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

При разработке крепких пород, требующих предварительного рыхления, бесперебойная работа экскаваторов возможна при доста­ точных запасах взорванной горной массы.

Обеспеченность взорванной горной массой в зависимости от свойств разрабатываемых пород рекомендуется принимать в объе­ мах от шестидо тридцатидневного запаса [9, 40, 52]. Для лучшей организации буровзрывных и экскаваторных работ целесообразно блок разбивать на три части — взорванную, вынимаемую и обуриваемую. Учитывая сказанное выше, Е б л . min можно определять из выражения

Приведенные выше рассуждения и математические зависимости (114) и (115) позволяют определить значения минимальной длины блока для наиболее распространенных на карьерах типов экскава­ торов (табл. 30).

Т а б л и ц а 30

Минимальная длина фронта горных работ на один экскаватор, м, при использовании средств ж.-д. транспорта

Минимальная длина фронта горных работ, приходящаяся на один экскаватор, для рассматриваемого случая определяется схе­ мой его работы на уступе, производительностью (величиной емко­ сти ковша) и крепостью разрабатываемых пород.

Если принять обеспеченность взорванной горной массой в объ­ емах шестидневного запаса, то минимальная длина фронта работ для применяемых в настоящее время экскаваторов будет опреде­ ляться схемой путевого развития на уступе. В зависимости от схемы работы она будет находиться в пределах 435—600 м.

Для установления оптимальной или рациональной длины фронта горных работ, при которой себестоимость выемки 1 м3 горной массы будет минимальной, рассмотрим влияние длины фронта работ в пределах уступа на себестоимость выемки 1 м3 горной массы.

111

Себестоимость выемки 1 м3 горной массы Сгм для рассматри­ ваемого случая будет складываться из затрат на экскавацию щ, затрат на передвижку и текущее содержание забойных путей и стрелочных переводов, разминовок и путей с2, на их амортизацию с3, на буровзрывные работы с4, на транспортирование (в пределах уступа) Съ и величины срв, учитывающей приведенные капитальные вложения.

Влияние первых трех слагаемых на величину себестоимости вы­ емки 1 м3 горной массы для различных технологических схем ра­ боты экскаваторов на уступе было исследовано выше (см. § 1 главы II), где было установлено, что для всех схем развития путей на уступе с увеличением длины фронта работ сумма затрат щ,

горных работ. Для определения влияния указанных выше факто­ ров на стоимость выемки рассмотрим организацию работ при отработке торцов карьера, врезке экскаватора в новую заходку и передвижке ж.-д. путей на уступе.

О т р а б о т к а т о р ц о в к а р ь е р а . Карьер наиболее целесооб­ разно отрабатывать по схеме (рис. 43), при которой ж.-д. путь в торце укладывается криволинейно и тем самым в конце фронта уступа образуется тупик. При работе экскаватора в этот тупик проталкивается поездной состав и тем самым обеспечивается нор­ мальная работа экскаватора, как это имеет место при обычной его работе во фронтальном забое. Следовательно, при рационально построенной технологии отработки производительность экскаватора при работе его в торце карьера снижаться практически не будет.

В р е з к а э к с к а в а т о р а в н о в у ю з а х о д к у . После того как экскаватор закончит отработку первой заходки по всему блоку, ж.-д. путь на участке врезки (рис. 44) переносят не непосредственно к нижней бровке уступа (или развала), как это будет сделано при отработке второй заходки, а на величину А — (2г — hy ctg^ + 0,8). Затем экскаватор устанавливают в точке 1, которая находится от

112

с погрузкой в составы нормальной емкости, постепенно передви­ гаясь в сторону уступа. Погрузка в составы, находящиеся на вре­ менном пути, продолжается до тех пор, пока расстояние от точки 1 установки экскаватора до середины ж.-д. путей не превысит ради­ уса разгрузки последнего. Экскаватор при этом переместится в то­ чку 2, расстояние которой от ж.-д. путей будет составлять Rp, а нижняя бровка уступа новой заходки будет находиться от перво­ начального положения уступа на расстоянии Rp— 2г+ /гу ctg-ф —

— 3,3 + R h . у.

Затем ж.-д. пути переносятся в их нормальное положение к ниж­ ней бровке уступа на расстояние не менее 2,5 м, а экскаватор

передвигается в сторону забоя в точку 3, отстоящую от оси путей на расстоянии не менее г + 2,5 и от нижней бровки новой заходки

г — hy ctgo|) + 0,8.

Передвижка экскаватора в точку 3 возможна при соблюдении следующего условия:

r + 2 , 5 + r + + ctg ф +0,8 < R p+ R 4. у - 2r+ /zy ctg <|>- 3,3 + 2,5,

(116)

где 2,5 в правой части неравенства — это расстояние оси ж.-д. пу­ тей до нижней бровки уступа отвала (при несоблюдении условия указанного неравенства расстояние оси путей до бровки уступа может быть увеличено, так как его величина 2,5 м является мини­ мальной по требованиям правил безопасности).

После переноса путей экскаватор продолжает работу по врезке в новую заходку, перемещаясь вкрест забоя до точки 4, которая будет находиться от первоначального положения бровки уступа на расстоянии OJR4 .у, и грузит горную массу в составы нормальной

емкости.

Таким образом, рассмотренная организация работы позволяет ■осуществить врезку в новую заходку без заметного снижения про­ изводительности экскаватора по сравнению с обычной его работой

во фронтальном забое, так как во всех положениях он осуществ­ ляет погрузку в составы нормальной емкости.

Проверим, будет ли соблюдаться неравенство (116) для отечест­ венных моделей экскаваторов — механических лопат, применяемых в транспортных системах разработки с погрузкой в ж.-д. составы:

Как видно из приведенных расчетов, для всех моделей экска­ ваторов— механических лопат возможна рассмотренная выше схема врезки в новую заходку.

Следовательно, врезка в новую заходку сопряжена только с до­ полнительной переукладкой ж.-д. путей на длину, несколько боль­ шую длины состава (примерно 200 м), в промежуточное положение

приурачивается к общевыходному дню карьера или к месячным профилактическим ремонтам экскаватора, то последний будет про­ стаивать в зависимости от направления отработки предыдущей заходки (в сторону выезда или в сторону торца уступа), либо в те­ чение времени, необходимого для перемещения путей по всей длине фронта, либо в течение времени, когда производится передвижка на последних пикетах, где экскаватор дорабатывает заходку.

Первый случай имеет место при отработке заходки в направле­ нии торца карьера, второй — при работе к выездной траншее. В последнем случае можно осуществлять переукладку ж.-д. пути по мере отработки заходки, а затем, когда экскаватор отработает заходку полностью и произведет врезку в новую, пути передвигают на оставшейся длине фронта работ и соединяют их с путями выезд­

114