Бульдозер — это мощная землеройно-транспортная машина, основная задача которой заключается в послойном срезании грунта, его соскребании и последующем перемещении насыпных материалов на относительно короткие дистанции, обычно не превышающие 100 метров.
Область применения в горной промышленности
В условиях горных разработок бульдозеры выполняют широкий спектр задач. Они незаменимы для подготовки рабочей зоны: зачистки и выравнивания почвы в забое, а также для сбора и концентрации горной массы в удобном для погрузки экскаватором месте. Эти машины эффективно перемещают крупные куски породы (бут) и могут транспортировать сыпучие материалы на расстояния до 50 метров и более, выступая альтернативой скреперам. Кроме того, бульдозеры активно используются для строительства и обслуживания технологических дорог при безрельсовой транспортировке.
Они отлично зарекомендовали себя на ключевых производственных этапах: вскрышных, добычных и отвальных работах при разработке месторождений угля, руды и нерудных ископаемых. Бульдозеры являются основным оборудованием при освоении россыпей, где они подают пески из отвалов к промывочным приборам и убирают отходы обогащения (хвосты).
Среди вспомогательных функций можно выделить расчистку площадок от растительности и снега, удаление крупных валунов, засыпку траншей и котлованов, а также сооружение дамб и других земляных конструкций. Более подробно о характере горно-строительных работ, выполняемых бульдозерами, можно узнать из специализированных таблиц (например, табл. 4.1.5).
Важно отметить, что область применения бульдозера может быть существенно расширена за счет внесения целевых конструктивных изменений в его оборудование.
Устройство и принцип работы
Конструктивно бульдозер (см. рис. 4.1.2) состоит из нескольких основных узлов: ходовой части (тележки), силовой установки (привода), рабочего органа — отвала, системы управления этим отвалом, а также толкающей рамы и раскосов.
Принцип работы машины цикличен. Бульдозер на собственном ходу (чаще всего гусеничном) подъезжает к месту работы, опускает отвал на грунт и, двигаясь вперед, срезает и набирает перед собой породу, формируя так называемую призму волочения. Затем машина перемещает захваченный материал толканием на необходимое расстояние, после чего разгружает его, либо поднимая отвал, либо сталкивая грунт с откоса. Далее бульдозер возвращается к начальной точке, и цикл повторяется.
Особые требования к горным бульдозерам
К бульдозерам, используемым на открытых и подземных горных работах, помимо стандартных требований предъявляются дополнительные, обусловленные суровыми условиями эксплуатации. Например, при зачистке почвы выработки отвал не срезает неровности скальной породы, а перемещает ее волочением. Поэтому система управления должна обеспечивать высокую точность, позволяя отвалу обходить выступы и принудительно прижиматься к неровному основанию.
Для работы в ограниченном пространстве тупиковых забоев и на отвалах отвал часто делают выдвижным и двустороннего действия, то есть способным работать как при движении вперед, так и назад. Для сброса породы в сторону отвал может поворачиваться в плане на угол 30–60°. В целом конструкция горного бульдозера, и особенно его отвала, должна обладать повышенной прочностью и износостойкостью для работы с абразивными горными породами.
Классификация бульдозеров
Бульдозеры классифицируют по нескольким ключевым признакам:
- По способу управления отвалом: с канатным (механическим) и гидравлическим управлением. Гидравлическое управление является более современным и распространенным.
- По возможности изменения угла установки отвала в плане: с поворотным (универсальным) и неповоротным отвалами. Поворотный отвал позволяет менять угол атаки для бокового сброса грунта.
- По возможности изменения угла резания: с постоянным и переменным углом установки отвала относительно грунта.
- По возможности перекоса отвала: машины, допускающие перекос отвала в вертикальной плоскости для работы на склонах, и машины без такой функции.
- По типу ходового оборудования: гусеничные (обладают высокой проходимостью и сцеплением с грунтом) и колесные (более мобильные и скоростные).
- По роду потребляемой энергии: с двигателями внутреннего сгорания (наиболее распространены), с электроприводом (для работы в условиях шахт) и реже — с пневмоприводом.
В отечественной горнодобывающей отрасли используются как переоборудованные бульдозеры общего назначения, так и машины, специально спроектированные для карьерных и шахтных условий.
Одной из основных классификаций является разделение по способу крепления отвала: на машины с неповоротным отвалом и более функциональные универсальные бульдозеры с поворотным отвалом. Подробные технические характеристики таких машин представлены в соответствующих таблицах (табл. 4.1.6, 4.1.7).
Также бульдозеры четко делятся на гусеничные и колесные (табл. 4.1.8). Для сравнения в отраслевой литературе приводятся показатели и зарубежных аналогов (табл. 4.1.9-4.1.11).
