Применение рудоскатов

Hз = Hр = 11 м

А = (1.5÷1.7)*Rч.у.

А – ширина заходки экскаватора, м

Rч.у. – радиус черпания экскаватора на уровне стояния, м

А = 1.7*9.04 = 15.4 м

nзах = Bр/А

nзах – количество заходок экскаватора по отработке развала

Bр – ширина развала взорванной породы, м

nзах = 45.5/15.4 =2.95

Принимаю 3 заходки экскаватора.

3. Определить часовую паспортную, техническую и эффективную производительность экскаватора (продолжительность цикла по элементам, коэффициенты наполнения, разрыхления породы в ковше, влияние технологии выемки и др.), а также сменную, месячную и годовую.

Qп = 3600*E/tц, м3/ч

Qп – часовая паспортная производительность экскаватора, м3/ч

E – емкость ковша экскаватора, м3

tц – время цикла экскаватора, с

tц=26 с

Qп = 3600*5/26 = 692.3 м3/ч

Qт = Qп*kэ*kт.в., м3/ч

Qт – часовая техническая производительность экскаватора, м3/ч

kэ – коэффициент экскавации

kэ = kн.к./kр.к.

kн.к. – коэффициент наполнения ковша

kн.к.=0.65÷0.75

kр.к. – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора

kр.к.=1.4÷1.5

kт.в. – коэффициент, учитывающий технологию выемки

kт.в.=0.7

Qт = 692.3*0.43*0.7 =208,3 м3/ч

kэ = 0.65/1.5 =0.43

Qэ = Qт*η, м3/ч

Qэ – эффективная (эксплуатационная) производительность экскаватора, м3/ч

η – коэффициент использования экскаватора во времени (зависит от количества автосамосвалов обслуживающих экскаватор):

       авто – η=0.7÷0.85

Qэ = 208,3*0.7 = 145 м3/ч

Qэсм = Qт*η*Тсм, м3/см

Тсм – длительность смены, ч

Тсм=12 ч

Qэсм = 208,3*0.7*12 =1749,72 м3/см

Qэсут = Qэсм*n, м3/сут

Qэсут – суточная производительность экскаватора, м3/сут

n – количество смен

n=2

Qэсут = 1749,72*2 = 3499,44 м3/сут

Qэмес = Qэсут*nдн, м3/мес

Qэмес – месячная производительность экскаватора, м3/мес

nдн – количество рабочих дней в месяце

nдн=23

Qэмес = 3499,44*23 =80487,1 м3/мес

Qэгод = Qэсут*N, м3/год

Qэгод – годовая производительность экскаватора, м3/год

N – количество рабочих дней в году

N=276 дней

Qэгод = 3499,44*276 = 962346 м3/год

3.2.4 Перемещение карьерных грузов

1. Тип дорожного покрытия на уступе, в капитальной траншее и на поверхности.

Шп.ч. = 2*(а+у)+х, м

Шп.ч. – ширина проезжей части при двустороннем движении, м

а – ширина кузова, м

у – ширина предохранительной полосы между наружным колесом машины и кромкой проезжей части, м

у=0.5 м

х – безопасный зазор между кузовами встречных машин, м

х = 0.5+0.005*υ, м

υ – скорость движения машин, км/ч

Шп.ч. = 2*(4+0.5)+0.8 = 9.8 ≈ 10 м

х = 0.5+0.005*50 = 0.75 ≈ 0.8 м

Вт = bк+1.5+Шп.ч.+0.5+Ш+1, м

Вт – ширина проезжей трассы, м

bк – ширина канавы, м

bк≈3 м

Ш = 2*hв, м

Ш – ширина внешнего отвала, м

hв – высота внешнего отвала, м

hв=0.7 м – < 27 т

hв=1 м – 27÷75 т

hв=1.2 м – > 75 т

Вт = 3+1.5+10+0.5+2*1+1 = 18 м

Т.к мощность грузопотока с уступа 1 млн. м3/год, то тип дорожного покрытия – переходное, гравийное.

2. Схема обмена автосамосвалов в забое.

