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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 ЬС\ 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

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