Основные технологические процессы на разрезе "Томусинский" (стр. 13 из 22)

Рисунок 5.4. Рабочие параметры драглайна

Рабочими параметрами драглайна являются радиус R_ч черпания и глубина Н_р черпания, радиус R_р разгрузки, высота Н_р разгрузки (рис.5.4.). Они зависят от длины стрелы и угла ее наклона. Различают радиус R_ч черпания без заброса ковша и радиус R_ч.з. черпания с забросом ковша. Дальность заброса ковша зависит от модели драглайна и квалификации машиниста и изменяется в пределах 2,5-15м. Угол отклонения подъемного канта от вертикали при забросе ковша составляет 12-15°

Таблица 5.1 – основные технологические параметры мехлопат

показатели	Карьерные мехлопаты						Вскрышные мехлопаты
	ЭКГ-3,2	ЭКГ-5А	ЭКГ-8И	ЭКГ-12,5	ЭКГ-15	ЭКГ-20А	ЭВГ-35/65М	ЭВГ-100/70(проект)
Вместимость ковша	2,5;3,2;4	4;5;6,3	6,3;8;10	10;12,5;16	15	20	35	100
Радиус черпания на уровне стояния, м	8,8	11,2	11,9	14,8	15,6	-	37	-
Максимальный радиус разгрузки, м	12	13,6	16,3	19,9	20	21,6	62	66
Максимальный радиус черпания, м	13,5	15,5	18,2	22,5	22,6	24	65	70
Максимальная высота черпания, м	9,8	11	12,5	15,6	16,4	18	40	50
Максимальная высота разгрузки, м	6,1	7,5	9,1	10	10	11,6	45	40
Преодолеваемый подъем, градусы	12	12	12	12	12	12	5	5
Масса экскаватора, т	140	250	370	653	672	1060	3790	12000
Установленная мощность двигателей, кВт	250	320	520	1250	1250	1358	5500	11600
Продолжительность цикла (при угле поворота 90°), с	23Ю3	25	28	32	28	32	56	55

Глубина Н_ч черпания- вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней площадки разрабатываемого уступа (дна выработки). Глубина черпания зависит от длины и угла наклона стрелы, установки драглайна в забое, физических свойств пород, длины канатов, квалификации машиниста. Угол наклона стрелы составляет 30—35°, Уменьшение угла наклона ведет к увеличению радиуса и глубины черпания драглайна. Технологические параметры драглайнов приведены в табл. 5.2.

Операции рабочего цикла драглайна выполняются в следующем порядке: заброс ковша в забой, установка ковша в рабочее положение, черпание (наполнение ковша), выведение ковша из забоя, поворот к месту разгрузки, разгрузка, поворот к забою. Операции опускания ковша в забой и выведения его из забоя совмещаются с поворотом экскаватора.При перемещении породы в отвал возможна разгрузка ковша без остановки экскаватора, который делает поворот на 360°. В этом случае продолжительность цикла уменьшается, так как разгрузка ковша совмещается с поворотом экскаватора и осуществляется без его остановки для перемены направления поворота.

Таблица 5.2 – технологические параметры драглайнов

Показатели	Драглайны
	ЭШ-6,5/45	ЭШ-10/60	ЭШ-15/ 90А	ЭШ-20/90	ЭШ-40/85	ЭШ-100/125
Вместимость ковша,м3	6,5	10	15	20	40	100
Длина стрелы, м	45	60	90	90	85	125
Максимальный радиус черпания, м	43,5	57	83,2	83	82	118 |
Максимальная глубина черпания, м	22	35	42,5	42,5	40	52
Максимальная высота разгрузки, м	19,5	21	37,8	38,5	33	56
Максимальный радиус разгрузки, м	43,5	57	83,2	83	82	118
Масса экскаватора, т	295	540	1400	1740	3200	10060
Давление на основание (при работе), МПа	0,059	0,084	0,09	0,115	0,127	0,24
Преодолеваемый подъем, градусы	8	10	7	7	7	7
Продолжительность цикла (при угле поворота 135°), с	42	54	63	60	65	63-69
Установленная мощность двигателей, кВт	660	860	1610	2500	3×2250	4×3550

5.2.2 Технология выемки горной массы и параметры забоев мехлопат и драглайнов

Забой является рабочим местом экскаватора. Параметры и форма забоя зависят от параметров экскаваторов и характеристики горной массы. При выемке горной массы мехлопатами различают следующие типы забоев: торцовый (боковой), тупиковый (траншейный) и фронтальный (рис. 5.5). Торцовый забой обеспечивает максимальную производительность экскаватора, что объясняется небольшим средним углом поворота к разгрузке (не более 90°), удобной подачей транспортных средств под погрузку и минимальными простоями при перемещении и наращивании транспортных коммуникаций. Тупиковый (траншейный) забой применяется при проведении траншей в основном при использовании автомобильного и конвейерного транспорта. В случае проведения траншей с использованием железнодорожного транспорта экскаватор, как правило, работает с верхней погрузкой. При фронтальном забое средний угол поворота экскаватора составляет 120—140°. Из-за малой ширины заходки возникает необходимость более частого наращивания и перемещения транспортных коммуникаций, что значительно снижает производительность экскаваторов. Поэтому фронтальный забой применяется редко (при отработке разнородных заходок с использованием автотранспорта). В торцевом и траншейном забоях мехлопаты могут работать по схемам, показанным на рис. 5.6 и 5.7.

