Файл: Егурнов, Г. П. Выбор оптимальной мощности угольных и железорудных карьеров.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
которой вдвое превышает затраты по этой статье для отечествен ных электровозов 1У-КП-1, включенных в стоимость машино-смены.
Из формул (61) и (62) видно, что с уменьшением числа вагонов п в составе его производительность будет возрастать, а стоимость транспортирования 1 м3 горной массы — снижаться. Исследуем влияние этого фактора на технико-экономические показатели ра боты транспорта при nQB= const, но с переменными QB, т.е. при ра боте электровозов данного типа с различными моделями думпка ров, выпускаемых отечественной промышленностью. В табл. 20 при
ведены значения |
п, Я вло и ст, рассчитанные по формулам |
(61) |
и |
||||
(62) для тех же условий, |
что и в табл. 19, только в данном примере |
||||||
(const = 90 мин, а гр = const = 20%о. |
|
|
|
|
|
||
|
Величина Нвлс и ств функции от п |
Т а б л и ц а |
20 |
||||
|
|
|
|
||||
|
Р , т |
|
Грузоподъемность думпкара, т |
|
|
||
Показатели |
|
|
|
|
|
|
|
|
*сц’ |
50 |
60 |
80 |
95 |
180 |
|
|
|
|
|||||
п |
150 |
18 |
14 |
12 |
10 |
6 |
■ |
nQB, м3 |
410 |
420 |
420 |
420 |
480 |
||
Я влс, м3/смену |
|
1000 |
1090 |
1140 |
1150 |
1320 |
|
сх, коп. |
|
13,3 |
10,9 |
10,0 |
9,2 |
7,7 |
|
п |
80 |
10 |
7 |
6 |
5 |
3 |
|
nQs, м3 |
220 |
210 |
220 |
210 |
240 |
|
|
я влс, мЗ/смену |
|
700 |
710 |
730 |
740 |
840 |
|
сх, коп. |
|
11,7 |
10,1 |
9,3 |
8,9 |
7,0 |
Как видно из данных табл. 20, производительность состава Я влс при уменьшении числа думпкаров в составе увеличивается, причем это увеличение при использовании думпкаров сравнительно неболь шой грузоподъемности в основном не очень большое — 6—11,5% и только при применении думпкаров большой грузоподъемности оно становится значительным. Это объясняется тем, что емкость состава при применении думпкаров небольшой емкости примерно постоянна, в то время как у мощных думпкаров она изменяется в значительных пределах.
Затраты на транспортирование 1 м3 горной массы с уменьшением числа думпкаров в составе снижаются, причем темпы снижения более значительны у думпкаров небольшой и средней грузоподъем ности— 24—31% (при уменьшении числа думпкаров примерно в два раза).
Из приведенных в табл. 20 данных можно сделать следующие выводы:
наиболее экономичная работа транспорта достигается при при менении думпкаров большой грузоподъемности;
71
оптимального числа думпкаров в составе не существует (при увеличении числа их в составе величина ст все время растет, а при уменьшении снижается), но для улучшения технико-экономических показателей работы транспорта и карьера в целом целесообразнее применять думпкары большой грузоподъемности, так как в этом случае число последних в составе будет меньше, а следовательно,
ипоказатели работы лучше.
Кэтим выводам молено прийти таклее, исследуя в общем виде
уравнение (61) на экстремум. Для ответа на вопрос, при каких значениях п и QB величина Нвлс принимает оптимальное значение,
^ |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
дНВлс |
дНвпс |
|
необходимо взять первые производные — -г----- и — |
---- и при |
|||||||||||
равнять их нулю: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вле |
Т |
|
п (t |
|
+ 1 |
п) |
|
|
||
|
д Н |
см |
|
Vconst |
|
1 |
раз / |
= 0; |
(63) |
|||
|
дп |
^const + |
Qan |
|
*раз'‘ |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Hi |
|
|
|
|
|
|
дНкл |
|
|
|
Oe^const |
|
|
(64) |
||||
|
dQB |
^const |
|
Qan |
+ |
|
|
|||||
|
|
раз' |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Hi |
|
|
|
|
|
Эти равенства возможны, если |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
T ' c m M ' (^const“К^раз^О |
|
|
|||||||
отсюда |
|
|
Qb^c(nst |
|
0, |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
и « = |
|
*раз |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Q B= |
|
0 |
и |
Q b = |
0 . |
|
|
||
Следовательно, |
при |
вещественных |
значениях п и |
QB (0< п < |
||||||||
< « т а х и |
0 < Q B < |
Q b max) производительность |
локомотивосостава |
Нвле и стоимость транспортирования ст экстремума не имеют.
§ 2. Бестранспортные системы разработки
При разработке месторождений с непосредственной перевалкой породы в выработанное пространство имеет место строгая зависи мость между высотой отрабатываемого уступа, шириной экскава торной заходки и параметрами экскаватора.
