Руководство по организации добычи фрезерного торфа (2007 год)

211

валка и подачи его в зону рабочего аппарата уборочной машины
или  послойно  с  откосов  валка  при  пневматическом  или
механическом  принципах  сбора.  Число  проходов  машины  вдоль
валка  при  уборке  одноцикловых  валков  составит  от  4  до  6  в
зависимости  от  качественной  характеристики  залежи  и
назначения получаемой продукции. Возможна уборка частями по
длине  валка  до  полного  наполнения  вместимости  бункера
модернизированными  машинами  для  уборки  кускового  торфа
типа МТК-32.

Данная технология позволяет увеличить примерно в два

раза  количество  дней  по  уборке  торфа  за  счет  создания
многоцикловых  валков  на  технологической  площади,  сформи-
рованных  необязательно  посередине  карты,  вынести  операции
уборки и штабелирования торфа за пределы конечной операции
технологического

цикла

сушки-валкования;

эффективно

применить вариант организации технологического процесса с
дифференцированными цикловыми сборами, так как торф из
расстила собирается в один многоцикловой валок.

Поскольку уборка торфа ведется из укрупненного валка

площадью поперечного сечения не менее 0,125 м

, потери

торфа при его уборке будут в три-пять раз меньше, чем при
уборке торфа скрепером из 4 – 6 валков на карте.

Внедрение способа добычи фрезерного торфа из

многоцикловых  валков  с  применением  бункерных  уборочных
машин  позволяет  увеличить  цикловые  и  сезонные  сборы  торфа,
расширить  технические  возможности  способа,  повысить  его
надежность  и  исключить  необходимость  повторения  операции
валкования после осадков, что способствует увеличению циклов
добычи в течение сезона.

Формирование многоцикловых валков на карте отделяет от

общей

технологической

последовательности

наиболее

трудоемкие  операции  –  уборку  и  штабелирование  торфа.  Они
выделяются  в  самостоятельные,  не  связанные  с  другими
операциями  добычи  торфа,  что  расширяет  технологические
возможности способа и повышает его надежность.

Уборку следует начинать не позднее завершения первого

цикла  валкования  первой  из  технологических  площадок,
состоящих  из  6  или  8  карт.  Сезонная  производительность
уборочных  машин  в  этом  технологическом  процессе

212

повышается примерно в два раза. Следовательно, потребное
количество уборочных и штабелирующих машин для выполнения
заданной программы снижается практически в два раза.

Наращивать валки свыше пяти циклов нецелесообразно,

так как валок имеет ширину по основанию более 2,0 м и
занимает значительную часть полезной площади карты (~ 10 %).

10.3. Технология с сушкой торфа в расстиле

и на откосах укрупненных валков,

сформированных из торфяной крошки

эксплуатационной влажности

Во ВНИИ торфяной промышленности был запроектирован

и  изготовлен  силами  торфопредприятия  «Турундаевское»
унифицированный  механизм  совмещенного  действия  для
добычи  фрезерного  торфа  УМДФ-1.  Этот  механизм  позволяет
при проходе вдоль навалов торфа рыхлить и ворошить откосы,
осуществлять съем сухой крошки с одновременным рыхлением
нижележащего  слоя  торфа  на  откосе  и  валковать  крошку  со
сдвигом  ее  от  подошвы  навала  для  прохождения  уборочной
машины МТФ-43А.

По предлагаемой технологии на карте с верховым типом

залежи заранее формируется один навал влажной фрезерной
крошки, а на залежи низинного типа – два навала на всю длину
карты.

После фрезерования залежи машиной МТП-42 в осенний

период  образуют  валки  шириной  до  2  м  и  высотой  до  1,5  м.
Валки  могут  быть  образованы  профилировщиком  МТП-52,
грейдером или бульдозером-штабелером БШР-1. Одного навала
хватает  на  половину  сезона  добычи  торфа.  После  сработки
навала    в  летнее  время  в  неуборочные  дни  навал  может  быть
дополнен фрезерной крошкой эксплуатационной влажности.

