Крупнейшие карьерные машины и техника
Карьерные самосвалы «БелАЗ-75710» и Volvo A60H
Самым узнаваемым символом любого карьера является самосвал колоссальных размеров. Эти машины предназначаются для транспортировки извлечённой породы. Такая техника задействуется в основном для перемещения твёрдых пород. В 2013 году мир увидел нового рекордсмена отрасли — автомобиль «БелАЗ-75710» производства Белорусского автомобильного завода. Заявленная грузоподъёмность машины составляет 450 тонн, что примерно соответствует перевозочным возможностям семи товарных вагонов одновременно.
Масса большегруза составляет 360 тонн в порожнем состоянии. Он способен развивать скорость в 64 километра в час. Машину оснастили двумя двигателями MTU общей мощностью 4651 лошадиных сил. Габариты гиганта в длину, ширину и высоту — 20, 9,7 и 8 метров соответственно. Машина была внесена в Книгу рекордов Европы и СНГ после того, как установила рекорд грузоподъёмности. На полигоне, где проходили демонстрационные испытания, она провезла 503,5 тонны груза. Напомним, Пронедра писали ранее, что в России создаются машины будущего — карьерные самосвалы-роботы.
Кроме самосвалов классической формы, к которым принадлежит и упомянутый «БелАЗ», в карьерах используются и грузовики сочленённого типа. Первые экземпляры такого рода появились ещё в пятидесятые годы. Они применяются в тех случаях, когда выдвигаются повышенные требования к манёвренности или проходимости на конкретных участках. Такие грузовики оснащаются шестью ведущими колёсами. Лидером среди машин является Volvo A60H, представленный на рынке в 2016 году. Его грузоподъёмность — 60 тонн — хотя и имеет намного более скромный показатель, чем у обычного «карьерника», но всё же лидирует на фоне возможностей остальных самосвалов в своём классе.
Роторный экскаватор Bagger 288
Для того чтобы вскрывать пласты полезных ископаемых в карьерах, требуется мощное оборудование, способное извлечь большое количество породы. Для этого на крупных разработках используются роторные экскаваторы. Такие машины представляют собой механизмы непрерывной работы на шагающем, рельсовом или гусеничном шасси. Извлечение сырья производится с помощью ковшей или резцов, закреплённых на колесе-роторе. Добытый материал транспортируется на конвейере в промежуточные пункты сбора или отгружается на транспорт.
Самым крупным роторным экскаватором считается Bagger 288. Он построен в 1978 году немецкой компанией Krupp по заказу предприятия Rheinbraun. Агрегат меет и статус самой большой по габаритам самоходной машины в мире. Тем не менее, ввиду того, что работает Bagger 288 на электроэнергии, которая поступает от внешних источников, корректнее его называть движимым аппаратом. Вес гиганта составляет 13,5 тыс. тонн, в длину, ширину и высоту он достигает 240, 96 и 46 метров соответственно. Перемещается машина на 12 гусеницах, при этом максимальная скорость составляет 600 метров в час.
Объём каждого из 18 ковшей, установленных на роторном колесе размером с восьмиэтажный дом — 6,6 кубометра. За рабочую смену экскаватор извлекает 240 тыс. кубометров породы, что сопоставимо с объёмом пространства футбольного стадиона. Впрочем, сопоставимые габариты и характеристики имеет целое семейство роторных экскаваторов серии Bagger, созданных в период с 1958 по 1995 годы — модели 281, 285, 287 и 291. Кроме того, в Книгу рекордов Гиннеса по отдельным параметрам внесён экскаватор Bagger 293.
Драглайны Big Muskie и Bucyrus 8750
На работах по вскрытию породы используются в том числе экскаваторы с канатной механической связью, так называемые драглайны, принцип действия которых основан на использовании собственного веса ковша. Есть среди таких машин и свои рекордсмены. Крупнейшим карьерным драглайном считался 4250-W, имевший даже собственное имя — Big Muskie. Экскаватор был построен в 1969 году американской компанией Bucyrus Erie для работ по добыче угля на разрезе оператора Central Ohio Coal в Огайо.
