книги из ГПНТБ / Егурнов, Г. П. Выбор оптимальной мощности угольных и железорудных карьеров

разных условий и схем работы. Как видно из данных табл. 10, при работе экскаваторов-механических лопат с верхней погрузкой ши­ рина заходки зависит от схемы работ, причем при проходке тран­ шей она несколько больше, чем при разработке уступа.

Выпускаемые в настоящее время отечественные вскрышные экс­ каваторы ЭВГ-4, ЭВГ-6 и ЭВГ-15 с удлиненными рабочими разме­ рами позволяют нарезать новые уступы высотой 18—22 м и отраба­ тывать их, что в основном обеспечивает нормальную работу карь­ ерных экскаваторов ЭКГ-4,6, ЭКГ-8 и ЭКГ-12,5, которые имеют преимущественное применение на карьерах при транспортных си­ стемах разработки.

Р а ц и о н а л ь н ы е с х е м ы р а б о т ы э к с к а в а т о р о в на у с т у п а х

Производительность экскаваторов, успешная работа транспорт­ ных средств и их эффективное использование в большой степени за­ висят от технологических схем работы на уступах. Схема путевого развития, местоположение обменного пункта, ширина автодороги, порядок движения и размещение конвейерных ставов на уступе — это элементы технологических схем, от которых зависят простои экскаваторов при обмене транспортных сосудов у экскаваторов, передвижке ж.-д. путей и конвейерных ставов, строительстве авто­ дороги и др.

Втехнической литературе, в трудах отдельных ученых, а также

вработах институтов и ведомств приводятся различные техноло­

гические схемы работы экскаваторов на уступах. Рекомендуемые и применяемые на карьерах технологические схемы в значительной степени отличаются друг от друга по числу путей, ширине автодо­ рог, наличию или отсутствию обменных пунктов, числу стрелочных переводов и др.

Очевидно, что капитальные затраты на строительство путей (или автодорог) и затраты на их текущее обслуживание, а также произ­ водительность экскаваторов в этих схемах будут неодинаковы, что в конечном итоге обусловит различие в себестоимости выемки 1 м3 горной массы.

Следовательно, выбор рациональной схемы работы экскавато­ ров на уступе, обеспечивающий наиболее низкую себестоимость вы­ емки 1 м3 горной массы, может быть произведен только на основе технико-экономического исследования различных схем развития пу­ тей на уступе.

Схемы работы одноковшовых экскаваторов с погрузкой породы в средства ж.-д. транспорта

При этих схемах преимущественное распространение получили схемы работы с маятниковым движением локомотивосоставов, при котором заезд на уступ осуществляется с одного лишь торца

31

карьера (в отличие от кольцевого движения, когда уступ имеет два выезда по обоим торцам карьера).

Схемы отработки уступа одним экскаватором. Для этого случая работы характерны три схемы развития ж.-д. путей на уступе (рис. 8): схемы № 1 и 2, при которых на уступе имеется один путь,

исхема № 3, при которой на уступе предусматриваются два пути.

Всхеме № 2 в отличие от схемы № 1 предусматривается разминовка р, перемещаемая вдоль фронта работ по мере отработки за­

боя на расстояние Lnep.

В схеме № 3 погрузка горной массы производится в составы, находящиеся на обоих путях; чтобы избежать засыпки путей поро­

ная согласно требованиям типовой методики определения экономи­ ческой эффективности капиталовложений по приведенным затра­ там в пределах рабочего уступа.

В этом случае она будет складываться из затрат на экскавацию сэ.э, переукладку ж.-д. путей после отработки экскаваторной заходки сэп. п, переукладку разминовок сэт.р через определенное рас­ стояние Lnep, текущее обслуживание ж.-д. путей сэт. п и разминовок с Эт . Р , амортизацию ж.-д. путей и разминовок ск. п и расширенное воспроизводство ср. в. Кроме того, в себестоимость выемки 1 т гор­ ной массы будут входить такие затраты, как затраты на транспорт­ ные и буровзрывные работы, на работы по зачистке кровли и др. Но в этой книге они не рассматриваются, так как для различных схем они будут одинаковы.

Затраты на экскавацию могут быть определены через стоимость машино-смены экскаватора а и его н о р м у в ы р а б о т к и , ил и с м е н н у ю п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь , Нъ.

32

Норма выработки экскаватора рассчитывается по формуле [49]

445

(16')

^пог^ 4” ^обм

Время погрузки вагона зависит от его емкости и типа экскава­ тора; для заданных условий, когда известна категория разрабаты­ ваемых пород, выбрана модель экскаватора и вагона, эта величина постоянна.

