Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Открытые горные работы

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
4.78 Mб
Скачать

ками. Площадка, на которой расположено оборудование, предназначенное для разработки (буровые станки, экскаваторы, транспортные средства и т.п.), называется рабочей площадкой. Ширина рабочих площадок Шр.п обычно составляет 40–70 м.

Добычной уступ имеет те же самые элементы, что и вскрышной (рис. 4.2).

Уступ обычно разрабатывают последовательно параллельными полосами – заходками шириной А = 10 20 м, иногда более. Торец заходки называется забоем (рис. 4.3). Непосредственно в забое осуществляется выемка породы или полезного ископаемого, в результате чего забой перемещается и отрабатывается заходка.

Рис. 4.1. Вскрышной уступ: 1 – верхняя площадка уступа; 2 – нижняя площадка уступа; 3 – откос уступа; 4 – верхняя бровка уступа; 5 – нижняя бровка уступа; Ну – высота уступа;– угол откоса уступа; Шр.п – ширина рабочей площадки

21

Рис. 4.2. Добычной уступ: 1 – полезное ископаемое; 2 – вскрышные породы; Ну – высота уступа; – угол

откоса уступа; Шр.п – ширина рабочей площадки

Рис. 4.3. Забой экскаватора в мягких породах:

1 – ось экскаватора; А – ширина заходки экскаватора

22

Угол наклона уступа к горизонтальной плоскости называется углом откоса уступа. Угол откоса рабочих уступов обычно равен 65–80° (получается при построении), а нерабочих – 45–60° (выбирается произвольно).

В соответствии с указанной в задании моделью одноковшового гусеничного экскаватора по табл. 4.1, 4.2 устанавливаются численные значения его основных технологических параметров, в соответствии с которыми определяются параметры забоев экскаватора при выемке мягких пород из массива и предварительно взорванных полускальных и скальных пород.

Таблица 4.1

Технические характеристики карьерных экскаваторов вместимостью ковша до 12 м3

Параметры

ЭКГ-5А

ЭКГ-5Д

ЭКГ-5У

ЭКГ-8Ус

ЭКХ-8У

ЭКГ-10

ЭКГ-12

ЭКГ-12Ус

ЭКГ-12В

ЭКГ-12К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вместимость основного

5,2

5,2

5

8

8

10

12

12,5

12

12

ковша, м3

Максимальныйрадиус

9,0

9,0

14,5

13,5

21

12,6

14,3

17,8

14,3

14

черпания на уровне стоя-

ния Rч.у, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальныйрадиус

14,5

14,0

23,7

19,8

34,0

18,4

21

28

21

19

черпания Rчмах., м

Максимальныйрадиус

12,6512,65

22,1

17,9

31,6

16,3

18,5

25,8

18,5

17

разгрузкиRрмах, м

Высотаразгрузки при

5,0

5,0

9,4

7,7

13,2

5,7

7,3

9,58

7,3

7,8

максимальном радиусе

разгрузки Нр, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная высота

10,3

10,3

22,2

17,6

28,5

13,5

15

20,7

15

15

черпания Нчмах, м

Радиусразгрузки при

11,8

11,8

21,2

17

30,7

15,4

17,4

25,0

17,4

16,3

максимальнойвысоте

разгрузкиRр, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная высота

6,7

6,7

17,5

12,5

24

8,6

10

15,8

10

10

разгрузки Нрмах, м

23

Окончание табл. 4.1

Параметры

ЭКГ-5А

ЭКГ-5Д

ЭКГ-5У

ЭКГ-8Ус

ЭКХ-8У

ЭКГ-10

ЭКГ-12

ЭКГ-12Ус

ЭКГ-12В

ЭКГ-12К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиус вращения кузова

5,25

6,7

7,78

7,78

10,02

7,78

9,3

10

9,3

Rк, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжительность

23

23

30

28

35

26

27

32

28

26

цикла, с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочая масса экскава-

196

196

386

405

725

395

600

721

670

460

тора, т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.2

Технические характеристики карьерных экскаваторов вместимостью ковша от 15 до 50 м3

Параметры

ЭКГ-15

ЭКГ-18Р

ЭКГ-20К

ЭКГ-32Р

ЭКГ-35К

ЭКГ-50Р

 

 

 

 

 

 

 

 

Вместимость основногоковша, м3

15

18

20

32

35

50

Максимальныйрадиус черпания

15,6

15

15

16

16

16,5

на уровне стоянияRч.у, м

 

