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: 162

Скачиваний: 0

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

вается с одного стояния экскаватора, радиусы черпания рассчиты­ ваются по формулам:

^ 4 . B = 4 r p C O S c p B+ г к — а 2— Ь\

( 1 0 6 )

/? ч . н=4тр COS (рн+гк — а 2 — д/ cos

(106')

где 6 — ширина блока (принимается равной 10 м); Д/ — длина про­ межуточного конвейера; | — угол наклона этого конвейера (в дан­ ном случае | = 15°).

Рис. 40. Схема отработки уступа роторными экскаваторами с боль­ шим выдвижением стрелы

Значения углов фв и срн для данного типа экскаватора (рис. 40) можно определить по формулам:

Н — (Лсл— rK) — hy — b tg S

cpB= a r c s m ----------------- --------------------

;

(107)

*стр

 

 

hy rK+

M sin $

(107')

<pH= a r c s i n --------- -------------

.

*стр

 

 

В табл. 28 приведены рассчитанные по формулам (104) и (106) радиусы черпания и определенные по формуле (103) наибольшие значения ширины заходки для отечественных роторных экскава­ торов.

Влияние высоты уступа и ширины заходки на производитель­ ность экскаватора. А. С. Красников [25] определил зависимость коэффициента производительности knv (под которым понимается отношение теоретической производительности экскаватора к техни­ ческой производительности) от ширины заходки и высоты отраба­ тываемого породного уступа. Исследовано влияние этих парамет­ ров при работе экскаваторов ЭРГ-1600 (с теоретической произво­ дительностью 3000, 3375 и 3750 м3/ч) и ЭШР-2600 (с теоретической производительностью 8000 м3/ч).

100

Экскаватор

ЭРГ-250 ЭРГ-400 ЭРШР-1600 ЭРШР-2600 ЭРГ-1600

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

28

Ширина заходки роторных экскаваторов

 

 

 

м

слоя

Радиус черпания, м

Угол поворота,

Ширина

 

градус

 

 

 

 

 

 

 

Высота уступа

Высота м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заходки А ,

м

 

 

 

 

 

 

 

 

* ч .в

* ч . н

%

 

 

 

12,5

3,14

16,42

16,93

45-50

80

23,79-24,82

17,0

4,25

22,61

23,58

45-50

80

32,92-34,31

40,0

8,00

70,90

73,10

45-50

90

90,7-92,75

50,0

10,0

86,65

89,10

45-50

90

102,0-106,8

40,0

6,70

55,20

33,60

45-50

90

51-53

 

Установлено, что с увеличением ширины заходки (при опреде­ ленной высоте уступа) коэффициент производительности для ука­ занных выше машин при увеличении ширины заходки в два раза (от 30 до 60 м и от 60 до 120 м) возрастает примерно на 10% (рис. 41,а).

 

 

 

 

а

 

 

 

0,9

 

 

 

*пр

 

 

 

 

 

 

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч

 

 

 

 

 

г

 

Ч\

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

\

А-50м (9 = 90°1 9 >90°)

 

 

 

 

 

 

4 4>5(7м ( 9 - 9 0°и 9>90°)

0,7

 

 

 

0,7

 

 

 

0,6

х

3000 М3/ч

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3375 м3/ч

 

 

 

 

 

0,5

'

3750 м3/ч

 

0,5

 

 

 

30

90

50

27

28

35 Н, м

20

ВО А , м

Рис. 41. Графики зависимости производительности роторных экскава­ торов от ширины заходки и высоты уступа (по А. С. Красникову)

Увеличение высоты породного уступа, наоборот, приводит к сни­ жению коэффициента производительности (рис. 41,6); для экска­ ватора ЭРГ-1600 это снижение в зависимости от ширины заходки и углов откоса уступа и забоя составляет 610% (при изменении высоты уступа в 1,7 раза).

101


Параметры системы разработки

В транспортно-отвальных системах разработки между парамет­ рами машин и карьера (высотой породного уступа, шириной заходки, высотой отвала и др.) имеет место строгая зависимость, ха­ рактер которой определяется геометрическими размерами схем экскавации.

Схемы работы роторных экскаваторов на ленточные отвалообразователи различаются в основном местом установки последних (на кровле или на почве пласта полезного ископаемого) и местом раз­ мещения вскрытых запасов полезного ископаемого для работы в зимний период, когда вскрышной комплекс не работает.

Размещение отвалообразователя на кровле пласта обеспечивает более благоприятные условия для сочленения его с экскаватором и работы ходовой части (угли или руды, как правило, более устой­ чивы, чем породы почвы), но в то же время при установке отвало­ образователя на почве пласта может быть достигнут более пологий угол откоса отвала (за счет большего приближения его к отвалу) и создается меньшая зависимость между добычными и вскрыш­ ными работами.

Установка ленточных отвалообразователей на почве пласта для применяемых в настоящее время конструкций допустима только при мощности пласта не более 2 м и отсутствии в почве пласта водо­ носных пород, уровень которых должен быть на 2 м ниже гори­ зонта установки отвалообразователя.

