/
Text
Н. В. МЕЛЬНИКОВ
КРАТКИЙ СПРАВОЧНИК
ПО ОТКРЫТЫМ ГОРНЫМ
РАБОТАМ
ИЗДАНИЕ ЧЕТВЕРТОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
МОСКВА «НЕДРА» 1982
УДК 622.271(035)
Мельников Н. В. Краткий справочник по открытым горным работам, 4-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1982, 414 с.
Приведены сведения, необходимые при проектировании открытой разработки месторождений, даны схемы вскрытия и системы разработки, способы про* ведения траншей, определены условия устойчивости откосов уступов и бортов карьеров, рассмотрены буровзрывные, экскаваторные и скреперные работы, гидромеханизация, схемы транспортирования, устройство отвалов и рекультивация.
Четвертое издание (3-е изд.— 1974 г.) дополнено новыми материалами по результатам научных исследований в области открытых разработок, приведены данные по усреднению качества полезных ископаемых, включена уточненная методика расчета технико-экономических показателей при проектировании карьеров.
Для широкого круга инженерно-технических работников горнодобывающих предприятий, проектных и научно-исследовательских институтов.
Табл. 301, ил. 133.
Рецензенты: проф., д-р техн, наук К. Е. Виницкий (ИГД им. А. А. Скочинского) и проф., д-р техн, наук Б. А. Симкин (ИПКОН АН СССР)
м 2504000000-088 043(01)—82
© Издательство «Недра», 1982
ПРЕДИСЛОВИЕ
«Краткий справочник по открытым горным работам» (1е изд. — 1964 г., 2-е— 1968 г. и 3-е— 1974 г.) получил положительную оценку в отечественной и зарубежной горнотехнической периодике и явился, по мнению многих специалистов, ценным руководством для работников производства при решении конкретных вопросов, возникавших в их практической деятельности.
Партия и правительство уделяют постоянное внимание развитию наиболее прогрессивного и экономичного открытого способа разработки полезных ископаемых. Подтверждением этому служат принятые XXVI съездом КПСС «Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года», которыми предусматривается развитие опережающими темпами открытой добычи угля и последующее постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О дополнительных мерах по ускорению развития добычи угля открытым способом в 1981—1990 годах».
В настоящее время с помощью открытого способа разработки полезных ископаемых добывается более трети угля, свыше четырех пятых железной руды и горнохимического сырья, около двух третей руд цветных металлов и марганцевой руды, почти весь объем неметаллических полезных ископаемых (асбеста, каолина и др.) и строительных горных пород. В строй действующих вводятся все новые горнодобывающие предприятия с открытым способом добычи, растет число занятых на них специалистов — горняков-открытчиков.
Для растущего числа специалистов необходим обновленный справочник по открытым горным работам, в котором были бы учтены достижения горной науки и изменения, происшедшие в технике и технологии разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом.
Настоящее издание справочника дополнено новыми материалами по результатам научных исследований и данным отечественной и зарубежной практики, сведениями о режиме работы открытых горных разработок и усреднении качества полезных ископаемых. В переработанном разделе «Технико-экономические расчеты при проектировании карьеров» включены уточненная методика укрупненных расчетов основных технико-экономических показателей при проектировании карьеров и методика определения капитальных и эксплуатационных затрат по различным видам карьерного оборудования.
3
В разделе справочника, касающемся отвальных работ, расширена глава по рекультивации отвалов, В ней сформулированы современные требования к восстановлению нарушенных горными работами земель, приведены сведения о рекультивации земель на отечественных и зарубежных карьерах и данные о фактических затратах по горнотехническому этапу рекультивации.
В настоящем издании справочника сохранена размерность приведенных в нем физических единиц в системах CrQ, МКС, МГКС. Для перевода их в международную систему СИ, принятую в качестве Государственного стандарта СССР (СТ СЭВ 10.52-78),, в приложении имеется специальная переводная таблица.
Раздел 1
ВСКРЫТИЕ, СИСТЕМЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
Глава 1.1.
ГРАНИЦЫ ОТКРЫТЫХ РАБОТ (ПРЕДЕЛЬНАЯ ГЛУБИНА)
1.1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Основным критерием при определении границ открытой разработки принят граничный коэффициент вскрыши (/СГр)„ который определяется из условия равенства себестоимостей добычи единицы полезного ископаемого открытым и подземным способами:
^р=-~С° , мз/мз, (1.1)
где Сп — себестоимость добычи (массовой или объемной) единицы полезного ископаемого подземным способом или допустимая плановая себестоимость добычи единицы полезного ископаемого открытым способом; Со—себестоимость добычи (массовой или объемной) единицы полезного ископаемого открытым способом без учета затрат на производство вскрышных работ; Св — себестоимость 1 м3 вскрыши.