 

 

 

 

 

Максимальныйрадиус черпания

22,6

22

22

23

23

24

Rчмах, м

Максимальныйрадиус разгрузки

20,0

19,5

19,5

20,5

20,5

21,5

Rрмах, м

Высота разгрузки примаксималь-

7,6

7,7

7,5

7,7

7,7

7,9

ном радиусеразгрузки Нр, м

 

 

 

 

 

 

Максимальная высота черпания

15,8

15,5

15,5

16

16

16,5

Нчмах, м

Радиус разгрузки примаксималь-

19,5

18,8

18,8

19,7

19,7

20,7

ной высоте разгрузкиRр, м

 

 

 

 

 

 

Максимальная высота разгрузки

10

10

10

10

10

10

Нрмах, м

Радиус вращения кузова Rк, м

10

Продолжительность цикла, с

28

27

27

31

31

32

Рабочая масса экскаватора, т

700

700

700

950

950

1400

24

При выемке пород мехлопатой торцовым забоем с нижней погрузкой (рис. 4.4, а) высота уступа (м) рассчитывается в соответствии с формулой:

Ну Нчmax.

(4.1)

Рис. 4.4. Выемка мягких пород торцовым забоем мехлопатой

снижней погрузкой: а – поперечное сечение уступа; б – план;

в– схема копания (b – ширина стружки, t – толщина стружки)

25

При выемке пород торцовым забоем с нижней погрузкой (см. рис. 4.5, а) ширина нормальной заходки (м) рассчитывается по формуле:

А = (1,5 1,7) Rч.у.

(4.2)

Рис. 4.5. Пример построения схемы выемочно-погрузочных работ

26

При выемке пород торцовым забоем с верхней погрузкой высота уступа (м)

Ну = Hрmax – (hв + l),

где hв – высота вагона и верхнего строения пути, м, при расчетах можно принимать в пределах от 3,5 до 4,1 м; l – безопасный зазор между открытым днищем ковша и кузовом транспортного средства, м, принимается в пределах от 0,5 до 0,7 м.

При выемке пород торцовым забоем с верхней погрузкой ширина заходки

А= (1,5 1,7)Rч.у.

4.2.Практическая часть

Взависимости от параметров экскаватора необходимо рассчитать параметры забоев экскаватора (формулы (4.1) и (4.2)).

Всоответствии с полученными значениями следует изобразить схему выемочно-погрузочных работ (выемка ведется торцовым забоем) в масштабе 1:500 с указанием всех необходимых размеров. Пример построения приведен на рис. 4.5.

После построения схемы выемочно-погрузочных работ

вмасштабе 1:500 необходимо изобразить план выемочно-погрузоч- ных работ в масштабе 1:5000 с указанием размеров в миллиметрах.

4.3.Контрольные вопросы

1.Расшифруйте название экскаватора ЭКГ-10.

2.Перечислите достоинства работы торцовым забоем.

3.Перечислите основные параметры забоев карьерных экскаваторов.

4.Дайте определение выемочно-погрузочным работам.

5.Что нужно учитывать при определении ширины рабочей площадки уступа?

27

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

5.1. Теоретическая часть

Цель данной работы состоит в освоении методики расчета производительности экскаваторов и выборе графика работы предприятия.

Выработка экскаватора за единицу времени называется его производительностью. Она определяется по объему горной мас-

сы в плотном теле, реже – по количеству горной массы и измеряется за час, смену, сутки, месяц и год (м3/ч, т/ч, м3/смену и т.д.).

Теоретическая паспортная производительность экска-

ватора 3/ч) рассчитывается по формуле:

Qп = 60Еnц,

(5.1)

где Е – вместимость ковша экскаватора по технической характеристике экскаватора, м3; nц – конструктивно-расчетное число циклов в минуту,

nц = 60/tц,

(5.2)

где tц – теоретическая (паспортная) длительность цикла экскаватора (принимается по технической характеристике экскаватора), с.

Техническая производительность экскаватора Qт – это максимально возможная производительность экскаватора данной модели в конкретных условиях его работы.

При расчете технической производительности необходимо учитывать, что фактическая длительность цикла tцф будет больше теоретической:

tцф = (1,2 1,3) tц.

