Файл: Мостков, В. М. Подземные сооружения большого сечения.pdf

породы, ч.

В знаменатель формулы (109) входит время погрузки 1 м3 породы. Это время слагается из продолжительности чистой погрузки, потерь времени на 1 м3 при обмене машин и прочих неизбежных потерь времени на 1 м3.

Л, м3/ч

Рис. 100. Зависимость эксплуатацион­ ной производительности экскаваторной погрузки в подземных условиях от емкости ковша экскаватора

Среднесменная эксплуатационная производительность погрузки может быть подсчитана по формуле

погрузки в смене, принимается 65—75%.

Среднее распределение рабочего времени внутри смены погрузки составляет: 70% погрузка; 10% ожидание порожняка и неизбеж­ ные простои; 10% вспомогательные работы; непредвиденные про­ стои, отдых, сдача и прием смены 10%.

Эксплуатационная часовая производительность экскаватора для осредненных условий может быть определена по графику (рис. 100), построенному с учетом опыта строительства подземных сооружений и отвечающему средним показателям. Следует отметить, что при научной организации труда, высокой квалификации машиниста и надлежащей кусковатости взорванной породы производительность погрузки может превышать приведенные на графике средние цифры примерно на 30—50%.

Значительное влияние на производительность погрузки оказы­ вает квалификация машиниста. В забое № 6 туннеля Ингури ГЭС (площадь поперечного сечения 82 м2) в одних и тех же условиях при работе разных машинистов экскаватора ЭП-І продолжитель­ ность погрузки автосамосвала БелАЗ-540 составила от 8 до 11 мин, т. е. разница оказалась равной до 40%.

Основными резервами повышения производительности экскава­ торной погрузки являются увеличение грузоподъемности автосамо­ свалов и сокращение времени их обмена.

В первую очередь необходимо решить вопрос выбора грузо­ подъемности автосамосвала. Неправильный выбор этой величины может привести к чрезмерным простоям автомашины или к пониже­ нию производительности экскаватора, поломки рессор и кузова автомашины в результате удара породы при разгрузке ковша экска­ ватора.

Оптимальная величина емкости (грузоподъемности) кузова авто­ машины может быть найдена из условия получения минимальной себестоимости 1 м3 породы при ее экскавации и транспортировании.

Стоимость 1 м3 погрузки и транспортировании породы

t3 — продолжительность рейса автомашины без учета времени стоянки машины под погрузкой, ч;

—продолжительность погрузки автомашины, включая под­ борку и подчистку отвала породы у забоя, ч.

Значения t3 и ti определяют по формулам:

ворот у забоя, обычно равное 0,03—0,1 ч; Пт— техническая производительность экскаватора,

Л т = (1,3-М ,4)17, м3/ч;

228

т — коэффициент, учитывающий степень использования тех­ нической производительности экскаватора (влияние грану­ лометрии породы, вида отвала и др.), тп = 0,8.

Зависимость sa от WK может быть выражена эмпирической фор­ мулой

Дифференцируя С по WK и приравнивая первую производную нулю, получаем уравнение

Поскольку вторая производная уравнения (118) оказывается положительной, значение емкости кузова автосамосвала WK, най­ денное по формуле (119), будет соответствовать минимальной себе­ стоимости погрузочно-транспортных работ.

Величина грузоподъемности автосамосвала Wr по уравнению (119) может быть определена по следующей приближенной формуле:

от производительности погрузки П и дальности транспортирования

породы L.

Переходя от производительности к емкости Ковша экскаватора в среднем можно принять следующие соотношения по данным рис. 100

229

л практических наблюдений (как отмечалось в ряде случаев произво­ дительность может быть выше на 30—50%, чем по рис. 100):

Тогда, пользуясь графиком (рис. 101), приходим к укрупненной итоговой табл. 41 по выбору оптимальной грузоподъемности авто­ самосвалов.

Рис. 101. Зависимость оптимальной грузоподъемности автосамосвала от производительности погрузки и даль­ ности транспортирования породы

\ 2 3 4 L , НМ

При двух значениях грузоподъемностей в табл. 41 следует вы­ бирать большее, если это позволяет сечение выработки. Выбор целесообразно производить для наибольшей длины забоя с тем, чтобы в процессе производства работ не менять оборудование.

Как показывают подсчеты по формуле (118) применение авто­ самосвалов оптимальной грузоподъемности по табл. 41 позволяет сократить стоимость погрузочно-транспортных работ на 10—20%.

