Технологии подземной разработки рудных месторождений

     N_р – количество  рейсов  автосамосвала в течение смены.

Продолжительность  транспортного  цикла  ( , мин )

= t_о + t_п + t_д + t_м.р + t_м.п + t_р ,

где  t_о – продолжительность ожидания  погрузки,  мин ( t_{о 0,5} t_п );

       t_п – продолжительность погрузки  автосамосвала,  мин;

       t_д – продолжительность  движения  автосамосвала  в  грузовом  и  порожняковом  направлениях,  мин;

t_м.р , t_м.п - продолжительность маневровых  операций  соответственно  при установке на  погрузку  и разгрузку,  мин;

      t_р – продолжительность разгрузки,  мин.

По  заданной  модели  экскаватора  подбирается  модель  автосамосвала.  Подбор  осуществляется  из  условия  обеспечения  рационального  соотношения  ( )  между вместимостью  кузова  автосамосвала и ковша экскаватора

= = 3÷5,

где  - геометрическая  вместимость кузова  автосамосвала,  м³;

        Е – вместимость  ковша   экскаватора,  м³

= = 4,38.

Производится  расчет  времени  погрузки  автосамосвала  ( t_п, мин ) и веса  груза в кузове  ( q , т )

t_п = ,

где  - продолжительность цикла экскавации, с ;

       - количество  циклов  экскавации  при загрузке  автосамосвала.

Для  определения  рассчитывается  количество  циклов  экскавации  для полной  загрузки  автосамосвала ( ):

- исходя  из  грузоподъемности  автосамосвала:

*_ц = ,

где  – грузоподъемность  автосамосвала,  т ;

       - коэффициент  разрыхления  породы  в  ковше  экскаватора;

       - плотность пород в целике,  т/м³.

*_ц = = 5,5

- исходя  из  вместимости  кузова  автосамосвала   с  «шапкой» :

*_ц = ,

где  - вместимость  кузова  автосамосвала  с  «шапкой» ,  м³.

*_ц = = 5,75

Принимаем  *_ц = 6

t_п = = 3,8 мин.

Вес  груза  рассчитывается  ( q, т )

q = ,

q = 6×3,2 = 86,4

Осуществляется  проверка 

q ≤ 1,1

86,4 ≤ 1,1×80 ;  86,4 ≤ 88 ,

где  q_а – грузоподъемность  автосамосвала, т.

Производится  расчет  времени  движения  автосамосвала  в  грузовом  и  порожняковом  направлениях  ( t_д, мин )

t_д = 60 ,

где  L – расстояние  транспортирования  горной  массы,  км;

  *_ср.т – средняя техническая скорость  движения  автосамосвала  по  трассе, км/ч;

t_д = 60 = 17 мин.

Производится  расчет  :

= 2 + 4 + 17 + 0,64 + 0,69 + 1 = 25 мин.

Производится  расчет  сменной  производительности  автосамосвала  при  k_и=0,8.

Производится  расчет  рабочего  и  инвентарного  парка  автосамосвала.

Рабочий  парк  автосамосвалов  ( N_а.р, ед.)

N_а.р = ,

где  - сменный объем перевозок,  т/смену.

V_см = k_н ( + ),

где  k_н – коэффициент неравномерности выдачи  горной  массы из  карьера;

- сменная  производительность  карьера по полезному   ископаемому,  т/смену;

  - сменная производительность  карьера по  вскрыше в целике,  м³/смену;

- плотность   вскрыши  в  целике,  т/м³.

V_см = 1,1 ( 7300 + 6550 × 3,2 ) = 48752 т/смену

Q_а = × 0,8 × 80 = 1843 т/смену

N_а.р = = 26 ед.

Инвентарный  парк  автосамосвалов  N_а.и :

N_а.и = ,

где  k_т.г – коэффициент технической готовности,  определяемый  в зависимости от  суточного пробега автосамосвала.

Суточный  пробег  автосамосвала  ( L_с, км )

L_с = k_о ,

где  k_о – коэффициент,  учитывающий нулевой пробег  от  гаража  до  места работы  и обратно ( k_о = 1,05 )

L_с = × 1,05 = 116,467 км;

N_а.п = = 30 ед. 
 

6. Конструкция  рабочего  и  нерабочего  бортов  карьера.

Определяется  высота  рабочего  карьера :

Н_р.б = Н_у*_р.у,

где  Н_у – высота  уступа,  м;

*_р.у – количество  рабочих уступов,  принимаем 3.

Н_р.б = 15 × 3 = 45 м.

Определяется  ширина  рабочей  площадки  при  погрузке  горной  массы  в  автомобильный  транспорт  ( Ш_р.п, м )

Ш_р.п = В_р + С + Т + S + Z + Ш_в.б ,

где  В_р – ширина  развала породы,  м;

       С – безопасный  зазор  между   нижней  бровкой  развала   и  транспортной  полосой  ( 2 – 3м );

       Т – ширина  транспортной  полосы  ( проезжей  части  временной   автодороги  при  двухполосном  движении ),  м;

       S – безопасное  расстояние  ( 1,5 ÷ 2,0 м );

       Z – ширина  призмы  обрушения,  м;

Z = Н_у ( ctg _у – ctg );

      Ш_а.б – ширина  взрывного блока,  м при однорядном  взрывании,  Ш_в.б = W;

      - угол  откоса  рабочего  уступа;

      _у – угол  устойчивого откоса  уступа.

