Выемочно-погрузочные работы и транспортирование горной массы карьеров: Лабораторный практикум по дисциплине «Процессы открытых горных работ»

Расчет технологической схемы выемки пород драглайнами заключается в определении ширины заходки, высоты вскрышного уступа, углов откоса и места установки экскаватора.

3.7.1. Схема работы драглайна в торцевом забое при установке его на кровле уступа.

Данная схема обеспечивает максимальную производительность драглайна. Это достигается за счет того, что угол поворота экскаватора от места черпания породы до места ее разгрузки является минимальным.

Высота (м) уступа устанавливается по глубине черпания с учетом расположения драглайна на кровле за пределами призмы обрушения при угле наклона плоскости забоя к горизонту = 30-60 ⁰ (рис. 3.3 б)

                                .                                                                 (3.25)

Ширина (м) заходки

                                ,                                                           (3.26)

где    - угол поворота драглайна от оси его хода

              соответственно в сторону разгрузки ( = 30-45), град.

Углы (градус) откоса уступа:

-  по наносам

рабочий   = 60, устойчивый  =40;                                       (3.27)

-  по взорванной породе

рабочий    = 50, устойчивый   = 35-40;                                 (3.28)

-  по коренным породам

рабочий    = 75, устойчивый    = 60.                                     (3.29)

Таблица 3.4 – Техническая характеристика автосамосвалов БелАЗ с гидромеханической трансмиссией

Таблица 3.5 – Техническая характеристика автосамосвалов БелАЗ с электромеханической трансмиссией

Паспортная производительность (м³/ч) экскаватора определяется только конструктивными параметрами машины

                                ,                                                 (3.34)

где    - вместимость ковша, м³;

                  - паспортная продолжительность цикла (см. табл. 3.1), с.

Технической производительностью (м³/ч) является наибольшая возможная часовая производительность экскаватора при непрерывной его работе в конкретных горно-геологических условиях

                                ,                                                 (3.35)

где   - коэффициент влияния параметров забоя (для бокового

               забоя =0,9; для тупикового = 0,8);

      - коэффициент экскавации;

       - время цикла экскаватора в конкретных

             горно-геологи-ческих условиях, с;

                            ;                                                   (3.36)

                            ,                                                            (3.37)

где     - коэффициент наполнения ковша (для наносов

                 =0,95-1,1; для взорванных пород =0,7-0,95);

         -  коэффициент разрыхления породы в ковше (для наносов  

                 = 1,1-1,2; для взорванных пород   =1,3-1,45).

Сменная эксплуатационная производительность (м³/смену) характеризует объем работы, который выполняет экскаватор за смену с учетом затрат времени на технические, технологические и организационные работы и перерывы

                                ,                                                 (3.38)

где    - продолжительность смены, (= 8), ч;

                   - коэффициент использования экскаватора

                          в течении смены (табл. 2.3).

Суточная производительность (м³/сутки) экскаватора

                                ,                                                   (3.39)

где   - число смен в сутках (= 3).

Месячная производительность (м³/год) экскаватора

                                .                                                  (3.40)

Таблица 3.6 - Значения коэффициента

Годовая производительность  (м³/год) экскаватора

                                ,                                                 (3.41)

где    - число рабочих дней в году (см. табл. 3.2).

Необходимое количество экскаваторов в работе (рабочий парк)

                                ,                                                        (3.42)

где  - годовая мощность карьера по  горной массе, м³/год.

Инвентарный парк экскаваторов

                              ,                                                           (3.43)

где   - коэффициент резерва ( = 1,2-1,4).

3.9. Способы выемочно-погрузочных работ с применением

погрузчиков, бульдозеров и скреперов

При небольшом объеме горной массы выемочно-погрузочные работы могут выполняться специальными способами с помощью одноковшовых погрузчиков, бульдозеров-рыхлителей и скреперов.

При разработке уступов относительно небольшой высоты, сложенных рыхлыми или хорошо раздробленными крепкими породами, а также добыче применяют одноковшовые погрузчики.

Бульдозеры-рыхлители или скреперы применяют в карьерах для зачистки кровли угольного пласта от остатков вскрышных пород, удалении рыхлых пород небольшой мощности (плодородный слой почвы -–ПСП), для рыхления и выемки тонких платов полезного ископаемого или породных прослоев при селективной отработке пласта или свиты пластов (с пределом прочности на сжатие до 40 МПа).

Разработка породы скрепером производится горизонтальными слоями (при заполнении ковша на горизонтальной площадке) и наклонными слоями (в основном при проведении траншей) с заполнением ковша на наклонной поверхности при движении скрепера под уклон. В последнем случае время загрузки ковша сокращается на 20 – 30% благодаря большей толщине срезаемого слоя. Угол наклона забоя изменяется в пределах 10 - 20. Длина наклонного забоя (м) определяется по формуле

                                ,                                                      (3.44)

где  - вместимость ковша скрепера, ;

       - коэффициент скреперования (экскавации);

      - ширина режущей кромки ковша, м;

      - толщина слоя, срезаемого скрепером, м.

Коэффициент скреперования равен отношению коэффициента  наполнения ковша () к коэффициенту  разрыхления породы в ковше.

Часовая техническая производительность скрепера (м) зависит от свойств