С увеличением грузоподъемности автосамосвалов производитель­ ность погрузки растет. Хронометражные наблюдения показывают, что в определенных условиях для экскаватора ЭП-1 с автосамосва­

230

т. е. на 34%. С повышением грузоподъемности машин увеличивается и коэффициент использования технической производительности экс­ каватора. Если для МАЗ-205 он составляет 0,57, то для КРАЗ-256 он повышается до 0,67, а для БелАЗ-540 этот коэффициент доходит до 0,78, т. е. приближается к оптимальному значению 0,8—- 0,85.

При выборе типа автосамосвала рекомендуется учесть следующие положения. В выработках шириной Ь0 ^ 1,8 ZM, где Ім — длина машины, порожний автосамосвал целесообразно разворачивать своим ходом. В более узких выработках для разворота автомашин необ­ ходимо принимать специальные меры или использовать близлежа­ щие выработки или ниши. Наиболее простым средством для разво­ рота автомашин является металлический лист длиной 4—6 м, ши­ риной 2—3 м толщиной до 15 мм, укладываемый на выровненную песком почву выработки на расстоянии примерно 20—30 м от экс­ каватора. Переднюю часть машины, находящуюся на листе, оттаски­ вают от забоя лебедкой грузоподъемностью 1,5—2,5 т. Продолжи­ тельность этой операции составляет 2—4 мин. Такое решение ре­ комендуется при ширине выработки 1,8 lM Ъ0 3s 1,4 Іы.

В более узких выработках для транспортирования породы целе­ сообразно использовать думперы и самоходные вагоны челночного типа, причем последние из-за низкой скорости передвижения реко­ мендуется лишь при малой дальности возки.

Следует отметить, что у автосамосвалов, состоящих из двух частей—одноосного тягача и самосвального полуприцепа, шар­ нирно-соединенных между собой (МоАЗ-6401, «Кируна» и др.), радиус разворота минимальный, что позволяет применять их в уз­ ких выработках. На рис. 102 показан разворот автомашины «Ки­ руна» К-250 грузоподъемностью 40 т в туннеле шириной всего около

10 м.

На графике (рис. 103), составленном на основании расчетов по формуле (109) и хронометражных данных при технической произ­ водительности погрузки 60 м3/ч, показано влияние грузоподъем­ ности автосамосвала на производительность погрузки при различ­ ной продолжительности t t простоя экскаватора при обмене само­ свалов. Как следует из графика, повышение грузоподъемности наи­ более эффективно при недостатке машин и в связи с этим при дли­ тельном простое экскаватора во время обмена самосвалов. Если при простое tx = 0,5 мин производительность погрузки при переходе от МАЗ-205 к БелАЗ-540 повышается примерно на 20%, то при t j = = 2 мин это повышение составляет уже 67%.

Продолжительность обмена автосамосвалов во многом зависит от числа их в процессе погрузки породы. Обычно в туннелях исполь­ зуют не более двух-пяти машин на один экскаватор. Тем не менее, как показывают расчеты, потребное число машин оказывается во многих случаях выше.

231

Рис. 102. Схема разворота само­ свального полуприцепа в туннеле

Рис. 103. Зависимость произво­ дительности погрузки породы экскаватором от грузоподъем­ ности автосамосвалов и продол­ жительности простоя экскава­ тора при обмене автосамосвалов

Для расчета потребного числа автомашин рекомендуются графики. Но графику (рис. 104, а), в зависимости от емкости ковша экска­ ватора q и грузоподъемности автомашины W r находят продолжитель­ ность погрузки автомашины t. Зная длину туннеля L и значение t, по графику (рис. 104, 6) определяют необходимое число автома­ шин N ъ.

Число автомашин при известных параметрах погрузочно-транс­ портных работ можно определить по диаграмме путь,—время (рис. 105). Расчет сделан для конкретного туннеля шириной 10 м, пло­ щадью поперечного сечения 68 м2 с забоем длиной 6,8 км [104]. Предусмотрено, что погрузка осуществляется одной из самых

232

^г*т

30

1

Рис. 104. Номограмма для определения числа автомашин іѴа, обеспе­ чивающего бесперебойную работу экскаватора в подземной выработке

Длина туннеля, м

Рис. 105. Диаграмма путь — время для определения числа автомашин

233