Схема работы УМДФ-1 позволяла в зависимости от

погодных  условий  дополнительно  сдвигать  валок  от  подошвы
навала для формирования  второго валка с одного откоса, т.е. в
каждом  микроцикле  уборки  с  откосов  одного  навала  можно
снимать от 2 до 4 валков сухой крошки.

Уборка

торфа

из

валков

машиной

МТФ-43А

осуществляется из двух валков, сформированных с откосов
навалов, и валков, образованных из расстила фрезерной крошки.

213

Преимущества данной технологии:
– сушка фрезерного торфа на откосах навалов протекает в

2 – 3 раза интенсивнее, чем в расстиле на залежи;

– исключается отрицательное влияние на сушку холодного

и влажного подстила (торфяной залежи);

– увлажнение и поглощение осадков сушимым слоем на

откосе навала в 2 раза ниже, чем слоем крошки на поверхности
залежи;

– влажность торфа на откосе и в объеме навала по мере

сработки снижается и в 1,4 – 1,5 раза ниже, чем во фрезеруемом
слое залежи;

– поверхность контакта навала с торфяной залежью в 3,5 –

4 раза меньше, чем слоя фрезерной крошки в расстиле;

– уменьшается период возобновления технологического

цикла после осадков.

10.4. Технология производства фрезерного торфа

повышенной влажности с уборкой из многоцикловых

наращиваемых валков

Во ВНИИ торфяной промышленности разработана

технологическая  схема  с  использованием  шнекороторной
валкующей  и  уборочно-погрузочной  машины  РСТ-6,  а  также
дискового лущильника ЛДГ-5 или ЛГД-10 для рыхления залежи
и ворошения торфа. Торф вывозят колесными прицепами ПТК-
2,  штабелируют  бульдозером-штабелером  БШР-1.  В  течение
двух  дней  торфяная  крошка  сушится.  Один  раз  в  день  ее
ворошат  лущильником,  затем  валкуют  машиной  РСТ-6.  Валок
наращивают  в  течение  3  –  5  циклов,  затем  грузят  в  прицепы
машиной  РСТ-6,  вывозят  к  штабелю  и  штабелируют
бульдозером-штабелером  БШР-1.  Штабели  располагают  в
местах,  удобных  для  вывозки  торфа  потребителю.  Расстояние
между штабелями – до одного километра.

Эта схема предназначена для малых участков. Работа

может  быть  организована  в  одну  или  две  смены.  В
благоприятные  по  метеорологическим  условиям  дни  можно
валковать  торф,  а  в  дни,  когда  отсутствует  сушка,  вывозить  и
штабелировать ранее завалкованный торф.

Другая

схема

предполагает

применение

фрезер-

валкователя МТФ-96 с трактором ДТ-75Б, ворошилки ВФС-1,

214

машины  со  щеточным  рабочим  органом  МУЩ-1  и  бульдозер-
штабелера  БШР-1.  После  фрезерования  залежи  торф  сушат  в
течение  двух  дней,  затем  валкуют  с  одновременным
фрезерованием  залежи.  Из  одноциклового  валка  торф  грузят  в
кузов машины МУЩ-1 и отвозят к штабелю.

10.5. Сушка фрезерного торфа в тонких слоях

на аэрированной торфяной подложке

При радиационно-конвективной сушке верхняя часть слоя

торфяной крошки достигает низкой влажности в течение 2–3 ч,
в то время как среднее значение по всему слою остается
высоким.

Исследователями (Л.М. Малков, В.Я. Антонов и др.)

