3. Выемочно-погрузочные работы

3.1 Технологическая схема выемки мягких пород экскаватором ЭГК-8И в боковом забое с погрузкой горной массы в железнодорожный транспорт на горизонте установки экскаватора. (Рис. 3,1)

Согласно «Единым правилам техники безопасности при ведении горных работ», высота уступа не должна превышать максимальной высоту черпания экскаватора. Согласно табл.3.1 Hчmax=13,5м, мощность рыхлых отложений составляет hу=13,5м. Принимаю разработку рыхлых отложений в один уступ высотой 13,5м. Минимальная высота уступа по условию наполнения ковша экскаватора составляет h_нmin>2/3H_нв=2/3*8,6=5,73м. Выбранная высота уступа удовлетворяет данному условию.

Определяем ширину заходки экскаватора:

=1,5*12,2=18,3м.

Принимаю рабочий угол откоса уступа для мягких пород α_н=70 град, а устойчивый α_ну=50 град. Принимаю безопасный промежуток между нижней бровкой откоса уступа и транспортными коммуникациями С=1м. Ширину транспортной полосы принимаю равной Т=5м

Расчет параметров по разгрузке :

-радиус черпания

-радиус разгрузки

=17,1м; 17,1< =18.4м.

=18.3-12.2+1+5/2=9.6м; 9,6< =16.3м.

Расчетные значения меньше чем соответственно.

Рисунок 3.1

Технологическая схема выемки пород экскаватором ЭКГ-8И с погрузкой горной массы на уровне стояния в боковом забое по мягким породам.

3.2. Технологическая схема выемки взорванных пород экскаватором ЭКГ-12,5 в боковом забое с погрузкой горной массы в железнодорожный транспорт на горизонте установки экскаватора.(Рис.3,3)

Высота уступа в массиве коренных пород =1,5*15,1=22,6, принимаю =19,6м. В развале , - высота развала. Согласно лабораторной работе №2 наибольшая высота развала составляет 14,5м. Так как h_р<Н_чmax, то применять бульдозерные работы и снижать высоту развала не нужно.

Ширину заходки в массиве принимают такой, чтобы ширина развала взорванной горной массы была равной или кратной ширине заходки экскаватора по развалу, которую определяю по формуле:

=1,7*14,8=25,1 м.

Принимаю ширину экскаваторной заходки Аэ=22,5м, так как ширина развала взорванной породы составляет Вр=45,1м и отрабатывается за 2 прохода экскаватора.

Углы откоса уступа

- в массиве коренных пород- устойчивый =60

- рабочий =75

- в развале – устойчивый =40

- рабочий =50

Радиусы черпания и разгрузки:

R_ч= R_чу+h_у*сtg =14,8+19,6_*сtg75=20м

R_р=А_э-R_чу+С+Т/2=22,5-14,8+1+ 5/2=11,2м

R_p≤R_k+m=7.78+1=8.8м

R_ч и R_p не превышают максимальные значения радиусов черпания и разгрузки

R_чmax=22.5м R_pmax=19,9м.

3.3 Параметры рабочей площадки

При определении параметров рабочей площадки следует исходить из того, чтобы её ширина была минимальной. Чем меньше ширина рабочей площадки, тем меньше текущий коэффициент вскрыши, а значит и меньше себестоимость добычи единицы полезного ископаемого.

Определяю ширину рабочей площадки по наносам (Рис.3.4 а):

Где - берма безопасности по наносам, П- ширина рабочей площадки для размещения дополнительного оборудования (П=5-6), м, Т- ширина транспортной полосы (для железнодорожного транспорта Т=5), м, С- расстояние от нижней бровки развала (уступа) до транспортной полосы (С=0,5-1),м.

= (ctg )

=13,5(ctg50-ctg70)=6.4м

=6,4+5+5+1+18,3=35,7м.

Определяю ширину рабочей площадки по взорванным скальным породам (Рис. 3.4б)

Z₁-берма безопасности по скальным породам, м,

B_p- ширина развала, м.

Z₁=h( - )

Z₁=19,6*(ctg60-ctg75)=5.8м

=5,8+5+5+1+45,1=61,9м

Рисунок 3,4. Схемы к определению параметров рабочей площадки

3.4 Технологическая схема выемки мягких пород экскаватором ЭКГ-4у в траншейном забое с верхней погрузкой горной массы в железнодорожный транспорт. (Рис 3.5)

.

Данная схема наиболее эффективна с использованием железнодорожного транспорта.

Определим глубину траншеи по наносам:

У экскаватора ЭКГ-4у H_чmax=22,2м, мощность наносов (по заданию)

равна 13,5м.

Следовательно глубина траншеи равна 13,5м.

Определи углы откосов:

Рабочий-

Устойчивый =50

Ширину траншеи по низу определяем по формулам:

-по возможности экскаватора:

Минимальная

=2(7,78+1)=17,6м

- радиус вращения кузова экскаватора 7,78м. (по таблице 3.1 из методического указания)

m- безопасный зазор между кузовом экскаватора и нижней бровкой уступа (m=0.5-1)м. Я принимаю m=1м.