Z = 15 ( ctg57 – ctg 65 ) = 2,7.

Ш_р.п = 30 + 3 + 14,5 + 2 + 2,7 = 52,2. 

Определяется  горизонтальное  проложение  откоса  рабочего  борта  ( С_р.б, м )

С_р.б = Н_у ctg *_р.у + Ш_р.п ( *_р.у – 1 ).

C_р.б = 15 × ctg65 × 3 + 52,2 ( 3 – 1 ) = 125,55 м.

Определяется  тангенс  угла  рабочего  борта  карьера  ( )

tg = Н_р.б / С_р.б.

tg = 45/125,55 = 0,36

Определяется  величина  угла  рабочего  борта  : = arctg ( tg )

arctg 0,36 = 20

Определяется  высота  нерабочего  борта  карьера  ( Н_н.б, м )

Н_н.б = Н_у *_н.у,

где  *_н.у – количество  нерабочих уступов ( принимается *_н.у = 3 )

Н_н.б = 15 × 3 = 45.

Определяется  горизонтальное  проложение  откоса  нерабочего  борта  ( С_н.б, м )

С_н.б = *_н.у ( Н_у ctg _у + b_с ) + ( *_н.у – 1 ) b_б,

где  b_с – ширина  съезда,  м;

       b_б – ширина  бермы безопасности,  м ( b_б = 8 ÷ 10 м ).

C_н.б = 3 ( ctg 57 + 29 ) + ( 3 – 1 ) 10 = 136,25 м.

Определяется  тангенс  угла  нерабочего  борта  карьера  ( )

tg = Н_н.б / С_н.б,

tg = 45 / 136,25 = 0,33

Затем  сам  угол  откоса  нерабочего  борта  карьера

( ): = arctg ( tg ) = 18.

7. Расчет  бульдозерного  отвалообразования  при автомобильном транспорте.

Заполнение  отвала  будет  вестись  периферийно,  самосвалы  разгружаются  по  фронту  работ  прямо  под  откос,  для  этого  сооружается  предохранительный  вал  высотой  0,5 ÷ 0,8 м  и  шириной  2 ÷ 2,5 м.

Поверхность  бульдозерного  отвала  должна  иметь  уклон  4 - 5 в сторону центра  отвала.

Бульдозерный  отвал  будет  состоять  из  трёх  участков  равной  длины  по  фронту  разгрузки.  На  первом  участке  ведется  разгрузка,  на  втором – планировочные  работы,  третий  участок – резервный.    

Определяется  требуемая  площадь  отвала  ( S_о, м² )

S_о = ,

где  W – объем  пород,  подлежащих  размещению  в  отвале  за  срок  его  существования,  м³;

  – коэффициент  разрыхления  пород  в  отвале;

       h_я – высота  яруса,  м;

        *_я – количество  ярусов;

       ŋ_о – коэффициент использования площади отвала

S_о = = 1840000 м².

Исходя  из  общей  площади  отвала,  определяется  его  размер  в  плане:  ширина  ( В ), длина  ( L ).  При  этом  рекомендуется  выдерживать  соотношение  В : L =  1 : 2,  тогда:  L = _o.

L = _o = = 1918 м

Соответственно  В = 959 м.

Рассчитывается  количество  автосамосвалов,  разгружающихся  на  отвале  в  течение  часа  ( N_о, шт. )

N_о = ,

где  - часовая производительность  карьера по  вскрыше,  м³;

k_н – коэффициент неравномерности работы  карьера по  вскрыше (k_н= 1,1 ÷ 1,2);

Q_п – объем вскрыше в целике  в кузове  автосамосвала,  м³;

Q_п = q/

где  q – вес  груза  в  кузове  автосамосвала,  т;

      - плотность пород в целике,  м³/т;

Q_п = 86 / 3,2 = 27 м³

= ,

где  П_в – годовая  производительность  карьера  по  вскрыше,  м³/ год;

       Т_г – число рабочих дней  карьера в году;

       *_см – число рабочих смен  в сутки;

       Т_см – продолжительность смены,  ч;

= = 548 м³

N_о = = 24 шт.

Определяется  число  одновременно  разгружающихся  автосамосвалов  на  отвале

N_а.о = N_о ,

где  t_р,  t_м.р – продолжительность разгрузки и маневровых  операций  при установке на  разгрузку,  мин;

N_а.о = 24 = 1 ед.

Определяется  длина  участка  разгрузки  ( L_р, м )

L_р = N_а.о l_п,

где  l_п – ширина  полосы  по  рабочему  фронту  отвала,  занимаемой  одним автосамосвалом  при маневрировании,  для автосамосвалов  грузоподъемностью: 

80 – 130 т          l_п = 50 ÷ 60 м;

L_р = 1 × 50 = 50 м.

Определяется  общая  длина  отвального  фронта  ( L_о, м )

L_о = 3L_р = 3 × 50 = 150 м.

Определяется  объем  бульдозерных  работ  ( Q_б,  м³/смену )

Q_б = k_н k_зав,

где  k_зав – средний коэффициент   «заваленности» 

      - сменная производительность  карьера по  вскрыше,  м³/смену;