В связи с тем, что высота внутреннего отвала при работе роротных комплексов достигает большой величины, при которой од­ ноярусная их отсыпка исключается (так как устойчивый угол откоса отвала в этом случае меньше угла естественного откоса по­ роды), то отсыпка отвала в данных условиях производится двумятремя ярусами (с предотвалом). При этом порода в каждом ярусе располагается под углом естественного откоса, причем общий угол откоса отвала должен быть равен расчетному, обеспечивающему устойчивость отвала.

Для применяемых в настоящее время конструкций машин от­ сыпка породы в предотвалы производится путем поворота стрелы отвалообразователя в плане.

Высота отрабатываемого в отвал породного уступа в данном случае зависит от параметров отвалообразователя, места его уста­ новки, ширины заходки и физико-механических свойств разрабаты­

ваемых пород и определяется по формулам

(рис. 42):

 

при установке отвалообразователя на кровле пласта

 

Н=(Нр bx С] ах h ctgу — 0 ,2 5 Л )«-р^ ;

(108)

при установке отвалообразователя на почве пласта

 

Я = (/? р — Ьх — а х—0,25А)

Яр ,

(109),

где kp — коэффициент разрыхления.

 

 

102


Рис. 42. Схема к определению параметров карьера при работе роторных экскаваторов на консольные отвалообразователи:

 

а — при установке отвалообразователи

на кровле пласта;

б — при установке его

 

на

почве

 

 

Величина Я не должна превышать высоту черпания экскава­

тора: Я ^ Я Ч.

 

 

 

Высоту внутреннего отвала можно определить из выражения *

 

H0— Hkpk^-{-Q,2SAk0tg р,

(110)

где

— коэффициент, учитывающий разность длины вскрышного

Ьф. в и отвального Ьф, 0 фронтов:

 

 

 

 

кф. в

( 111)

 

 

^-ф. о ’

 

 

 

k0— коэффициент, учитывающий уменьшение

приемной способно­

сти отвала за счет отсыпки отвала конусами (при применении рель­ сошагающих отвалообразователей); он зависит от ширины заходки и шага перемещения отвалообразователя [44].

Высота отвала Я 0 не

должна превышать высоту разгрузки отва­

лообразователя Яр

при

установке его

на

почве

пласта

(Я0^

< я р- * о .

отвалообразователя

на

кровле

пласта

должно

При установке

соблюдаться условие Я 0^ Я Р — ti + h.

В табл. 29 приведены значения высоты отрабатываемого в от­ вал уступа и отвала для различных моделей роторных экскавато­ ров и ленточных отвалообразователей.

Как видно из данных этой таблицы, высота породного уступа, отрабатываемого в отвал при транспортно-отвальных системах, зависит от высоты черпания экскаватора и разгрузки отвалообра­ зователя, схемы его размещения и ширины заходки.

* В формулах принимается, что ширина вскрышной и отвальной заходок одинакова.

103


Т а б л и ц а 29

 

 

 

 

Значения Н и /70, рассчитанные по формулам (108), (109)

и (ПО)

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

При установке отвалообразователя

на кровле пласта

 

 

При установке

отвало­

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

образователя

на

Экскаватор, отвало-

О.

 

•3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

h — 1 м

 

 

h = 5 м

 

h =

10 м

 

 

h ~ 15 м

 

почве пласта

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

образователь

а.

 

«

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н s

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о *

а,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

-

X

я

 

 

я

 

 

я

 

 

Н

 

 

я

 

 

 

2.

^

Н о

Н о

И о

И о

Н о

 

юЗ;

a

 

 

 

 

 

ЭРГ-350

 

 

20

21,2

19,7

(22)

19,6

19,7

(26)

17,7

19,7

(31)

15,8

19,7

(36)

22,3

19,7

(21)

(Яч=14 м),

23

30

18,3

21,1

(22)

16,7

21,1

(26)

15,2

21,1

(31)

12,9

19,8

(36)

21,3

21,1

(21)

0 Г-900/75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭРГ-1600

 

 

30

58

54,8

(51)

57

54,8

(55)

55

54,8

(60)

53

54,8

(65)

60

54,8

(54)

{ Н ч =40 м),

57

50

56

59,4

(51)

55

59,4

(55)

53

59,4

(60)

51

59,4

(65)

58

59,4

(54)

001Р-4500/180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭРШР-1600

57

50

56

59,4

(51)

55

59,4

(55)

53

59,4

(60)

54

59,4

(65)

58

59,4

(54)

ОШР-5000/1800

90

52,5

68,4

(51)

51

68,5

(55)

49

68,5

(60)

47

68,5

(65)

54

68,5

(54)

 

 

ЭРШР-2600

70

50

72,5

71,4

(68)

71

71,4

(72)

69

71,4

(77)

67

71,4

(82)

74

71,4

(67)

ОШР-11200/225

100

68

82,8

(68)

66,5

82,8

(72)

64,5

82,8

(77)

63

82,8

(82)

69

82,8

(67)

 

 

П р и м е ч а н и е . В скобках приведена возможная высота отвала, рассчитанная из условий неравенства Я 0 <с^ Я р — ^ и Я 0

$^ Я р — t^+h.