Так как ширина заходки экскаватора А = (1.5÷1.7)*Rч.у. и встречное движение машин на уступе, то движение автосамосвала попутное тупиковое.

3.Технологический расчет автотранспорта с определением продолжительности рейса автосамосвала и его производительности.

q´ф = Vа*γ*kн/kр, т

q´ф – коэффициент использования грузоподъемности, т

Vа – объем кузова автосамосвала, м3

γ – плотность породы, т/м3

kн – коэффициент наполнения кузова

kн=1÷1.15 (до 1.2)

kр – коэффициент разрыхления породы в кузове

kр=1.5

q´ф = 21*2.6*1.075/1.5 = 39,13 т

qэ = Е*γ*kн.к./kр.к., т

qэ – масса породы в ковше экскаватора, т

Е – емкость ковша экскаватора, м3

kн.к. – коэффициент наполнения ковша

kн.к.=0.65÷0.75

kр.к. – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора

kр.к.=1.4÷1.5

qэ = 5*2.6*0.7/1.45 = 6 т

nк = q/qэ

nк – количество ковшей, разгружаемых в автосамосвал.

q – грузоподъемность автосамосвала, т

nк = 40/6 = 6,6 ≈ 7 ковшей

qф = nк*qэ, т

qф – уточненная (фактическая) масса породы, перевозимая автосамосвалом, т

qф = 7*6 = 42 т

k и.г. = qф/q

k и.г. – коэффициент использования грузоподъемности.

k и.г. = 42/40= 1,05

Tр = tп+tдв.гр.+tдв.пор.+tр+tм,  мин

Tр – продолжительность рейса автосамосвала.

tп – время погрузки автосамосвала, мин

tп =(60*q*k и.г.)/(Qэ*γ), мин

tдв.гр. и tдв.пор. – время движения автосамосвала в груженом и порожнем направлении соответственно, мин

tдв.гр.+tдв.пор. = tдв. = 2*60*Lтр.*k΄р/υср, мин

Lтр. – расстояние транспортирования, км

k΄р – коэффициент, учитывающий разгон и торможение

k΄р=1.1

υср – средняя скорость движения автосамосвала, км/ч

tр – время разгрузки автосамосвала, мин

tр=1÷1.5 мин

tм – время маневра, мин

tм=2.5÷3 мин

Tр = 4.2+2.2+1+2.5 = 9.9  мин

tп =(60*40*0.875)/(180.3*2.8) = 4.2 мин

tдв.гр.+tдв.пор.= tдв.= 2*60*0.65*1.1/40 = 2.2 мин

Qа = 60*q*kи.г./Tр, т/ч

Qа – часовая производительность автосамосвала, т/ч

Qа = 60*40*0.75/9.9 = 181,8 т/ч

Qасм = 60*Т*kи*q*kи.г./Tр, т/см

Qасм – сменная производительность автосамосвала, т/см

Т – продолжительность смены, ч

Т=12 ч

kи – коэффициент использования автосамосвала в течение смены

kи=0.9

Qасм = 60*12*0.9*40*0.75/9.9 = 1964 т/см

Qасут = Qасм*n, т/сут

Qасут – суточноя производительность автосамосвала, т/сут

n – количество смен

n=2

Qасут = 1964*2 = 3927 т/сут

Qамес = Qасут*nдн, т/мес

Qамес – месячная производительность автосамосвала, т/мес

nдн – количество рабочих дней в месяце

nдн=23

Qамес = 3927*23 = 90327 т/мес

Qагод = Qсут*N, т/год

Qагод – годовая производительность экскаватора, т/год

N – количество рабочих дней в году

N=276 дней

Qагод = 3927*276 = 1083852 т/год

Nа = (Qэсм*γ)/Qаcм, ед

Nа – количество автосамосвалов, необходимых для обслуживания одного экскаватора, ед.

Qэсм – сменная производительность экскаватора, м3/см

γ – плотность породы,

Nа = (1749,72*2.6)/1964 = 2,3  3 ед

3.2.5  Отвалообразование.