Масса машины составляла 13 тыс. тонн, высота — 67,8 метра, ширина — 46,2 метра и длина — 148,6 метра (вместе со стрелой). Внутри корпуса свободно могли бы уместиться друг на друге два здания размером в американский Белый дом. В ковш объёмом 168 кубометров входили два полноразмерных автобуса. Работал 4250-W на электроэнергии, питание подавалось через кабель от внешних источников. Сам кабель приходилось перевозить вслед за экскаватором при помощи отдельной машины. Мощность, потребляемая Big Muskie, соотносима с количеством энергии, которое необходимо для обеспечения работы электроприборов 27,5 тыс. квартир.
Срок эксплуатации экскаватора составил 30 лет. За это время машина переместила 465 млн кубометров породы — в два раза больше, чем при строительстве Панамского канала. С помощью рекордсмена было извлечено 20 млн тонн угля. После разборки гиганта его ковш поместили в музей горного дела Miners Memorial Park штата Огайо.
После демонтажа легендарного Big Muskie статус крупнейшего драглайна в мире перешёл к американской модели Bucyrus 8750 производства Bucyrus Erie (в 1997 году компания выкуплена корпорацией Caterpillar, потому в настоящее время машина называется Cat 8750). Модель была представлена на рынке в 1971 году и эксплуатируется по сей день. Несмотря на то что Bucyrus 8750 в два раза легче Big Muskie, его производительность не уступает последнему.
Машина весом до 7,5 тыс. тонн вмещает в ковше 116 кубометров груза с массой не более 344 тонн. Таким образом, экскаватор может за один заход полностью загрузить карьерный самосвал. Длина стрелы достигает 132 метров. Экскаватор оснащается 16 электродвигателями, половина из которых задействуется при работе ковша, остальные приводят в движение шасси.
Экскаватор-мехлопата Marion 6360 Captain
В карьерных работах, кроме роторных машин и драглайнов, используется и другая экскаваторная техника — мощные механические лопаты, которые применяются для вскрытия пород. Мехлопаты — это привычные нам одноковшовые экскаваторы, которые работают на городских стройках, принцип их действия основан не на использовании веса ковша, а главным образом на передаче тяговых усилий через механические устройства.
Рекордсменом категории является Marion 6360 Captain, созданный американской компанией Marion Power Shovel в 1965 году. Экскаватор работал с 1965 по 1991 годы в угольном карьере Captain Mine (Иллинойс), оператором которого является компания Arch Coal. При весе 12,7 тыс. тонн и высоте 64 метра он имел длину стрелы в 72 метра и объём ковша в 153 кубометра. Один лишь сегмент гусеничного трака весил 3,5 тонны, а высота гусениц составляла 4,9 метра. Работа машины обеспечивалась двумя десятками электродвигателей общей мощностью 15,45 тыс. кВт.
Экскаватор благополучно справлялся со своими задачами вплоть до ЧП, которое произошло 9 сентября 1991 года. На машине произошёл пожар. После обследования экскаватора инженеры пришли к выводу об экономической нецелесообразности восстановления Marion 6360 Captain. Исполинский механизм разобрали спустя год после того, как он простоял недвижимый на нижнем уровне карьера.
Фронтальный погрузчик P&H L-2350
Для перемещения и резки породы, бульдозерных работ и погрузки сырья на самосвалы в карьерах используются фронтальные погрузчики. Они представляют собой землеройно-транспортные машины с навесным ковшом, который разгружается вперёд. Американской компании R. G. LeTourneau в 2000 году удалось создать самый эффективный в мире погрузчик — L-2350 loader (новое название P&H L-2350). Ёмкость его ковша составляет 40,52 кубометра, что позволяет перевозить рекордные 72,5 тонны груза. Вес погрузчика — 263 тонны.
