4. Перемещение карьерных грузов

4.1. Общие сведения

Карьерный транспорт предназначен для перевозки горной массы от забоев к пунктам разгрузки. Ему присущи следующие особенности: значительный объем и сосредоточенная направленность перемещения карьерных грузов при относительно небольших расстояниях транспортирования, периодический перенос забойных и отвальных путей, значительная величина преодолеваемых уклонов в груженом направлении. Интенсивность работы карьерного транспорта характеризуется грузооборотом, который определяется количеством груза, перемещаемого в единицу времени. Различают часовой, сменный, суточный и годовой грузообороты: , где - объем горной массы, перевозимой за время .

Грузопоток – часть грузооборота, характеризуемая устойчивым во времени направлением. Грузопоток называется сосредоточенным, если грузы перемещаются из карьера в одном направлении по одним транспортным коммуникациям. Грузопоток называется рассредоточенным, если это условие не выполняется.

Транспортные коммуникации характеризуются планом и профилем трассы. План трассы состоит из прямых участков и закруглений, сопряженных переходными кривыми. Продольный профиль трассы состоит из подъемов, спусков и горизонтальных участков.

Максимальный уклон в грузовом направлении называют ограничивающим или руководящим.

4.2 Расчет автомобильного транспорта

4.2.1 Общие положения

Технологический расчет автомобильного транспорта заключается в определении их производительности и необходимого количества, а также пропускной и провозной способности автодорог, организации движения автотранспорта.

Тип автосамосвала выбираю исходя из рационального соотношения вместимости кузова автосамосвала и ковша экскаватора и дальности транспортирования горной массы из забоя к месту её отвалообразования. (табл. 4.6.).

Таблица 4.1 Условия применения автосамосвалов

Вместимость ковша экскаватора, м3	Рациональное соотношение Va/E при расстояниях транспортирования, км
	1-2	3-4	5-6
3-4	5,2	6,5	8,0
5-6	5,0	6,0	7,5
8-10	4,5	5,5	7,0
12,5-16	4,2	5,0	6,5
20-25	4,0	4,8	6,0

4.2.2. Расчет и построение профиля трассы

Для построения необходимо иметь данные о длине карьера, длине капитальной траншеи, длине заезда на отвал, длине отвала, расстояние от карьера до отвала и руководящий уклон.

Руководящий уклон определяется видом транспорта и составляет для автотранспорта до , в последующих расчетах принимаю руководящий уклон равный 80.

Длина карьера и отвала, а также расстояние между ними принимаю согласно исходным данным:

- длина отвальных автодорог, ( км);

- длина забойных автодорог, (км);

- длина магистральных автодорог на поверхности, ( км);

- длина магистральных автодорог в траншее, (=0,725км);

- длина заезда на отвал,( =0,5 км).

Отработку наносов траншейном забое производит экскаватор ЭКГ – 6,3ус. Для транспортирования этих пород в отвал принимаю автосамосвалы БелАЗ – 7514.

Отработку наносов боковом забое производит экскаватор ЭКГ – 4у. Для транспортирования этих пород в отвал принимаю автосамосвалы БелАЗ – 7514.

Отработку коренных пород в траншейном забое производит экскаватор ЭШ-10/70у. Для транспортирования этих пород в отвал принимаю автосамосвалы БелАЗ – 75303.

Отработку коренных пород в боковом забое производит экскаватор ЭКГ – 20. Для транспортирования этих пород в отвал принимаю автосамосвалы БелАЗ – 75303.

Отгрузку полезного ископаемого и коренных пород в тупиковом забое произвожу экскаватором ЭКГ-6,3ус в автосамосвалы БелАЗ – 7514.

Число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором:

где Tр – продолжительность рейса, мин;

t_пог – продолжительность погрузки автосамосвала, мин

где t_гр, t_пор – время движения в грузовом и порожнем направлении, мин;

t_р – время разгрузки автосамосвала, мин;

t_м - продолжительность маневрирования автосамосвала в забое и при погрузке, мин.

t_пог=n_к t_ц ,

где n_к – число ковшей, разгружаемых экскаватором в кузов автосамосвала;

t_ц – продолжительность рабочего цикла экскаватора, мин.

В зависимости от соотношения плотности _гм перевозимой породы, грузоподъемности q_а автосамосвала, объема V_а его кузова число n_к ковшей может ограничиваться либо объемом кузова (_гм/К_р<q_a/V_a), либо грузоподъемностью автосамосвала (_гм/К_рq_a/V_a). Тогда продолжительность погрузки автосамосвала определяют соответственно по формулам:

t_пог=60 V_a К_ш/0,9 Q_чэ или t_пог= 60 q_a/Q_чэ _гм,

где К_ш=1,1-1,15 – коэффициент, учитывающий загрузку автосамосвала «с шапкой».