1.      Способ бульдозерного отвалообразования (перифирийное или площадное).

Так как периферийное отвалообразование обычно экономичнее вследствие меньших объемов планировочных и дорожных, чем площадное, то выбираю периферийное отвалообразование.

2. Рассчитать количество  для производительности бульдозеров и их выполнения необходимого объема работ.

Vсм = Vгод/(N*n), м3/см

Vсм – сменный объем вскрышных пород, доставляемых на отвал, м3/см

Vгод – годовой объем вскрышных пород, млн. м3

N – количество рабочих дней в году

N=276 дней

n – количество смен

n=2

Vсм = 1000000/(276*2) = 1811,59 м3/см

Vбр = Vсм*kз, м3/см

Vбр – объем бульдозерных работ на отвале, м3

kз – коэффициент, учитывающий количество породы, остающейся на поверхности отвала после разгрузки автосамосвала

q<40т         kз=0.4÷0.5

q=40÷80     kз=0.5÷0.6

q>80           kз=0.6÷0.7

Vбр = 1811,59*0.55 = 996,3 м3/см

Выбор модели бульдозера.

q<40т         W=80÷120 кВт

q=40÷80     W=120÷220 кВт

q>80           W>200 кВт

Технические характеристики бульдозера Д-275А представлена в табл. 5.

Таблица 5. Технические характеристики бульдозера.

Nбр = Vбр/Qбрсм, ед

Nбр – необходимое количество бульдозеров на отвале

Qбрсм – сменная производительность бульдозера, м3/см

q<40т          lпер=5÷7 м

q=40÷80     lпер =7÷12 м

q>80           lпер =12÷15 м

Nбр = 996,3/1600 = 0,62 бульдозеров

3. Установить параметры отвала (длину отвальных участков, их числа, общую длину отвального фронта).

Nа = (Vсм*kн*γ)/Qасм, ед

Nа – количество автосамосвалов, необходимых для сменного выполнения вскрышных работ, ед

kн – коэффициент, учитывающий неравномерность работы карьера

kн=1.2÷1.4

Qасм – сменная производительность автосамосвала, м3/см

γ – плотность породы, т/м3

Nа = (1811,59*1.3*2.6)/1964 = 3.

Nо = Nа*tр/Тр, ед

Nо – количество одновременно разгружающихся автосамосвалов

Tр – продолжительность рейса автосамосвала.

tр – время разгрузки автосамосвала, мин

tр=1÷1.5 мин

Nо = 3*1.5/9.9 = 0,47 ≈ 1 ед

lпл = Nо*b, м

lпл – длина отвального участка, м

b – ширина полосы занимаемой автосамосвалом при маневрах и разгрузке, м

b=25 м     q=40 т

b=30 м     q=120 т

lпл = 1*25 = 25 м

Количество отвальных участков равно 3.

Lф = 3*lпл, м

Lоф – общая длина отвального фронта, м

Lф = 3*25 = 75 м

3.3.       Обоснование применения рудоската

Одной из особенностью открытой разработки месторождения “Многовершинное” является то, что транспортировка руды с карьера на ЗИФ происходит сверху вниз. Перепад высот составляет 110 м. Учитывая эту особенность месторождения предлагается на транспортировке руды использовать силу гравитации, т.е. перемещение руды производить не автосамосвалами, а с помощью рудоскатов. 

Общие сведения о применении рудоскатов

На нагорных месторождениях в нашей стране и за рубежом широко применяется гравитационный перепуск горной массы проходящей по наклонной выработке, устраиваемой непосредственно на склоне горы - рудоскату. Рудоскаты представляют собой специальную горную выработку, в виде крутой траншеи, устраиваемую непосредственно на склоне. Рудоскаты рекомендуется размещать в местах поперечного сужения (перелома) рельефа, в ложе водостоков и камнепадов, в узких расщелинах - все это позволяет уменьшить объем выемки под рудо скаты. Вопросами применения рудоскатов на нагорных месторождениях занимались Лазоватский Г.А., Ильин С.А., Тымовский Л. Г.