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

На добычных работах при разработке уступа с непосредствен­ ным перемещением пород в выработанное пространство чаще всего

транспорта.

При расчетах себестоимости выемки 1 м3 полезного ископаемого исходят из тех же положений, что и при разработке уступа с при­ менением различных видов транспорта. Установлено, что себестои­ мость выемки 1 м3 полезного ископаемого в пределах добычного уступа с увеличением фронта горных работ будет возрастать.

При разработке уступа роторными экскаваторами на консоль­ ные отвалообразователи длина фронта горных работ, приходящаяся

Рис. 45. Схема к определению длины блока на комплекс:

1 и 2 — добычной и вскрышной экскаваторы; 3 — отвалообразователь

на выемочно-транспортный комплекс, зависит от модели отвалообразователя и экскаватора, обьема подготовленных к выемке запа­ сов полезного ископаемого, необходимого для обеспечения добыч­ ных работ на период остановки вскрышного комплекса (в зимний период), и от организации работ на карьере.

Минимальная длина блока, приходящаяся на один комплекс, по условиям обеспечения объемов подготовленных запасов полезного ископаемого, необходимых для работы блока (участка, карьера) по добыче в зимнее время, может быть определена из схемы располо­ жения машин (рис. 45). Эти запасы, как видно из приведенных схем, образуются за счет запасов в добычной заходке, запасов, раз­ мещаемых под стрелой отвалообразователя, и создаваемых за счет телескопичности комплекса. В основном запасы в зимний период создаются в добычной заходке.

Учитывая вышеизложенное, минимальная длина блока, прихо­ дящаяся на один комплекс, может быть определена из выражения

125

где iVBи Nr — продолжительность работы комплекса в год соответ­ ственно на вскрыше и добыче, дней; п3— продолжительность зим­ него периода (когда комплекс по вскрыше не работает), дней; Лд— ширина заходки по полезному ископаемому; kuep— коэффициент, учитывающий способ перемещения фронта работ (при параллель­ ном способе k = \, при веерном k = 0,75ч-0,8).

Величина NB зависит от климатических условий района место­ рождения и принимается согласно данным [44] от 175 до 228 дней.

Минимальная длина фронта горных работ, приходящаяся на один комплекс, для отечественных комплексов, рассчитанная по формуле (138), приведена в табл. 36.

Для установления зависимости себестоимости выемки 1 м3 вскрыши Св от /.фр определим величины составляющих себестои­ мости Св в пределах вскрышного уступа. При разработке уступа на консольные отвалообразователи величина Св будет складываться из затрат на экскавацию а транспортирование породы в отвал, величины которых можно определить по приведенным выше форму­ лам (см. главу II, § 1) через стоимость машино-смены и норму вы­ работки. Для случая разработки уступа на консольные отвалообра­ зователи величина нормы выработки экскаваторов и отвалообразователей не зависит от длины фронта работ, поэтому стоимость 1 м3 вскрыши по этим статьям затрат будет величиной постоянной.

Но в данном случае будет иметь место удорожание себестои­ мости выемки 1 м3 породы Сд из-за непроизводительных затрат времени при врезке в новую заходку:

126

где l-r-2 — продолжительность непроизводительных потерь времени

горно-капитальные работы по проведению разрезной траншеи, мо­ жет быть рассчитана по формуле (137).

Следовательно, себестоимость выемки 1 м3 вскрыши при работе

при определенном значении длины фронта работ принимает мини­

Значения оптимальной длины фронта работ на уступе, рассчи­ танные по формуле (141), при которых себестоимость выемки 1 м3 вскрыши минимальна, составляют: для комплексов ЭРГ-1600 и

ОШР-4500/180 — 555 м, для ЭШР-1600 и ОШР-4500/180 — 510 м и для ЭРШР-2600 и ОШР-4500/225 — 605 м.

Результаты расчетов /,фР. 0п показывают, что их величины выхо­ дят за пределы минимально допустимых значений длины фронта работ карьера (см. табл. 36); следовательно, и при разработке уступов с применением консольных отвалообразователей себестои­ мость выемки 1 м3 вскрыши с увеличением длины фронта горных работ будет возрастать.

§ 3. Скорость подвигания или понижения фронта горных работ

Скорость подвигания фронта горных работ (при разработке по­ логих месторождений) или понижения их (при наклонных и кру­ тых месторождениях) определяет интенсивность отработки карьер­ ного поля, а следовательно, и производственную мощность карьера, а также технико-экономические показатели его работы. Скорость подвигания фронта работ зависит от типа и производительности применяемых горнотранспортных машин, горно-геологических усло­ вий разрабатываемой залежи (крепости пород и полезного иско­ паемого, характера их залегания, мощности), от длины фронта ра­ бот на один экскаватор и др.

127

где Л/р — продолжительность работы экскаватора с учетом простоев его в связи с ремонтом и переходов из забоя в забой, дней.

Как видно из приведенного выражения, величина vn. фр явля­ ется в основном функцией производительности экскаватора и длины фронта горных работ на один экскаватор. С увеличением про­ изводительности экскаватора при прочих равных условиях скорость подвигания фронта работ будет возрастать; однако в этом случае прямо пропорциональной зависимости нет, так как экскаваторы с ковшом большей емкости отрабатывают заходки с большей ши­ риной и высотой, что несколько снижает скорость отработки забоя

(табл. 37).

Увеличение крепости разрабатываемых пород приводит к сни­ жению производительности экскаваторов, а следовательно, и ско­ рости подвигания фронта работ; кроме того, в скальных породах размеры экскаваторной заходки больше, чем в мягких, что также снижает скорость подвигания фронта горных работ.

128

В данных условиях (при разработке пород определенной кре­ пости и выбранном типе и мощности экскаватора) величина vn. фр является функцией удельной длины фронта горных работ на экс­ каватор, причем с увеличением последней, как это видно из фор­ мулы (142), скорость подвигания фронта работ будет уменьшаться.

Интенсивность разработки наклонных и крутых месторождений определяется скоростью понижения горных работ, величина кото­ рой может быть рассчитана по формуле

время подготовки нижележащего горизонта (или понижения ра­ бот), дней; /гд — высота добычного уступа, м.

При разработке наклонных и крутых месторождений для обес­ печения постоянной длины фронта добычных работ (или постоят ного числа добычных уступов) необходимо, чтобы время подго­ товки нового нижележащего горизонта Гу (или понижения работ на величину /гд) не превышало длительности отработки верхнего добычного уступа Г0 по всей длине фронта работ карьера.

Время отработки верхнего добычного уступа зависит от высоты уступа, крепости полезного ископаемого, длины фронта горных работ карьера (или величины ее на один экскаватор), числа экска­ ваторов на уступе и их производительности. Ширина уступа (или ширина его рабочей площадки Ви принимается от 70 до 90 м, сле­ довательно, время Г0 отработки верхнего уступа определяется в ос­ новном длиной фронта работ на один экскаватор и производитель­ ностью последнего.

При высоте уступа Лд= 15 м и длине фронта работ на уступе, приходящихся на один экскаватор, ГфР. у= 650 м время отработки верхнего добычного уступа для наиболее распространенных на карьерах экскаваторов ЭКГ-4,6 и ЭКГ-8И при разработке крепких руд составит соответственно 240 и 130 дней (при ж.-д. транспорте) и 200 и 150 дней (при автотранспорте).

Время подготовки нового горизонта Гу складывается из вре­ мени проведения наклонной Гн. т» разрезной Гр. т траншей и вре­ мени на расширение последней Гр до необходимых размеров ра­ бочей площадки.

Время проведения наклонной траншеи определяется из выраже­