При невозможности установить значение Сп дл^ данных условий допустимая, себестоимость добычи полезного ископаемого определяется на основе оптовой государственной цены на полезное ископаемое (или продукты переработки его):
^стр^н
= руб/т, (1.2)
где Сд — допустимая полная себестоимость добычи полезного ископаемого (или производства концентрата,; металла или другого продукта), руб/т; Ц — оптовая цена на полезное ископаемое (или продукт переработки), руб/т; /Сстр — капитальные вложения в промышленное строительство предприятия» руб.; £н — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; А — производительность карьера по руде (или комбината по концентрату, металлу или другим продуктам), т/год; Тн — нормативный срок окупаемости капиталовложений.
При известной норме прибыли е допустимая себестоимость будет
Сд = —руб/т. (1.3)
1 ~Г е
При стабильных стоимостных показателях граничный коэффициент вскрыши определяется из условия равенства удельных приведенных затрат при разработке месторождения открытым и подземным способами:
кгр = (Сп + £|А) ~ (С° + E*k^-, мз/мЗ (1.4)
Св + £н#в,р
5
где яп — удельные капитальные затраты на единицу годовой производительности по полезному ископаемому при подземном способе, руб/м3; Яо —удельные капитальные затраты на добычные работы при открытом способе разработки, руб/м3; Лв.р — удельные капитальные затраты на вскрышные работы, руб/м3.
1.1.2. ГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Метод, предложенный Е. Ф. Шешко \ сводится к определению показателей коэффициентов вскрыши (Кв), к их технико-экономической оценке и заключается в следующем. Поперечные разрезы по месторождению, построенные на основе геологоразведочных данных, разделяются до исследуемой глубины на отдельные горизонтальные слои-уступы 1—1, 2—2 и т. д. (рис. 1Д). Высота каждого уступа 7i0, Ль h2 и т. д. принимается с учетом 'всех влияющих на этот параметр условий. После установления высоты уступов на поперечные разрезы наносят положения бортов 1—1, 2—II, 3—III и т. д., которые показывают разнос бортов в отдельных профилях А—А, Б—Б, В—В и т. д. при различной глубине открытых работ. Затем точки /, II, III и т. д. пересечения бортов с земной поверхностью и точки 1, 2, 3 и т. д. пересечения бортов с подошвой карьера каждого исследуемого поперечного разреза наносят на план поверхности месторождения. Соединяя на плане однозначные точки различных сечений, получают ряд конечных верхних и нижних контуров карьера.
Поперечные сечения строят по разведочным линиям, т. е. по поперечным структурным разрезам. Расстояния между сечениями А—А и Б—Б,, равные /лб» Б—Б и В—В, равные 1бв и т. д. делят пополам, и расчетную область каждого сечения распространяют от него в обе стороны на соответствующие половины расстояний. Например, для сечения Б—Б эти расстояния будут равны 0,5/лб +0,5 1бв
В результате непосредственных замеров и расчетов по каждому поперечному сечению устанавливают коэффициент вскрыши (Кв) при различной глубине работ до 1, 2, 3,..., n-го горизонта. При необходимости Кв разделяют на внешний (по наносам и коренным породам) и внутренний.
Графическим определением погоризонтных значений коэффициента вскрыши можно проследить его количественные изменения по фронту работ и глубине. Чем больше поперечных профилей будет исследовано, тем более точно можно установить эти изменения.
Для месторождений небольших размеров в плане, залегающих на значительной глубине, необходимо учитывать объем разноса торцовых бортов карьера, который может составлять 10—15% и более.
Расчетные данные служат основой для установления глубины открытых работ, определяемой технико-экономическими расчетами (табл. Д.1).
Таблица 1.1
К определению глубины открытых работ
Горизонты месторождения к, м3/т св, руб/м3 со, руб/т Cq+kC3, руб/т сп, руб/т
0—1 к' Св С'о Сф + К'С'В Сд
0—2 к" с; С’о с" + *"св" с;
0—(п—1) к”-1 er1 ГП—\ Go cri
0—п кп Спв С" спп
1 Е. Ф. Шешко. Основы теории вскрытия карьерных полей, М., Углетехиздат, 1957.