установлено, что уменьшение толщины слоя фрезерного торфа в
2  раза  повышает  интенсивность  сушки  примерно  на  20%.
Применительно  к  двухдневному  циклу  интенсивность  убыли
влаги  из  слоя  торфа  за  одинаковые  промежутки  времени
примерно

вдвое

ниже

интенсивности

испарения

водонасыщенной  поверхности  испарителя.  Это  обстоятельство
объясняется  особенностями  внутреннего  механизма  тепло-  и
массопереноса.  Передвижение  влаги  в  жидкой  фазе  к  зоне
испарения

з.и

за счет градиента потенциала влаги является

медленным  процессом,  в  то  время  как  поступлению  тепла
солнечной  радиации  в  нижележащие  прослойки  препятствует
верхний  пористый  слой  с  низкой  влажностью.  Несоответствие
между количеством влаги, способной испариться с поверхности
фрезерного  торфа  и  поступающей  из  внутренних  слоев,  в
конечном итоге приводит к снижению интенсивности сушки.

С учетом этой особенности сушки можно констатировать,

что  одно  из  эффективных  направлений  интенсификации
сезонных  сборов  фрезерного  торфа  заключается  в  снижении
толщины  сушимого  слоя  по  сравнению  с  принятыми  в
настоящее  время  показателями.  К  уменьшению  глубины
фрезерования,  т.е.  к  сушке  фрезерного  торфа  в  тонких  слоях,
стали  стремиться  сразу  же  после  возникновения  фрезерного
способа  производства  (1932  –  1933 гг.).  Длительность  цикла
была снижена до 4,5 ч (при средней глубине фрезерования 6 мм
и  цикловом  сборе  9,7 т/га).  Для  уборки  фрезерной  крошки  из
тонких  слоев  в  1932  –  1934  гг.  был  изготовлен  и  испытан

215

первый самоходный пневматический комбайн с фрезерным
барабаном.

Однако широкие исследовательские работы по снижению

толщины  сушимого  слоя  и  применению  пневматических
комбайнов  развернулись  только  с  1956 г.  во  ВНИИ  торфяной
промышленности.  В  послевоенные  годы  было  создано
несколько  моделей  пневмоуборочных  комбайнов,  в  том  числе
промышленные  образцы  БПФ-2  (1959 г.).  Внедрение  пнев-
матических комбайнов в торфяную промышленность позволило
повысить  сезонные  сборы  в  1,3  –  1,5  раза  при  одновременном
сокращении длительности цикла до одних суток.

В целях изучения интенсификации сушки были

выполнены  исследовательские  работы  по  производству  двух
циклов  в  день.  Такая  технологическая  схема  предполагает
мелкое фрезерование залежи (4 – 5 мм), сушку без ворошения и
уборку  всего  высушенного  торфа  с  высоким  значением
коэффициента  сбора.  Эксперименты  доказали  возможность
увеличения  сезонных  сборов  на  15  –  25 %  и  даже  до  35 %  при
осуществлении 2 – 3-х циклов в день (в сравнении с сушкой по
однодневному циклу).

Однако технология производства фрезерного торфа с

сушкой крошки в тонких слоях имеет

существенные

недостатки

: резкое снижение цикловых сборов, трудность

осуществления  незначительной  глубины  фрезерования  залежи
при  равномерном  расстиле  фрезерной  крошки  и  полное
намокание при выпадении незначительных осадков из-за малого
числа слоев торфа.

Лабораторно-полевыми

исследованиями

установлена

эмпирическая зависимость длительности сушки τ

от загрузки

поля:



где

– коэффициент, учитывающий влияние на длительность

сушки всех факторов, кроме удельной загрузки (начальное и
конечное влагосодержание, фракционный состав, режим сушки
и др.);

– удельная загрузка по сухому веществу, кг/м

;

216

– показатель степени (при сушке торфа применительно к

однодневному циклу и меньше

= 1,20 – 1,36).

Используя эту формулу, нетрудно рассчитать, что при

снижении длительности сушки с 1 до 0,5 дня удельная загрузка
составит 60 % от первоначальной величины. Такое сокращение
цикловых  сборов  приводит  к  резкому  повышению  затрат
машинного  времени  на  производство  1 т  торфа  и  увеличению
себестоимости  готовой  продукции  (в  случае  применения
одинакового оборудования). Наряду с этим выполнение в день 2 –
3-х циклов потребует очень четкой организации работы машин.

