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

В этом случае необходимо отметить, что положение оси ж.-д. пути определяется шириной внешней части заходки и правилами безопасности, согласно которым расстояние I от оси экскаватора до транспортного сосуда должно быть не меньше радиуса вращения хвостовой части кузова экскаватора, т. е. / = г + 0,5 м (см. рис. 6, а). Для всех моделей отечественных экскаваторов, применяемых для указанных выше схем работы, при углах а <45° (см. рис. 6, б ив) внешний угол поворота машины © не зависит от ширины заходки, а определяется величиной г.

Как указывалось выше, под углом поворота экскаватора пони­ мается угол между центром тяжести элемента забоя, разрабаты­ ваемого при одном стоянии экскаватора, и серединой транспортного сосуда, т. е. угол © (см. рис. 5 и 6). Для определения этого угла необходимо установить положение точки Ц — центра тяжести эле­ мента забоя.

Координаты центра тяжести для рассматриваемой фигуры (см. рис. 5) можно определить по формулам

_ Я x d x d y ,

Я d x d y

(7)

Я y d x d y

Я d x d y

= R2 у или от УЯ2 у — х2 до У#2 у — х2+ а.

Учитывая эти положения, определяем значения двойных интег­ ралов в формулах (7):

'ч . у

- х 2 + а

у Sln а

26

Подставляя в' формулы (7) значения интегралов, получим

Зная координаты центра тяжести, нетрудно определить угол фс между линией, соединяющей центр тяжести элемента забоя с точ­ кой поворота экскаватора, и осью его установки (см. рис. 6):

транспортного сосуда).

В табл. 8 приведены значения этих углов для различных моде­ лей экскаваторов — механических лопат, применяемых при транс­ портных системах разработки. Как видно из данных табл. 8, вели­ чина угла фс, а следовательно, и угла поворота экскаватора при увеличении ширины заходки уменьшается. Например, для экскава­ тора ЭКГ-4,6 при увеличении ширины заходки в 1,71 раза угол поворота машины уменьшается на 20°, или более чем на 30%.

Производительность экскаватора при уменьшении ширины за­ ходки за счет уменьшения угла поворота будет также увеличи­ ваться. Уменьшение продолжительности экскаваторного цикла, а следовательно, и повышение производительности экскаватора мо­

экскаватора ЭКГ-4,6 при (const = 13,7 сек, средней скорости поворота со = 14,8 градус/сек продолжительность экскаваторного цикла при увеличении ширины заходки от 8,7 до 14,9 м уменьшается на 10,6%, на такую же величину увеличивается производительность экскава­ тора.

Угол поворота экскаватора — механической лопаты при работе с погрузкой в средства ж.-д. транспорта в пределах возможного изменения ширины заходки не превышает 90°.

Себестоимость выемки 1 м3 горной массы с увеличением ширины заходки будет снижаться, что происходит как за счет увеличения

27

Т а б л и ц а 8

Значения углов фс, а\ и ©

производительности экскаватора, так и за счет снижения удельных затрат по переукладке ж.-д. путей или по переустройству автодо­ рог, конвейеров.

При работе экскаваторов — механических лопат с нижней по­ грузкой в средства ж.-д. транспорта ширину заходки необходимо принимать возможно большей (по условиям возможности захвата грунта); ширина заходки для отечественных экскаваторов различ­ ных моделей, применяемых в указанных выше случаях, приведена в табл. 9 и определена из условия A -=R4.у sin (30-f-45°).

28

С л у ч а й 2 — р а б о т а э к с к а в а т о р а с в е р х н е й п о ­ г р у з к о й в с р е д с т в а ж.-д. т р а н с п о р т а . При верхней по­ грузке возможны две схемы работ: проходка траншеи или нарезка нового горизонта (рис. 7, а) и отработка уступа (обычно нижнего) при расположении ж.-д. путей на кровле последнего (рис. 7,6). В обоих случаях стремятся обеспечить максимальную высоту ус­

где Яршах — максимальная высота разгрузки экскаватора; Лп— вы­ сота ж.-д. пути; hB— высота транспортного сосуда.

При погрузке в ж.-д. вагоны или автосамосвалы высота пути и . транспортных сосудов не превышает 4 м. Следовательно, высота

Величина Z определяется радиусом черпания экскаватора на уровне стояния R4.у и углом его поворота а, предельная величина

29

причем величина х и в этом случае может быть определена из выра­ жения (11), а величина Z не должна превышать величины Яч.у.

Как показывают расчеты, при разработке мягких пород экска­ ваторами ЭКГ-4у и ЭВГ-4 максимально возможная высота уступа (10 и 12 м) не обеспечивается условиями неравенства (13), что свидетельствует о невозможности разработки этими типами экска­ ваторов высоты породного уступа, рассчитанной по формуле (9).

Максимальная высота разрабатываемых уступов в этом случае определится на основании уравнения (11) и неравенства (13):

рис. 7, б, с применением буровзрывных работ развал породы дол­ жен быть такой ширины, при которой могла бы быть осуществлена погрузка за один проход экскаватора. В этом случае ширина раз­ вала не должна превышать \,7\R4.у, а высота уступа (для обеспе­ чения указанной ширины развала) должна удовлетворять условиям следующего неравенства:

с0