6
Рис. 1.1. Схема к графическому определению границ карьера
Рис. 1.2. Графическое определение границ карьера по текущему коэффициенту вскрыши (по В. В. Ржевскому)
Приближенное графическое определение глубины карьера, предложенное В. В. Ржевским, производится по текущему коэффициенту вскрыши. Поперечный профиль месторождения делят по высоте горизонтальными прямыми, расстояние между которыми кратно или равно высоте уступа (рис. 1.2). На каждом горизонте фиксируется положение дна карьера (а'3 Ь') и т. д. От этих точек под углами откоса рабочих, бортов карьера со стороны висячего 3^ и лежачего Pj} боков проводятся наклонные прямые до пересечения с поверхностью. Расстояние между точками, зафиксированными на поверхности (Л' В' и т. д.), делится на горизонтальную мощность рудного тела (Afi и т. д.). Горизонт, на котором частное от деления этих величин будет соответствовать граничному коэффициенту вскрыши, определяет глубину карьера, найденную по текущему коэффициенту вскрыши. Из точек А и В, определяющих конечные контуры карьера, по верхней бровке проводятся наклонные прямые под углами погашения горных работ рв и рл.
Для графического определения конечной глубины карьера по
Рис. 1.3. Графическое определение глубины карьера по контурному коэффициенту вскрыши (по В. В. Ржевскому)
контурному коэффициенту вскрыши (рис. 1.3) на возможной глубине карьера измеряется горизонтальная мощность залежи AL От какой-либо точки А на поверхности откладывается отрезок АВ, равный произведению /СГрЛ1, который фиксирует положение точки В. Из точек А и В проводятся наклонные прямые АО и ВО под углами рв и рл, принятыми как углы откосов бортов карьера по висячему и лежачему бокам на момент погашения карьера. Точка пересечения этих прямых О соответствует отметке конечной глубины карьера. Если на уровне точки О горизонтальная мощность залежи Afi значительно отличается от принятой ранее Af, то построение повторяют,, для чего от тоцки А откладывают отрезок ЛВ1 = КгрЛ41. Отметка вновь полученной точки Oi обычно соответствует уточненной конечной глубине карьера. В противном случае построение повторяют. Для построения контура карьера на данном профиле высотное положение точки О{ переносится на лежачий бок залежи (точка G), вычерчивается положение дна карьера и действительные контуры откосов его бортов, параллельные вспомогательным линиям АО1 и BiOi. Если с увеличением глубины углы откосов бортов значительно изменяются, то под углами рв и рл подразумеваются углы откосов на исследуемой глубине, а наклонные прямые АО и ВО служат только для отыскания конечной глубины карьера. После установления конечной глубины вычерчиваются действительные контуры откосов его бортов.
При наличии нескольких залежей горизонтальная мощность принимается как суммарная горизонтальная мощность всех залежей,, а построение ведется по наиболее мощной из них.
1.1.3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД
Цель аналитических способов расчета — технико-экономическое обоснование границ открытых работ средствами математического анализа
8
Определить предельную глубину аналитическим методом возможно только приближенно, так как:
1) показатели (себестоимости единицы объема полезного ископаемого или вскрыши), принимаемые при аналитическом решении за постоянные, зависят от глубины разработок и являются функцией искомой величины;
2) значения углов откосов бортов карьера не являются постоянными и зависят от глубины;
3) рельеф поверхности не является плоскостью и средняя мощность вскрыши принимается приближенной;
4) расчеты производятся на основе применения современного оборудования без учета его совершенствования и возможного снижения себестоимости, что, однако, при коротком сроке службы карьера большого значения не имеет;
5) ряд существенных преимуществ открытого способа разработки в аналитических расчетах учесть затруднительно.
Однако аналитическим методом можно быстро определить ориентировочную предельную глубину открытой разработки. Существует несколько способов определения глубины карьера в простых природных условиях.
1. Формула проф. П. И. Городецкого:
г_т КизКгрМ Св — Сн
Н“ С.8Ы-С.8И. G "
(1.5)
где Киз — коэффициент извлечения запасов полезного ископаемого (0,95—0,97); Кгр — граничный коэффициент вскрыши,, м8/м3; М — горизонтальная мощность залежи, м; Рв и рл — углы откоса бортов карьера со стороны висячего и лежачего боков залежи, градус; Св — затраты на производство вскрышных работ по коренным породам, руб/м3; Сн — затраты на производство вскрышных работ по сам, руб/м3; Лн — мощность наносов, м.
Упрощенная формула:
нано-
__ КизКгрИ4
~ ctgpB+ctgp4
, м.
