Процессы открытых горных работ (стр. 5 из 7)

Техническая характеристика ЭКГ-20А:

- Вместимость ковша – 20м³;

- Расчётное время цикла – 28 с;

- Максимальное усилие на подвеске ковша – 1764 кН;

- Длина стрелы – 17 м;

- Длина рукояти – 12,6 м;

- Максимальный радиус копания на уровне стояния 14,2м;

- Максимальный радиус копания – 23,4 м;

- Максимальная высота копания – 17м;

- Максимальный радиус разгрузки – 20,9 м;

- Максимальная высота разгрузки – 11,5 м;

- Радиус копания на уровне стояния – 13,5 м;

- Масса экскаватора с противовесом – 1040 т.

Ширина тупикового забоя:

м,

м

где, R_к.у=14,2 м – максимальный уровень копания на уровне стояния

h_у=20 м – высота уступа;

α=70° - угол откоса уступа.

Расчет производительности экскаватора

Теоретическая производительность экскаватора ЭКГ-20А в разрыхленной массе определяется по формуле

м³/ч,

м³/ч,

где Е=20 м³ – вместимость ковша;

Т_ц.т=28 с – теоретическая продолжительность рабочего цикла.

Часовая техническая производительность в плотной массе для одноковшовых экскаваторов определяется по формуле

м³,

м³,

где k_н.к=0,85 – коэффициент наполнения ковша;

k_р.к=1,45 – коэффициент разрыхления породы в ковше;

k_з=0,9 – коэффициент забоя, учитывающий влияние вспомогательных операций; [9 ,таблица 8.11 ]

Т_ц.р=37,5 с – расчётная производительность рабочего цикла экскаватора в данном забое, зависящая от типа разрабатываемых пород и угла поворота экскаватора к разгрузке.

Сменная эксплуатационная производительность определяется по формуле

м³,

м³,

где Т_см=8 ч – продолжительность смены;

k_и.э=0,6 – коэффициент использования экскаватора во времени, зависящий от типа применяемого оборудования в смежных технологических процессах, организации производства и других факторов.

Годовая эксплуатационная производительность экскаватора определяется по формуле

м³,

м³,

где n_см=3 и N_д=300 – соответственно число рабочих смен в сутки и число рабочих дней экскаватора в году.

Число экскаваторов

шт.

шт.

где V_г=30.000.000 м³ – годовой объём вскрышных работ.

При 20%-ном резерве инвентарный парк составит 2 экскаватора, окончательное количество экскаваторов принимаем 9 экскаваторов, т.к. могут быть простои на ремонт и техническое облуживание экскаватора.

III. Перемещение горной массы из рабочей зоны карьера

Использую данные таблицы и, учитывая заданные горно-геологические условия, выбираем автомобильный вид транспорта. Автосамосвал БелАЗ-7509 с техническими характеристиками:

- Грузоподъёмность – 75 т;

- Масса снаряженного автомобиля – 90 т;

- Габариты – 10250×5360×4790 мм;

- Погрузочная высота – 4550 мм;

- База – 4450 мм;

- Наименьший радиус поворота – 10,5 м;

- Объём кузова:

- геометрический – 35 м³;

- с «шапкой» - 46 м³;

- Двигатель – 6ДМ-21А;

- Номинальная мощность – 772 кВт;

- Частота вращения – 1500 мин^-1;

- Мощность генератора – 630 кВт;

- Мощность тягового двигателя – 360 кВт;

- Размер шин – 27.00-49.

По сравнению с железнодорожным транспортом он обладает большой гибкостью и маневренностью. Его особенно эффективно применять в период строительства карьеров. Отсутствие рельсовых путей и контактной сети, менее жесткие требования к плану и профилю автодорог обеспечивает уменьшения объёма горно-капитальных работ, сроков и затрат на строительство карьеров.

Ширина проезжей части автодороги при двустороннем движении

м,

м,

где, а=5,36 м – ширина автосамосвала;

х=2·у=1,5 м – зазор между кузовами встречных автосамосвалов;

у=0,5+0,005·v=0,5+0,005×60=0,8 м – ширина предохранительной полосы;

v=60 км/ч – скорость движения автосамосвала.

