6.3.Кар’єрний транспорт

Основним завданням при виконанні розділу проекту «Кар’єрний транспорт» є розрахунок кар'єрного транспорту з урахуванням режиму роботи підприємства й окремих його ділянок. Ґрунтуючись на отриманих результатах, необхідно розрахувати парк транспортного обладнання для забезпечення заданої виробничої потужності кар'єру.

У якості вихідних даних для виконання цього розділу проекту є наступні показники:

Автомобільний транспорт: марка автомобіля; відстань транспортування вантажу; швидкість руху з вантажем; швидкість руху без вантажу; тривалість зміни; безпечна відстань між автосамоскидами.

Залізничний транспорт: тип локомотива; тип вагонів; уклон шляху; середній радіус кривих; час руху потяга перегоном без вантажу; час руху потяга перегоном з вантажем.

Алгоритм розрахунку автомобільного транспорту.

Робота автомашин протягом зміни може здійснюватися по закритому чи відкритому циклу. У першому випадку за кожним екскаватором закріплюється визначена кількість автомашин, працюючих з ним усю зміну. У другому випадку машини в кожнім рейсі направляються диспетчером до того вибою, де вони можуть бути завантажені з найменшими втратами часу. При відкритому циклі знижуються простої екскаваторів і автомашин, однак застосування його вимагає організації на кар'єрі чіткої диспетчерської служби, до якої безупинно надходить інформацією про місцезнаходження всіх машин і умовах навантаження в кожнім вибої.

Режим роботи автомашин протягом доби звичайно приймають двозмінний. При цілодобовій роботі кар'єру графік виходу на лінію будують так, щоб одна зміна приділялася для огляду і ремонту машин.

Як правило, число автосамоскидів розраховується для кожного екскаватора окремо. Робочий парк автосамоскидів встановлюється за умови забезпечення безупинної роботи робочого парку екскаваторів при ритмічній подачі порожніх автосамоскидів у вибій. Число автосамоскидів, що може ефективно використовуватися в комплексі з одним екскаватором, визначається за формулою:

(6.3.1.)

де - час рейсу, хв.; - час навантажування автосамоскида, хв.

, (6.3.2.)

де , , - час відповідно руху, розвантаження і маневрів, хв.

Тоді:

(6.3.3)

Час навантажування:

, (6.3.4.)

де - число ковшів, що розвантажуються екскаватором у кузов автосамоскида; - тривалість робочого циклу екскаватора, хв.

У залежності від співвідношення щільності γ_п перевезеної породи, вантажопідйомності q_а автосамоскида, ємності V_а його кузова, число ковшів може обмежуватися або ємністю кузова, тобто γ_п/К_р≤ q_а/V_а , або вантажопідйомністю автосамоскида, тобто γ_п/К_р≥ q_а/V_а.

Тоді час навантажування автосамоскида:

(6.3.5.)

або

, (6.3.6.)

де Е – ємність ковша, м³; k_p – коефіцієнт розпушення породи в ковші екскаватора; 0,9 – коефіцієнт, що враховує зміну коефіцієнта розпушення в кузові автосамоскида; k_н – коефіцієнт, що враховує наповнення ковша екскаватора; k_гор. = 1,1 ÷ 1,15 – коефіцієнт, що враховує навантаження автосамоскида з горою.

Час руху автосамоскида визначається за формулою:

, (6.3.7)

де Т_нав., Т_пор. – час руху автосамоскида відповідно з вантажем і без вантажу, хв.;

l_1, l_2, l₃,…, l_n – довжина ділянок шляху з однаковими умовами руху (з вантажем і без вантажу), км; υ_1, υ_2, υ₃,…,υ_n - швидкості руху автосамоскида на цих ділянках, км/год. (швидкості руху приймаються за реальними даними, або з довідника з технології гірничого виробництва).

Час розвантаження автосамоскида включає час підйому кузова і час його опускання. Для автосамоскидів вантажопідйомністю до 40 тонн він складає 60 секунд, при більшій вантажопідйомності автосамоскидів – 70 ÷ 90 секунд.

Час маневрів при навантаженні автосамоскида залежить в основному від схеми під'їзду і знаходиться в межах 0÷10 с, 20÷25 с, 50÷60 с відповідно для наскрізної, кільцевої та тупикової схем. При розвантаженні він складає 40-50 с.