(1.6)
2И Формулы акад. Л. Д. Щевякова и проф. П. И. Городецкого: при угле падения пласта (залежи), большем безопасного угла карьера:
падения пласта (залежи), большем безопасного угла
откоса
борта
при угле карьера,
Сп — Со _______
н”~оГ «8И,+ «8|>. ~ падения пласта (залежи), меньшем безопасного угла
откоса
(1.7)
борта
"-----оГ “Лп’-
(1.8)
при большой горизонтальной мощности пласта (залежи), когда
при большой горизонтальной мощности пласта (залежи), когда после снятия наносов может быть извлечено полезное ископаемое до глубины Но без выемки боковых пород,
и я== _
КИЗМ , и J, ------------ й "Г "о----- ЛПриВ» М » Ctg Рв+ ctg рл
(1.9)
где, кроме приведенных ранее,, а — угол падения залежи, градус; Q
h ПрИ в—мощность наносов, эквивалентная затратам по выемке корен-ных пород определенной мощности.
9
Для пологих месторождений границу открытых работ (число горизонтов) определяют экономически целесообразным геологическим (линейным) коэффициентом вскрыши по границе открытых работ с подземными:
3. Формула проф. Б. П. Боголюбова:
где Кв — граничный коэффициент вскрыши; М — горизонтальная мощность пласта (рудного тела), м; рв и рл — углы откосов бортов карьера по висячему и лежачему бокам, градус; D — минимально возможная ширина дна карьера, м.
Упрощенная формула
^Лтред , 5 КВЛ4 tg Р, М,
(1.12)
где р — генеральный угол откосов бортов карьера, градус.
1.1.4. ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД
Метод основан на изменении себестоимости единицы добычи полезного ископаемого и вскрышных пород при увеличении глубины открытых работ. Предельная глубина открытых работ при этом устанавливается более точно, чем в приведенных выше методах, но требует трудоемких исследований затрат на все виды работ по каждому горизонту.
1.1.5. МЕТОДЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ
За последние годы получают применение методы определения глубины открытых горных работ и главных параметров карьеров с использованием новых средств вычислительной техники. Задачи могут решаться методом математического моделирования * или перебором вариантов. Иногда число вариантов может достигать нескольких тысяц, и это дает возможность найти более точные значения показателей. Однако эти методы пока используются для исследовательских работ.
Глава 1.2-
КОЭФФИЦИЕНТ ВСКРЫШИ
1.2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Коэффициент вскрыши (Кв) определяется количеством вскрышных пород (м3), приходящихся на объемную или массовую единицу полезного ископаемого. Здесь учитывается законченный производственный процесс выемки, транспортирования и размещения вскрышных пород в отвал.
2. Среднее значение Кв (м3/т) для угольных разрезов (по фактическим данным) в зависимости от способа перемещения вскрышных пород:
Экскаваторная перевалка .. Железнодорожный транспорт Автотранспорт . . .
Комбинированный транспорт
0,96—11,96
1,93—5,02
5,5-18,2
1,2—14,3
* К. Е. Виницкий, Э. И. Реентович. Математическое моделирование параметров систем открытой разработки месторождений. М., «Наука», 1965.
10
1.2.2. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ Кв (по В. В. Ржевскому)
Таблица 1.2
Коэффициент вскрыши
Характеристика
Назначение и формула
Средний Кер (рис. 1.4, а)
Отношение общего объема вскрышных пород в конечных контурах карьера или его части к запасам полезного ископаемого в тех же границах
Частные значения: если Ув и Vu получены по данным геологоразведочных работ и не увязаны с проектом карьера, то Кер называют геологическим, если VB принято в конечных контурах, а Уи то же, но за вычетом потерь, то Кер называют промышленным
Характеризует соотношение пород и полезного ископаемого по карьеру в целом или отдельной его части:
Ув KcP=v-.m3/m3 (1.13)
* И
Для простых условий:
(Н2М+Н)Х
„ _ X(ctgyB+ctgTfj)
с₽ 2(Н—hK)(M—т)
, м3/м3
Эксплуатационный К» (рис.
