2. Экскавация

2.1. Выбор модели экскаватора

Выбор модели экскаватора осуществляем на основе сопоставления технических характеристик серийно выпускаемых экскаваторов (табл. 7 или табл. 9) с параметрами (ширина и высота) развала пород взрывной заходки.

2.1. Высота расположения напорного вала (Н_н.в) и максимальная высота черпания (H_max) экскаватора должны удовлетворять неравенству:

,

где Н_р – высота развала пород взрывной заходки, м.

2.2. Высота расположения напорного вала экскаватора, м:

,

где Н_max - максимальная высота черпания экскаватора, м (табл. П7)

2.3. Ширина экскаваторной заходки:

,

где R_чу - радиус черпания экскаватора на уровне стояния, м (табл. П7).При выборе типа экскаватора по ширине заходки следует учитывать, что развал пород должен быть отгружен за кратное число проходов экскаватора

Рис.2. Параметры расположения скважин во взрывном блоке:

l_c, l_з, l_зар, l_п, L_бл- длина: скважины, забойки, заряда, перебура, блока соответственно;W- линия сопротивления по подошве; α, b-расстояние между скважинами в ряду, между рядами скважин соответственно; x х_м ширина развала от линии первого ряда скважин и при многорядном взрывании соответственно; В_з –ширина взрывной заходки

2.4. Сменная эксплуатационная производительность экскаватора:

, м³/смен

где Е - ёмкость ковша экскаватора, м³;

Т_см - продолжительность рабочей смены, Т_см = 8 ч;

k_н = (1,050,9) - коэффициент наполнения ковша экскаватора; (табл. 1 );

k_р = (1,31,5) - коэффициент разрыхления горной массы в ковше экскаватора; (табл. 1 );

k_и = (0,70,9) - коэффициент использования экскаватора во времени;

t_ц - продолжительность рабочего цикла экскаватора, сек. (табл.П7);

2.5. Годовая эксплуатационная производительность экскаватора:

, м³/год,

где n_см - количество смен работы экскаватора в сутки, смен; N_эг - количество суток работы экскаватора в год.

2.6. Необходимое количество экскаваторов для вскрышных работ в карьере:

, шт.,

где А_в.г - производительность карьера по вскрыше, м³/ год.

2.7. Списочное количество экскаваторов:

, шт.,

где n_сп = 1,2 - коэффициент резерва экскаваторов.

Полученное списочное количество экскаваторов округляем до целого в большую сторону.

2.8. Проектирование выемочно-погрузочных работ по обеспечению кратного соотношения между шириной экскаваторного забоя А и шириной развала Х_м.

При отработке скальных и полускальных пород забой механических лопат располагается в развале взорванной горной массы шириной Х_м с нижней кромкой в точке О, образовавшемся после производства буровзрывных работ. При этом необходимо обращать внимание на следующее обстоятельство: часть развала по ширине (со стороны выработанного пространства) имеет незначительную высоту, и непосредственная ее отработка после взрыва нерациональна из-за низкой производительности экскаватора и лишнего переустройства транспортных коммуникаций. Поэтому при автомобильном транспорте пониженная часть подлежит окучиванию бульдозерами (положение O'KLN на рис. 3.).

При железнодорожном транспорте окучивание производят бульдозер и экскаватор до положения О"К'L'N', высота которого со-

Рис.3. Параметры экскаваторной заходки

ответствует высоте разгрузки экскаватора h_р.

При проектировании буровзрывных и выемочно-погрузочных работ по возможности необходимо стремиться к обеспечению кратного соотношения между шириной экскаваторного забоя А и шириной обработанного развала при автомобильном транспорте и при железнодорожном.

На рис.4 и рис.5 приведены схемы забоя экскаватора при нижней погрузке в скальных или полускальных породах при автомобильном и железнодорожном транспорте, соответственно.

Рис 4. Схема забоя механической лопаты во взорванных породах при нижней погрузке и использовании автомобильного транспорта

Н_р, h_c, h_э ,h_р, h- высота: развала, автосамосвала, экскаватора, разгрузки экскаватора, уступа соответственно; b_п, b, Ш_а , А, Х_м, В_min- ширина: основания призмы обрушения, опорного вала, автодороги, экскаваторной заходки, развала, рабочей площадки соответственно;

b_п = h( ctgα^׳ - ctgα); α^׳, α, α^״ - угол устойчивого и рабочего откоса уступа и естественного обрушения разрыхленных пород; α^׳ < α на 5^о; b=2м ;R_р, R_чу- радиус: разгрузки экскаватора, черпания на уровне стояния; с=1м- расстояние между кромкой проезжей части автомобильной дороги и кромкой развала взорванной горной массы.

Рис. 5 Схема забоя экскаватора при железнодорожном транспорте c ведением работ по окучиванию развала

R_чу- радиус черпания на уровне стояния; φ<45⁰-угол между осью хода экскаватора и нижней кромкой развала со стороны транспорта