Следует учесть, что на верховых торфяных залежах с их

волокнистой

структурой

неравномерной

несущей

способностью  получить  расчетную  глубину  фрезерования  3  –
6 мм  существующими  фрезерными  барабанами  невозможно.
Технология  же  производства  фрезерного  торфа  с  применением
пневмоуборочных  машин  основана  на  фрезеровании  залежи  на
значительно  большую  глубину,  чем  требуется  по  расчету,  и
уборке только верхней части сушимого слоя (в данном варианте
с  потерями  фрезерной  крошки  уменьшаются  и  потенциальные
возможности использования солнечной энергии).

Исследования сушки фрезерного торфа по рассмотренным

выше  схемам  позволили  установить  трудности  получения
тонкого  расстила  торфа  в  производственных  условиях,  а  также
влияние  на  заключительном  этапе  сушки  влагообмена  между
залежью  и  тонким  слоем  крошки  и  нерациональное  исполь-
зование  поступающей  в  сушимый  слой  солнечной  радиации.  В
этом случае на испарение влаги

(

– интенсивность испарения;

– удельная теплота парообразования) из слоя торфа

затрачивается до 30 – 40 % тепловой энергии

от

радиационного баланса

( )





)

(

−

и 85 % теплового

потока

от суммарной величины

перераспределяется в

залежь,

= 0,85

(рис. 10.2,

Для

общепринятой

технологической схемы добычи фрезерного торфа эти значения
соответственно составили (рис. 10.2,

): (

)

= (0,46 – 0,55)

;

= (0,4 – 0,5)

. Таким образом, значительная часть

поступающего тепла в рассмотренных условиях сушки
затрачивается на испарение влаги из подстила, его разогрев и
отток в окружающую среду (

217

В КПИ (ТГТУ) под руководством Н.И. Гамаюнова и

А.Е. Афанасьева  разработана  и  испытана  в  полевых  условиях
новая  технологическая  схема  производства  фрезерного  торфа,
которая  в  1981 г.  бывшим  Минтоппромом  РСФСР  принята  для
внедрения  в  отрасли.  Новая  технология  предусматривает
относительно  глубокое  фрезерование  торфяной  залежи
(

= 25 – 40 мм), позволяющее создавать толщину рыхлого

(аэрированного) слоя низинного торфа

= 80 – 100 мм,

верхового – 100 – 120 мм и ежедневную уборку высушенной
части слоя (рис. 10.2,

Однократного фрезерования вполне достаточно на 3 – 5

циклов  уборки,  число  которых  определяется  условиями  сушки.
Для  слабой  сушки  и  неустойчивых  погодных  условий  число
циклов  уборки  достигает

= 5, а для хорошей сушки и

устойчивых погодных условий

= 3.

После сработки

аэрированного слоя до критической толщины

кp

= 20 – 30 мм

сушка торфа прекращается и производится фрезерование залежи
с оставшимся от предыдущего цикла слоем торфа таким
образом, чтобы создать первоначальную толщину рыхлого слоя

. Цикл повторяется (назовем его полным циклом). При

сработке

рыхлого

слоя

до

кр

начинают

интенсифицироваться тепло- и влагообмен с подстилающей
залежью, который приводит к снижению затрат тепловой
энергии (

) на испарение влаги с 0,85 – 0,90 от радиационного

баланса

при

= 80 – 120 мм (

≈ 0) до 0,30 – 0,55 от

величины

при

= 15 – 40 мм, уменьшению интенсивности

сушки, увеличению потока тепла в залежь и, как следствие,
значительному понижению сборов торфа (в 1,3 – 1,5 раза).

218

Рис. 10.2. Изменение составляющих теплового

и радиационного

балансов

при сушке фрезерного торфа в тонких слоях:

) (τ < 1 сут) – по существующей

схеме;

) (τ = 2 сут) – при сушке торфа на подстилающих толстых

аэрированных слоях;

) (схема КПИ, τ = З – 5 сут) – при условии,

что

≈

; 1, 2 – быстро высыхающие слои торфа

Для аэрации крошки, примятой движителями уборочных

машин, применяются специально разработанные для этих целей
рыхлители фрезерного торфа (рис. 10.3, 10.4). Рабочие элементы
навешиваются на раму ворошилок различной ширины. Помимо
рыхления они позволяют «поднимать» фрезерный торф после
выпадения осадков. Для средних характеристик торфа скорость

движения должна быть больше

≥ 11 км/ч.

