Выемочно-погрузочные работы

УДК 622.221 
ББК  33.22 
          Р41 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253—03, утвержденным Главным государственным санитарным 
врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.11 

Экспертиза проведена Учебно-методическим объединением высших учебных заведений 
Российской Федерации по образованию в области горного дела (письмо № 51-16/3 от 
02.02.2010) 

 
Рецензенты: 

• кафедра Открытых горных работ Кузбасского государственного технического 
университета (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.Ф. Колесников); 
• д-р техн. наук, проф. И.Г. Ищук (ННЦ ГП — ИГД им. А.А. Скочинского) 
 
Репин Н.Я., Репин Л.Н.  
Р41 
Выемочно-погрузочные работы: Учеб. пособие. — 2-е изд., стер. —

М.: Издательство «Горная книга», 2012. — 267 с.: ил. (ПРОЦЕССЫ
ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ) 
ISВN 978-5-98672-317-4 (в пер.) 

 
Приведены сведения об основных видах используемого на современных карье
рах выемочно-погрузочного оборудования, его технологических характеристиках и
условиях применения. Дана общая оценка экскавируемости горных пород и производительности выемочно-погрузочного оборудования в их взаимосвязи со свойствами горных пород и качеством их подготовки к выемке. 
Представлены технологические схемы выемочно-погрузочных работ и изло
жены принципы определения их параметров при использовании различного горного и транспортного оборудования для разработки различных по своим свойствам горных пород. Рассмотрены технология и условия применения безвзрывной
выемки пород, а также технология добычных работ с применением комплексов
глубокой выемки угольных пластов. 
Н.Я. Репин — д-р техн. наук, проф. кафедры «Технология, механизация и ор
ганизация открытых горных работ» МГГУ; Л.Н. Репин — д-р экон. наук, руководитель Департамента топливообеспечения ОАО «Энергетические системы Востока», и.о. проф. кафедры «Технология, механизация и организация открытых
горных работ» МГГУ. 
Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Открытые горные ра
боты» направления подготовки «Горное дело». 

    УДК 622.221 
     ББК 33.22 

 
ISВN 978-5-98672-317-4 

 

© Н.Я. Репин, Л.Н. Репин, 2012 

© Издательство «Горная книга», 2012 
© Дизайн книги. Издательство «Горная книга», 

2012 

ВВЕДЕНИЕ 
 

 
 
 
Настоящее учебное пособие посвящено описанию выемочно-погрузочных работ на карьерах и подготовлено в соответствии с программой курса «Процессы открытых горных работ», 
утвержденной Министерством образования Российской Федерации. Как и в учебном пособии «Подготовка горных пород к выемке», которое вышло отдельной книгой в издательстве МГГУ в 
2009 г., здесь сохранены разделяемые авторами основные методологические и концептуальные положения последнего учебника акад. В.В. Ржевского «Открытые горные работы. Ч. I. Производственные процессы», опубликованного в 1985 г. Суть этих 
положений состоит в использовании учения о горных породах 
как основы для принятия технических и технологических решений по выемке и погрузке пород на карьерах. Именно свойства 
горных пород оказывают определяющее влияние на выбор техники и технологии выемочно-погрузочных работ и на производительность выемочных машин. От эффективности работы этих 
машин, являющихся головными в любом горно-транспортном 
комплексе карьера, зависит и эффективность работы карьера в 
целом. 
В учебном пособии дается подробная технологическая характеристика всех основных видов используемого на карьерах 
выемочного оборудования, определены условия применения и 
описаны особенности работы выемочных машин при разработке 
различных по своим свойствам горных пород. Последовательность изложения указанных сведений определяется, с одной 
стороны, удельным весом тех или иных машин в общем объеме 
выполняемых на карьерах горных работ, а с другой — их функциональным назначением. 
Типы забоев и заходок и способы выемки пород описываются во взаимосвязи с технологическими особенностями различных видов выемочных машин. Оценка экскавируемости гор