Число вагонов в локомотивосоставе для заданных условий (ко­ гда выбран тип локомотива, вагона и принят руководящий подъем ж.-д. путей в капитальной траншее) также постоянно.

В р е м я о б м е н а л о к о м о т и в о с о с т а в о в у э к с к а в а ­

это время постоянно и принимается равным 4 мин; /дв— время дви-

Стоимость машино-смены экскаватора а складывается из зат­ рат на заработную плату экскаваторной бригады, материалы, элек­ троэнергию, ремонт и амортизацию машин и может быть либо рас­ считана, либо взята из литературных источников, например из ма­ териалов Центрогипрошахта [45].

З а т р а т ы на п е р е д в и ж к у ж.-д. п у т е й на р а б о ч е м

где b — стоимость передвижки 1 м ж.-д. путей, руб.

Стоимость передвижки 1 м ж.-д. путей зависит от способа пере­ движки (краном, путепередвигателем и др.),шага передвижки и мо­

чина будет несколько больше величины b для основных путей на уступе за счет того, что пути разминовки перемещаются не на шаг передвижки, как это имеет место при перемещении основных ж.-д.

где d — стоимость переукладки одного стрелочного перевода, руб.

34

для схемы № 3

0,0212/.Фр£1

Ск- П ^ • (31)

З а т р а т ы на р а с ш и р е н н о е в о с п р о и з в о д с т в о ср. в

вития ж.-д. путей на уступе может быть представлена следующими зависимостями:

в уравнениях (35'), (36') и (37') для рассматриваемых схем раз­ вития путей на уступе приведены в табл. 11.

36

e f

Полученные выше зависимости С = /(£ф Р) представлены для схемы № 1 в виде кривой второй степени, а для схем № 2 и 3 — в виде прямых линий; себестоимость выемки 1 м3 горной массы с уве­ личением длины фронта горных работ также будет увеличиваться.

Зависимость себестоимости выемки 1 м3 горной массы от рас­ стояния передвижки разминовки в схеме № 2 представляет собой кривую второго порядка. Иссле-

составляем табл. 12 и строим графики себестоимости выемки в за­ висимости от Lnep для различных типов экскаваторов и длины фрон­ та горных работ (см. рис. 9).

Как видно из этих данных, себестоимость выемки горной массы с изменением расстояния Lnep (в определенных не очень широких пределах) изменяется также не в широких пределах (от 1 до 2%), что дает возможность в случае необходимости на практике при установлении расстояния’ передвижки разминовки несколько отхо­ дить от оптимального его значения без значительного экономиче­ ского ущерба.

Пользуясь данными табл. 12 и 13 и принимая во внимание ука­ занное выше соображение о влиянии расстояния разминовки до

38

Т а б л и ц а 12

Себестоимость выемки 1 м3 горной массы при изменении L ueр, коп.

экскаваторного забоя, можно рекомендовать следующие значения ТПероп Для схемы № 2:

при разработке мягких пород экскаваторами ЭКГ-3,2 и ЭКГ-4,6 — 760 и 1000 м (в зависимости от мощности транспортных средств); экскаватором ЭКГ-8 — 490 и 655 м;

при разработке крепких пород экскаваторами ЭКГ-3,2 и ЭКГ-4,6 — 500 и 750 м; экскаватором ЭКГ-8 — 325 и 470 м.

Согласно данным табл. 12 и 14 при работе по схеме № 2 можно сделать следующие выводы:

расстояние разминовки от забоя оказывает влияние на себе­ стоимость выемки 1 м3 горной массы, причем существует оптималь­ ное значение этого расстояния, при котором себестоимость мини­ мальна;

на величину этого расстояния значительное влияние оказывает мощность экскаватора (емкость ковша), например Lnep. 0п при длине рабочего уступа 2 км для экскаватора ЭКГ-3,2 будет состав­ лять 760 м, ЭКГ-4,6 — 725 и ЭКГ-8 — 478 м (при мягких породах при работе электровозов 1У-КП-1 и думпкаров грузоподъемностью 60 т );

величина Lneр. 0п зависит также от крепости разрабатываемых Пород, причем с увеличением последней она уменьшается, например при разработке пород IV категории Lnep. 0п уменьшается более чем на 33% по сравнению с разработкой пород II категории (классифи­ кация пород по ЕНВ);

на величину этого расстояния большое влияние оказывают средства транспорта (мощность локомотива и грузоподъемность думпкара) или, точнее, емкость локомотивосостава, с увеличением которой Ёпер. оп также увеличивается; например, при увеличении

39

Себестоимость выемки 1 м3 горной массы при работе по схеме № 1