4. Бульдозерное отвалообразование

4.1. Выбор высоты отвала.

Высота бульдозерных отвалов на равнинной местности изменяется в широких пределах и ограничивается в основном физико-техническими характеристиками складируемых пород. Для скальных пород она составляет 25-40 м, для песчаных 15-20 м, для глинистых 10-15 м.

4.2. Годовое приращение площади отвала:

,

где: V_в – объем вскрыши, подлежащий размещению в отвале в течении года, м³; k_р.о – остаточный коэффициент разрыхления породы в отвале, k_р.о = 1,1 – 1,2; Н_о – высота отвала, м; k_о – коэффициент, учитывающий использование площади отвала (при одноярусном отвале k_о = 0,8 – 0,9; при двух ярусах k_о = 0,6 – 0,7);

4.3. Выбор модели бульдозера, фронта разгрузки отвала и числа бульдозеров

4.3.2. Модель бульдозера выбирается по его техническим характеристикам (таблица П13) с учетом принятой модели автосамосвала.

4.3.3. Суточный вскрышной грузопоток карьера

, м³/ сут.,

где А_в - годовая производительность карьера по вскрыше, м³/год;

N^в_г - количество суток работы отвала в год.

4.3.4. Приемная способность 1 м длины отвального фронта

, м³_,

где V_а - фактическая вместимость кузова автосамосвала, м³ ;

k_к = 1,5 - коэффициент кратности разгрузки;

Ш_к - ширина кузова автосамосвала, м.

4.3.5. Количество автосамосвалов, разгружающихся на отвале в течение часа

, шт.

где n_см - число рабочих смен в сутки отвального цеха, смен;

k_нер = 1,3 - коэффициент неравномерности работы;

Т_см - продолжительность рабочей смены, ч;

V_а - объем породы, фактически перевозимой автосамосвалом за рейс, м³ ;

k_ра = 1,4 - коэффициент разрыхления породы в кузове автосамосвала.

4.3.6. Количество одновременно разгружающихся на отвале автосамосвалов

, шт.

где t_ра = 60 с - продолжительность разгрузки автосамосвала на отвале;

t_мо = (60100) с - время на маневры автосамосвала при разгрузке отвале.

4.3.7. Длина фронта разгрузки

, м

где Ш_п = 40 м - ширина полосы по фронту, занимаемой одним автосамосвалом при маневрировании, м;

4.3.8. Количество отвальных участков, на которых одновременно осуществляется разгрузка автосамосвалов

, уч.

где l_p = (6080) м - длина фронта одного разгрузочного участка, м.

4.3.9. Количество участков, находящихся в одновременной планировке

., уч

4.3.10. Количество резервных участков

4.3.11. Общая длина отвального фронта

, м

4.3.12. Сменная эксплуатационная производительность бульдозера (в целике)

, м³/смен,

где Т_см - продолжительность рабочей смены, ч;

Т_пз =0,6ч- продолжительность подготовительно-заключительных операций;

k_и = 0,8 - коэффициент использования бульдозера во времени;

k_ро = 1,3 - коэффициент разрыхления отсыпанной породы;

k_ук = 1,0 – коэффициент, учитывающий уклон на участке работы;

k_пт = (0,920,97) – коэффициент, учитывающий потери породы в процессе работы бульдозера;

t_{р ц} = (4060) с - продолжительность рабочего цикла бульдозера, с;

V_пр - объем породы в плотном теле, перемещаемый отвалом бульдозера;

, м³

где l_об - длина отвала бульдозера (паспортные данные), м;

h_об - высота отвала бульдозера (паспортные данные), м;

 = 30⁰ - угол естественного откоса породы, перемещаемой бульдозером.

4.3.13. Количество бульдозеров в работе

, шт.

где G_о - объем вскрышного суточного грузопотока, м³/сут.;

Q_см.б - производительность бульдозера, м³/смен.;

n_см - число рабочих смен в сутки отвального цеха, смен.

4.3.14. Инвентарный парк бульдозеров

, шт.

где - ремонтный парк бульдозеров;

- резервный парк бульдозеров.

Полученные значения ремонтного, резервного и инвентарного парков бульдозеров округляем до целого в большую сторону.

