Определение производительности бурового станка
Сменная производительность равна
Рсм = Тсм - Тпз – Тлн / То+ Тв, м/смену, (3.19)
где Тсм – продолжительность смены, час.;
Тпз – время на подготовительно заключительные операции в течении смены, час; ( принимается 0, 5час);
Тлн – время на личные надобности, час; (принимается 0,2час.);
Тв – время на выполнение вспомогательных операций, приходящееся на 1 м скважины, час. (принимается 0,05 час.);
То – время на выполнение основных операций, приходящееся на 1 м скважины, час;
То = 1/ Vб, час, (3.20)
где Vб – скорость бурения скважины, м/час
принимается для станков ударно-вращательного бурения 6-9 м/час;
для станков вращательно-ударного бурения 15-18 м/час;
для станков вращательного бурения 16-30 м/час.
Суточная производительность бурового станка :
Рсут = nсм Рсм, м/сутки; (3.21)
где nсм - число смен в сутках,
Годовая производительность бурового станка:
Р год = nгод Рсут, (3.22)
где nгод - число смен в году.
Определение необходимого количества буровых станков
Рабочий парк:
Νрс = Vбг /Ргод, (3.23)
где Vбг – годовой объем бурения, м3/год.
Vбг = Vб / η, м3/год, (2.24)
где Vб – объем пород, подлежащих бурению, м3/год,
η – выход горной массы с 1 м скважины, м3
18
η = а в hу/Lскв, (3.25)
Инвентарный парк буровых станков:
Nис = Nрс f, (3.26)
где f - коэффициент резерва ( 1,-1,25)
Расчет элементов систем разработки.
Расчет заключается в определении высоты уступа, ширины заходки, углов откоса уступа и параметров места расположения экскаватора.
Параметры забоя.
При разработке мягких пород (в том числе угля) мехлопатами с нижней погрузкой:
Высота уступа определяется:
- Максимальная по условию предупреждения образования нависей и козырьков
hуmax £ Нч max , м (4.1)
- Минимальная по условию наполнения ковша экскаватора
hуmin ³ 2/3 Н нв, м (4.2)
где Н нв - высота напорного вала экскаватора, м (принимается по габаритным размерам экскаватора).
Ширина заходки экскаватора
Аэ = 1,5 Rчу, м; (4.3)
Углы откоса уступа
- устойчивый aу = 35-45°;
- рабочий a = 70-80 °
При разработке взорванных пород мехлопатами с нижней погрузкой:
Высота уступа в массиве коренных пород:
hу£ 1,5 Нч max, м (4.4)
Высота уступа в развале:
hу = Нр £ Нч max, м (4.5) 19
Где Нр - высота развала, м
Ширина заходки экскаватора в массиве:
(4.6)
А = Вр, м
Ширина заходки в развале:
Аэ = (1,5 - 1,7) Rчу, м; (4.7)
Углы откоса уступа массиве коренных пород:
- устойчивый aу = 60°;
- рабочий aр = 75°.
Углы откоса уступа в развале:
- устойчивый aу = 35-40°;
- рабочий aр = 50°.
Параметры торцевого забоя при разработке горной массы драглайном при установке его на кровле уступа.
Высота уступа: hу ≤ Нч (угол наклона плоскости забоя к горизонту β =30-60⁰);
Ширина заходки экскаватора;
Аэ = Rч (sin φ1+ sin φ2), м (4.8)
где φ1 , φ2 – углы поворота драглайна от оси его хода, соответственно в сторону массива и выработанного пространства , (примерно 30-45⁰).
При работе в отвал φ1 = 0, тогда
Аэ = Rч sin φ1, м (4.9)
Углы откоса уступа:
по наносам aр =60⁰, aу = 40⁰,
по взрывным породам aр =50⁰ , aу = 35-40⁰,
по коренным породам aр = 75⁰, aу = 60⁰.
4.2. Параметры рабочей площадки:
Ширина рабочей площадки по наносам (по углю) и по буровзрывным породам при работе с автомобильном и ж/д транспортом представлены на рис.4.1 и рис.4.2
20
Рис.4.1 Ширина рабочей площадки по наносам и взорванным породам при работе с автомобильным транспортом.
Рис.4.2 Ширина рабочей площадки по наносам и взорванным породам при работе с ж/д транспортом.
21
где С – берма безопасности , м (С ≥ 3м);
П – ширина рабочей площадки для размещения дополнительного оборудования, м ( принимается П=5-6 м);
Т – ширина транспортной полосы:
для автомобильного транспорта Т = 7м;
для железнодорожного транспорта Т = 5м;
Z – расстояние от нижней бровки развала или уступа до транспортной полосы, м (Z = 2,5-3,5 м);
Вр – ширина развала, м.
4.3. Определение производительности экскаватора.
4.3.1.Паспортная производительность экскаватора:
Qп =3600 E / tц, м3/ч, (4.10)
где E – вместимость ковша экскаватора, м3;
tц – паспортная продолжительность цикла экскавации, сек.
4.3.2. Техническая производительность экскаватора:
Qтех = 3600 Е Кз Кэ / tц, м3/ч, (4.11)
где Кз – коэффициент влияния параметров забоя, (для торцевого забоя Кз = 0,9, для тупикового Кз = 0,8).
Кэ – коэффициент экскавации;
tц – продолжительность цикла экскавации в конкретных горно-геологических условиях.
Коэффициент экскавации представляет собой выражение:
Кэ = Кн /Кг, (4.12)
где Кн – коэффициент наполнения ковша;
Кр – коэффициент разрыхления породы.
Таблица 4.1 Значение коэффициентов технической производительности
| Категория пород по блочности | Расчетная плотность горной массы в цикле, кг/м3 | Коэффициент разрыхления горной массы, Кр | Коэффициент наполнения ковша, Кн | Коэффициент экскавации мехлопаты, Кэ |
| 1 | 1600 | 1,15 | 1,05 | 0,91 |
| 2 | 1800 | 1,25 | 1,05 | 0,84 |
| 3 | 2000 | 1,35 | 0,95 | 0,70 |
| 4 | 2500 | 1,50 | 0,90 | 0,60 |
| 5 | 3500 | 1,60 | 0,90 | 0,56 |
22
Время цикла можно принять паспортное.
4.3.3. Эксплуатационная производительность экскаватора:
Сменная производительность,
Qсм =Qчас Tсм Kи, м3/см (4.13)
где Тсм – продолжительность смены, час;
Ки – коэффициент использования экскаватора в течении смены, (табл. 4.2)
Таблица 4.2 Значение Ки
| Вид транспорта | Схема подачи транспорта | Ки |
| Железнодорожный | Тупиковая Сквозная | 0,55-0,65 0,7-0,8 |
| Автомобильный | Тупиковая Кольцевая Сквозная | 0,6-0,65 0,7-0,75 0,75-0,85 |
Суточная производительность,
Qсут = Qсм n, м3/сут., (4.14)
где n – количество рабочих смен в течении суток.
Месячная производительность ,
Qм = Qсут Nм, м3/мес, (4.15)
где Nм – количество рабочих дней в месяц.
Годовая производительность,
Qгод = Qсут Nгод, м3/год, (4.16)
где Nгод – количество рабочих дней в году.
4.4. Необходимое количество экскаваторов в работе (рабочий парк):
Nрэ = Vгм / Qгод, (4.17)
где Vгм – годовой объем горной массы карьера, перерабатываемой экскаваторами, м3/г.
4.5. Инвентарный парк экскаваторов:
Nиэ = Nрэ f, (4.18)
23
где f – коэффициент резерва экскаваторного парка (принимается 1,2-1,4).