Рыхление мерзлых грунтов бульдозерно-рыхлительным гусеничным трактором, бульдозеры с одностоечным гигантским рыхлителем.

Рыхлители применяют для послойного рыхления грунтов категории III и более, а также мерзлых грунтов с тем, чтобы в дальнейшем их можно было разрабатывать землеройно-транспортными машинами, экскаваторами или погрузчиками. Это позволяет увеличить производительность землеройных машин в 3- 5 раз. Одним из наиболее трудоемких процессов производства земляных работ является разработка мерзлых грунтов, объем которых по стране составляет около 13% всего объема разрабатываемого мерзлого грунта. В настоящее время для эффективной разработки мерзлых грунтов используются тяжелые бульдозеры с рыхлителями на базе тракторов Komatsu D475 D375 из Японии, и бульдозерно-рыхлительные агрегаты Caterpillar D11 D10 и Liebherr PR776, и экскаваторы с навесным рыхлителем типа МегаРыхлитель. Рыхлитель бульдозера — это ножеобразное устройство, смонтированное сзади бульдозера на специальной параллелограммной раме. Рыхлитель может быть один одностержневой или гигантский, а может быть группа из двух и более рыхлителей (многостержневые рипперы). Бульдозеры-рыхлители разрушают скальные и мерзлые породы под воздействием двух сил: сжатия зубом и разрыва массива наконечником и стойкой. Лучше всего рыхлить этими машинами трещиноватые и слоистые породы: известняки, песчаники, сланцы, фосфориты, бурые и каменные угли.

В рекомендациях рассмотрены вопросы рациональной организации работы бульдозеров с рыхлителями на рыхлении и сдвижке грунта, работающих в комплексе с одноковшовыми экскаваторами на погрузке и разработке немерзлого грунта; рациональный состав комплекса землеройных машин определен графоаналитическим методом по критериям безопасности, несмерзаемости разрыхленного и непромерзаемости разрабатываемого грунта, минимизации времени разработки и технологических простоев машин. Бульдозеры с рыхлителями относятся к землеройным машинам, широко применяемым на разработке мерзлых грунтов. Применение бульдозеров с рыхлителями повышенной мощности наиболее эффективно на разработке мерзлых грунтов. Такое рыхление производят, как правило, одним зубом рыхлителя. На сдвижке разрыхленного грунта можно использовать менее мощные бульдозеры Komatsu D275 D155 с рыхлителями и CAT D9 D8, Liebherr PR766 PR764 PR756. Для эффективной работы бульдозера на сдвижке направление его движения должно совпадать с направлением движения рыхлителя. С понижением температуры и увеличением влажности грунта увеличивается его прочность, в результате чего уменьшается эффективность рыхления. Кроме того, эффективность рыхления снижается и при рыхлении высокотемпературных пластичных мерзлых грунтов.

Для разработки грунта лучшее решение — это тяжелые гусеничные тракторы типа Komatsu D475A-8 бульдозер с рыхлителем и Caterpillar D11 с однозубым рыхлителем гигантом. Разработка месторождений открытым способом занимает лидирующие позиции в мире. Сегодня почти две трети всех месторождений разрабатываются именно таким образом, включая использование тяжелых гусеничных тракторов с рыхлителем. В России открытым способом добывается более 60 % объема угля, 91 % объема железных руд и более 60 % объема руд цветных металлов. На Дальнем Востоке открытый способ добычи полезных ископаемых чаще всего применяется при разработке россыпных месторождений благородных металлов. Неглубокое, до 30 метров, залегание россыпей, сложные условия вечной мерзлоты – все это делает выбор этого способа разработки россыпей на Дальнем Востоке оптимальным. Открытый способ имеет ряд существенных преимуществ. Главное — это более высокая степень извлечения полезных ископаемых и относительная простота разработки месторождения. Кроме того, открытая разработка месторождений снижает себестоимость добычи и позволяет в случае необходимости относительно легко увеличить производственную мощность предприятия. В зависимости от вида оборудования, которое применяется при подготовительных и добычных работах, различают несколько вариантов открытой разработки россыпных месторождений: бульдозерная, экскаваторная, экскаваторно-бульдозерная и скреперная. Но вне зависимости от варианта разработки комплекс процессов включает в себя одинаковый набор видов работ - предварительные, горно-подготовительные и добычные работы, и в завершение - рекультивация земель.

Бульдозерная разработка россыпей с помощью рыхлителя. Способ ведения открытых горных работ, в которых бульдозер используется как основная выемочная машина называется разработка месторождения бульдозером. Бульдозерная разработка россыпей с помощью рыхлителя. Способ ведения открытых горных работ, в которых бульдозер используется как основная выемочная машина называется разработка месторождения бульдозером. Бульдозерная разработка наиболее эффективна при глубине залегания россыпи до 6 метров. На больших глубинах бульдозерная разработка сочетается с транспортированием пород и отвалообразованием с помощью гидротранспорта, конвейеров, экскаваторов и другой техники. В СССР впервые бульдозеры в качестве основных добычных машин стали использоваться для разработки многолетнемёрзлых россыпей на приисках северо-востока с середины 40-х гг. С конца 60-х гг. получили распространение и при разработке талых россыпей (главным образом на добычных работах). Увеличение объёмов бульдозерной разработки обеспечивалось, с одной стороны, ростом мощности базовых тракторов, с другой — технологическими преимуществами бульдозерной разработки (нормальная загрузка отвала бульдозера при слое рыхлых пород 0,08-0,1 м, величина которого соответствует естественному суточному оттаиванию рыхлых мёрзлых пород в летний период). К 1975 объём бульдозерной разработки в общем комплексе открытых работ на приисках северо-востока СССР увеличился до 89%.

В условиях вечной мерзлоты большое значение при выемочных работах имеет предварительное рыхление пород. В этом случае иногда применяют буровзрывные работы или механическое рыхление мощными тракторами с навесным оборудованием. Наиболее трудоемким и техникоемким процессом при открытом способе являются вскрышные работы. Объем их в зависимости от глубины разработки может достигать 90 % общего объема перерабатываемой горной массы. Основная задача вскрышных работ – удаление так называемых «торфов» (пород, не содержащих полезные ископаемые) и организация доступа добычной техники к продуктивному слою россыпи. Именно в процессе переработки этого слоя и добываются искомые полезные ископаемые. Мощность слоя «торфов» может достигать значительных размеров (от 2-5 до 20-50 метров). Если же месторождение расположено в условиях вечной мерзлоты, не обойтись без тяжелой горной техники. Однако большинство разрабатываемых россыпей на Дальнем Востоке имеют небольшие площади и небольшую мощность слоя «торфов». Для вскрыши продуктивного слоя россыпи на таких участках не требуется значительных перемещений объемов пустых горных пород. В этих случаях горнодобывающие предприятия для вскрышных работ применяют только тяжелые бульдозеры, часто с навесным оборудованием, для предварительного рыхления. Если раньше все предприятия использовали для этих работ исключительно отечественную технику, такую как ДЭТ250 и Т500, то сейчас она осталась лишь у небольших предприятий (артель старателей «Пламя»). В основном же дальневосточные недропользователи на вскрышных работах используют мощные бульдозеры японского (Komatsu D475) и американского (Caterpillar D11) производства. Мощные и надежные, они прекрасно справляются с поставленными задачами.