1.4, б)
Средний (промышленный) Кв на период эксплуатационных работ — отношение общего объема вскрышных пород в карьере, за вычетом той их части, которая перемещена в отвал при строительстве карьера, к общим запасам полезного ископаемого, за вычетом той их части, которая добыта при строительстве
Служит критерием для установления режима горных работ и расчета необходимого оборудования на период эксплуатации:
кэ= Vb~Vb-c ( мз/мз (1.14а)
11
Продолжение табл. 1.2
Коэффициент вскрыши Характеристика Назначение и формула
Слоевой Кел (рис. 1.4,в) Отношение объема вскрышных пород в границах горизонтального слоя карьера к запасам полезного ископаемого в этом слое. Под слоем понимают часть объема карьера, заключенную между двумя смежными горизонтами работ. Высоту слоя обычно принимают равной высоте уступа Характеризует соотношение пород и полезного ископаемого в пределах уступа; используется для планирования добычных работ и в расчетах грузооборотов транспорта по отдельным рабочим горизонтам карьера: ^л=-^,мЗ/Мз (1.146) и.с
Контурный, по- Отношение объема Устанавливается при проек-
горизонтный, Кк вскрышных пород к извле- тировании карьера на наклон-
(рис. 1.4, г) каемым запасам полезного ископаемого, прирезаемых к карьеру при расширении его контуров в плане или за счет углубления ных и крутых залежах для определения глубины карьера: хк= , мз/мз (1.14в) С увеличением глубины Кккак правило, возрастает, а на конечной • глубине карьера приравнивается к значению Кгр
Текущий Кт (рис. 1.4, д) Отношение объема вскрышных пород, фактически перемещаемых из массива в отвал за какой-либо период времени (год, месяц), к фактически добываемому количеству полезного ископаемого за тот же период Изменения Кт характеризуют режим вскрышных и добычных работ по сезонам и годам разработки: Ув.т Кт = (1.15) У и.т
, Граничный Кгр (предельный, допустимый) Максимально допустимый По значениям Кгр устанав-
Кв по условиям экономичности открытых разработок ливают границы открытых разработок: Сп—Со кгр= 7,—. мз/мз (1.16) где Си — себестоимость 1 м3 полезного ископаемого при подземной разработке в данных условиях; Со — то же, при открытой разработке без учета затрат па вскрышные работы; Св — затраты на 1 м8 вскрышных работ в данных условиях
12
Продолжение табл. 1.2
Коэффициент вскрыши Характеристика Назначение и формула
Плановый Кил (погашения) Планируемый Кв на основании текущей себестоимости вскрыши и полезного ископаемого Учитывается при планировании производственной себестоимости полезного ископаемого, когда затраты на вскрышные работы погашаются в процессе текущего производства: СвОи + ^плСв» где Сд и С» —текущая себестоимость извлечения соответственно полезного ископаемого и вскрыши
Глава 1.3.
ВСКРЫТИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
1.8.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ВСКРЫТИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПРИ ОТКРЫТОМ СПОСОБЕ РАБОТ
(по Е. Ф. Шешко)
Таблица 1.3
Сиособ вскрытия
Сущность способа вскрытия
Примечание
Рис. 1.5. Схема вскрытия отдельными траншеями: а — внутренними: б внешними
I. Отдельными Каждый уступ вскрыва-1 Для горизонтальных или по-» -траншеями (рис. ют независимой траншеей логих месторождений обычно 1.5, а, б) I при двух-трех уступах
13
Продолжение табл. 1.3
Способ вскрытия
Сущность способа вскрытия
Примечание
Рис. 1.6. Схема вскрытия групповыми траншеями: а — внутренними; б <— внешними
II. Групповыми траншеями (рис. 1.6, а, б)
Группу уступов вскрывают системой зависимых траншей; разные группы уступов вскрыты независимо один от другого
Для глубоких горизонтальных и пологих пластовых месторождений при четырех-шести уступах
Рис. 1.7. Схема вскрытия общими траншеями: а — внутренними; б внешними
III. Общими I Все уступы вскрывают траншеями (рис. одной общей системой тран-1.7, а, б) I шей
Для более глубоких рудных и пластовых месторождений как пологих, так и крутых
14
Продолжение табл. 1.3
Способ вскрытия
Сущность способа вскрытия
Примечание
Рис. 1.8. Схема вскрытия парными траншеями: а — внутренними; б — внешними