Для интенсификации процесса сушки верхней части

толстого слоя применяется операция ворошения существу-
ющими типами ворошилок.

В.А. Некрасовым в Калининском филиале ВНИИТП

подобная технологическая схема проверена в полевых условиях
для  производства  подстилочного  торфа  на  верховых  торфяных
залежей  низкой  степени  разложения.  Эта  схема,  независимо  от
погодных  условий,  предполагает  2  –  3  цикла  уборки  на  одно
фрезерование.  Для  интенсификации  сушки  верхней  части  слоя
применяется  ворошение.  После  уборки  всего  рыхлого  слоя
производится фрезерование и цикл повторяется.

Таким образом, при сушке торфа в тонких слоях на

подстилающих аэрированных толстых необходимо выделять
три основные толщины слоя –

кр

. Начальная толщина

слоя

аэрации определяется из условия, практически

исключающего

перенос

тепла

монолит

(

гл

→ 0).

219

Минимальная толщина

кр

слоя аэрации определяется из

условия равенства затрат тепла на аккумуляцию

ак

и его поток

в нижележащие слои

гл

. Оптимальная толщина

верхнего

тонкого сушимого слоя торфа выбирается из минимально
допустимых затрат тепла (

min

ак

гл

). Все три значения

толщины уточняются из условия минимального влагообмена
сушимого слоя с монолитной залежью.

По данным ВНИИТП, оптимальный размер частиц,

обеспечивающий  сокращение  длительности  сушки,  при
двухсуточном  цикле  составляет  10  –  20 мм,  а  при  коротких
циклах  (τ < 1 сут)  он  уменьшается.  Например,  для  верхового
магелланикум  торфа  (

= 25 %)

oп

составляет уже около 4 мм.

Следовательно, оптимальный размер частиц и интенсивность
испарения

зависят от продолжительности цикла.

Рис. 10.3. Схема элемента рыхлителя РФТ-3: 1 – тяга, 2 – перо, 3 – лопасть

(А.Е. Афанасьев, Б.Н. Ротермель)

220

Рис. 10.4. Секция рыхлителя РФТ-5 с рабочими элементами:

– опора;

– кронштейн;

– соединительный элемент;

– тяги;

– перо;

– лопасть

(звенья 3, 4, 5, 6 образуют параллелограмм, поддерживающий угол наклона

лопасти α к горизонту постоянным)

Оптимальным гранулометрическим составом фрезерной

крошки необходимо считать такой, который обеспечивает
наименьшее число очень мелкой (

< 1 мм) и крупной (

= 40 –

50 мм) фракций (суммарное значение менее 5 – 8 %). Однако
приходится констатировать, что такой

состав крошки

невозможно получить серийно выпускаемыми фрезерующими
устройствами.

Влияние неравномерности расстила на интенсивность

сушки фрезерного торфа вызвано изменением теплофизических
свойств быстро пересыхающих верхних тонких (рис. 10.2) слоев
торфа, которые служат барьером к перераспределению тепла во
внутренние слои и увеличению их альбедо. Это условие ведет к
уменьшению  интенсивности  внутреннего  массопереноса  и
соответственно  интенсивности  сушки.  При  этом  растет
неравномерность  влагосодержания  в  тонких  и  толстых  слоях,
нерационально  используется  тепло  солнечной  радиации  и
увеличивается продолжительность сушки торфа. Поэтому разра-
ботка фрезерующих устройств, обеспечивающих равномерность
расстила

крошки

или

использование

специальных

планирующих  устройств,  позволяет  интенсифицировать  сушку
на  15  –  30%  для  двухсуточных  циклов  и  на  20  –  25%
(Калининский  филиал  ВНИИТП)  для  схемы  с  короткими

221

(τ ≤ 1 сут) циклами. К другим видам интенсификации испарения
следует отнести организационные мероприятия, направленные
на оптимизацию сроков проведения операций по сушке торфа.