Рисунок 5.5 - типы забоев мехлопаты:

а - тупиковый; б - торцовый; в – фронтальный.

Схемы разработки забоев, их формы и размеры при выемке мягких и разрыхленных взрывом пород существенно различаются.

В мягких породах профиль забоя соответствует траектории движения ковша. Вследствие этого забой имеет крутой откос (угол откоса 70—80°), Высота h_у разрабатываемого уступа по условию обеспечения безопасности не должна превышать максимальной высоты Н_чmax черпания экскаватора, т.е. h_у≤Н_{ч max.} Если это условие не соблюдается, в верхней части уступа будут создаваться нависи, могущие при обрушении вызвать повреждение экскаватора.

Рисунок 5.6 - Схемы работы мехлопат в торцовом забое с погрузкой горной массы в средства транспорта на горизонте установки экскаватора (а), выше горизонта установки экскаватора (б), с разгрузкой в отвал (В).

Рисунок 5.7 - Схемы работы мехлопат в траншейном забое с погрузкой горной массы в средства транспорта на горизонте установки экскаватора (А),выше горизонта установки экскаватора (б) с разгрузкой на борт выработки (в).

Высота разрабатываемого уступа в скальных и полускальных породах не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора Н_{|ч mах} более чем в 1,5 раза. При этом высота развала при одно- и двурядном взрывании не должна превышать максимальную высоту черпания экскаватора, а при многорядном взрывании - полуторную максимальную высоту черпания. При экскавации взорванной горной массы должны приниматься дополнительные меры по предотвращению образования козырьков и нависей. Минимальная высота уступа должна обеспечивать наполнение ковша за одно черпание. Для экскаваторов ЭКГ-5, ЭКГ-8 она находится в пределах 2,5-3,5 м. При работе мехлопаты с верхней погрузкой в транспортные средства высота уступа ограничивается высотой и радиусом разгрузки (рис. 5.8). Высота уступа (м) определяется по формулам:

по условию использования максимальной высоты разгрузки

h_у=Н_рmax-h_в-а

где: h_B - высота транспортногосредства, м;

а=0,7/1 - безопасный зазор между кузовом и ковшом в момент разгрузки, м;

по условию полного использования радиуса разгрузки

h_у=(R_р-R_ч.у-С)tgα,

где: Rр - радиус разгрузки при максимальной высоте разгрузки, м;

С≥3 – минимальное расстояние от оси пути до верхней бровки уступа, м;

α – угол откоса уступа, градусы.

Рисунок 5.8 - Схема к определению высоты уступа при работе мехлопаты с верхней погрузкой горной массы в средства транспорта.

В устойчивых породах (α=60/70°) высота уступа ограничивается высотой разгрузки, а в мягких неустойчивых породах - радиусом разгрузки.

Схемы работы вскрышных экскаваторов с верхней погрузкой широко применяются при проведении траншей и нарезке новых горизонта» Верхняя погрузка позволяет повысить скорость проведения траншей и улучшить использование оборудования (особенно при работе экскаваторов в комплексе с железнодорожным транспортом). Однако при верхней погрузке производительность экскаваторов уменьшается на 20-30 %, а затраты на экскавацию увеличиваются примерно в 1,5 раза. Снижение производительности объясняется увеличением продолжительности цикла при верхней погрузке, а увеличение затрат вызвано большими амортизационными отчислениями при эксплуатации мощных экскаваторов.

Максимальная ширина забоя определяется радиусом R_ч черпании экскаватора на горизонте установки. При работе боковым забоем по условиям черпания ширина внутренней части забоя не должна превышать этого радиуса. Во внешней части забоя порода эффективно захватывается ковшом при угле поворота 30—40°, т.е. ширина внешней части забоя должна находиться в пределах (0,5/0,7) (см. рис. 5.5). Таким образом, по условиям эффективного черпания ширина забоя в мягких породах должна составлять (1,5—1,7) R_ч.у. Обычно ширина торцового забоя в мягких породах принимается равной 1,5R_ч.у. Ширина тупикового забоя, как правило, составляет 2R_ч.у. Если возникает необходимость иметь более широкий тупиковый забой, экскаватор передвигается зигзагообразно или забой разрабатывается короткими поперечными заходками. При ширине тупикового забоя менее 2R_ч.у. проверяется возможность разворота экскаватора и размещения транспортных средств в траншее.