где -коэфициент разрыхления в кузове автосамосвала

Время движения автосамосвалов в груженном и порожнем направлении:

где Lзаб,Lот,Lзо,Lтр,Lп – соответственно средневзвешенная длина временных и отвальных дорог, заезда на отвал, магистральных дорог в траншее и на поверхности, км;

Крт – коэффициент, учитывающий разгон и торможение автосамосвала(Крт=1,1);

Vзг,Vог,Vзаг,Vтрг,Vпг и Vзп,Vоп,Vзоп,Vпп – соответственно скорости движения

автосамосвалов гружёном и порожнем направлениях по временным забойным, отвальным дорогам, заезду на отвал, магистральным дорогам в траншее и на поверхности.

Принимаю скорости движения автосамосвалов в груженом и порожнем направлении в соответствии с таблицей 4.8

Таблица 4.8 Скорости движения автосамосвалов.

Дороги	Скорость движения автосамосвала
	С грузом	Без груза
Забойные	12	15
В наклонных выработках с уклоном с щебёночным покрытием	13	27
Магистральные с щебёночным покрытием	32	40
Отвальные	16	18

Траншейный забой по наносам:

Экскаватор ЭКГ-6,3ус, БелАЗ-7514

Расчет времени рейса, количество рейсов в час и необходимое количество автосамосвалов работающих в комплексе с одним экскаватором, по наносам в траншейном забое, БелАз-7514 (ЭКГ-6,3ус).

Так как выполняется условие: ; 1,85<2,52, то t_пог определяем по формуле 1:

мин,

мин;

мин,

Т_р=7,4+23,95+1,5+17,7+0,9+0,7 = 52,1мин,

Число рейсов автосамосвала в час:

N_р = 60 / Т_р

N_р = 60 / 52,1=1,15

Определяем число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором:

N_а = Т_р/t_пог ,

N_а = 52,1/7,4=7

Траншейный забой по коренным породам:

Экскаватор ЭКГ-6,3ус, БелАЗ-75303

Расчет времени рейса, количество рейсов в час и необходимое количество автосамосвалов работающих в комплексе с одним экскаватором, по коренным породам в траншейном забое, БелАз-75303 (ЭКГ-6,3ус).

Так как выполняется условие: ; 2,11<2,5, то t_пог определяем по формуле 1:

мин,

мин;

мин,

Т_р=14+23,95+1,5+17,7+0,9+0,7 = 58,7мин,

Число рейсов автосамосвала в час:

N_р = 60 / Т_р

N_р = 60 / 58,7=1,02

Определяем число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором:

N_а = Т_р/t_пог ,

N_а = 58,7/14=4,2

Торцевой забой по наносам:

Экскаватор ЭКГ-4у, БелАЗ-7514

Расчет времени рейса, количество рейсов в час и необходимое количество автосамосвалов работающих в комплексе с одним экскаватором, по наносам в боковом забое, БелАз-7514 (ЭКГ-4у).

Так как выполняется условие: ; 1,8<2,52, то t_пог определяем по формуле 1:

мин,

мин;

мин,

Т_р=10,4+23,95+1,5+17,7+0,9+0,7 = 55,15мин,

Число рейсов автосамосвала в час:

N_р = 60 / Т_р

N_р = 60 / 55,15=1,08

Определяем число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором:

N_а = Т_р/t_пог ,

N_а = 55,15/10,4=5,3

Торцевой забой по коренным породам:

Экскаватор ЭКГ-20, БелАЗ-75600

Расчет времени рейса, количество рейсов в час и необходимое количество автосамосвалов работающих в комплексе с одним экскаватором, по коренным породма в торцевом забое, БелАз-75600 (ЭКГ-20ус).

Так как выполняется условие: ; 1,8<2,3, то t_пог определяем по формуле 1:

мин,

мин;

мин,

Т_р=6,25+23,95+1,5+17,7+0,9+0,7 = 51мин,

Число рейсов автосамосвала в час:

N_р = 60 / Т_р

N_р = 60 / 51=1,17

Определяем число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором:

N_а = Т_р/t_пог ,

N_а = 51/6,25=8,16

Торцевой забой по ПИ:

Экскаватор ЭКГ-6,3ус, БелАЗ-7555

Расчет времени рейса, количество рейсов в час и необходимое количество автосамосвалов работающих в комплексе с одним экскаватором, по коренным породма в траншейном забое, БелАз-7555 (ЭКГ-6,3ус).