Максимальное количество высококачественной продукции

из торфяной залежи за минимальное время можно получить при
уменьшении общей пористости

и одновременном увеличении

скорости испарения влаги. Это условие можно реализовать при
получении  укрупненных  частиц  за  счет  обжатия  фрезерной
крошки,  а  также  при  переработке  или  усреднении  за  счет
перемешивания  (обогащения)  свойств  исходного  торфа.  Для
неизотермических условий внутреннего массопереноса наряду с
рассмотренными  составляющими  потока  влаги  возникает  ряд
дополнительных,  которые  могут  быть  объединены  в  один
результирующий поток под действием градиента температуры –
термовлагопроводность.  В  зависимости  от  направления
градиента  температуры  он  совпадает,  т.е.  интенсифицирует
внутренний массоперенос (сушка торфа в ночное время) или не
совпадает  (сушка  в  дневное  время)  с  направлением  градиента
потенциала  влаги.  В  последнем  случае  сушка  торфа
интенсифицируется по схеме, показанной на рис. 10.2,

, так как

перенос  влаги  в  виде  диффузии  пара  осуществляется  в
нижележащие  слои  торфа,  не  подлежащие  уборке.  Для
существующих  схем  сушки  торфа  эта  влага  конденсируется  в
том же слое или на границе с монолитом, интенсифицируя тем
самым влагообмен с залежью. После ворошения влажный слой
оказывается  наверху,  и  на  него  приходится  тратить
дополнительно  тепловую  энергию  солнца,  чтобы  повторно
испарить ту же влагу.

Между слоем фрезерного торфа и залежью имеет место

тепло- и влагообмен. Как было показано выше, фрезерный торф
в слое поглощает большую часть тепла солнечной радиации.
Однако часть его проходит через слой в залежь, что приводит к
нагреву ее верхних слоев. По данным А.E. Афанасьева, при
загрузке

фрезерного

слоя

= 2,6 кг/м

около

9 %

радиационного баланса проходит в залежь. При изменении
загрузки слоя от 4,63 до 0,63 кг/м

поток теплоты в залежь

изменяется от 4,7 до 20,1 %. Следовательно, с уменьшением
толщины слоя фрезерного торфа все больше теплоты проходит в
залежь, что приводит к ее нагреву и увеличению интенсивности

222

испарения влаги непосредственно из верхних слоев залежи. В
свою очередь это повышает интенсивность переноса влаги от
уровня грунтовых вод до земной поверхности.

Испарившаяся

влага

увеличивает

относительную

влажность газа внутри пор в слое и над поверхностью расстила
фрезерного торфа (рис. 10.5), что вызывает в целом увеличение
продолжительности сушки слоя.

Рис. 10.5. Изменение относительной влажности (

) и температуры (

´,

´)

над поверхностью низинной торфяной залежи:

´ – измерения в 13 ч;

´ – измерения в 16 ч

Таким образом, перенос теплоты в нижние слои отри-

цательно  сказывается  на  сушке  торфа.  В  то  же  время  значи-
тельная  часть  теплоты,  поступившей  в  верхние  слои  залежи,
используется  на  испарение  воды,  поэтому  влагосодержание
торфа в них несколько снижается.

Экспериментально показано, что влагосодержание торфа в

верхних слоях залежи, несмотря на ее сработку, мало
изменяется в течение сезона (при условии нормального ведения
технологического процесса). Поэтому

отрицательное влияние

испарения влаги из верхних слоев залежи на процесс сушки
торфа в слое в какой-то мере компенсируется снижением
начального влагосодержания торфа в последующем цикле.

