Выбор выемочно-погрузочного оборудования, расчёт его производительности и параметров забоя

Выбор выемочно-погрузочного оборудования, расчёт его производительности и параметров забоя.

 

1. По мягким породам

 

Дано:

1. Мощность мягких пород Н_м=16 м;
2. Производительность карьера по мягким породам Q_м=2,5 млн.м³/год.;
3. Угол откоса уступа α =45⁰.

 

1. Выбор типа экскаватора

Для отработки уступа мягких пород с учётом небольшой производительности и высота уступа принимаем экскаватор ЭКГ-63УС , максимальная высота черпания

которого составляет 17,1  м (табл. 1)

2. Расчёт производительности одного экскаватора

Теоретическая производительность экскаватора ЭКГ-4у определяется по формуле:

П_т.=(3600*Е)/t_ц 
П_т =(3600*6,3)/28=823 м³/ч

 

Где Е – геометрическая емкость ковша экскаватора,  Е=6,3 м³ (табл. 1);

       t_ц - продолжительность рабочего цикла экскаватора, t_ц=28 с (табл. 1);

 

Определяет техническую мощность экскаватора:

 

П_тех=П_т(К_н/К_р)К_зК_тв 
П_тех =823*(0.85/1.2)*0,8*0,8=436 м³/ч;

 

Где К_н – коэффициент наполнения ковша, принимаем К_н =1 (табл.8);

       К_р – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора, К_р =1,2(табл.8);

       К_з – коэффициент учитывающий форму забоя, К_з=0,8

       К_тв – коэффициент технологии выемки, К_тв=0,8 (табл. 8.6. Рж. 1ч.).

 

Определяем сменную эксплуатационную производительность экскаватора

 

П_см= П_тех *К_и*Т_см 
П_см =439*0,8*12=4214 м³/см,

 

Где Т_см – продолжительность рабочей смены, Т_см =12ч;

       К_и – коэффициент использования экскаватора во времени, К_и =0,8.

 

Тогда годовая производительность экскаватора составит:

 

П_год= П_см *N_см*N_р.д 
П_год =4214*2*305=2570784 м³/год

 

Где N_см – количество смен в рабочем дне, N_см =2;

       N_р.д – количество рабочих дней в году, N_р.д =305.

 

3. Определение числа экскаваторов

Количество экскаваторов, необходимое для обеспечения  годовой производительности по мягким породам составит

 

N_э=К_рез*Q_м/П_год 
N_э =1,2*2500000/2570784 =1,2

 

Где К_рез – коэффициент резерва, К_рез =1.2.

 

Таким образом, принимаем  один экскаватор ЭКГ-63УС.

 

4. Определение параметров забоя

Определяем ширину заходки экскаватора ЭКГ-63УС:

 

А=1,7*R_ч.у 
А =1,7*13,5=23 м

 

Где R_ч.у – радиус черпания на уровне установки экскаватора, R_ч.у =13,5м(табл. 1).

 

Ш_р.п.=А+С₁+Т+С₂+Z 
Ш_р.п =23+3+11+3+6=46 м.

 

Где С₁ – безопасное расстояние между нижней бровкой уступа и автодорогой, С₁=3 м;

       Т –  ширина транспортной полосы, для  Белаза – 540 Т=11 м (табл. 6.21 мел);

       С₂ – безопасное расстояние между автодорогой и призмой возможного обрушения, С₂=3 м;

       Z – величина призмы возможного обрушения, Z=6.

2. По скальным породам

 

Дано:

4. Мощность скальных пород Н_ск=14 м;
5. Производительность карьера по скальным породам Q_ск=3 млн.м³/год.;
6. Угол откоса уступа α – 80⁰.

 

1.1.2. Выбор типа экскаватора

Для отработки уступа скальных пород с учётом небольшой производительности и высота уступа принимаем экскаватор ЭКГ – 5A, максимальная высота черпания

которого составляет 10,3 м (табл. 1). Максимальная высота уступа, которую может отработать экскаватор в скальных породах не должна превышать Н_ск<1,5Н_ч.max. Поэтому 1,5*10,3=15,45 м.

Н_ск = 15< 20,25м, экскаватор выбран верно.

1.1.2. Расчёт производительности одного экскаватора

Теоретическая производительность экскаватора ЭКГ – 5A определяется по формуле:

П_т = (3600*Е)/t_ц 
П_т =(3600*5)/26=783 м³/ч

 

Где Е – геометрическая емкость ковша экскаватора,  Е=4 м³ (табл. 1);

       t_ц - продолжительность рабочего цикла экскаватора, t_ц=23 с (табл. 1);

 

Определяем техническую  мощность экскаватора:

 

П_тех=П_т(К_н/К_р)К_зК_тв 
П_тех =783(0,85/1,45)0,8*0,8=294 м³/ч;

 

Где К_н – коэффициент наполнения ковша, принимаем К_н =0,85 (табл.8);

       К_р – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора, К_р =1,45 (табл.8);

       К_з – коэффициент учитывающий форму забоя, К_з=0,8

       К_тв – коэффициент технологии выемки, К_тв=0,8 (табл. 8.6. Рж. 1ч.).

 

Определяем сменную эксплуатационную производительность экскаватора

 

П_см= П_тех. *К_и*Т_см 
П_см =294*0,8*12=2820 м³/см,

Где Т_см. – продолжительность рабочей смены, Т_см =12ч;

       К_и – коэффициент использования экскаватора во времени, К_и =0,8.

 

Тогда годовая производительность экскаватора составит:

 

П_год= П_см *N_см*N_р.д 
П_год =2820*2*305=1720200 м³/год

 

Где N_см – количество смен в рабочем дне, N_см =2;

       N_р.д. – количество рабочих дней в году, N_р.д =305.

 

1.1.3. Определение числа экскаваторов

Количество экскаваторов, необходимое для обеспечения  годовой производительности по скальным породам составит:

 

N_э=К_рез*Q_ск/П_год 
N_э =1,2*3000000/1720200=2,09

 

Где К_рез – коэффициент резерва, К_рез =1.2.

 

Таким образом, принимаем один экскаватор ЭКГ-5A.

 

1.1.4. Определение параметров забоя

Определяем ширину заходки экскаватора ЭКГ-5A:

 

А=1,7*R_ч.у 
А =1,7*9,04=15 м

 

Где R_ч.у – радиус черпания на уровне установки экскаватора, R_ч.у =9,04 м (табл. 1).

 

Ш_р.п.=В_р+С₁+Т+С₂+Z 
Ш_р.п.=21+3+12,5+3+3=42,5 м.

 

Где В_р – ширина развала горной массы после взрыва, В_р =21 , м;

       С₁ – безопасное расстояние между нижней бровкой уступа и автодорогой, С₁=3 м;

       Т –  ширина транспортной полосы, для  Белаза – 548 Т=12,5 м (табл. 6.21 мел);

       С₂ – безопасное расстояние между автодорогой и призмой возможного обрушения, С₂=3 м;

       Z – величина призмы возможного обрушения, Z=3.