II. Технология выемочно-погрузочных работ на карьере

Исходные данные:

¨ Характеристика разрабатываемых пород – известняки;

¨ Коэффициент крепости по М. М. Протодьяконову – 6-8;

¨ Объёмная масса пород – 2,6 т/м³;

¨ Способ подготовки горной массы – буровзрывной;

¨ Высота уступа – 10 м;

¨ Угол откоса уступа – 70°;

¨ Средний размер куска – 0,30 м;

¨ Вид транспорта – автомобильный;

¨ Грузоподъёмность автосамосвала – 40 т;

¨ Схема подачи транспортных средств – тупиковая;

¨ Годовой объём вскрышных работ – 2,0 млн. м³;

¨ Число рабочих дней в году – 200.

Экскавируемость взорванных вскрышных пород.

Показатель трудности экскавации разрушенных пород определяется по эмпирической формуле:

где γ=26 Н/дм³ – плотность известняка;

g=9,81 м/с² – ускорение свободного падения;

d_ср=0,3 м – средний размер кусков разрушенной породы;

К_р=1,27 – коэффициент разрыхления породы в развале;

МПа;

МПа;

МПа,

где σ_сж, σ_р, σ_сдв – соответственно пределы прочности на сжатие, растяжение и сдвиг;

· ЭКГ – экскаватор электрический, на гусеничном ходу. Прямая карьерная лопата используется на мягких, плотных и разрыхленных (полускальных и скальных) породах, при погрузке пород в отвал и транспортные сосуды, установленные на уровне стояния экскаватора или на вышележащем уступе, а также при проходке траншей и на отвальных работах.

· ЭШ – экскаватор шагающий. Драглайн применяется на лёгких, средней крепости или взорванных крепких породах, как с нижним так и с верхним черпанием при бестранспортной системе разработки, при работе на отвалах, при переэкскавации горной массы, при погрузке в транспортные сосуды или в бункер, при строительстве карьеров и проходке траншей.

· ЭГ – экскаватор карьерный гидравлический, на гусеничном ходу, прямая лопата.

· ЭГО – экскаватор карьерный гидравлический, на гусеничном ходу, обратная лопата. Обратная лопата применяется на тех же породах, что прямая лопата, при черпании ниже уровня его стояния и погрузке в транспортный сосуд, расположенный на нижележащем уступе или на уровне стояния экскаватора и при проходке траншей.

Буквы А, И, М, С, добавленные к названию, обозначают модификации экскаваторов; Ус – экскаватор с удлинённым рабочим оборудованием для погрузки транспорта, расположенного на уровне стояния экскаватора; У – экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для верхней погрузки.

Исходя из способа подготовки горных пород, вида транспорта, годового объёма вскрышных работ, высоты уступа, среднего размера куска, расчёта экскавации и вышесказанного выбираем ЭКГ-8УС.

Техническая характеристика ЭКГ-8УС:

§ Вместимость ковша – 8 м³;

§ Масса ковша – 14,4 т;

§ Расчётное время цикла – 28 с;

§ Максимальное усилие на подвеске ковша – 780 кН;

§ Длина стрелы – 16,5 м;

§ Ход рукояти – 4,75 м;

§ Максимальный радиус копания на уровне стояния -13,5 м;

§ Максимальный радиус копания – 19,8 м;

§ Максимальная высота копания – 17,6 м;

§ Максимальный радиус разгрузки – 17,9 м;

§ Максимальная высота разгрузки – 12,5 м;

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

§ Рабочая масса с ковшом – 405 т.

Ширина тупикового забоя:

где, R_к.у=13,5 м – максимальный уровень копания на уровне стояния;

h_у=10 м – высота уступа;

α=70° - угол откоса уступа.

Расчет производительности экскаватора.

Теоретическая производительность экскаватора ЭКГ-8УС в разрыхленной массе определяется по формуле:

м³/ч,

где Е=8 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,

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;

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,

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,

где n_см=3 и N_д=200 – соответственно число рабочих смен в сутки и число рабочих дней экскаватора в году.

Число экскаваторов:

,

где V_г=2000000 м³ – годовой объём вскрышных работ.