223

На

рис. 10.6

приведены

зависимости

средней

интенсивности сушки торфа в слоях различной толщины (4 –
14 мм) с частицами размером 4 мм без влагообмена (кривая

) и

с влагообменом (кривая

). Разность между этими кривыми

показывает то влияние, которое оказывает подстилающий грунт
на интенсивность сушки, т.е. среднюю интенсивность
положительного влагообмена (кривая

). Кроме того, имеет

место отрицательный влагообмен (кривая

) из слоя в залежь

(особенно в период прогрева его) за счет термовлаго-
проводности. Для слоев

> 14 мм при инженерных расчетах

влиянием термовлагопроводности можно пренебречь.

Рис. 10.6. Зависимости средней интенсивности сушки

от толщины слоев фрезерного торфа

Основной

причиной

положительного

влагообмена

(движение  влаги  из  залежи  к  объекту  сушки)  является
увеличение  относительной  влажности  воздуха  в  порах  и  над
слоем  фрезерного  торфа  за  счет  транзитного  переноса  пара  из
залежи.

На кафедре «Технология комплексная механизация

разработки  торфяных  месторождений»  КПИ  (ТГТУ)  была
разработана  новая  схема  двухслойной  сушки  торфа,  когда
оставшийся  от  предыдущего  цикла  подсушенный  торф
помещался  между  сушимым  влажным  слоем  и  торфяной
залежью.  Разработаны  специальные  фрезерующие  (г. Ровно)  и
другие  устройства.  Это  обстоятельство  позволяет  интенси-

224

фицировать процесс сушки до 15 % и соответственно повысить
сборы торфа.

10.6. Улучшение качественных характеристик

верхних слоев торфяной залежи

На многих торфяных месторождениях верхового типа

верхние  слои  залежи  на  глубину  0,5  –  1,5  м  сложены  торфами
низкой степени разложения. На таких месторождениях в первые
годы  эксплуатации  торфяная  продукция  может  быть
использована  только  для  целей  производства  подстилки,
теплоизоляционных  плит,  торфодерновых  ковров.  В  связи  с
низкой  насыпной  плотностью  фрезерного  торфа  со  степенью
разложения  менее  20  %  эффективность  его  применения  в
качестве топлива невысокая. Поэтому на тех предприятиях, где
нет  сбыта  фрезерного  торфа  с  низкой  степенью  разложения,
научно-исследовательские  организации  разработали  способы
улучшения  качественных  характеристик  эксплуатационного
слоя залежи:

– интенсивное механическое диспергирование верхнего

слоя залежи на сезонную глубину сработки;

– обогащение верхних слоев залежи за счет нижележащих

с более высокой степенью разложения и с одновременной
механической переработкой;

– механическое перемешивание торфяной залежи на

глубину до 3 м.

В республике Беларусь были выполнены исследования по

предварительной  переработке  торфяной  залежи  на  глубину
сезонной  сработки.  Для  этой  операции  на  базе  машины
глубокого  фрезерования  МТП-41  была  сконструирована  и
изготовлена специальная машина для интенсивной переработки
залежи  на  глубину  350  –  400  мм  (МПЗФ).  Принцип  работы
машины  следующий.  Верхний  слой  торфяной  залежи
фрезеруется  цилиндрической  фрезой  на  глубину  до  400  мм  и
подается  в  дисковый  двухвальный  пресс-перетиратель.
Переработка

торфа

происходит

при

фрезеровании,

протаскивании под кожухом фрезы, перетирании о диски и
кожух пресса. Щелевой пресс-перетиратель выдавливает
переработанную торфяную массу через выдающее окно по всей

225

ширине захвата фрезы. Размер окна регулируется по высоте до
90  мм.  Переработанный  торф  выстилается  на  сфрезерованную
поверхность  в  виде  сплошной  ленты  и  уплотняется  катком.
Техническая  производительность  машины  при  поступательной
скорости  0,24  км/ч  составляет  0,05  га/ч.  Дальнейшая  добыча
фрезерного  торфа  выполняется  с  применением  существующих
технологических машин.

Первый фактор, определяющий цель переработки, –

увеличение

насыпной

плотности

фрезерного

торфа.

