На разрезе «Берёзовский-1» в городе Шарыпово Красноярского края бурый уголь добывают при помощи пары самых крупных в стране экскаваторов роторного типа.
ЭРШРД-5250 — это «Экскаватор роторный шагающе-рельсовый добычной». Два десятка ковшей, закреплённых на роторе-«колесе» этой гигантской самоходной машины, способны вынимать до 5250 кубометров угля в час.
Длина стрелы экскаватора этого типа позволяет ему обрабатывать пласты до 30 метров в высоту. Именно поэтому ЭРШРД-5250 на Берёзовском работают парой: мощность угольного пласта на этом месторождении достигает 60 метров!
«Стена» угля со следами ковшей роторного экскаватора. Её высота сопоставима с 10-этажным домом.
Принцип действия роторного экскаватора основан на непрерывном вращении большого «колеса»: расположенные по его окружности ковши зачерпывают породу или уголь и затем самостоятельно опорожняются под действием сил гравитации или инерции.
ЭРШРД-5250 можно сравнить с 17-этажным домом: высота агрегата составляет 51 метр.
Масса экскаватора — около 4000 тонн. Столько же весили, к примеру, более 2500 популярных в советские времена легковых машин ГАЗ-24 «Волга».
Экипаж ЭРШРД-5250 составляет 4 человека (машинист, оператор, специалист, следящий за разгрузкой и транспортировкой горной массы и бригадир экипажа).
Идею «копающего колеса» придумал ещё Леонардо да Винчи в XVI веке. Однако путь от идеи до её реализации занял несколько сотен лет: принцип действия роторного экскаватора был запатентован в США в конце XIX века, первый действующий агрегат создали в Германии в 1916 году, а в нашей стране роторные экскаваторы начали использовать в середине XX века в Донбассе.
На роторном колесе диаметром 11,5 метров установлено 22 ковша. За час агрегат добывает 4500 тонн угля. Меньше чем за минуту заполняет вагон грузоподъёмностью 84 тонны.
ЭРШРД-5250 копает на глубину 2.1 метра.
Кабина машиниста роторного экскаватора.
Ротор экскаватора ЭРШРД-5250 заставляют вращаться два электропривода мощностью по тысяче киловатт каждый.
Ёмкость ковша ЭРШРД-5250 — 600 литров.
На каждом ковше роторного экскаватора установлено по четыре зуба. В советские годы разработка новых форм режущих поверхностей пользовалась популярностью в среде изобретателей и рационализаторов, они пытались увеличить износостойкость этих элементов.
Разрез «Берёзовский-1» входит в состав Сибирской угольной энергетической компании (СУЭК) — крупнейшей угледобывающей корпорации России. Разрез разрабатывает месторождение бурого угля в Шарыповском районе Красноярского края. Его главная особенность — небольшая глубина залегания.
Залежи бурого угля сформировались в Юрский геологический период (150 млн лет назад). Мощность (то есть толщина угольного пласта) на Берёзовском месторождении достигает 60 метров. Над углём расположен слой породы.
Первая стадия процесса открытой добычи угля — вскрышные работы.
На разных предприятиях в зависимости от горно-геологических условий породу дробят либо взрывами, либо снимают при помощи экскаваторов.
«Слоистый пирог» горной породы.
Снятую породу самосвалами отвозят в места, где уже отработаны угольные пласты, чтобы засыпать огромные ямы и таким образом производить рекультивацию производственных участков.
На разрезе «Берёзовский-1» для транспортировки породы используют карьерные самосвалы Komatsu HD785.
В кузов самосвала-гиганта помещается 90 тонн породы.
Слой угля, «обнажённый» для работы роторного экскаватора.
Экскаватор ЭРШРД-5250 приводят в действие электродвигатели, которые потребляют до 4500 кВт/ч энергии. К агрегату её подводит линия электропередачи напряжением 10 киловольт. Для оптимизации и удешевления производственного процесса экскаваторы работают, в основном, по ночам, когда действуют льготные энерготарифы.
Ротор экскаватора ЭРШРД-5250 совершает более 40 оборотов в минуту.
Тридцатиметровая роторная мачта экскаватора удерживается и управляется при помощи системы стальных тросов и лебёдок.
Роторные карьерные экскаваторы — одни из самых крупных агрегатов, созданных человеком. В России крупнейшим добычным механизмом этого типа является ЭРШРД-5250. В мире же лидерство удерживает немецкий экскаватор Bagger 293 массой 14200 тонн, построенный в 1995 году и оснащённый 20 ковшами по 15 кубометров каждый.
Комплекс ЭРШРД-5250 на разрезе «Берёзовский-1» запустили в 1986 году. При этом сборка и монтаж горного оборудования заняли два года.
Экскаватор ЭРШРД-5250 произведён Ждановским заводом тяжёлого машиностроения имени Ильича, сейчас это ОАО «Азовмаш» (г. Мариуполь, Украина). Для разреза «Березовский-1» было выпущено четыре таких экскаватора, из них сейчас работают два.
Главным потребителем добытого на разрезе бурого угля является Берёзовская ГРЭС-1. Для транспортировки топлива на электростанцию создана уникальная конвейерная линия.
Добытый экскаватором в забое уголь выгружается на ленту транспортёра.
Длина магистрального конвейера от разреза до ГРЭС составляет 15 км.
Бурый уголь значительно дешевле каменного, однако уступает ему по теплоотдаче и ряду других характеристик. Бурый уголь перед использованием обычно измельчают до порошка. Берёзовская ГРЭС создавалась с учётом всех особенностей топлива. Станция признана самой экономичной в России.
Потребление бурого угля должно возрасти после планируемого запуска третьего энергоблока ГРЭС.