IV. Парными траншеями (рис. 1.8, а, б) V. Бестраншейный VI. Подземными выработками VII. Комбинированный Способы I, II и III с двумя траншеями для вскрытия каждого уступа, нескольких или всех уступов карьера Вскрытие без проведения капитальных траншей Вскрытие, при котором капитальные траншеи заменены подземными выработками Вскрытие, осуществляемое двумя или большим числом основных способов При значительной мощности карьера При применении кабель-кранов, кабельных экскаваторов и др. Вскрытие шахтой, штольней, тоннелем 1. Комбинация бестраншейного вскрытия породных уступов и траншейного — добычных уступов 2. Комбинация траншейного вскрытия породных уступов и бестраншейного — добычных уступов 3. Комбинация из различных траншейных способов вскрытия: а) породные уступы вскрывают отдельными траншеями, уступы полезного ископаемого — групповыми траншеями б) породные уступы вскрывают групповыми траншеями, полезное ископаемое — от- дельной траншеей 4. Комбинация вскрытия открытыми и подземными выработка ми 5. Комбинация с бестраншейной отработкой одного-двух нижних уступов
15
1.3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ВСКРЫТИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПО ВИДАМ, МЕТОДУ ЗАЛОЖЕНИЯ И НАЗНАЧЕНИЮ ВСКРЫВАЮЩИХ ВЫРАБОТОК
Таблица 1.4
Схема вскрытие Способ вскрытия Заложение выработок Назначение выработок Обслуживаемые грузопотоки
Открытыми выработками Внешними траншеями Фланговое, центральное, смешанное Для одного горизонта (отдельные траншеи). Для нескольких горизонтов (групповые траншеи) Вывозка горной массы, подача порожних транспортных средств и доставка материалов
Внутренними траншеями По нерабочему борту; по рабочему борту; по периметру карьера; смешанное Для всех горизонтов (общие траншеи) Только вывозка горной массы и только подача порожних транспортных средств и доставка материалов
Подземными выра-ботками Вертикальными стволами с квершлагами Фланговое, центральное, смешанное Для отработки всех запасов. Выдача вскрышных пород. Выдача полезного ископаемого. Доставка материалов.
Наклонными стволами с квершлагами То же Для отработки части запасов Смешанные грузопотоки
Штольнями с рудоспусками Центральное
Без выработок (специальная) Горными машинами и сооружениями То же То же
Комбинированная Любая комбинация схем вскрытия
1.3.3. КЛАССИФИКАЦИЯ КАПИТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ТРАНШЕЙ
Таблица 1.5
Признак разделения Основание для разделения Наименование транше»
Расположение траншей относительно контура карь- Расположение вне контура карьера Внешние
ера Расположение внутри контура карьера Внутренние
Число обслуживаемых ус- Один уступ Отдельные
тупов Несколько уступов Все уступы карьера Групповые Общие
Основное назначение Для прохода груза и порожняка ‘ Одинарные
Для прохода только груза и только порожняка Парные
Стационарность Посюянное положение траншей Временное положение траншей Стационарные Скользящие
1.3.4. ВЕЛИЧИНА ПОДЪЕМОВ КАПИТАЛЬНЫХ ТРАНШЕЙ В ГРУЗОВОМ НАПРАВЛЕНИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА
Наклонные траншеи Величина
подъемов
Железнодорожный с локомотивами: электровозы и тепловозы................ 0,030—0,045
электровозы с дополнительными моторными думпкарами......................... 0,040—0,060
Автомобильный....................... . 0,060—0,110
Крутые траншеи (подъемники)
Бесклетевой подъемник с тягачами , , , 0,125*—0,250
Ленточный конвейер . . Q,250—0„330
Скиповой и клетевой подъемники . . • • 0,500—1,000
1.3.5. ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ УДЛИНЕНИЯ ТРАССЫ
Траншеи: внешние и внутренние с примыканием без смягчения уклона................................1,,1—1,25
внутренние с примыканием на смягченном уклоне 1,2—1 >35 внутренние с примыканием на площадках . 1,4—1,6
Глава 1.4
КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
1.4.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД
(по Е. Ф. Шешко) (рис. 1.9)
2 Заказ № 1913
17
в-д
Рис. 1.9. Системы открытой разработки месторождений (по Е. Ф. Шешко)
Таблица 1.6
Группа систем А — с поперечным перемещением породы в отвал без транспортных средств Группа систем Б — с продольным (фронтальным) перемещением породы в отвалы при помощи транспортных средств Группа систем В — комбинированные
А-1. С непосредственной перевалкой вскрышных пород А-2. С кратной экскаваторной перевалкой вскрышных пород А-3. С забойными от-валообразователями А-0. С незначительным объемом вскрышных работ, когда способы перемещения породы в отвал не имеют существенного значения Б-4. С транспортированием породы на внутренние отвалы на сравнительно короткие расстояния по путям с благоприятным профилем Б-5. С транспортированием породы на внешние отвалы на более значительное расстояние обычно по путям с неблагоприятным профилем Б-6. С транспортированием породы частично на внутренние и частично на внешние отвалы В-7. С частичным транспортированием пород на внутренние или внешние отвалы В-8. С частичным бестранспортным перемещением пород на внутренние отвалы
