Выбор горно-транспортного оборудования

4.5.1. Выбор типа и модели выемочно-погрузочной машины

На основе заданных объемов горных работ, режима предприятия, производительности машин и механизмов, рассчитывается необходимое количество горно-транспортного оборудования, требуемого для производства буровзрывных, вскрышных, добычных и отвальных работ.

Решение поставленных задач следует начинать с выбора типа и модели выемочно-погрузочной машины, что позволит установить для последующих расчетов один из важных конструктивных элементов открытой разработки - высоту уступа.

Конкретная модель экскаватора выбирается с учетом заданного годового объема работ и физико-механических свойств пород вскрыши. Так, например, для полускальных пород с коэффициентом крепости по шкале М.М. Протодьяконова до 6-й плотности пород порядка 2,5 - 2,8 т/м³ при годовом объеме работ до 2,5 млн. м³ можно выбрать экскаватор ЭКГ-5 А.

Соответственно при годовых объемах работ от 3 до 5 млн. м³ можно рекомендовать экскаватор ЭКГ-5А, от 5 до 7 млн. м³ - экскаватор ЭКГ-8И, а более 7-8 млн. м³ - экскаватор ЭКГ- 2,5 или ЭГ-12. Необходимо учесть, что данные рекомендации не являются обязательными для любых условии открытой разработки, где может, например, учитываться целесообразность размещения на каждом рабочем горизонте не более одного экскаватора. По рабочим параметрам принятой модели экскаватора устанавливается высота уступа и ширина экскаваторной заходки в развале взорванной породы. При однорядном и двухрядном взрывании высота уступа принимается такой, чтобы высота развала после взрыва, т. е. фактическая высота забоя экскаватора, не превышала его максимальной высоты черпания по технической характеристике. Если учесть, что высота развала обычно колеблется в пределах 0,7-0,9 высоты уступа, то исходная высота уступа до взрыва может приниматься в среднем равной 1,25 максимальной высоты черпания экскаватора.

При погрузке в автосамосвалы ширина экскаваторной заходки в развале взорванной породы может приниматься равной радиусу черпания экскаватора на горизонте установки, что принято в основу установления паспортной производительности экскаватора. При погрузке в вагоны железнодорожного транспорта ширина экскаваторной заходки принимается в пределах 1,5-1,7 радиуса черпания экскаватора на горизонте установки, чтобы уменьшить число перемещений забойных путей в карьерном поле.

4.5.2. Расчет параметров выемочно-погрузочных работ

Проектирование выемочно-погрузочных работ осуществляют по двум направлениям:

· выбирается схема отгрузки развала взорванной породы продольными или поперечными заходками с холостым обратным ходом;

· определяется число проходов экскаватора по развалу, указываются места установки автосамосвалов;

· определяется количество экскаваторов, необходимое для для обеспечения заданного годового объема работ по вскрыше.

4.5.2.1. Выбор экскаватора

Показатель П_р – трудности разрушений

Показатель П_э – трудности экскавации

Коэффициент крепости f по М.М. Протодьяконова

Высота уступа h_у – принятая, предварительно определяют принимаемый тип карьерного экскаватора.

Техническая характеристика принятого экскаватора

Емкость ковша экскаватора Е, м³

Радиус черпания на уровне стояния R_ry, м

Мах высота черпания Н_{r max} , м

Паспортная продолжительность цикла Т_ц , сек

Масса экскаватора Р, m и т.д.

4.5.2.2. Определение параметров забоя

а) высота уступа в мягких породах h_у H_{r max};

б) ширина забоя В_з.э.= (1,5 1,7)R_ry в мягких породах;

в) В_з.э.= (1,3 5)h_ry - в случае разрыхленных скальных пород определяется шириной развала, который отрабатывается несколькими заходками.

4.5.2.3. Расчет производительности экскаватора

а) паспортная производительность (теоретическая производительность):

П_э.т. = 60*Е*n_k, _м³/час (4.24)

Е – емкость ковша (выбранного в разделе 6.1.), м³;

n_k – число ковшей, разгружающихся в минуту;

Т_ц – паспортная (теоретическая) продолжительность цикла, сек;

, м³/час

б) техническая производительность экскаватора:

, м³/час (4.25)

Т_ц.р. – расчетная продолжительность цикла экскаватора, с;

к_э – коэффициент экскавации;

к_з – коэффициент забоя; для ориентировочных расчетов

к_з =0,85 0,9

Значение к_р.к., к_н.к. и к_э принимается по таблице 3.5 (Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР)

Значение Т_ц.р. по таблице 3.6. там же или по формуле:

Т_ц.р.=t_r+t_n.p.+t_n.з.+t_p,

t_r – продолжительность черпания, сек;

t_n.p – продолжительность поворота экскаватора, сек;

t_n.з – продолжительность поворота к забою, сек;

t_p – время разгрузки ковша, сек;

Определяется хронометражем и зависит от свойств разрабатываемой породы.

в) Сменная производительность экскаватора:

, м³/смен (4.26)

Т_см – продолжительность смены, час;

к_и.э. – коэффициент использования экскаватора во времени по таб. 3.7. (Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР).

г) Годовая производительность экскаватора:

(4.27)

N_дн – число дней работы экскаватора в году:

- при работе с общими выходными N_дн =240 250 дней;

- при работе по непрерывному графику N_дн =280 290 дней;

n_см – число рабочих смен в сутки (для расчета принимать n_см =3 с продолжительностью 8 часов).

4.5.2.4. Определение парка экскаваторов

Количество единиц рабочего парка экскаватора:

(4.28)

V_г.м. – объем гонной массы, экскавируемой в течении года, м³;

П_э.г. – производительность экскаватора годовая, м³;

Количество единиц инвентарного парка экскаваторов:

N_э.ин. =1,25*N_р.э. (4.29)