- суточная производительность
, м3/сутгде Nсм – количество смен в сутки.
м3/сут- месячная производительность:
, м3/месгде Nсут – количество рабочих суток в месяце.
м3/мес- годовая производительность:
, м3/годгде nсут – количество рабочих дней в году.
м3/годДанный экскаватор удовлетворяет годовой производительности карьера по горной массе.
Определим количество необходимых экскаваторов:
, шт штОдин экскаватор ЭКГ – 4 способен обеспечить работу карьера.
7.2 Определение параметров рабочей площадки
Минимальная ширина рабочеё площадки при разработке с применением мехлопат складывается из ширины развала взорванной породы В (м), транспортной полосы Т(м), гарантийных расстояний от транспортной полосы до нижней бровки развала С (м) и до полосы безопасности S(м), самой полосы безопасности Z (м):
Ширина полосы безопасности определяется шириной призмы возможного обрушения:
, мгде γ =55° – угол устойчивого откоса уступа;
α =60° - угол откоса уступа, м.
м мАвтосамосвалы в забое совершают тупиковый разворот и становятся под погрузку. На рис. 5 показана рабочая площадка.
рис. 5 Рабочая площадка
8. Перемещение карьерных грузов
По рекомендациям академика Ржевского В.В. для данного типа экскаватора (ЭКГ – 4) и расстояния транспортирования (3,5 км), а так же рационального соотношения ёмкости ковша экскаватора и ёмкости кузова автосамосвала (V: E = 5) наиболее подходящим видом автосамосвалов является БелАЗ-548.
Техническая характеристика автосамосвала БелАЗ-548.
Показатели | Значения |
Грузоподъемность, тонн | 40 |
Колесная формула | 4х2 |
Масса с грузом, тонн | 28 |
База, мм | 4200 |
Вместимость кузова, м3 | 21 |
Основные размеры, мм | |
-длина | 8120 |
-ширина | 3780 |
-высота | 3700 |
Максимальный радиус поворота, м | 9 |
Максимальная скорость движения, км/часМощность двигателя, лсРазмер шин, дюймыМаксимальный угол наклона платформы, град. | 5550021-3355 |
Показатель трудности транспортирования:
где
n – количество глинистых частиц, доли единицы;
W – влажность перевозимой породы, доли ед.
Согласно классификации ак. Ржевского В.В. порода относится к породам средней трудности транспортирования.
8.1 Технологические расчеты параметров транспортирования горной массы
Определяем необходимое количество автосамосвалов для бесперебойной работы экскаватора по формуле:
N = Тр·/tn, шт
где Тр – продолжительность рейса автосамосвала, мин.;
, мингде tn, tр – время погрузки разгрузки автосамосвала, мин.;
tгр,tпор – время движения груженого и порожнего автосамосвала, мин.;
tдоп. – дополнительное время на маневры, мин.;
, мингде Va – вместимость кузова автосамосвала, м3;
tц – продолжительность цикла черпания, сек;
Кэ – коэффициент экскавации;
Е – ёмкость ковша экскаватора.
минОпределяем общее время движения автосамосвала по формуле:
tгр+tпор = Краз.·(60·Lгр/Vгр+60·Lпор/Vпор), мин.;
где Lгр, Lпор – расстояния движения груженого и порожнего автосамосвала, км;
Vгр, Vпор – скорость движения груженого и порожнего автосамосвала, км/ч;
Краз – коэффициент, учитывающий изменение скорости при разгоне и остановки (Краз = 1,1);
tгр+tпор = 1,1·((60·3,5)/35 + (60·3,5)/30) = 14,3 мин
Тр = 3,3+14,3+1+0,6= 19,2 мин
N = 19,2/3,3 = 6 шт
Определяем техническую производительность по формуле:
, т/чгде Qа – грузоподъемность автосамосвала, т;
Кq – коэффициент использования грузоподъемности автосамосвала;
Qтехн = 40·1,1·60/19,2 = 137,5 т/ч
Определяем эксплуатационную производительность по формуле:
Qэк = Qa·Кq·Тсм·Ки/Тр, т/смену;
где Тсм – продолжительность смены, мин.;
Ки – коэффициент использования автомашин во времени;
Qэк = 40·1,1·720·0,9/19,2 = 1485 т/смену
Определяем ширину проезжей части дороги по формуле:
- при однополосном движении:
Шпч1 = а+2·y, м;
где y – ширина предохранительной полосы между нагруженными колесами машины и кромкой проезжей части, м;
а – ширина кузова, м;
Шпч1 = 3,780+2·0,5 = 4,780 м;
- при двухполосном движении:
Шпч2 = 2·(а+y)+x, м;
где x – безопасный зазор между кузовами автосамосвалов, м;
Шпч2 = 2(3,780+0,5)+0,69 = 9,25 м;
Определяем пропускную способность дороги по формуле:
N = 1000·V·n·Кн/S, машин/час;
где n – число полос движения;
Кн – коэффициент неравномерного движения (Кн = 0,5÷0,8);
S – интервал следования машин, м;
S = a+la+tд·V+Lт, м;
где а – допустимое расстояние между машинами при их остановки, м;
la – длина машины, м;
tд – время реакции водителя, tд = 0,5÷1 с;
Lт – длина тормозного пути, м;
S = 5+8,1+0,00014·35+60 = 73 м;
N = 1000·35·2·0,7/73 = 671 машин/ч;
Определяем провозную способность дороги по формуле;
W = N·Vав, м3/ч;
где Vав – объем породы, перевозимой автомобилем, м3;
W = 671·21 = 14091 м3/ч;
9. Отвалообразование
9.1 Обоснование схемы отвалообразования и выбор оборудования
Для данных горно-геологических условий (угол падения залежи φ = 14º и глубиной карьера до 150 м) целесообразнее всего применять внешние отвалы, располагаемые за пределами контура карьера.
Для расположения отвала выбирается необводненное, равнинное место, имеющее малый уклон в одну сторону. В основании отвала находятся полускальные породы. Поверхность очищается от кустарников и мелколесья. На месте расположения отвала бульдозером снимается потенциально-плодородный слой почвы и складируется в отдельные навалы, для последующего использования на рекультивационных работах. Площадки отвалов имеют небольшой уклон в 3°. Отвал отсыпается в два яруса. Высота яруса 15 м.
Схема бульдозерного отвалообразования
А = 3-5 м, В = 5-7 м, С – ширина проезжей части дороги, Lф – длина фланга;
Достоинства бульдозерных отвалов: простота производства и организации работ; мобильность применяемого отвального оборудования; простота и небольшие сроки строительства новых отвалов; низкие капитальные затраты, эксплуатационные затраты.
Недостатки бульдозерных отвалов: зависимость эффективности работ от гранулометрического состава пород, климатических условий; большой расход жидкого топлива.
9.2 Технологические расчеты параметров отвалообразования
При доставке породы на отвалы автомобилями применяют бульдозерные отвалы. Процесс отвалообразования включает разгрузку автосамосвалов на верхней площадке отвального уступа, перемещение пород под откос уступа, планировку поверхности отвала.
Заполнение отвала осуществляется периферийным способом. Автосамосвалы разгружаются по фронту работ на расстоянии 4 метров от откоса. Затем порода бульдозерами перемещается под откос.