. Размеры уступов и глубина карьера изменяются в процессе разработки месторождения. Карьерные экскаваторы в горнодобывающей отрасли — главные машины, потому что участвуют во всех видах работ на карьере: 

• вскрывают грунт;
• перемещают выработанный материал на самосвалы;
• копают рыхлые породы;
• размещают пустые породы в отвалах.

За счёт размеров ковша карьерные экскаваторы обрабатывают гигантские объёмы материала (грунта, щебня, мрамора, песка), а их вес обеспечивает устойчивость.

Помимо горнодобывающих и карьерных работ, тяжёлые экскаваторы используются на строительстве больших зданий, сооружений и магистралей.

Открытые горные работы по добыче алмазов, месторождение Удачная, Якутия. Фото wikimedia.org

Карьерный экскаватор Caterpillar в сланцево-глинозёмном карьере Камсдорфа, Германия. Фото wikimedia.org

В чём особенности

В карьерах и горнодобывающей промышленности важна высокая производительность экскаватора, чтобы перемещать большие объёмы грунта или породы за один рабочий цикл. Высокой производительности добиваются за счёт большого объёма ковша. У карьерных экскаваторов объёмы ковшей варьируются от 6–8 м3 до 60 м3, а в отдельных случаях и 168 м3 . У стандартных одноковшовых средних экскаваторов, для сравнения, объём стандартного ковша около 1 м3 .

Чтобы максимально допустимая грузоподъёмность экскаватора выдерживала рабочую нагрузку большого и тяжёлого ковша, экскаватор должен быть очень большим и тяжёлым. Вес карьерных экскаваторов — от 50 тонн и больше. Например, самый тяжёлый в мире карьерный роторный экскаватор весит 14 000 тонн и имеет 18 ковшей с объёмом 15 м3 каждый. Высота самых больших моделей карьерных экскаваторов достигает 15 метров — примерно как 5-этажный дом.

Самые большие карьерные экскаваторы работают на электродвигателях, питание к ним поступает от высоковольтных токоприёмников — небольших металлических шкафов с аппаратурой, похожих на трансформаторные будки.

Как правильно выбрать объём ковша: подбираем ковши для рытья котлована и перегрузки песка→

Ковш одного из самых больших в мире карьерных экскаваторов-драглайнов Биг Маски — 168 м3. Экскаватор работал на добыче угля в Огайо (США) с 1969 по 1999 гг. и получал электроэнергию от высоковольтного кабеля, который перемещали по мере движения экскаватора на спецтранспорте. Фото wikimedia.org

Карьерный экскаватор Уральского завода тяжёлого машиностроения ЭШ 20 75Б. Объём ковша — 20 м3, вес — 1690 тонн. Фото wikimedia.org

Высоковольтные токоприёмники подключаются напрямую к ЛЭП. Карьерные электроэкскаваторы считаются более энергозатратными и надёжными в отличие от дизельных

Виды карьерных экскаваторов

Механизм подъёма ковша, тип ходовой и объём ковша — критерии, по которым классифицируют карьерные экскаваторы многочисленные ГОСТы Российской Федерации. За основу принято определение, что к карьерным экскаваторам относятся машины с ковшом 4 м3 и более.  Российская классификация согласно ГОСТ 26980-95 выглядит так:

ЭШ. Шагающий экскаватор с оборудованием драглайна. Предназначен для разработки грунтов на вскрышных работах по бестранспортной схеме.

ЭКГ. Гусеничный экскаватор с канатным механизмом подъема ковша. Предназначен для разработки и погрузки полезных ископаемых и вскрышных пород в транспортные средства или в отвал, а также для земляных работ в крупном промышленном строительстве.

ЭГ. Гусеничный экскаватор с гидравлическим механизмом подъема ковша и с прямой лопатой. Предназначен для тех же работ, что и ЭКГ.

ЭГО. То же, что и ЭГ, но с обратной лопатой.

ЭДГ. Гусеничный экскаватор, оборудованный драглайном.

ЭШ — шагающий карьерный экскаватор с драглайном Фото wikimedia.org

ЭКГ — гусеничный карьерный экскаватор с канатным механизмом Фото wikimedia.org

ЭГО — гусеничный карьерный экскаватор с гидравлическим приводом и обратной лопатой Фото traktorodetal.ru

ЭДГ — гусеничный карьерный экскаватор с драглайном Фото wikimedia.org

Марки карьерных экскаваторов: как выбирать

Карьерные экскаваторы — это сложные машины, выпуск которых требует серьёзных производственных и интеллектуальных мощностей. Выводить на рынок полноценные конкурентоспособные карьерные экскаваторы способны только крупные предприятия. Вот какие марки надёжных карьерных экскаваторов встречаются сегодня на рынке.

Отечественные. Российские карьерные экскаваторы выпускаются на двух заводах: Уралмаше и Красноярском заводе тяжёлого машиностроения. Ассортиментная линейка Уралмаша включает все виды карьерных экскаваторов: гусеничные и шагающие, канатные, гидравлические и драглайны. Крастяжмаш поставляет на рынок только один вид — гусеничный экскаватор с гидравлическим приводом и прямой лопатой. Модели обеих марок используются только в горнодобывающей промышленности.

Фото uralmash-kartex.ru

Китайские карьерные экскаваторы. Среди китайских производителей спецтехники выделяются несколько крупных и зарекомендовавших себя марок, которые поставляют на рынок карьерные экскаваторы. Наиболее известные и популярные — SANY, Zoomlion, LiuGong и XCMG. Все модели достаточно универсальны, чтобы использоваться и в горнодобывающей промышленности и᠎ на строительстве крупных объектов и магистралей. 

Американские, корейские, японские и немецкие. Согласно рейтингу Yellow Table за 2023 год первые два места занимают марки Caterpillar и Komatsu. Немецкий Liebherr и японский Hitachi занимают в таблице 7 и 8 места соответственно. Все указанные производители поставляют на рынок карьерные экскаваторы. В ассортименте для российского рынка представлены модели на гусеничном ходу с гидравлическим приводом и обратной лопатой. 

Фото caterpillar.com

Чтобы выбрать оптимальный карьерный экскаватор, руководствуются не марками, рейтингами или отзывами. В первую очередь технические специалисты, например, горные инженеры, оценивают тип грунта или породы, с которой предстоит работать всему парку техники. Рассчитывается удельная сопротивляемость грунта и коэффициент его разрыхления, учитываются нормативы использования рабочего времени, доступность линий электропередач, производительность экскаватора и всего парка спецтехники (самосвалов, погрузчиков).

Производительность экскаваторов: считаем для одноковшового экскаватора→