Знаючи число автосамоскидів для обслуговування одного екскаватора, можна визначити число працюючих автосамоскидів для забезпечення роботи n–ї кількості екскаваторів за формулою:

. (6.3.8)

Число працюючих автосамоскидів можна також визначити за формулою:

, (6.3.9)

де = 1,1 ÷ 1,15 – коефіцієнт нерівномірності роботи; –добовий вантажообіг кар'єру, т; n_зм – кількість змін роботи автосамоскида протягом доби; – змінна експлуатаційна продуктивність автосамоскида, т;

, (6.3.10)

- коефіцієнт використання вантажопідйомності автосамоскида; - тривалість зміни, год.; - час рейсу, год.; k_в.а. = 0,7 ÷ 0,8 – коефіцієнт використання автосамоскида у часі.

Частина автосамоскидів постійно знаходиться в ремонті і проходить технічне обслуговування, тому інвентарне число автосамоскидів складе:

(6.3.11)

де = 0,7 ÷ 0,8 – коефіцієнт технічної готовності парку.

Технічна готовність автосамоскидів зменшується у міру збільшення терміну їхньої експлуатації.

Пропускна здатність автодороги (N) – це максимально можливе число автосамоскидів, що можуть пройти через визначену ділянку в одиницю часу. Вона залежить в основному від швидкості автосамоскидів і кількості смуг руху. При русі автосамоскидів в одному напрямку годинна пропускна здатність автодороги складе:

, (6.3.12)

де - інтервал часу між машинами, хв.; - швидкість руху автосамоскида, км/год.; - безпечна відстань між автосамоскидами, м; = 0,5 ÷ 0,8 – коефіцієнт нерівномірності руху.

Безпечна відстань між автосамоскидами складається з довжини гальмівного шляху і довжини автосамоскида, і повинна бути не менше 50 м. На горизонтальних прямолінійних ділянках ця відстань визначається за формулою:

. (6.3.13)

Провізна спроможність автодороги визначається за формулою:

, (6.3.14)

де - фактична маса вантажу, який перевозиться автосамоскидом, т; = 1,75÷2,0 – коефіцієнт резерву.

Алгоритм розрахунку залізничного транспорту.

Основні показники використання залізничного транспорту в кар'єрі в значній мірі залежать від корисної маси потягу, пропускної здатності шляху і кількості транспортних засобів.

Під корисною масою потягу мають на увазі масу вантажу, перевезеного одним потягом за один рейс.

Практично всі сили опору руху потягу пропорційні його масі. Тому в розрахунках зручно користуватися опорами руху, віднесеними до одиниці маси потягу.

Умови рівномірного руху потягу на керівному підйомі можна записати у вигляді:

або (6.3.15)

,

де - зчіпна вага локомотива (вибирається з таблиці технічних характеристик локомотива), тс; = 0,18 ÷ 0,34 – коефіцієнт зчеплення коліс з рейками; Q_л, Q_п - маса відповідно локомотива і причіпної частини потягу, т; - основний питомий опір руху в наближених розрахунках можна приймати рівним 2÷3 кгс/т; , - додатковий опір руху відповідно від ухилу і кривизни шляху.

Питомий опір від ухилу шляху чисельно дорівнює величині ухилу, вираженого числом тисячних. Наприклад, ухил шляху ί = 25‰, отже, = 25 кгс/т. Питомий опір руху від кривизни шляху залежить від радіуса R кривої і визначається за емпіричними формулами:

на постійних шляхах (6.3.16)

на тимчасових шляхах . (6.3.17)

Оскільки маса причіпної частини потягу визначається власне масою q_т кожного вагону, масою q_ван. вантажу і числом n вагонів у потязі, то попередній вираз набуде вигляду:

. (6.3.18)

Розв’язавши дане рівняння відносно n, отримаємо:

. (6.3.19)

Тоді корисна маса потягу:

. (6.3.20)

При використанні тягових агрегатів кількість вагонів у потязі і корисна маса потягу визначається за формулами:

; (6.3.21)

, (6.3.22)

де n_м – число обмоторених вагонів в агрегаті; q_т.м і q_{ван.м. –} відповідно власна маса обмотореного вагону і маса вантажу в ньому.

Пропускна здатність перегону визначається за наступними формулами:

для одноколійного перегону

(6.3.23)

- для двоколійного перегону у вантажному напрямку:

(6.3.24)

- для двоколійного перегону в напрямку без вантажу:

(6.3.25)

де Т – час, за який визначається пропускна здатність (для добової пропускної здатності Т = 22 години) год.; t_пор., t_ван. – час руху перегоном відповідно без вантажу і з вантажем, хв.; τ – час, що витрачається на зв'язок між роздільними пунктами, хв.

Основні питання безпеки праці, які потребують обов’язкового рішення під час транспортування гірської маси відповідним видом технологічного обладнання.