4.4. Конструирование принципиальной схемы бульдозерного отвала при автотранспорте.

Выполнить графическое построение бульдозерного отвала в трех проекциях (план, поперечный и продольный разрез) с соблюдением масштаба изображения.

При построении учесть, что

- в целях безопасности ведения работ начальная ширина отвала должна быть не менее 100 м;

- в пределах фронта разгрузки автосамосвала должен оставаться предохранительный вал из породы высотой не менее 0,5 диаметра колеса автомобиля максимальной грузоподьемности, применяемого в данных условиях и шириной основания 2 м и обеспечиваться уклон поверхности внутрь отвала не менее 3^° (обычно 4 – 5^о); во всех случаях высота ограничительного вала должна быть не менее 1 м. Внутренняя бровка ограничительного вала должна располагаться вне призмы возможного обрушения яруса отвала.

- скальные породы разгружают на расстоянии 1,4 – 4,5 м от верхней бровки откоса отвала, а мягкие 2,5 – 5,0 м;

- по фронту разгрузки отвал обычно делят на три участка - один рабочий, второй в планировке, третий –резервный;

- бульдозер с неповоротным лемехом перемещает породу при поперечных проходах под углом 90^о к верхней бровке откоса.

- для современных типов автосамосвала (колесная формула 4х2) расчетный уклон принимается равным 70-80 ‰, для автопоездов с колесной формулой 6х2 расчетный уклон – 40-50 ‰. В случаях когда участки дорог с предельным значением уклонов являются затяжными, через каждые 600 м устраивают участки длиной не менее 50 м с уклоном не более 20 ‰.

- ширина проезжей части выбирается исходя из грузоподъемности автосамосвала. На рис.6 представлена схема к определению проезжей части и ширины постоянной автомобильной автодороги. Ширина проезжей части автодороги зависит от габаритов подвижного состава, скорости движения, числа полос движения и определяется по формуле

Ш_пч=2у +αр +( р-1) х,

где α -ширина кузова автосамосвала ( примерно равна ширине по скатам колес α ≈ В), м

у- ширина предохранительной полосы, м;

р- число полос движения;

х=2у- зазор между кузовами встречных автосамосвалов, м;

у= 0,5+0,005v

где v -скорость движения автосамосвала , км/ч

При двухполосном движении (Р=2)

Ш_пч=2(у+α) + x

Ширина обочины В_об составляет 1 -2,5м. Стационарные автодороги должны иметь боковые кюветы ( глубиной 0,8-0,9м) трапециевидной формы с основанием шириной 0,4м. Примерная ширина проезжей части в зависимости от грузоподьемности автосамосвала представлена в табл. П5

Схема периферийного отвалообразования показана на рис. 7

Элементы и параметры карьера представлены на рис. 8

Расположение рисунков 2,4,6,7,8 на листе формата А1 показано на рис 9

Рис.6 Схема к определению ширины проезжей части дороги на отвал

1-обочина, 2-кювет , 3-опорный вал

Ш_α, Ш_{п ч,} В, В_об, В_к , b, у, α- ширина: автодороги, проезжей части, автосамосвала по скатам колес, обочины, кювета, опорного вала, предохранительной полосы, кузова автосамосвала

Рис.7 Схема периферийного отвалообразования

1-автосамосвал, 2- бульдозер; 3 - опорный вал; 4-кювет ; L_ф.р, L_ф.п., L_{ф. рез}.,- длина фронта участков: разгрузки, планировки, резервного; L-длина: заезда на отвал; Ш_α, Ш_пч, –ширина: автодороги, проезжей части соответственно; Н_о –высота отвала

Рис.8 Элементы и параметры карьера

(1-1)-Верхний конечный контур карьера; (2-2)- нижний конечный контур карьера; Н_к- конечная глубина карьера; h-высота уступа;α- угол откоса рабочего уступа; α¹- угол откоса нерабочего уступа;β- угол откоса нерабочего борта;φ- угол откоса рабочего борта; В- ширина рабочей площадки;δ- ширина предохранительной бермы

Рис. 9 Схема расположение рисунков 2,4,6,7,8 на листе формата А1