Принимаю тяговый агрегат переменного тока ОПЭ-1 (характеристика указана в таблице 3,1 )

Технологические характеристики тягового агрегата

Таблица 3,1

ОПЭ-1
Сцепной вес, кН	3600
Состав тягового агрегата	ЭУ+ДС+МД(БС)
Часовой режим Мощность, кВт Сила тяги, кН Скорость, км/ч	6480 810 26,5
Наибольшая скорость, км/ч	65
Номинальное напряжение сети, кВ	10
Нагрузка от оси на рельсы, кН	300
Длина по осям автосцепок, мм	59900
Минимальный радиус кривой, м	80

Принимаю думпкар 2ВС-105. (Характеристика указана в таблице 3,2)

Техническая характеристика вагонов для перевозки карьерных грузов

Таблица 3,2

2ВС-105
Грузоподъёмность, т	105
Вместимость, м3	48,5
Масса, т	48
Коэффициент тары	0,46
Число осей	6
Нагрузка на рельсы от оси, кН	256
Ширина кузова наружная, мм	3750
Высота от поверхности рельса, мм	3241
Длина по осям автосцепок, мм	14900

При выборе ширины траншеи по дну следует выбирать минимальную по возможностям экскаватора и по требованию транспорта, поэтому я принимаю Вт=17,6м

Определяем радиус черпания и разгрузки

R_ч=В_т/2+h*ctg70

R_ч=17,6/2+13,5*ctg70=13,7м<R_чmax=23,7м

R_p= В_т/2+ h*ctg70+Z_н+Т/2

R_p=17,6/2+13,5*ctg70+6,4+2.5=22,5м>22,1м

Полученные значения превышают максимальных параметров экскаватора по разгрузке и черпанию. Значит будем отрабатывать траншею двумя слоями.

Т.е высота одного уступа будет равна 6,8м, тогда:

R_ч=17,6/2+6,8*ctg70=11,2м<R_чmax=23,7м

R_p=17,6/2+6,8*ctg70+6,4+2.5=20,1м>22,1м

Полученные значения не превышают максимальных параметров экскаватора по разгрузке и черпанию.

На рисунке 3.5 разработка траншеи вторым слоем проводится так же как и первым.

5. Технологическая схема выемки коренных пород экскаватором ЭКГ-4у в траншейном забое с верхней погрузкой горной массы в железнодорожный транспорт. (Рис. 3.6)

Глубина траншеи в массиве

в развале

Принимаю для работы экскаватор ЭКГ-4у. Глубина траншеи будет равна высоте уступа в боковом забое по коренным породам, т.е h=19,6м.

Определим углы откоса уступа

-в массиве коренных пород –устойчивый =60

-рабочий

В развале - устойчивый =35

-рабочий

Определим ширину траншеи по низу.

-по возможности экскаватора

Минимальная

=2(7,78+1)=17,6м

Определяю радиусы черпания и разгрузки.

R_ч=В_т/2+h*ctg71

Где 71- угол падения залежи.

R_ч1=17,6/2+19,6*ctg71=15,5м<23,7м

Где 71 –угол падения угольного пласта (по заданию)

R_p=17,6/2+19,6*0,34+5,8+2,5=23,7м>22.1м

Полученные значения радиусов черпания и разгрузки превышают значения максимального радиуса черпания и разгрузки.

Значит будем отрабатывать в 2 уступа, т.е высота уступа будет равна 9,8м.

R_ч=17,6/2+9,8*ctg71=12,1м<23,7м

R_p=17,6/2+9,8*0,34+5,8+2,5=20,4м>22.1м

На рисунке 3.6 разработка траншеи вторым слоем проводится так же как и первым.

3.6 Технологическая схема выемки полезного ископаемого экскаватором ЭКГ-12,5 с погрузкой угля в железнодорожный транспорт на горизонте установки экскаватора.(Рис. 3.7)

Определяю видимую мощность пласта

Где М- нормальная мощность пласта

По данным задания М=23м, угол падения 71 градус

=24,3м

Ширина одной заходки составляет Аэ=1,7*14,8=25,1м.

Принимаю ширину заходки равной 24,3м.

Экскаватор отработает уступ данной высоты за 2 заходки, верхнюю и нижнюю.

Высоту уступа при разработке угля примем равной 9,8 м.

Определим радиусы черпания и разгрузки:

R_ч^в=R_ч^н=А_э/2+ctga*h_у^в=24,3/2+0,34*11,5=16,1 м <22,5 м

R_p^в=R_р^н=А_э^в/2+С+Т/2=24,3/2+1+5/2=15,6 м <19,9 м.

На рисунке 3.7 отработка полезного ископаемого вторым слоем производится так же как и первым.