Отвалообразование вскрышных пород

Расчёт средств механизации бульдозерных отвалов включает определение годовой производительности вскрышных работ П_ВГ, сменной производительности бульдозерного отвала Q_{б, типа бульдозера ДЗ, тягового расчёта бульдозера, его часовой производительности и числа бульдозеров.}

Годовая производительность по вскрыше (м³/год) определяется по выражению.

(6.1).

где: — годовая производительность карьера по полезному ископаемому, м³ /год;

к_вс =3,45 — коэффициент вскрыши.

Сменная производительность карьера по вскрыше (м³/см).

(6.2).

где: К_н=1,3 — коэффициент неравномерности работы карьера по вскрыше, учитывающий пиковые нагрузки;

Т_Г =777 — число рабочих смен в году, зависящее от режима работы карьера.

Сменная производительность (м³/см) бульдозерного отвала определяется по формуле.

(6.3).

где: к_зав=0,5 — коэффициент заваленности разгрузочной площадки.

Для обеспечения расчётной производительности бульдозерного отвала и определения для этого потребного инвентарного парка бульдозеров, необходимо, прежде всего, произвести выбор типа машины.

Основным критерием при выборе бульдозера является уровень сменной производительности отвальных работ. Чем больше эта производительность, тем более высокий должен быть тяговой класс выбираемого бульдозера.

Для оценки работоспособности бульдозера необходимо произвести тяговой расчёт, т. е. выяснить, подходит ли для условий отвальных работ принимаемый тип бульдозера.

Из представленных типов бульдозеров (табл. 6.1) используется бульдозер ДЗ-60ХЛ.

Таблица 6.1 Технические характеристики бульдозеров.

Примечание: 1. БН, БП — бульдозеры с неповоротным и поворотным отвалами, 2. Г — гидравлическое управление. 3. ГВ, В — смешанное гидравлическое и винтовое и только винтовое регулирование положения отвала для изменения угла резания Объем призмы волочения определяется.

(6.4).

где: K_n — коэффициент призмы волочения;

L=5,58 — длина отвала, м;

H=1,42 — высота отвала, м, табл. 6.1.

Значение K_n в зависимости от отношения высоты отвала H и его длины L и вида породы приведены ниже:

Расчёт производительности бульдозера, рабочего и инвентарного парка машин для ведения отвальных работ Теоретическая производительность бульдозера (м³/ч) определяется по следующей зависимости:

(6.5).

где: V_в=8 — теоретический объем призмы волочения, м³;

Т_ц — время цикла, равное сумме затрат времени на копание (резание) (t_p), перемещение (t_n), холостой пробег (t_x), технологическое маневрирование (t_T) (подъем или отпускание отвала) и переключение скоростей (t_c), зависящее от соответствующих скоростей V_i движения выемочно-транспортирующей машины на отвале, с.

(6.6).

Время резания определится, табл. 6.2.

(6.7).

где: l_p=8 — длина пути при резании, м;

V_p =0,82- скорость бульдозера при резании, м/с. табл. 6.3.

Время перемещения определится по выражению.

(6.8).

где: l_n=40 — длина пути перемещения породы бульдозером, м;

V_n =0,82 — скорость перемещения породы, м/с, табл. 6.3.

Таблица 6.2 Продолжительность копания и переключения передач при изменении скорости движения бульдозеров.

Таблица6.3 Средние скорости движения бульдозеров при копании, перемещении с грузом, при движении порожняком и при технологическом маневрировании.

Время холостого пробега t_x т. е. обратного пробега определится.

(6.9).

где: l_o — длина обратного пробега, м; V_o =1,95- скорость обратного хода, м/с табл.6.3.

Время технологического маневрирования.

(6.10).

где: t_o=1,5 — время отпускания отвала, с;

t_пов — время поворота бульдозера (t_пов0 с), с. (при отсутствии поворота).

Время переключения скоростей (передачи), t_c10,2 с.

Техническая производительность (м³/ч) определяется по выражению:

(6.11).

где: k_H — коэффициент наполнения теоретического объёма призмы волочения;

(6.12).

где: d₁ — коэффициент пропорциональности (d₁=0,65 для связанных пород);

L — длина отвала бульдозера, м;

H — высота отвала бульдозера, м; k_p=1,7 — коэффициент разрыхления горных пород.

.

Эксплуатационная сменная производительность (м³/смену) бульдозера при сталкивании породы под откос определяется по выражению.

(6.13).

где: k_в =0,82 — коэффициент использования сменного времени бульдозеров;

Т_см =7 — время смены, ч/смену.

Сменная производительность бульдозера на планировочных работах (м³/смену).

(6.14).

где: F — площадь, спланированная за один проход бульдозера, м²;

L_уч=10 — длина участка, планируемого за один проход, м;

V_б =0,82 — скорость движения бульдозера при планировочных Работах, табл.6.3.;

t_пов=0 — время поворота бульдозера, с.

Площадь, спланированная за один проход бульдозера (м²).

(6.15).

где L — длина отвала бульдозера, м; =27 — угол установки отвала относительно продольной оси бульдозера, град.

Число бульдозеров, занятых на укладке породы под откос и планировке в течение смены.

(6.16).

где Q_бсм — сменная производительность бульдозерного отвала, м³/смену;

V_s — сменный объем планировочных работ, м^3/смену.

Инвентарный парк отвальных бульдозеров.

(6.17).

где: _р= 0,8 — коэффициент резерва.

Для осуществления зачистки уступов после взрыва, на каждый горизонт необходимо ещё по одному бульдозеру. На начальной стадии для зачистки понадобится 2 бульдозера.