Файл: Егурнов, Г. П. Выбор оптимальной мощности угольных и железорудных карьеров.pdf

ЭШ-10/60), 20 м (экскаваторы ЭВГ-35/65 и ЭШ-15/90) и 30 м (экскаваторы ЭШ-25/100); мощ­ ность пласта 5 м; работа драглайнов производится по схеме № 4 (см. рис. 32).

Очевидно, что условием, при котором возможна укладка объема VB переэскавируемых пород данной моделью экскаватора без до­ полнительной переэкскавации, будет соблюдение следующего нера­ венства:

или

(100)

Hkр — Но ^ Н 0— 0,25A tg р.

94

В табл. 27 приведены значения коэффициента переэкскавации, высоты нижнего и верхнего подуступов вторичного отвала и данные проверки объемов VB, полученные по неравенству (100) для от­ дельных моделей отечественных экскаваторов и различных условий их работы. Приведенные в таблице параметры рассчитаны по фор­ мулам (94), (95), (96) и (97) и данным табл. 25 и 26.

Данные табл. 27 свидетельствуют о возможности нормальной работы схем при принятом в этой таблице сочетании моделей экска­ ваторов на вскрыше и переэкскавации как по линейным парамет­ рам [см. данные проверки неравенства (100)], так и по производи­ тельности машин. Как указывалось выше (см. формулу (93)), про­ изводительность драглайна на переэкскавации должна быть меньше производительности вскрышного драглайна на величину коэффици­ ента переэкскавации. Значения последнего для трех первых случаев (при работе механических лопат), когда производительность вскрышных машин превышает производительность драглайнов на переэкскавации, колеблется в пределах от 0,388 до 0,736, что урав­ новешивает разницу в производительности экскаваторов.

Добычные работы при бестранспортных системах

Выемка полезного ископаемого при бестранспортной системе производится в специфических условиях, характерных для этой си­ стемы разработки. При этом ширина добычной заходки не должна превышать ширину вскрыш­ ной заходки (или быть крат­ ной ей, т. е. в целое число раз меньше).

Размеры рабочих площа­ док, располагаемых на кров­ ле пласта и в выработанном пространстве, при этой си­ стеме невелики, что вызы­ вает ограничение в выборе средств транспорта и схем их работы. Наиболее эффек­ тивным видом транспорта при бестранспортных систе­ мах, как показала практика, является автомобильный.

Как видно из схемы, при­ веденной на рис. 35, при применении автотранспорта не требуется искривления

фронта работ в торцах карьера, где располагаются выездные тран­ шеи, так как радиусы черпания современных экскаваторов, исполь­ зуемых при бестранспортной системе разработки, достаточно ве­ лики и обеспечивают размеры площадок с необходимыми радиу­ сами закруглений автодорог.

95

Кроме того, в системах с переэкскавацией возможны схемы с засыпкой кровли пласта, что в значительной степени затрудняет применение ж.-д. или конвейерного транспорта, так как в этих слу­ чаях потребуется не передвижка путей или ставов (как это дела­ ется обычно на уступах при транспортных системах), а их демон­ таж, удаление с транспортной площадки и настилка в новом поло­ жении.

Затраты на транспортирование полезного ископаемого в этом случае будут большими, о чем свидетельствуют показатели работы Райчихинских' угольных разрезов, где на вывозке угля применя­ ется ж.-д. транспорт. Стоимость транспортирования 1 т угля на

Рис. 36. Схема расположения выездных траншей

этих карьерах в 1970 г. составляла 0,87 руб. (при средней дально­ сти транспортирования 7,3 км), а трудоемкость этих работ — 26 чел/1000 т суточной добычи.

Целесообразнее всего в этих условиях отрабатывать пласт од­ ним уступом с верхней погрузкой, т. е. располагать транспортную площадку на кровле пласта полезного ископаемого. Из-за ограни­ ченных размеров рабочей площадки подача автосамосвалов под по­ грузку производится по тупиковой схеме (см. рис. 16,6), при кото­ рой наименьшее расстояние между породной и добычной заходками k может быть принято равным 5 м.

Как уже указывалось, каждый участок карьерного поля, разра­ батываемый по бестранспортной системе, в целях обеспечения не­ зависимой и безопасной работы экскаваторов должен иметь два выезда по торцам участка (рис. 36). При размещении на карьерном поле нескольких вскрышных и добычных комплексов необходимо предусматривать строительство общих выездных траншей на сты­ ках отдельных участков в выработанном пространстве, по которым будет транспортироваться полезное ископаемое с двух смежных участков.