Так как выполняется условие: ; 1,17>1.1, то t_пог определяем по формуле 2:

мин,

мин;

мин,

Т_р=4,05+23,95+1,5+17,7+0,9+0,7 =48,9 мин,

Число рейсов автосамосвала в час:

N_р = 60 / 48,9=1,2

Определяем число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором:

N_а = Т_р/t_пог ,

N_а = 48,9/4,05=12,07

Производительность автосамосвалов:

-Техническая:

- Эксплуатационная:

сменная:

суточная:

годовая:

где Кг – коэффициент использования грузоподъёмности автосамосвала;

Кра – коэффициент разрыхления пород в кузове автосамосвала;

- плотность перевозимой породы в целике,;

Тсм – продолжительность смены(Тсм=8ч);

- число смен в сутках(=3);

- число рабачих дней в году(=252);

К_иа – коэффициент использования автосамосвала в смену(Киа=0,8);

Техническая производительность:

_{-по наносам} в траншейном забое БелАЗ – 7514:

Кг=148/120=1,24

Эксплуатационная:

сменная:

суточная:

годовая:

Техническая производительность:

_{-по коренным породам в траншейном забое} БелАЗ – 75303:

Кг=192,7/200=0,96

Эксплуатационная:

сменная:

суточная:

годовая:

Техническая производительность:

_{-по наносам в боковом забое} БелАЗ – 7514:

Кг=94,9/120=0,8

Эксплуатационная:

сменная:

суточная:

годовая:

Техническая производительность:

_{-по коренным породам в боковом забое} БелАЗ – 75600:

Кг=334,7/320=1,04

Эксплуатационная:

сменная:

суточная:

годовая:

Техническая производительность:

_-по полезномк ископаемому в боковом забое БелАЗ – 7555:

Кг=62,9/55=1,14

Эксплуатационная:

сменная:

суточная:

годовая:

Необходимое число рабочих автосамосвалов:

где - годовой объем по перевозке горных пород; -коэффициент неравномерности работы автотранспорта (=1,11,2);- производительность автосамосвала по перевозке горных пород, м³/год

Необходимое число рабочих автосамосвалов в боковом забое по наносам :

Необходимое число рабочих автосамосвалов в боковом забое по полезному ископаемому :

Необходимое число рабочих автосамосвалов в боковом забое по коренным породам:

Необходимое число рабочих автосамосвалов в траншейном забое по коренным породам:

Инвентарный парк автосамосвалов принимаю на 20% больше

Инвентарный парк автосамосвалов по наносам в боковом забое:

N_{аи бок н.} =1,2 9.8=11.76 шт. принимаю 12 автосамосвала

Инвентарный парк автосамосвалов по коренным в боковом забое:

N_{аи бок к.п.} =1,2 18.9=22.6 шт. принимаю 23 автосамосвала

Инвентарный парк автосамосвалов по коренным в траншее:

N_{аи тр к.п.} = 1,2 7.5=9 шт. принимаю 9 автосамосвала

Инвентарный парк автосамосвалов по полезному ископаемому:

N_{аи тр п.и.} =1,2 8.4=10.08 шт. принимаю 11 автосамосвала

Пропускная способность автодороги - Это максимальное количество автосамосвалов, которые могут пройти через определённый участок в единицу времени (за 1 час) в одном направлении, определяется по формуле:

где Кнд – коэффициент неравномерности движения;

V – скорость движения по ограниченному перегону, км/ч;

n – число полос движения.

Интервал движения между автосамосвалами:

где V – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс автомабиля;

tр – время реакции водителя и время приведения тормозов в действие, с;

- коэффициент сцепления колес с дорогой при торможении;

- основное удельное сопротивление движению автомобиля;

- длина автосамосвала, м;

– уклон автодороги.

принимаем м,

Провозная способность автодороги - Это максимальное количество груза, провозимое через определённый участок в единицу времени (за 1 час) в одном направлении, определяется по формуле:

где f – коэффициент резерва пропускной способности автодороги;

Vгм – объем отгружаемой горной массы в час, .

Средневзвешенное значение коэффициента грузоподъемности:

т.

Средневзвешенное значение плотности горной массы:

т/.

Средневзвешенное значение коэффициента использования грузоподъемности:

Средневзвешенное значение коэффициента разрыхления:

ƒ =1,9 – коэффициент резерва пропускной способности автодороги.

Принимаем однопутный перегон.

Производительность автотранспорта в значительной мере зависит от схемы подъезда автосамосвала к забою и установки его у экскаватора.

Основные технологические показатели автосамосвалов

Вид забоя	БелАЗ	Производительность, м3/год	Рабочий парк (БелАЗ)	Инвентарный парк (БелАЗ)
Наносы (боковой забой)	БелАЗ-7514		9,8	12
Наносы (тупиковый забой)	БелАЗ-7514
Коренные породы (боковой забой)	БелАЗ-75600		18,9	23
Коренные породы (тупиковый забой)	БелАЗ-75302		7,5	9
ПИ (боковой забой)	БелАЗ-7555		8,4	11