Дизельный двигатель мощностью 2,3 тыс. лошадиных сил потребляет горючее из гигантского топливного бака ёмкостью 4 тыс. литров. Скорость передвижения данного транспорта невелика — 15 километров в час. Колёса колосса заслуживают особого внимания — в высоту они достигают четырёх метров, а в ширину — 1,7 метра. Данная машина задействована в аризонском медном карьере, который разрабатывается компанией ASARCO. Сборка погрузчика осуществлялась непосредственно в карьере. Машина проведёт в нём весь свой срок эксплуатации и уже не будет перевозиться на другие выработки.
Бульдозеры Komatsu D575A и ACCO
При добыче полезных ископаемых в карьерах используется и бульдозерная техника. Она предназначена для разных видов работ — как для перемещения пород, так и для выравнивания грунта. В частности, порода может транспортироваться в зону действия экскаватора, который погружает её на самосвал или в отвал. Бульдозеры широко применяются при вскрышных работах.
Самым большим бульдозером в мире из применявшихся в карьерах является Komatsu D575A Superdozer. Его производство силами японской компании Komatsu стартовало в 1991 году. Масса машины достигает 152,6 тонны. Колосс способен осуществлять передвижение 69,3 кубометра породы, а при смене отвала на специальный — 90 кубометров. Перевозка бульдозера осуществляется в разобранном состоянии и с применением до восьми тягачей. Сейчас такие бульдозеры, хоть и сняты с производства, но активно используются в Новой Зеландии и США.
Впрочем, рекордсменом среди бульдозеров мог стать и другой, практически реализованный проект ACCO dozer, однако эта машина так и не была задействована в работах. Её вес гораздо превосходит рекордсмена Komatsu и достигает 183 тонн. Бульдозер был собран итальянской компанией Umberto Acco на базе Caterpillar в шестидесятых годах по заказу Ливии.
После введения санкций ООН поставка сорвалась, и на сегодняшний день гигант все ещё находится в Италии. Хотя его ходовые испытания не проводились, в 2012 году, при перевозке ACCO dozer на адрес нового итальянского владельца — компании, занятой ландшафтным дизайном, по свидетельствам очевидцев, бульдозер въехал на площадку трейлера самостоятельно. Назначение бульдозера неизвестно, но всё же его можно причислить к карьерным, поскольку подобные машины сверхтяжёлого класса во всём мире используются исключительно на открытых разработках полезных ископаемых.
Транспортно-отвальный мост Tenova TAKRAF F60
Среди всех видов движущейся техники, задействованной в работе в карьерах, самыми большими по габаритам являются конструкции транспортно-отвальных мостов. Данные устройства применяются для транспортировки вскрышных пород от роторных экскаваторов к внутренним отвалам карьеров. Порода передаётся максимум по трём уступам разработки.
Крупнейшим транспортно-отвальным мостом считается F60 производства германской корпорации Tenova TAKRAF. Он работает на угольных разрезах в восточной части Германии. Машину построили в 1991 году. Мост весом в 13,4 тыс. тонн перемещается по рельсовым направляющим. Длина конструкции составляет 502 метра, ширина — 202 метра, высота пролёта — 60 метров. Для сравнения, высота манхэттенского 101-этажного небоскрёба Empire State Building достигает 443 метров, что на 62 метра меньше длины F60.
Рабочая скорость — на уровне 9 метров в секунду (32,4 километра в час), максимальная — 15 метров в секунду (54 километра в час). Объём добычи составляет 29 тыс. кубометров в час (породой в таком количестве можно засыпать чашу футбольного стадиона на высоту три метра), если при этом используются три роторных экскаватора. Транспортировка породы осуществляется с помощью девяти конвейерных лент.
Карьерные колоссы, предназначенные для тяжёлой многолетней работы, зачастую собираются и демонтируются на слом после истечения срока эксплуатации или аварии прямо на площадках месторождений. Начать и окончить жизнь в одном карьере — такова нелёгкая судьба огромных машин, которые в ряде случаев создаются в единственном экземпляре, и, после прекращения своего существования, навсегда остаются в истории уникальными примерами инженерного таланта.