Дополнительная переработка позволяет использовать торфяные
месторождения с низкой степенью разложения для производства
фрезерного  торфа  на  топливо.  Так,  по  данным  полевых
исследований,  насыпная  плотность  фрезерной  крошки  на
переработанной  залежи  повышается  на  30  –  35  %.  Увеличение
насыпной  плотности  снижает  затраты  на  погрузку  и  вывозку
торфа,  повышает  теплоплотность  при  сжигании  и  приводит  к
увеличению производительности прессов на брикетных заводах.
Переработанный  фрезерный  торф  меньше  намокает  при
хранении.  С  увеличением  степени  разложения  влияние
диспергирования  на  величину  насыпной  плотности  снижается.
Лучший  эффект  от  переработки  торфа  получен  при  степени
разложения залежи 15 – 25 %.

Другой важный фактор эффективности переработки –

повышение  величины  цикловых  сборов  фрезерного  торфа.  Это
обстоятельство объясняется увеличением интенсивности сушки
дополнительно  переработанного  торфа,  снижением  влажности
фрезеруемого  слоя  и  повышением  коэффициента  сбора,  т.е.
уменьшением потерь при сушке и уборке.

Интенсификации

сушки

диспергированного

торфа

способствует более однородный фракционный состав и меньшая
толщина сушимого слоя, так как плотность фрезеруемого слоя
залежи увеличивается на 10 – 20 % (в зависимости от степени
разложения

качества

переработки).

Увеличению

интенсивности сушки способствует также высвобождение при
переработке части внутриклеточной влаги.

Повышение цикловых сборов связано и со снижением

эксплуатационной влажности переработанного торфа. Так, на
интенсивно переработанной залежи со степенью разложения

226

20 % средняя за сезон относительная влажность фрезеруемого
слоя снижается на 1 – 2 %.

После переработки залежи пнистость в разрабатываемом

слое практически равна нулю. Этот фактор, а также повышенная
плотность, приводят к снижению потерь в процессе
технологических операций и увеличению величины цикловых
сборов.

При организации добычи на интенсивно переработанной

залежи цикловые сборы повышаются на 25 – 30 %, а уборочная
влажность  снижается  до  2  %.  За  счет  увеличения  насыпной
плотности  фрезерного  торфа,  полученного  на  переработанной
залежи,  возрастает  производительность  оборудования  на
торфобрикетных заводах.

В переработанном слое торфяной залежи коэффициент

влагопроводности  примерно  в  2  раза  ниже,  что  препятствует
просачиванию  атмосферных  осадков  и  ухудшает  условия
добычи  фрезерного  торфа  после  их  выпадения.  Однако
интенсивность  испарения  влаги  из  переработанной  залежи
выше,  и  на  картах  с  хорошо  спрофилированной  поверхностью
производственные площади могут быть своевременно введены в
эксплуатацию.

При влажности залежи менее 80 % затраты энергии на

переработку

резко

возрастают.

Оптимальное

значение

влажности для переработки установлено 82 – 83 %, а затраты
энергии на диспергирование составляют 0,6 – 1,0 кВт∙ч/м

Сущность обогащения верхних слоев торфяной залежи с

низкой  степенью  разложения  за  счет  нижележащих  слоев
заключалась в экскавации торфа на глубину до 2,2 м шнековой
фрезой диаметром 250 мм или цепным баром со специальными
резцами.  Экскавируемая  масса  за  каждый  проход  машины
распределялась на поверхности карты слоем до 0,3 м и шириной
2,2  м.  Нарезка  траншей  выполнялась  параллельно  или
перпендикулярно  к  картовым  каналам.  Таким  образом,
обогащение  верхних  слоев  происходило  с  одновременным
дренированием залежи, которое приводило к снижению уровня
грунтовых вод и уменьшению влажности залежи до 1 %. Однако
срок службы таких щелевых дрен невысокий и не превышает 2 –
3 месяца.

Руководство по организации добычи фрезерного торфа (2007 год) - часть 20