Основы горного дела

    1.Техническая производительность экскаватора  (А_т, м³/ч)

    

 м³/ч

где Е – вместимость ковша экскаватора, м³;

Т_ц – продолжительность цикла экскавации, с;

k_э – коэффициент экскавации пород,

где k_н – коэффициент наполнения ковша;

       k_р – коэффициент разрыхления пород в ковше экскаватора.

    2.Продолжительность цикла экскавации (Т_ц, с)

    

с

где Т_ч – длительность черпания, с;

,

где d_ср – размер «среднего» куска в развале взорванной горной массы, м;

м

где Т_пов – длительность поворота экскаватора для разгрузки ковша, с; 

где b – средний угол поворота экскаватора  для разгрузки ковша, град;

     Т_р – длительность разгрузки ковша, с;

(при  Е = 1 ¸ 3 м³,  Т_р = 1,5 ¸ 2,5 с;

при Е = 3 ¸ 8 м³,  Т_р = 2,5 ¸ 2,7 с;

     при Е = 12 ¸ 20 м³,  Т_р = 2,9 ¸ 3,5 с).

    3.Сменная производительность экскаватора (А_см, м³/смену)

А_см = А_т Т_см k_и

где  Т_см – продолжительность смены, ч;

k_и – коэффициент использования экскаватора в течение смены

                                        А_см = 452,73*8*0,74 = 2680,16 м³/смену

    Суточная  производительность экскаватора (А_с, м³/сут)

А_с = А_см n_см = 2680,16*3 = 8040,48 м³/сут

где  n_см – число рабочих смен в сутках (n_см = 2-3) 

    4.Годовая производительность экскаватора (А_г, м³/год)

А_г = А_с n_г,

где  n_г – число рабочих дней в году (прил. 10).

                                             А_г = 8040,48*240 = 1929715,2 м³/год

    5.Определяется парк экскаваторов. Списочный парк экскаваторов

(N_эс, шт.)                                        

    

где П_г.м – производительность карьера по горной  массе, м³/год                                                                                         

     Рабочий парк экскаваторов (N_эр, шт.)

    

где k_рез – коэффициент резерва экскаваторов

где Т_г – число рабочих дней карьера в году (Т_г = 350 дней).

    6.2.2.6. Определяется ширина экскаваторной заходки (А_з, м):

                  При автотранспорте    А_з = (1,5¸1,7)R_ч.у ;                                         

где R_ч.у – радиус черпания экскаватора на уровне стояния, м

А_з = 1,2*10,3 = 12,36 м

    6.2.2.7. Определяется допустимая высота уступа (Н_у, м) для скальных пород

    

,

где - максимальная высота черпания экскаватора, м

                                                   . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Определение параметров транспортирования горной массы

    Карьерный транспорт предназначен для перемещения  горной массы от забоев до тупиков разгрузки. От четкой работы карьерного транспорта зависит эффективность разработки месторождения. Трудоёмкость транспортирования весьма высока, затраты на транспортирование и связаны с ними вспомогательные работы составляют 45 - 50%, от общих затрат.

    Автомобильный транспорт применяют главным  образом на карьерах малой и средней производственной мощностью с грузопотоком до 15 млн. в год.

    Конструкция автосамосвалов должна максимально учитывать особенности работы в карьерах стеснённых условиях, короткие расстояния и затяжные подъёмы и спуски. Наилучшее использование по времени экскаваторов и самосвалов обеспечивается только при определённых соотношениях объёма экскаваторного ковша и объёма кузова машины.

    Экскаваторы используются лучше при их совместной работе с большегрузными автосамосвалами, когда число операций по обмену машин наименьшее.

    Рациональное  отношение объёма кузова машины к  объёму ковша экскаватора изменяется в зависимости от типа экскаватора, грузоподъёмности машин и длины откатки в диапазоне 4-10.

    Достоинства автотранспорта: гибкость, маневренность  и взаимо- независимость работ автосамосвалов, что упрощает схемы движения, допустимый радиусом до   15  м,  подъём  и уклон  до  80%,  меньше  сроки  и затраты  на строительство карьера.

    Недостаток  автотранспорта: высокая стоимость  большегрузных машин, а также больше эксплутационные расходы, жесткая зависимость от климатических условий и состояния автодорог. 

Техническая характеристика автосамосвала  БелАЗ-7549 

 
 
 

    1.Определение производительности автосамосвала (Q_a, т/смену)

    

где Т_см – продолжительность смены, мин; Т_см = 8 ч

         q – вес груза в кузове автосамосвала, т;

        k_и – коэффициент использования сменного времени;

   – продолжительность транспортного цикла автосамосвала, мин;

       N_p – количество рейсов автосамосвала в течение смены.

    Продолжительность транспортного цикла ( , мин)

= t_о + t_п + t_д + t_м.п + t_м.р + t_р

где    t_о – продолжительность ожидания погрузки, мин (t_о » 0,5t_п=2,04);

         t_п – продолжительность погрузки автосамосвала, мин;

         t_д – продолжительность движения автосамосвала в грузовом и порожняковом направлениях, мин;

        t_м.п – продолжительность маневровых операций при установке

 на  погрузку, мин;  t_м.п = 0,64

         t_м.р – продолжительность маневровых операций при установке

 на  разгрузку, мин;  t_м.р  = 0,69

         t_р – продолжительность разгрузки, мин.   t_р = 1,00

    Расчеты выполняются в  следующей последовательности:

    

где – продолжительность цикла экскавации, с (см. лаб. работу № 6);

       – количество циклов экскавации при загрузке автосамосвала.

                                   

Расчет  количества циклов экскаватора по грузоподъемности:

где q_a – грузоподъемность автосамосвала, т; q_a = 80 т

      k_р – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора; k_р = 1.35

       g – плотность пород в целике, т/м³. g = 2,1 т/м³

        k_н = 0.95 

        

                                          

    исходя из вместимости кузова автосамосвала с «шапкой»:

    

    

где – вместимость кузова автосамосвала с «шапкой», м³.

    Затем сравниваются значения n_ц, вычисленные по формулам (7.5) и (7.6), выбирается меньшее ( ) и округляется до целого числа в большую сторону ( ).

    

    Вес груза рассчитывается (q, т)

    

 т

    Осуществляется  проверка

    q £ 1,1q_a,

где q_a – грузоподъемность автосамосвала, т.

q £ 1,1*80 = 88, следовательно q = 70,93 т.

    2.Производится расчет времени движения автосамосвала в грузовом и порожняковом направлениях (t_д, мин)

    

где  L – расстояние транспортирования горной массы, км; L = 4 км

    v_ср.т – средняя техническая скорость движения автосамосвала по трассе, км/ч;

    v_ср.т  определяется в зависимости от заданного расстояния транспортирования (L, км) и высоты подъема горной массы (Н_п, м) v_ср.т  = 19.2

                                                   с.

    3.Производится расчет  .  При этом  t_м.п,  t_м.р и t_р  принимаются для выбранной модели автосамосвала.