Простые системы без переэкскавации
В ы с о т а п о р о д н о г о у с т у п а Н, отрабатываемого в вы работанное пространство, определяется в зависимости от типа экс каватора и схемы работы из выражений:
72
для механической лопаты (рис. 19) |
|
|
||
//= (/?„ — С\ — b — h ctg"(— d\ — 0,25А) |
; |
|||
для драглайна по схеме № 1 (рис. 20) |
|
|
||
|
Rp — Ь— С\ — а \ — / 2 |
— h ctg f — 0,25Л |
|
|
^ |
kp Ctg р + |
Ctg ф |
~ |
’ |
для драглайна по схеме № 2 (рис. 2 1) |
|
|
||
[ г |
Rp — Ь — с\ — / 2 — h ctg f — 0.25Л + |
Нв ctg ф |
||
|
kp Ctg Э+ |
Ctg ф |
|
|
(65)
( 66)
(67)
Высота уступа не должна превышать при работе механических лопат величину Нч (высоту черпания) на мягких породах и 1,5 Я , на крепких породах и при работе драглайнов — Яч (глубину черпа ния экскаватора).
Рис. 19. Схемы работы механической лопаты (простая)
Рис. 20. Схема работы драглайна при установке его на кровле уступа (простая)
73
В ы с о т а в н у т р е н н е г о о т в а л а Н0 определяется |
по фор |
муле |
(68) |
# о=& р//+0,25Л tgp. |
|
Величина Н0 не должна превышать Hp+ h. |
|
Рис. 21. Схема работы |
драглайна при установке его на предуступе |
|
(простая) |
Ши р и н а з а х о д к и |
А при вскрышных работах с применением |
механических лопат может изменяться от нуля до максимального значения, определяемого из выражения
Лтах= /?ч. y - r + /ZyC tga - 0,8 . |
(69) |
Эта зависимость выведена из условия, что расстояние между вскрышной и добычной заходками должно быть не меньше вели чины h(ctgy — ctg р) +ci + b + r — hy ctg a + 0,8 (для обеспечения возможности холостых переходов экскаваторов из одного участка карьера в другой и врезки вскрышной машины в торце карьера в новую заходку без ограничения поворота).
Ширина заходки, рассчитанная по формуле (69), для отечест венных экскаваторов — механических лопат, применяемых при экс кавации вскрышных пород в отвал, составит: для ЭВГ-15—11 —
14 м, для ЭВГ-35/65—23—26 м. |
разработки |
(рис. 22) угол пово |
В рассматриваемых системах |
||
рота экскаватора 6 будет всегда |
больше 90° |
и будет составлять |
0 = 9О°+фс. Угол фс определится |
по формуле |
(8), значения угла |
поворота экскаватора в сторону отвала в данном случае определя ются принятой шириной заходки и радиусом черпания экскаватора на уровне стояния. Угол а рассчитывается по формуле
a=arcsin |
А |
(70) |
Лч. у |
В табл.. 21 приведены значения углов 0 и ф0 для различных моделей отечественных экскаваторов—механических лопат.
|
|
|
Значения углов 0 и ip |
|
Т а б л и ц а 21 |
|||
|
|
|
|
|
||||
Экскаватор |
|
а |
*С |
0 |
|
R4.y м |
А, М |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ЭВГ-6 |
33° 30' |
48°30' |
138°30' |
21,6 |
10 |
|||
ЭВГ-15 |
18 |
|
38 |
25 |
128 |
25 |
21,6 |
15 |
31 |
30 |
46 |
00 |
136 00 |
20,5 |
10 |
||
ЭВГ-35/65 |
36 |
51 |
40 |
141 |
40 |
37,0 |
15 |
|
|
27 |
20 |
43 |
45 |
133 |
45 |
37,0 |
20 |
|
19 |
|
36 |
35 |
126 |
33 |
37,0 |
25 |
В данном случае, как это видно из табл. 21, с увеличением ширины заходки угол поворота экскаватора 0 на разгрузку умень шается, причем при применении экскаватора ЭВГ-6 с увеличением
ширина заходки в |
1,5 раза |
он уменьшается на 7%, при использова |
||||||
нии |
экскаватора |
ЭВГ-35/65 с |
увеличением ширины заходки |
|||||
в 1,67 |
раза — на 10,5%. |
Следо |
|
|||||
вательно, с увеличением шири |
|
|||||||
ны |
отрабатываемой |
заходки |
|
|||||
будет |
возрастать |
производи |
|
|||||
тельность |
экскаватора |
и сни |
|
|||||
жаться |
себестоимость |
выемки |
|
|||||
1 м3 горной массы. |
|
|
|
|
||||
При выборе ширины вскрыш |
|
|||||||
ной |
заходки необходимо учи |
|
||||||
тывать |
также |
ее |
влияние |
на |
|
|||
основной |
параметр |
системы— |
|
|||||
высоту |
отрабатываемого в от |
|
||||||
вал |
породного уступа, |
причем |
|
|||||
с увеличением ширины заходки |
|
|||||||
высота |
уступа |
уменьшается. |
|
|||||
При этом ухудшаются техни |
Рис. 22. Схема к определению угла по |
|||||||
ко-экономические |
показатели |
|||||||
разработки месторождения. От |
ворота механической лопаты при работе |
|||||||
работка |
верхнего |
вскрышного |
ее в отвал |
подуступа, который образуется при увеличении ширины заходки и не отрабатывается с непосред
ственной отвалкой в выработанное пространство, должна произ водиться по менее эффективной усложненной системе с переэкскавацией или с применением средств транспорта для перемещения
породы.
С увеличением -ширины заходки высота уступа, отрабатывае мого в отвал, уменьшается: при работе экскаватора ЭВГ-6 с уве личением ширины заходки в 1,5 раза она уменьшается на 6—10%, при работе экскаватора ЭВГ-35/65 с увеличением ширины заходки в 1,67 раза — на 5,5—7%.
75