Estudo de caso do Hard Rock Roadheader EBZ280A na mina de carvão Datong
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O projeto Datong Coal Mine demonstra a aplicação do WeishiRoadheader de rocha dura EBZ280Aem uma grande estrada totalmente rochosa escavada em arenito grosso.
O projeto envolveu uma rodovia com 6,0 m de largura e 4,9 m de altura com inclinação de 6°. A rocha circundante foi classificada como arenito grosso F9, correspondendo a uma resistência à compressão uniaxial aproximada de 90–100 MPa.
Sob estas exigentes condições geológicas, o EBZ280A atingiu uma taxa de avanço mensal máxima de 113 m, demonstrando a sua adequação para o desenvolvimento mecanizado de estradas em formações rochosas de média a alta resistência.
Visão geral do projeto
Modelo do equipamento:EBZ280A
Seção de Escavação:6,0 m (largura) × 4,9 m (altura)
Litologia Rochosa:Arenito grosso
Dureza da rocha:F9 (aproximadamente 90–100 MPa UCS)
Gradiente:6° (inclinado)
Condição do túnel:Rocha completa (sem camada de carvão)
Taxa máxima de adiantamento mensal:113 metros
Histórico do projeto
A mina exigia uma solução de escavação mecanizada para uma estrada de grande trecho localizada inteiramente em arenito grosso.
Ao contrário das estradas de carvão ou de face mista, uma estrada totalmente rochosa coloca cargas de corte contínuas na plataforma de corte. A máquina deve manter torque suficiente da cabeça de corte, estabilidade do chassi e capacidade de remoção de material durante todo o ciclo de escavação.
As dimensões da estrada também criaram um requisito de posicionamento exigente. Com largura de 6,0 m e altura de 4,9 m, o perfil escavado cobriu aproximadamente 29,4 m². A plataforma rodoviária, portanto, precisava de alcance de corte suficiente para completar a seção transversal projetada, limitando ao mesmo tempo o reposicionamento repetido da máquina e a correção excessiva do perfil.
Além disso, a inclinação de 6° da estrada exigia tração confiável da esteira, posicionamento estável da máquina e movimento eficaz da rocha quebrada para longe da face de corte.
Principais desafios de escavação
O principal desafio foi o arenito grosso F9, com resistência à compressão estimada em aproximadamente 90–100 MPa.
O arenito grosso pode criar condições exigentes para o roadheader porque sua composição mineral e estrutura de grãos podem aumentar o desgaste da ferramenta de corte, a vibração de corte e a carga de impacto.
Neste tipo de formação, a seleção do equipamento não pode depender apenas do corte da potência do motor. O resultado geral é influenciado por:
O roadheader precisava, portanto, de um sistema de corte capaz de manter um contato estável com a rocha e, ao mesmo tempo, controlar a vibração e o desgaste.
A estrada de 6,0 × 4,9 m exigia que o roadheader cobrisse um envelope de corte relativamente grande.
Uma máquina com altura ou largura de posicionamento insuficiente exigiria reposicionamento frequente e corte adicional. Isto pode reduzir o tempo de corte efetivo e dificultar a manutenção de um perfil consistente da estrada.
A máquina selecionada precisava fornecer:
Como a estrada não continha veios de carvão, a cabeça de corte operava continuamente na rocha, em vez de alternar entre faixas de carvão mais macio e rochas mais duras.
Isso aumentou a importância de:
A inclinação de 6° não foi excepcionalmente acentuada, mas ainda assim afetou a tração da esteira, o posicionamento da máquina e a transferência de lama.
A cabeça de corte tinha que permanecer estável durante o corte e evitar movimentos excessivos causados pelas forças de reação geradas na cabeça de corte.
O arranjo de transporte a jusante também precisava remover efetivamente o arenito quebrado na estrada inclinada.
O EBZ280A foi selecionado como um roadheader balanceado para rocha dura para estradas subterrâneas de seção média e grande.
A configuração de seus equipamentos atendeu aos principais requisitos do projeto Datong:
Em comparação com roadheaders menores, a EBZ280A ofereceu maior poder de corte e estabilidade estrutural para escavação em rocha total. Comparado com máquinas significativamente maiores, proporcionou um equilíbrio prático entre transporte subterrâneo, manobrabilidade, custo de aquisição e desempenho de corte.
Configuração EBZ280A para o Projeto
O roadheader usou um sistema de corte montado na lança para escavar progressivamente o perfil da estrada.
O design cantilever permitiu ao operador mover a cabeça de corte vertical e lateralmente ao longo da face. Isto permitiu escavar o telhado, as paredes laterais, a secção central e o piso de acordo com uma sequência de corte controlada.
Para arenito duro, a sequência de corte é importante. O engate excessivamente profundo pode aumentar a vibração e as cargas do cortador, enquanto passagens rasas e controladas podem melhorar a estabilidade e reduzir o impacto máximo nas pontas e nos porta-dentes.
O chassi da esteira forneceu a força de reação necessária para manter a cabeça de corte engatada na rocha.
Uma plataforma estável da máquina é especialmente importante na escavação em rocha dura porque o movimento excessivo do corpo pode causar:
O sistema de esteiras também permitiu que a máquina avançasse e se reposicionasse na pista inclinada de 6°.
O arenito quebrado foi coletado pelo sistema de carregamento frontal e transferido através do transportador de bordo para o equipamento de transporte a jusante da mina.
A remoção contínua de sujeira foi necessária para evitar que pedras quebradas se acumulassem ao redor da face de corte e interferissem na próxima passagem de corte.
O sistema de carregamento e transporte suportou:
O corte em rocha dura gera poeira e calor substanciais nas pontas do cortador.
Os sistemas de pulverização internos e externos ajudam:
O desempenho real do controle de poeira depende da pressão da água, da condição do bocal, da ventilação e dos procedimentos operacionais da mina.
O monitoramento da carga do motor, da temperatura hidráulica e de outras condições operacionais ajuda os operadores a identificar resistências anormais antes que elas se transformem em falhas graves.
Durante a escavação em rocha dura, o operador deve prestar especial atenção a:
Esses indicadores operacionais auxiliam no ajuste oportuno da profundidade de corte, movimento da lança e avanço da máquina.
Para um projeto de rodovia em rocha dura, a entrega do equipamento é apenas uma parte da solução.
O suporte técnico recomendado pode incluir:
O escopo exato do apoio deverá ser confirmado de acordo com a localização do projeto e contrato.
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