§ 10. Производительность многоковшовых экскаваторов

Производительность многоковшовых экскаваторов зависит в основном от физико-механических свойств разрабатываемых по­род, типа экскаватора, схемы его работы и вида транспорта, фор­мы и размеров забоя, организации горных работ в карьере и квалификации машиниста экскаватора.

Теоретическая производительность многоковшовых экскаваторов определяется геометрической емкостью черпаков и числом их разгрузок в единицу времени:

, (III.14)

где Е- емкость черпака, м³; п- число разгрузок в минуту.

Число разгрузок определяется скоростью движения и шагом ковшовой цепи у цепных экскаваторов, частотой вращения и коли­чеством черпаков на роторном колесе у роторных экскаваторов. В легко экскавируемых породах число черпаний увеличивают, в трудно экскавируемых - уменьшают.

Обычно число разгрузок черпаков цепных экскаваторов в мину­ту составляет при разработке рыхлых пород 30÷38, суглини­стых 22÷26, тяжелых глин, мела и мергеля 18÷22.

Число разгрузок черпаков роторных экскаваторов в минуту определяют по формуле

(III.15)

где m- число черпаков на роторном колесе; N — число оборотовроторного колеса в минуту.

Число оборотов ротора принимают по технической характери­стике экскаватора или рассчитывают, но формуле

(III.16)

гдеυ- скорость резания, м/с; D- диаметр роторного колеса, м.

Техническая производительность многоковшовых экскаваторов соответствует максимальной их производительности при непрерыв­ной работе и определяется по формуле

м³/ч, (III. 17)

гдеk_н- коэффициент наполнения черпака;k_р- коэффициент раз­рыхления экскавируемых пород.

Примерные значения коэффициентовk_н иk_р приведены ниже.

породы	kн при нижнем черпании цепными экскаваторами	kнпри нижнем черпании роторными экскаваторами	kр
Песок, гравий	0,9-1,2	1,0-1,1	1,1
Бурый уголь, суглинки	0,75-1,1	0,9-1,0	1,2-1,3
Глинистые породы	0,7-0,9	0,8-1,0	1,2-1,3

Значения коэффициентов наполнения для верхнего черпания принимаются на 10÷15% меньше.

Эксплуатационную производительность определяют с учетом простоев экскаватора в течение смены:

м³/смену, (III.18)

где Т - продолжительность рабочей смены, ч; η- коэффициент использования экскаватора во времени.

Коэффициент использования экскаватора во времени зависит главным образом от вида карьерного транспорта и организации работы. При конвейерном транспорте величина этого коэффициента достигает 0,9, при железнодорожном - изменяется в пределах 0,6÷0,8.

Годовая производительность многоковшовых экскаваторов при разработке мягких пород в значительной мере зависит от продол­жительности их работы в течение года, которая определяется главным образом климатическими условиями. Глубина промерза­ния грунтов на карьерах Украины составляет 1 ÷1,3 м, на Урале - 1,5 ÷2 м, на Дальнем Востоке - 2,5 ÷3 м. Остальная часть разра­батываемого уступа находится в талом состоянии. Талые грунты в зимнее время примерзают к черпакам и конвейерам, что резко снижает производительность экскаваторов. Поэтому вскрышные многоковшовые экскаваторы на карьерах в зимнее время, как правило, не работают. Продолжительность сезона вскрышных работ в южных районах – с марта по декабрь, в средней полосе – с апреля по ноябрь, в северных районах–с мая по ок­тябрь. Большая часть зимнего периода используется для ремонта экскаваторов и горнотранспортного оборудования.