96

Вы б о р п р о и з в о д и т е л ь н о с т и д о б ы ч н о г о э к с к а ­

где Яв. д и Нв.в — норма выработки соответственно добычного и вскрышного экскаваторов, т/смену; NB и Na -— число дней работы карьера (участка) соответственно по вскрыше и добыче в год; Псм. д — число смен работы карьера (участка) по добыче полезного ископаемого в сутки; &и — коэффициент извлечения полезного ископаемого.

Величина NB рассчитывается с учетом режима работы (для мощных экскаваторов принимается непрерывный режим, без выход­ ных дней), длительности ремонтов и перегонов машин.

§ 3. Транспортно-отвальные системы разработки

Параметры экскаваторного забоя

При транспортно-отвальных системах разработки на карьерах нашей страны в основном применяются роторные экскаваторы. Па­ раметры забоя (высота уступа, ширина заходки, высота слоя, угол откоса уступа и ширины блока) при этих системах определяются конструктивными размерами применяемых экскаваторов и горно­ техническими условиями разрабатываемого месторождения.

Для обеспечения производительной работы экскаватора в соот­ ветствии с требованиями системы автоматического регулирования привода роторного колеса и поворота роторной стрелы высота слоя hcn должна находиться в пределах от гк до 4/з гк (где гк — радиус роторного колеса).

На высоту уступа при применении роторного экскаватора оказы­ вают влияние физико-механические свойства пород (обеспечение устойчивого угла откоса уступа г|?с» который определяется в соот­ ветствии с Правилами технической эксплуатации [35]).

Между параметрами экскаватора, высотой уступа и углом его откоса существует следующая зависимость (рис. 37):

Уравнение (102) позволяет определить минимальный угол от­ коса уступа, при котором возможна отработка уступа с наибольшей

для данной модели экскаватора высотой, или по определенной величине этого угла рассчитать максимальную высоту отрабаты­ ваемого уступа.

Значения углов откоса, необходимых для отработки вскрышных уступов с максимально возможной для данного экскаватора высо­ той, следующие:

Значения этих углов не выходят за пределы углов, допускаемых Правилами технической эксплуатации. При разработке слабых и

гда они отрабатываются мощными экскаваторами с большой высо­ той черпания, угол откоса уступа будет меньше приведенных зна­ чений. В этом случае решается обратная задача—для возможной величины угла откоса определяются предельная высота вскрыш­ ного уступа, который может быть отработан экскаватором при дан­ ных геологических условиях.

При значениях угла грс= 30 и 25° высота уступа составит: для экскаватора ЭРГ-1600 — соответственно 33,6 и 28,9 м; для экска­ ватора ЭРШР-1600—34,6 и 30,1 м, и для экскаватора ЭРШР-2600—■ 41,1 и 35,4 м.

Ш и р и н а з а х о д к и э к с к а в а т о р о в А определяется их параметрами, углами поворота стрелы в сторону уступа сру при верхнем положении роторного колеса в забое и в сторону отвала ср0 при нижнем его положении, высотой уступа, высотой слоя и углом откоса уступа о^с- Максимальная величина А тах (рис. 38) рассчиты-

98

вается по формуле

где Яч.в и Яч.ц — радиусы черпания экскаватора при отработке со­ ответственно верхнего и нижнего слоев.

Значения угла <ру для экскаватора с выдвижной стрелой прини­ маются равными 90°, с невыдвижной — 80°, угла ф0— 45—50°.

Рис. 39. Схема отработки уступа роторными экскаваторами с небольшим выдвижением стрелы

Величины R4. в и R4.н зависят от конструктивных особенностей экскаваторов и высоты уступа и могут быть рассчитаны по форму­ лам: для экскаваторов с невыдвижной стрелой (ЭРГ-250 и ЭРГ-400) и небольшим выдвижением стрелы (ЭРШР-1600 и

ЭРШР-2600)

где фв и фн — углы наклона стрелы ротора при отработке соответ­ ственно верхнего и нижнего слоев.

Величины этих углов зависят от конструктивных параметров и

Для экскаваторов с большим выдвижением стрелы (ЭРГ-1600), когда весь уступ, за исключением двух нижних слоев, отрабаты­