1.4.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ СИСТЕМОЙ РАЗРАБОТКИ И СПОСОБОМ ВСКРЫТИЯ
(по Е. Ф. Шешко)
Таблица 1.7
Обозначение системы , Наименование системы разработки по признаку перемещения пород Обычные способы вскрытия горизонтов
вскрышных добычных
А-1 А-2 А-3 Б-4 Б-5. Б-6 С экскаваторной перевалкой вскрышных пород С кратной экскаваторной перевалкой вскрышных пород С забойными отвало-образователями С перевозкой породы на внутренние отвалы С перевозкой породы на внешние отвалы С перевозкой породы на внутренние и внешние отвалы | Бестраншейный То же > Отдельными или парными внутренними траншеями Общими внутренними траншеями, реже подземными выработками Отдельными или групповыми траншеями внешнего и внутреннего заложения Отдельными или парными внешними траншеями То же > Групповыми или отдельными внешними траншеями Групповыми внешними траншеями Отдельными или групповыми траншеями внешнего заложения
2'
19
Продолжение табл. 1.7
Обозначение системы Наименование системы разработки по признаку перемещения пород Обычные способы вскрытия горизонтов
вскрышных добычных
В-7 С частичной перевозкой породы Отдельными внутренними или внешними траншеями и бестраншейный способ Отдельными внешними траншеями
В-8 С частичной перевалкой породы Групповыми внешними или отдельными внутренними траншеями и бестраншейный способ Групповыми или отдельными внешними траншеями
А-0 Система, в которой перемещение породы имеет подчиненное значение Отдельными или парными внешними траншеями Групповыми внешними траншеями
1.4.3. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО СПОСОБУ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД НА ОТВАЛЫ
(по Н. В. Мельникову)
Таблица 1.8
Система разработки Основные технологические процессы по вскрыше Отвал©образование Направление развития фронта работ в плане Высота рабочей зоны Фронт работ
Бестранспортная Рыхление Выемка и , отвалообра-зование Внутреннее Одностороннее по простиранию То же, вкрест простирания То же, смешанное Двустороннее по простиранию То же, вкрест простирания То же, смешанное Постоянная Переменная Одинарный
Транспортно-отвальная Выемка Дробление Отвалооб-разование Внутреннее Одностороннее по простиранию То же, вкрест простирания Двустороннее по простиранию То же, вкрест простирания Веерное. Смешанное Постоянная То же'
20
Продолжение табл. 1.8
Система разработки Основные технологические процессы по вскрыше Отвалообра-зование Направление развития фронта работ в плане Высота рабочей зоны Фронт работ
Транспортная Рыхление Погрузка Дробление Транспортирование Отвалооб-разование Внешнее Внутреннее Комбинированное Одностороннее по простиранию То же, вкрест простирания Двустороннее по простиранию То же, вкрест простирания Веерное По периметру карьера Смешанное Переменная Сквозной
Специальная То же Внешнее То же Постоянная Переменная Сквозной
Комбинированная Любая комбинация систем разработки
1.4.4. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ВЫЕМКИ ГОРНОЙ МАССЫ В ПЛАНЕ И ПРОФИЛЕ
(по В. В. Ржевскому)
Таблица 1.9
Индекс группы Группа систем Индекс подгруппы Подгруппа Индекс системы Система разработки
с Сплошные (с постоянным положением рабочей зоны) сд СП СВ Сплошные продольные Сплошные поперечные Сплошные веерные сдо слд СПО сдд свц СВР Сплошная продольная однобортная Сплошная продольная двубортная Сплошная поперечная однобортная Сплошная поперечная двубортная Сплошная веерная центральная Сплошная веерная рассредоточенная
21
Продолжение табл. 1.9
Индекс группы Группа систем Индекс подгруппы Подгруппа Индекс системы Система разработки
У Углубочные (с ск УД Сплошные кольцевые Углубочные про- скц скп УДО Сплошная кольце* вая центральная Сплошная кольцевая периферийная Углубочная про-
УС переменным положением рабочей зоны) Смешанные (уг- УВ УК УСД дольные Углубочные веерные Углубочные кольцевые Углубочно- УПД УВР УКЦ УСДО дольная однобортовая Углубочная попе- речная двухбортовая Углубочная веер- ная рассредоточенная Углубочная коль- цевая центральная Углубочно-сплош-
лубочно-сплош-ные) УСП УСВ УСК сплошная продольная То же, поперечная То же, веерная То же, кольцевая УСПД УСВР УСКЦ ная продольная однобортовая То же, поперечная двухбортовая То же, веерная рассредоточенная То же, кольцевая центральная
Пр имечание. К каждому наименованию системы добавляется «с внешними (или внутренними) отвалами».
