Методическое пособие для практических занятий по курсу «Процессы открытых горных работ»

Практическая работа № 7. Выемка горных пород карьерными экскаваторами с погрузкой в средства транспорта. Производительность одноковшовых экскаваторов

А. Общие положения и исходные данные

Целью данной работы является изучение подходов к определению основных параметров забоев карьерных экскаваторов (высоты уступов и ширины заходки) в соответствии с технологическими свойствами пород и параметрами экскаваторов, а также освоение методики расчета производительности экскаваторов.

В соответствии указанной в варианте задания моделью экскаватора по табл.14 приложения устанавливаются численные значения всех его основных технологических параметров. В соответствии с этими параметрами определяются параметры забоев экскаватора при выемке мягких пород из массива и предварительно взорванных полускальных и скальных пород. На основе этих данных вычеркиваются схемы выемочно-погрузочных работ с указанием численных значений всех основных параметров забоев.
В заключительной части работы производится расчет производительности одноковшовых экскаваторов.


Б. Технологические параметры экскаватора

На рисунке 1:

– максимальный радиус черпания, м;
– радиус черпания на уровне стояния, м;
– максимальный радиус разгрузки, м;
– радиус разгрузки при максимальной высоте разгрузки, м;
– радиус вращения кузова, м;
– максимальная высота черпания, м;
– максимальная высота разгрузки, м;
– высота разгрузки при максимальном радиусе разгрузки, м.
В соответствии с табл.14 приложения в отчете приводится техническая характеристика указанного в исходных данных к заданию экскаватора и на схеме (рис.1) даются численные значения его основных технологических (рабочих) параметров.


В. Определение параметров забоев экскаваторов
Схемы выемочно-погрузочных работ


1. Выемка мягких пород
1.1. Выемка пород торцовым забоем с нижней погрузкой (рис.2).
- Высота уступа (забоя):
H_y ≤ , м.
- Ширина заходки:
А = (1,5 ÷ 1,7) R_чy , м.

1.2. Выемка траншейным (тупиковым) забоем (рис.3). - Высота уступа (забоя):
H_y , м.
- Ширина заходки (нижнего основания траншеи):
B^min = 2 (R_к + m), м;
B^max = 2 R_чy, м,
где m – допустимый зазор между кузовом экскаватора и нижней бровкой траншеи (m = 0,5 ÷ 0,7м).

1.3. Выемка пород торцовым забоем с верхней погрузкой (рис.4).
- Высота уступа
H_y = – (h_в + l), м,
где h_в – высота вагона и верхнего строения пути (при расчетах можно принимать в пределах 3,5 ÷ 4,1м); l – безопасный зазор между открытым днищем ковша и кузо-вом транспортного средства (l = 0,5 ÷ 0,7м).
- Ширина заходки:
А = (1,5 ÷ 1,7) R_чy

2. Выемка взорванных скальных и полускальных пород из развала
2.1. Определение параметров развала взорванной горной массы (рис.5) производится в соответствии с установленными в работе №5 параметрами буровзрывных работ по выражению:
B_p=B_о k_з + (n - 1) b, м,
где В_о – дальность перемещения породы от взрыва зарядов первого ряда, м;
k_з – коэффициент, зависящий от времени замедления при КЗВ;
n – количество рядов скважин;
b – расстояние между рядами скважин, м.

Величину В_о можно принимать по табл.15 приложения при значении высоты развала (0,7÷0,8)Н_у и коэффициенте разрыхления взорванной породы в развале k_р=1,3÷1,4. Высоту уступа в этом случае можно принимать в пределах:
Н_у = (1,0÷1,5)
Значение коэффициента, учитывающего время замедления (k_з), можно принимать, исходя из следующих данных:

t зам, мс	0	10	20	35	50	75	100
kз	1	0,95	0,9	0,85	0,85	0,8	0,8

2.2. Выемка взрывной породы одной заходкой (рис.6).

Возможна, если ширина развала удовлетворяет условию:
B_p ≤ R_чy +R_p – C₁, м;
или
B_p ≤ A, м,
где R_p – радиус разгрузки экскаватора (принимается равным
(0,8÷0,9) ), м;
С₁ – расстояние между нижней бровкой развала и осью железнодорожного пути (С₁=2,5 ÷ 3,0м).

2.3. Выемка взорванной породы двумя заходками (рис.7).
В случае, если ширина развала существенно больше ширины заходки экскаватора (В_р > R_чy + R_p - C₁), выемка развала производится двумя заходками. Желательно, чтобы при этом ширина развала не превышала двукратной шири-ны заходки экскаватора
B_p ≤ 2 (R_чy + 0,85 - C₁), м.
или
B_p ≤ 2A, м,

Ш аг переукладки пути (С) при этом будет равен ширине за-ходки экскаватора. Если ширина развала оказывается меньше дву-кратной ширины нормальной за-ходки, т.е. В_р<2(R_чy+0,85R_p^max-C₁), то тогда выемку породы возмож-но осуществлять двумя более узкими заходками, ширину кото-рых можно принимать равной половине ширины развала.