(5.3)

28

Тогда техническая производительность экскаватора (м3/ч) рассчитывается по формуле:

Q

 

3600Еkн.к k

 

 

3600Е k

k

 

,

(5.4)

т

 

tцфkр.к

т.в

 

tцф

э

 

т.в

 

 

где kн.к – коэффициент наполнения ковша; kр.к – коэффициент разрыхления породы в ковше; kэ коэффициент экскавации (kэ = kн.к /kр.к); kт.в – коэффициент, учитывающий технологию выемки породы.

Значения kн.к, kр.к, kт.в следует принимать из табл. 5.1, 5.2, 5.3 в зависимости от вместимости ковша экскаватора и диаметра куска [2] (в случае отсутствия необходимой вместимости ковша экскаватора необходимо интерполировать).

Средний диаметр куска dср горной породы рассчитывается в зависимости от вместимости ковша экскаватора:

dср = (0,2 0,4)3 Е.

(5.5)

Таблица 5.1

Средние значения коэффициента разрыхления пород в ковше при выемке разрушенных пород одноковшовыми экскаваторами

Вместимость

 

Значенияkр.к присреднем диаметре куска dср, см

 

ковша

10

15

25

35

45

55

65

75

85

95

105

экскаватора, м3

4

1,35

1,4

1,53

1,65

1,82

6

1,34

1,38

1,48

1,6

1,75

1,86

8

1,33

1,36

1,43

1,53

1,65

1,78

1,9

10

1,32

1,35

1,42

1,5

1,6

1,72

1,83

1,91

 

12,5

1,31

1,34

1,4

1,46

1,55

1,66

1,77

1,86

1,95

15

1,31

1,33

1,39

1,44

1,52

1,63

1,74

1,82

1,92

1,99

20

1,3

1,32

1,37

1,42

1,49

1,58

1,68

1,78

1,86

1,93

1,99

25

1,3

1,32

1,35

1,4

1,46

1,54

1,64

1,74

1,82

1,89

1,95

35

1,3

1,31

1,33

139

1,43

1,5

1,58

1,66

1,74

1,81

1,87

40

1,3

1,31

1,33

1,38

1,42

1,48

1,55

1,62

1,71

1,78

1,84

50

1,3

1,31

1,33

1,37

1,41

1,46

1,52

1,58

1,66

1,74

1,79

80

1,3

1,31

1,32

1,34

1,38

1,41

1,45

1,5

1,56

1,62

1,69

29

Таблица 5.2

Средние значения коэффициента наполнения ковша мехлопат и при выемке разрушенных пород

Вместимость

 

Значенияkн.к при среднем диаметре кускаdср, см

 

ковша

15

25

35

45

55

65

75

85

95

105

экскаватора, м3

4

1,15

1,08

0,93

0,72

 

6

1,17

1,12

1

0,82

0,6

8

1,18

1,15

1,08

0,92

0,73

0,53

10

1,18

1,15

1,08

0,98

0,63

0,47

0,32

12,5

1,18

1,16

1,09

1

0,88

0,72

0,55

0,38

15

1,18

1,16

1,08

1,03

0,95

0,8

0,68

0,52

0,36

20

1,19

1,17

1,1

1,06

1

0,9

0,8

0,65

0,52

0,4

25

1,19

1,17

1,12

1,09

1,04

0,97

0,87

0,76

0,65

0,53

35

1,2

1,18

1,15

1,12

1,08

1,03

0,97

0,87

0,78

0,7

40

1,2

1,18

1,16

1,14

1,1

1,05

1,01

0,93

0,84

0,76

50

1,2

1,18

1,17

1,15

1,12

1,08

1,03

0,97

0,88

0,8

80

1,2

1,17

1,17

1,15

1,13

1,11

1,1

1,0

0,9

0,9

 

 

 

Таблица 5.3

Расчетные значения коэффициента kт.в

 

 

 

 

Тип

Значения коэффициентаkт.вприсреднем диаметре куска dcp, см

экскаватора

менее 35

35–60

более 60

ЭКГ-5

0,93

0,73

0,63

ЭКГ-8, ЭКГ-10

0,93

0,78

0,68

ЭКГ-12

0,93

0,83

0,73

ЭКГ-15

0,93

0,85

0,75

ЭКГ-20, ЭКГ-32

0,95

0,87

0,78

Эксплуатационная (сменная) производительность экскава-

тора (м3/смену) определяется по формуле:

 

Q= Qт Тсм kи.э,

(5.6)

где Тсм – продолжительность смены, ч; kи.э – коэффициент использования экскаватора на полезной работе.

30