4. Транспортирование горных пород. Отвалообразование.
4.1. Характеристика горных пород по трудности транспортирования. Выбор модели подвижного состава.
Цель занятия. Получить навыки в оценке горных пород по трудности транспортирования и выборе подвижного состава для конкретных горнотехнических условий.
Краткое теоретическое введение.
Известно, что сущность открытого способа разработки заключается, прежде всего, в перемещении вскрышных пород и полезного ископаемого к пунктам приема или переработки, которое производится в четыре последовательные стадии. Первая охватывает перемещение горной массы в процессе подготовки к выемке, вторая – при выемочно-погрузочных работах, третья – в процессе собственно транспортирования, четвертая – в процессе складирования. Отдельные стадии могут объединяться с другими.
На долю карьерного транспорта (включая путевые и дорожные работы) приходится до 70-80% всех материальных и трудовых затрат.
Экономическая эффективность и производительность транспортных средств на карьерах зависят от соответствия их физико-техническим характеристикам перевозимых пород, вместимости транспортных сосудов и ее использования, скорости и расстояния перемещения.
В качестве физико-технической основы сопоставления пород по сопротивлению перемещению акад. В.В. Ржевским был предложен относительный показатель трудности транспортирования пород.
Все
транспортируемые горные породы по
величине этого показателя (
)
разделены на 5 классов:
I
класс - весьма легко транспортируемые
(
);
II
класс - легко транспортируемые (
);
III
класс - средней трудности транспортирования
(
);
IV
класс - трудно транспортируемые (
);
V
класс - весьма, трудно транспортируемые
(
).
Породы
с
относятся к внекатегорным.
Показатель служит для классификации пород по трудности транспортирования, расчета технической производительности и парка транспортных средств.
К сожалению, предложенный относительный показатель трудности транспортирования породы, может быть использовании только в расчетах колесного транспорта.
Применяемый на карьерах транспорт должен обеспечивать надежность, безопасность и экономичность работы, а вместимость и прочность транспортных средств соответствовать мощности выемочно-погрузочных и разгрузочных средств, а также комплексу физико-технических свойств перемещаемых пород.
При использовании одноковшовых экскаваторов-мехлопат соотношение между вместимостью кузова подвижного состава колесного транспорта и вместимостью ковша экскаватора должно составлять от 4:1 до 10:1.
Задача выбора вида транспорта является одной из самых сложных горно-экономических задач. Однако на первой стадии учебных расчетов выбор транспорта и грузоподъемности (вместимости) транспортных сосудов может быть выполнен с учетом годовой производительности карьера по горной массе и расстояния транспортирования (табл. 1.10-1.11).
Индивидуальные задания
Вариант |
Влажность, доли ед. |
Содержание глинистых частиц, д.ед. |
Продолжительность транспортирования, ч |
Температура 0С |
Руководящий подъем, 0/00 |
|
|
дв. |
1 |
0,08 |
– |
1,5 |
+12 |
60 |
– |
– |
– |
|
||||||||
,
Н/т
,
Н/тДля ранее выбранного экскаватора находят средний размер кусков, размещаемых в транспортном сосуде, м:
Где
вместимость ковша выбранного ранее
экскаватора (ЭКГ 5А),
.
Где
плотность породы в образце, т/
;
средний размер кусков породы в транспортном
сосуде, м;
сопротивление пород сдвигу в образце,
кгс/
;
влажность породы;
содержание глинистых частиц в породе;
коэффициент, учитывающий продолжительность
транспортирования породы;
коэффициент влияния низких температур
(используется только при отрицательных
температурах).
Здесь
продолжительность транспортирования
породы, ч.
В
нашем случае при показателе
породы относятся к внекатегорным.
С учетом рекомендаций по рациональному сочетанию вместимости ковша экскаватора и грузоподъемности транспортного оборудования выбирают 2-3 автосамосвалов. Выбираем две модели автосамосвалов БелАЗ 7547 грузоподъемностью 45 т и БелАЗ 7540А грузоподъемностью 55 т.
Определяют количество ковшей породы, загружаемой в кузов каждого транспортного средства:
Для БелАЗ 7547
Для БелАЗ 7540А
Где
количество ковшей породы, загружаемой
в транспортный сосуд;
грузоподъемность транспортного средства,
т;
вместимость кузова автосамосвала;
и
коэффициент разрыхления породы в ковше
и наполнения ковша;
вместимость ковша экскаватора,(
=1.35)
.
Коэффициент
наполнения - степень заполнения объема
ковша экскаватора или какого-либо
другого сосуда разрыхленным материалом.
Коэффициент наполнения определяется
отношением объема, занятого горной
массой, к геометрической емкости сосуда.
Коэффициент наполнения зависит от
физико-механических свойств горных
пород и степени их дробления (
.
Округляем
расчетные значения
и
до ближайшего целого, для БелАЗ 7547
и для БелАЗ 7540А
. Далее находим фактические грузоподъемность,
т, и вместимость,
,
кузова транспортного средства:
Для БелАЗ 7547
Для БелАЗ 7540А
Где
и
округленное до ближайшего целого число
ковшей породы, загружаемых в кузов.
Устанавливаем
коэффициенты использования грузоподъемности
и вместимости кузова
:
Для БелАЗ 7547
Для БелАЗ 7540А
Оптимальная
модель подвижного состава БелАЗ 7547. Ей
соответствуют максимальные значения
и
(перегрузка кузова допускается не более
чем на
).