Методы расчета главных параметров карьера и комплекта оборудования для производства горных работ

Анистратов Юрий Иванович

;

– разрушение массива горных пород механическим способом

;

экскавация горной породы одноковшовым экскаватором

,

многоковшовым или роторным экскаватором

транспорт горной породы

для комплектов оборудования с передвижными дробилками в забое или комплектов оборудования с различными видами транспорта и промежуточным дроблением в полустационарных дробилках учитывается энергопоглощение на механическое дробление в дробилке

.

отвалообразование

абзетцером

при отвалообразовании экскаватором удельное энергопоглощение рассчитывается по формуле Э_э. При отвалообразовании консольным отвалообразователем удельное энергопоглощение рассчитывается вместе с перемещением, увеличивая высоту подъема горной массы Н на высоту разгрузки отвалообразователя,

отвалообразование бульдозером или плугом

;

при механическом рыхлении массива горных пород перед погрузкой возможно штабелирование горной массы, тогда в этом процессе удельное энергопоглощение будет аналогично удельному энергопоглощению при бульдозерном отвалообразовании, но с учетом подъема горной массы на высоту штабеля

.

В развернутом виде с учётом экспериментальных исследований эти зависимости для конкретного технологического потока с определяющей его производительность выемочно-погрузочной машиной представляются следующим образом.

Удельное энергопоглощение при бурении

.

Удельное энергопоглощение при взрывном дроблении массива

Удельное энергопоглощение при экскавации

.

Удельное энергопоглощение при транспортировании

.

Удельное энергопоглощение при отвалообразовании бульдозером

.

В эти формулы входят следующие параметры и экспериментальные зависимости:

_сж– предел прочности горной породы при одноосном сжатии, Па,

n' - степень измельчения породы при бурении

d_св– диаметр скважины, мм

= 0,32 ;

d_ср– средний диаметр куска горной массы, регламентируемой по каким-либо условиям или обеспечивающий минимальные затраты на дробление массива горных пород, экскавацию горной массы, транспортирование и отвалообразование в технологическом потоке, мм.

Для комплектов оборудования с механическими лопатами

В - ширина ковша выемочно-погрузочной машины, мм;

d _ч– диаметр частиц продуктов разрушения при бурении, мм;

Е - модуль упругости горной породы, Па;

– плотность породы, т/м³;

l_скв– глубина скважины, м;

h - высота уступа, м;

– угол откоса уступа, градус;

с - расстояние первого ряда скважин от верхней бровки уступа, м;

N - часть энергопоглощения при бурении, приходящаяся на единичный объем взрываемого блока

;

V_бур– объем бурения, м³,

V_бл– объем взрываемого блока, м³,

n_скв–

число скважин взрываемого блока,

S_скв– площадь взрывной скважины, м²;

В_з– ширина заходки экскаватора, м;

L_бл– длина взрываемого блока, м,

k_д– коэффициент динамичности процесса при разрушении горной породы;

_р – предел прочности горной породы на растяжение, Па,

п" - степень дробления горных пород при взрывном рыхлении,

;

d_о– средний размер отдельностей в массиве, мм;

– степень разрыхления горной породы, м,;

k_р– коэффициент разрыхления горной массы в развале;

l_ц– расстояние, на которое перемещается центр тяжести развала при взрывной подготовке горных пород, м,

h_разв– высота развала горной массы в забое, м;

F- сопротивление перемещению ковша, H,

k_с– удельное сопротивление породы копанию, Н/м²;

с^'– толщина стружки, м,

с' = 0,33В;

– длина пути, на котором происходит заполнение ковша, м,

h_ч– высота черпания экскаватора, м;

G - масса горной породы за цикл погрузки (в ковше), кг,

Е_к– вместимость ковша экскаватора, м³;

k_p.к– коэффициент разрыхления горной массы в ковше;

v_п– скорость перемещения горной массы к месту разгрузки, м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

h_p – высота разгрузки горной породы от уровня стояния выемочно-погрузочной машины, м;

v_ср– средняя скорость перемещения горной массы в технологическом потоке, м/с;

_о– основное сопротивление движению транспорта, Н/кН;

L - расстояние перемещения горной массы в технологическом потоке, м;

H - высота подъема горной массы в процессе перемещения средствами транспорта в технологическом потоке (разность отметок пункта погрузки и пункта разгрузки горной массы), м;

f₁ =0,7-1,0 —динамический коэффициент трения породы о породу на отвале;

i - уклон поверхности отвала в тысячных;

f₂ =0,4-0,6 — динамический коэффициент трения породы о металл;

n'" - степень дробления горных пород в дробилке

l_о– расстояние перемещения породы на отвале, м;