Число автосамосвалов, которые могут эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором

шт.

N_р.а=

шт.

где, Т_р=S/v_ср=9,8/30=0,33 ч =19,8 мин – продолжительность рейса;

v_ср=30 км/ч –средняя скорость движения машин;

S=6,5+2,8=9,3 км – расстояние транспортировки;

t_п=n_к·t_ц=3×0,46=1,38 мин – продолжительность погрузки автосамосвала;

n_к=3 – число ковшей, разгружаемых экскаватором в кузов автосамосвала;

t_ц=0,46 мин – продолжительность рабочего цикла экскаватора.

Так как часть автосамосвалов постоянно находится в ремонте и проходит техническое обслуживание, то интервальный парк автосамосвалов

шт

N_и.п.

шт.

где, τ_р=0,7 – коэффициент технической готовности парка.

Пропускная способность автодороги

N

где, t_а – интервал времени между автосамосвалами;

l_б=60 – безопасное расстояние между следующими друг за другом автосамосвалами;

n=2 – число полос движения;

k_н.д=0,65 – коэффициент неравномерности движения.

Провозная способность автодороги

м³/ч

М

м³/ч

где, V_а=46 м³ – вместимость автосамосвала.

Выбранная модель автосамосвала и условия движения отвечают требуемому грузообороту, так как провозная способность автодороги за час больше чем часовой грузооборот карьера.

IV. Технология отвальных работ

Для данных условий целесообразно применять бульдозерный способ отвалообразования. Выбираем бульдозер Д-335А.

Производительность бульдозера

м³,

м³,

где Т_см=8 ч – время смены;

V_п.в=7 м³ – объём призмы волочения;

k_р=1,5 – коэффициент разрыхления;

k_в=0,6 – коэффициент использования бульдозера по времени;

с – время цикла;

с

L_н=4 м, L_пер=В–L_н=7–4=3 м – расстояние, соответственно, набора и перемещения породы;

В=7 м – ширина заходки;

v_н=0,5 м/c, v_пер=1 м/c, v_пер=1,5 м/c – скорости передвижения, соответственно, при наборе, груженом и опорожненном состоянии;

t_в=10 с – время вспомогательных операций.

Необходимая площадь под отвалы

м²,

м²

где V_в=700.000.000 м³ – объём вскрыши, подлежащий размещению в отвале;

Н_о=90 м – высота отвала;

k_р.о=1,2 – остаточный коэффициент разрыхления породы в отвале;

k_о=0,7 – коэффициент учитывающий использование площади отвала.

Длина фронта разгрузки

м,

м,

где n_ч.к=420 м³ – часовая производительность бульдозера;

k_пер=1,35 – коэффициент неравномерности работы карьера;

t_р.м=1,75 – продолжительность разгрузки и маневров;

l_п=20 м – длина фронта разгрузки.

Длина отвального фронта

м,

м

Рабочий парк бульдозеров:

шт.

V_б=15000 м³ – сменный объём бульдозерных работ.

При 20%-ном резерве инвентарный парк составит 1 бульдозер, окончательное количество бульдозеров принимаем 6 бульдозеров, т.к. могут быть простои на ремонт и техническое облуживание бульдозера.

V. Выбор средств механизации и организации вспомогательных работ на карьере

Механизация зарядки и забойки скважин. Механизация взрывных работ на земной поверхности должна свести к минимуму физически тяжелых ручных операций с мешками ВВ, начиная с поступления их на склад ВМ и кончая заряжанием в скважины. Имеются следующие основные участки (узлы) механизации взрывных работ: склад ВМ; пункт подготовки исходных компонентов и готовых ВВ к загрузке зарядных машин; осушение скважин перед заряжанием; заряжание скважин; забойка скважин. На складах ВМ применяют вилочные погрузчики во взрывобезопасном исполнении для разгрузки и погрузки ВВ в мягких контейнерах емкостью 1 т, пакетов из мешков с ВВ на поддонах (20-25 шт.). Для операций с жесткими контейнерами большой грузоподъемности применяют специальные подъемные автокраны.