ных пород и методология расчета производительности выемочных машин базируются на объективных характеристиках пород 
в массиве и в разрушенном состоянии. 
Основную часть данного учебного пособия составляют сведения о технологии выемочно-погрузочных работ при использовании различного вида выемочно-погрузочных и выемочнотранспортирующих машин. Все разделы пособия изложены в 
одинаковой традиционной последовательности и включают 
данные о технологических и рабочих параметрах машин, об 
особенностях и технологических схемах выемки и погрузки пород, об определении производительности машин и др. Они сопровождаются информацией, необходимой для осуществления 
соответствующих учебных расчетов. В заключительной части 
пособия приводится описание технологии безвзрывной выемки 
горных пород и извлечения законтурных запасов угля с помощью комплексов глубокой разработки угольных пластов. 
Представленные в учебном пособии материалы позволят 
студентам с достаточной глубиной изучить технологию выемочно-погрузочных работ на карьерах и использовать полученные знания при курсовом и дипломном проектировании. 
Авторы выражают искреннюю признательность горным 
инженерам Т.Г. Гавришевой, В.В. Филатову и И.И. Белоконю, 
кандидатам технических наук С.И. Протасову и В.В. Таланину, 
а также студенту Московского государственного горного университета Илье Янчуку за большую техническую помощь в подготовке рукописи к изданию.  
 

Выемочно-погрузочные работы являются вторым после 
подготовки горных пород к выемке производственным процессом открытых горных работ. При транспортной технологии выемка породы производится с одновременной ее погрузкой в 
транспортные средства, с помощью которых порода доставляется к месту разгрузки. Местом разгрузки вскрышных пород является отвал, а для полезных ископаемых — склад. При бестранспортной технологии вскрышные породы в ковше экскаватора 
перемещаются в выработанное пространство и укладываются во 
внутренний отвал. 
Удельный вес затрат на выемочно-погрузочные работы в 
общих суммарных затратах на единицу объема горной массы 
при транспортной технологии в зависимости от свойств пород 
составляет от 15 до 40 %. При бестранспортной технологии с 
перевалкой породы в выработанное пространство эти затраты 
составляют 50—70 %, а при разработке относительно слабых 
пород, выемка и перевалка которых производится без применения буровзрывных работ, они приближаются к 100 %. 
К основным видам применяемых на карьерах выемочных 
машин относятся:  
• одноковшовые и многоковшовые экскаваторы; 
• одноковшовые погрузчики; 
• машины для безвзрывной выемки полускальных и скальных пород; 
• скреперы; 
• бульдозеры. 
По своему назначению все выемочные машины подразделяются на выемочно-погрузочные и выемочно-транспортирующие. 
Выемочно-погрузочные машины осуществляют выемку породы 
с погрузкой в транспортные средства (автосамосвалы, думпкары 
и др.), а выемочно-транспортирующие предназначены не только 
для выемки породы, но и для ее перемещения к месту разгрузки 
на расстояние от нескольких десятков метров до 2—3 км. К выемочно-погрузочным машинам относятся все экскаваторы и 

фрезерные комбайны, а одноковшовые погрузчики, скреперы и 
бульдозеры относятся к классу машин выемочно-транспортирующего типа. Погрузчики могут также выполнять функцию 
выемочно-погрузочных машин, если существует возможность 
подачи транспортных средств непосредственно к месту работы 
погрузчика. 
По принципу действия выемочные машины подразделяют 
на машины цикличного и непрерывного действия. К первой 
группе относятся одноковшовые экскаваторы, погрузчики, 
скреперы и бульдозеры, а ко второй — многоковшовые экскаваторы и фрезерные комбайны. Рабочий цикл машин цикличного 
действия состоит из нескольких последовательно выполняемых 
элементов (процессов). У одноковшовых экскаваторов — это 
процессы черпания породы (наполнение ковша), поворот ковша 
к месту разгрузки, разгрузка и обратный поворот ковша к забою. 
При этом сама выемка породы происходит только в процессе 
черпания, продолжительность которого составляет лишь 20—
30 % времени цикла. Все другие процессы, занимая в общей 
сложности основную часть времени, не связаны непосредственно с выемкой породы. Поэтому возможности увеличения производительности этих машин весьма ограничены. 
Группа машин непрерывного действия представлена многоковшовыми экскаваторами. Рабочий орган этих экскаваторов 
имеет от 22 до 60 ковшей. При их работе выемка породы и разгрузка ковшей происходят одновременно и непрерывно. В результате теоретическая производительность многоковшовых 
экскаваторов достигает 12 000—14 500 м3/ч, что в 5—7 раз 
больше производительности самых крупных одноковшовых 
экскаваторов. Выемочные машины непрерывного действия являются головным звеном комплексов оборудования при формировании высокопроизводительной поточной технологии открытых горных работ. 
 
1.1. КАРЬЕРНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ЛОПАТЫ 
 
Подавляющая часть объемов вскрышных и добычных работ 
на карьерах выполняется с помощью экскаваторов (рис. 1.1).