海通众合 纳扎罗夫斯基露天煤矿的开采流程 巨型机械昼夜不停 彻底改变地貌

纳扎罗夫斯基煤矿是俄罗斯克拉斯诺亚尔斯克(SUEK-Krasnoyarsk JSC)子公司,位于克拉斯诺亚尔斯克边疆区,年产煤炭约400万吨。这些煤炭几乎全部用于纳扎罗夫斯基州立地区发电厂海通众合,该发电厂是西伯利亚第二大火力发电厂。

纳扎罗夫斯基煤矿采用露天开采法:首先,移除表土,然后挖掘煤层。采矿过程需要使用大型采矿设备,这些设备体积庞大,堪比多层建筑物:斗轮挖掘机、拉铲挖掘机和履带式挖掘机。该矿曾使用过世界上最大的履带式挖掘机,其铲斗容量达100立方米。

纳扎罗夫斯基煤矿始建于1947年。很快发现煤层为含水层。挖掘机械陷入表层土壤,铁轨下沉,道路被冲毁。大雪融化后,露天矿坑内积水。1951年,工程竣工——修建了一条通道沟、一条路堑沟,以及从覆盖土层到外部垃圾场的铁轨。大型机器开始在露天煤矿作业。

SRs(K)-4000斗轮挖掘机负责挖掘厚达36米的主表土层。这是纳扎罗夫斯基露天煤矿挖掘工艺的关键设备,主表土层占总表土层的60%。该挖掘机由塔克拉夫(东德)公司制造。

该系统由三台机器组成:一台挖掘机、一台转运机和一台摊铺机。完全伸展后,总长度接近500米。SRs(K)-4000是一款履带式斗轮挖掘机,每小时挖掘能力高达4000立方米。

这台巨型斗轮挖掘机采用履带式底盘,能以120~150米/小时的速度向前推进。配备六条履带海通众合,前部主要工作体下方有四条,后部有两条。每条履带长13米,宽4米。履带由51块履带板组成,每块履带板重1250千克。

斗轮上有12个链条铲斗和12个开放铲斗,链条铲斗容量为2.3立方米,开放铲斗容量为1.6立方米。这台巨型斗轮挖掘机高达72米,相当于23层楼的高度。重量为9800吨,几乎与埃菲尔铁塔相当。

这台巨型挖掘机由三人操作:操作员、助理操作员和机械师。

挖掘机采用传送带运送挖掘出的土石,挖掘机自带的传送带长达42米,这些土石输送到卸料口,然后通过转运机和摊铺机,将土石卸载到最远195米的地方。

SRs(K)-4000并非唯一在纳扎罗夫斯基露天煤矿负责挖掘土方的大型挖掘机,在这里还有一个巨型挖掘机负责相同的工作,这就是俄罗斯第一台配备100立方米铲斗的ESh-100/100拉铲挖掘机。运输这样的巨型机械,需要20列车皮,组装需要80多人,安装调试耗时五年多时间。这台巨型挖掘机曾经在丘利姆区工作,为了让它来到这里特别拆除了一条输电线和一段西伯利亚大铁路。这台挖掘机依靠自身动力行驶了11千米。

SRs(K)-4000斗轮挖掘机工作之后海通众合,剩余的表层土由步履式挖掘机处理。1878年,巴黎博览会上首次展出步履式挖掘机,这种沙俄数学家帕夫努蒂·切比雪夫设计的工程机械赢得了力学类别的大奖。1948年,第一台实用的步履式挖掘机问世,ESh-100/100是同类挖掘机中最大的。

ES-20/90步履式挖掘机,工作时,通过底板支撑在地面上。当需要移动时,挖掘机的重量会转移到支撑脚上,底板随之离开地面,进行移动,然后底板重新落在地面上。之后,支撑脚会再次被抬起并移动,整个过程不断重复。就这样,这台巨型挖掘机能够以60~80米/小时的速度移动到目标位置。

拉铲的铲斗由链条驱动,并由吊臂、牵引绞车和起重机控制。由于铲斗在工作过程中像钟摆一样摆动,这类挖掘机被认为是最难操纵的。

剥离表层土壤之后,煤层逐渐暴露出来,这样就可以进行大规模开采了。纳扎罗夫斯基煤矿出产褐煤,这是一种年轻的煤矿,含水量高,热值适中,含有大量未完全碳化的木质部分。

使用ER-1250斗轮挖掘机将煤炭直接装载到货运列车上。这种挖掘机与SRs(K)-4000设计类似,工作原理相同:旋转的铲斗将煤炭装到传送带上,传送带再将煤炭直接运送到货运列车上。ER-1250斗轮挖掘机可以开采高达17米的工作面,相当于五层楼的高度。这台挖掘机不仅可以纵向移动,还可以进行旋转。

ER-1250斗轮挖掘机的旋转斗轮直径为6.5米,每小时可以挖掘2300吨煤炭。

铁路一段连接露天煤矿,将煤炭直接运往乌戈尔纳亚2号货运站,然后再发往纳扎罗夫州立地区发电厂,这座发电厂消耗了纳扎罗夫斯基煤矿95%以上的煤炭,其余煤炭运往当地供热站。纳扎罗夫州立地区发电厂到煤矿的直线距离约5000米。

一节货运车厢可以运送60吨煤炭。

纳扎罗夫斯基煤矿也使用EKG-10正铲挖掘机清除表层土,挖掘出的土石直接被卸载到运输列车上。这些列车会将土石运送到废料场,通过车厢的翻转机构将土石倾泻到废料场再返回挖掘现场。

两台ESh 10/70拉铲挖掘机在废料场作业,在其他十多辆工程机械的协助下,将运来的土石安放到合适的场地内。

纳扎罗夫斯基煤矿昼夜开采不停,所有人员实行两班倒,每班12小时。

目前,纳扎罗夫斯基煤矿每年产煤约400万吨,多年来,已经开采煤炭4.9亿吨。加上苏伊士-克拉斯诺亚尔斯克公司旗下博罗金斯基和别列佐夫斯基露天煤矿的产量,煤炭产量超过20亿吨。如果将这些煤炭全部装上火车,列车长度将超过地球周长的10倍。
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