Ocena brak

Co to są koparki zgarniakowe?

Autor /Czech Dodano /31.01.2012

Największa na świecie jednoczerpakowa koparka - Big Muskie -jest własnością amerykańskiej firmy węglowej Central Ohio Coal Company.
Pierwszym górnikiem był prehistoryczny człowiek, który kuł w skale, by wydobyć z niej twardy krzemień służący mu do wy­robu broni i narzędzi. Nasi przodkowie kopali rów­nież w ziemi w poszukiwaniu minerałów służą­cych do wyrobu pigmentów do malowania jaskiń i ciała: kredy, rudy manganu, ochry i innych. Na­uczyli się też wykorzystywać znajdowane podczas prac wydobywczych samorodki metali szlachet­nych srebra, złota oraz miedzi.
Najwcześniejsze dane o wydobywaniu surow­ców skalnych dla potrzeb budownictwa dotyczą budowy piramid egipskich (najwcześniejsza z oko­ło 2600 r. p.n.e.) Już od średniowiecza historia gór­nictwa jest pasmem wynalazków i rozwoju tech­nologicznego: czarny proch, który dotarł do Europy z Chin i został w XIX wieku zastąpiony wynalezio­nym przez Alfreda Nobla dynamitem; skonstru­owany przez Richarda Threvithicka w roku 1813 świder napędzany maszyną parową; wprowadzone do użytku w latach 50. XIX wieku w Niemczech pierwsze współczesne świdry napędzane sprężo­nym powietrzem; przejście od ręcznego ładowania urobku do załadunku mechanicznego i od wycią­gania go na powierzchnię siłą ludzkich i zwie­rzęcych mięśni do użycia silników elektrycznych.
Także maszyny wykorzystywane do odkrywko­wej eksploatacji pokładów, na przykład węgla, sta­wały się coraz bardziej skomplikowane. W końcu ewolucja tych maszyn doprowadziła do powstania największej na świecie maszyny do prac naziem­nych, ogromnej koparki zgarniakowej pracującej w odkrywkowej kopalni węgla Muskingum we wschodniej części Ohio w USA, zwanej tam piesz­czotliwie Big Muskie.

Prace ziemne
Właściwie całą istotę inżynierii wodno-lądowej stanowi przemieszczanie urobku. Już nawet naj­prostsza inwestycja, na przykład budowa szopy w ogrodzie, wymaga wypoziomowania terenu i pozbycia się nadkładu ziemi. Na drugim krańcu w skali wielkości znajdują się ogromne amery­kańskie odkrywkowe kopalnie węgla kamiennego. Tu nadkład jest miliardy razy większy niż przy naszej ogrodowej budowie.
Big Muskie jest współcześnie najbardziej skom­plikowanym, najefektywniejszym i największym urządzeniem służącym do kopania. Pierwsze kopar­ki napędzane silnikami parowymi zbudował w latach 30. XIX stulecia William Otis. Te maszy­ny o półokrężnym ruchu roboczym wykonane były z drewna i żelaza, a poruszały się na szynach. Do lat 80. XIX wieku takie maszyny, „parowe kopa­cze", budowano w Wielkiej Brytanii i USA wyko­rzystując je do takich ogromnych prac ziemnych jak Kanał Manchesterski w północnej Anglii lub Kanał Panamski w Ameryce Środkowej.
Od tego czasu maszyny tego typu były ciągle ulepszane, wzrastała ich moc, w końcu opracowa­no konstrukcje „chodzące", jak Big Muskie. Tak­że pod koniec dziewiętnastego wieku pojawiły się wieloczerpakowe koparki łańcuchowe. Użyto ich przy budowie Kanału Kilońskiego w Niemczech (1887-95). Na przełomie wieków do napędu wiel­kich koparek zaczęto stosować energię elektryczną.

Koparki zgarniakowe
W latach 20. XX wieku koparki osadzono na pod­woziach gąsienicowych. Przed wybuchem II wojny światowej pojawiły się wieloczerpakowe koparki kołowe, które przypominały nieco wielkie koła z wesołego miasteczka. Na obwodzie koła kopar­ki zamocowane były łyżki czerpaków. Koparki takie były w stanie usunąć 10000 m3 nadkładu dziennie. W 1944 roku nowy rekord ustanowiła koparka zgarniakowa 1150B Bucyrus-Erie. Ten kolos miał łyżkę zgarniaka o pojemności 19 m3, wysięgnik długości 55 metrów i był w stanie zbie­rać po 1000 m3 nadkładu w ciągu godziny. Koparka zgarniakowa - jak Big Muskie - różni się od jed­nonaczyniowych koparek podsiębiernych i przed-siębiernych zasadą pracy. Te ostatnie mają łyżkę umieszczoną na długim ramieniu. Łyżka usuwa nadkład z odkrywki, koparka odwraca się i zrzuca materiał do poprzednio wykopanego zagłębienia. Koparki takie pracują na poziomie, na którym stoją. Koparki zgarniakowe są bardziej wszechstronne. Taka koparka stoi ponad wykopem i usuwa zeń materiał, ciągnąc czerpak w górę i na zewnątrz wy­kopu. Do łyżki czerpaka przymocowane są dwie liny: wyciągowa, biegnąca ponad wysięgnikiem i służąca do wyciągania łyżki w górę, oraz lina cią­gnąca, która wyciąga łyżkę na zewnątrz wykopu. Koparki zgarniakowe mogą wreszcie kopać zarów­no poniżej, jak i powyżej poziomu, na którym stoją.
Kroczący gigant
Big Muskie i podobne mu wielkie koparki zgar­niakowe pracują najefektywniej, usuwając mate­riał z poziomo ułożonych warstw. Koparka stoi wtedy nachylona lekko do poziomu, co pozwala na maksymalne wypełnienie łyżki zgarniakowej. Najefektywniej pracuje także przy wszelkich sto­sunkowo płytkich wykopach, gdy droga łyżki jest możliwie najkrótsza. Dodatkową cechą Big Muskie jest to, że krocząc na swych ogromnych „stopach", może przesuwać się wraz z frontem robót.
Koparka zgarniakowa nie bije rekordów w prze­mieszczeniu ziemi i skał - wydajność dzienna wieloczerpakowej koparki kołowej może być więk­sza. Jednak Big Muskie przewyższa konkurentów wszechstronnością. Koparka ta może w ciągu godziny zdjąć maksymalnie 6782 m3 nadkładu skalnego, przy czym przeciętny wynik to „zaled­wie" 4130 do 4600 m3 na godzinę. Światowy rekord w przeciętnej szybkości kopania od początku do końca pojedynczego projektu padł podczas budo­wy zapory Tarbela w Pakistanie. Średnie godzinne tempo podczas całości prac było bliskie maksy­malnej wydajności koparki.
Rozwój przemysłu wydobywczego, W tym ko­palni odkrywkowych, które są stosunkowo tanią metodą pozyskiwania surowców kopalnych, po­lega między innymi na bezwzględnej rywalizacji w obniżaniu kosztów produkcji poprzez wdrażanie nowych technik i technologii, przez powiększanie maszyn i zwiększanie ich wydajności.

Podobne prace

Do góry