Чтение онлайн

Метод предусматривает составление возможных вариантов комплектов оборудования для технологического потока в конкретных условиях в виде альтернативного графа (рис.2) и затем расчет технологического энергопоглощения по процессам и суммарного в каждом варианте на единицу массы разрабатываемых горных пород (Дж/кг).

Рис.2 Альтернативный граф вариантов комплектов оборудования вскрышного технологического потока 1 – буровое, 2 – экскавационное, 3 – транспортное, 4 – отвалообразующее; I,II,III,VI – возможные варианты механизации процессов технологического потока

Вариант с меньшим удельным энергопоглощением работ показывает, что технология и механизация наиболее полно соответствует горнотехническим условиям зоны функционирования технологического потока в карьере, а, следовательно, будет обеспечиваться большая эффективность разработки горных пород.

Выражение удельного энергопоглощения в технологическом потоке представляет собой сумму энергопоглощений (Дж/кг) по технологическим процессам:

подготовке горных пород к выемке Эп

выемке-погрузке Ээ;

перемещению Эт

отвалообразванию Э0:

Э =Эп+Ээ+Эт+Эо.

Расчётные выражения удельных энергопоглощений по процессам технологического потока, базирующихся на физических законах, представляются в следующем виде:

– дробление массива горных пород взрывным способом:

бурение взрывных скважин

,

взрывное дробление массива

;

– разрушение массива горных пород механическим способом

;

экскавация горной породы одноковшовым экскаватором

,

многоковшовым или роторным экскаватором

транспорт горной породы

для комплектов оборудования с передвижными дробилками в забое или комплектов оборудования с различными видами транспорта и промежуточным дроблением в полустационарных дробилках учитывается энергопоглощение на механическое дробление в дробилке

.

отвалообразование абзетцером

при отвалообразовании экскаватором удельное энергопоглощение рассчитывается по формуле Ээ. При отвалообразовании консольным отвалообразователем удельное энергопоглощение рассчитывается вместе с перемещением, увеличивая высоту подъема горной массы Н на высоту разгрузки отвалообразователя,

отвалообразование бульдозером или плугом

;

при механическом рыхлении массива горных пород перед погрузкой возможно штабелирование горной массы, тогда в этом процессе удельное энергопоглощение будет аналогично удельному энергопоглощению при бульдозерном отвалообразовании, но с учетом подъема горной массы на высоту штабеля

.

В развернутом виде с учётом экспериментальных исследований эти зависимости для конкретного технологического потока с определяющей его производительность выемочно-погрузочной машиной представляются следующим образом.

Удельное энергопоглощение при бурении

.

Удельное энергопоглощение при взрывном дроблении массива

Удельное энергопоглощение при экскавации

.

Удельное энергопоглощение при транспортировании

.

Удельное энергопоглощение при отвалообразовании бульдозером

.

В эти формулы входят следующие параметры и экспериментальные зависимости:

сж– предел прочности горной породы при одноосном сжатии, Па,

n' - степень измельчения породы при бурении

dсв– диаметр скважины, мм

= 0,32 ;

dср– средний диаметр куска горной массы, регламентируемой по каким-либо условиям или обеспечивающий минимальные затраты на дробление массива горных пород, экскавацию горной массы, транспортирование и отвалообразование в технологическом потоке, мм.

Для комплектов оборудования с механическими лопатами

В - ширина ковша выемочно-погрузочной машины, мм;

d ч– диаметр частиц продуктов разрушения при бурении, мм;

Е - модуль упругости горной породы, Па;

– плотность породы, т/м3;

lскв– глубина скважины, м;

h - высота уступа, м;

– угол откоса уступа, градус;

с - расстояние первого ряда скважин от верхней бровки уступа, м;

N - часть энергопоглощения при бурении, приходящаяся на единичный объем взрываемого блока

;

Vбур– объем бурения, м3,

Vбл– объем взрываемого блока, м3,

nскв– число скважин взрываемого блока,

Sскв– площадь взрывной скважины, м2;

Вз– ширина заходки экскаватора, м;

Lбл– длина взрываемого блока, м,

kд– коэффициент динамичности процесса при разрушении горной породы;

р – предел прочности горной породы на растяжение, Па,

п" - степень дробления горных пород при взрывном рыхлении,

;

dо– средний размер отдельностей в массиве, мм;

– степень разрыхления горной породы, м,;

kр– коэффициент разрыхления горной массы в развале;

lц– расстояние, на которое перемещается центр тяжести развала при взрывной подготовке горных пород, м,

hразв– высота развала горной массы в забое, м;

F- сопротивление перемещению ковша, H,

kс– удельное сопротивление породы копанию, Н/м2;

с'– толщина стружки, м,

с' = 0,33В;

– длина пути, на котором происходит заполнение ковша, м,

hч– высота черпания экскаватора, м;

G - масса горной породы за цикл погрузки (в ковше), кг,

Ек– вместимость ковша экскаватора, м3;

kp.к– коэффициент разрыхления горной массы в ковше;