Глава 1.5
ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
1.5.1. ВЫСОТА УСТУПА ПО ПТЭ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ И СЛАНЦЕВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ И ЕПБ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
Высота уступа ограничивается:
без применения взрывного рыхления — максимальной высотой черпания экскаватора;
~ с применением рыхления пород взрывом — полуторной величиной максимальной высоты черпания экскаватора;
при разработке пород драглайном, многочерпаковым цепным или роторным экскаватором — максимальной глубиной или высотой черпания экскаватора.
При установке драглайна на промежуточном горизонте высота уступа не должна превышать сумму максимальной высоты черпания и 0,8 высоты разгрузки.
1.5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ УСТУПА
(по Н. В. Мельникову)
Высоту уступа в зависимости от рабочих размеров экскаватора и характера взрывных работ приближенно определяют по формуле
//-= 0,7а
sin a sin р tfpYUH- Y'^inCa —Р)
(1.17)
22
где а=0,8 (/?ч+/?р) — ширина развала породы после взрыва, м; — радиус черпания экскаватора, м; /?р — радиус разгрузки экскаватора, м; а—угол откоса уступа, градус; р — угол откоса развала взорванной породц, градус; кр — коэффициент разрыхления породы; rf — отношение линии наименьшего сопротивления первого ряда скважин к высоте уступа, обычно равное 0,55—0,70 (для условия мгновенного взрывания; п"— отношение расстояния между рядами скважин к линии наименьшего сопротивления, обычно равное 0,75—0,85 (для условий мгновенного взрывания).
Высоту уступа при верхней погрузке одноковшовыми экскаваторами (рис. 1.10) выбирают из условия чтобы развал породы был убран за один проход экскаватора:
/7= 1,05 £ч,у
4»
7] Ар
(1.18)
Рис. 1.10. Схема экскаваторных работ с верхней погрузкой
где R4. у — радиус черпания на горизонте установки экскаватора;
tg a tg р tg а—tgp’
Т) — отношение л. н. с. к высоте уступа (обычно т) =0,554-0,7); /ср — коэффициент разрыхления.
При этом должно соблюдаться условие
Н <Hp — h — c>
где ЯР — высота разгрузки экскаватора; h — высота думпкара (автосамосвала); с — минимальный зазор при установке ковша на разгрузку, с=0,54-0,7 м.
1.5.3. ВЫСОТА УСТУПОВ НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ
Таблица 1.10
Высота уступа на некоторых угольных разрезах
Производственное объединение, разрез Характеристика пород и угля ~ Емкость ковша применяемых на погрузке экскаваторов, м3 Транспорт Высота уступа, м
Челябинскуголь, Крепкие, требую- 4,6—10 Железнодорож- 10
Коркинский щие при разработке буровзрывного рых-летгтя Бурый уголь 3-4,6 ный Конвейеры 7
23
Продолжение табл. 1.10
Производственное объединение, разрез Характеристика пород и угля Емкость ковша применяемых на погрузке экскаваторов, м8 Транспорт Высота уступа, м
Кемеровоуголь, им. 50-летия Октября Крепкие, требующие рыхления Каменный уголь 4—8 4—8 Железнодорожный, автотранспорт, бестранспортная Железнодорожный и автотранспорт 12,5 8,3
Колмогоровский Крепкие, требующие рыхления 4,6—10 Железнодорожный и автотранспорт, бестранспортная 16,1
Каменный уголь 4—4,6 Автотранспорт 8,1
Краснобродский Крепкие, требующие рыхления 4,6—8 Железнодорожный и автотранспорт 11,6
Каменный уголь 4,6—8 Автотранспорт 7,9
Им. Вахрушева Крепкие, требующие рыхления 4,6—8 Железнодорожный и автотранспорт 9,3
Экибастузуголь, Каменный уголь 4—4,6 Автотранспорт 6,4
Крепкие, требую- 4,6—12,5 Железнодорож- 10,5
«Богатырь» щие рыхления ный
Каменный уголь Роторные То же 16
Краеноярскуголь, Ирша-Бородинский Около 30% пород требуют рыхления Бурый уголь 4—10 4—8 Железнодорожный и бестранспортная Железнодорожный и автотранспорт 9,4 11,1
Назаровский Около 30% пород требуют рыхления Бурый уголь 8—10 4,6—8 Железнодорожный и бестранспортная Железнодорожный автотранс- 14,3 8,5*
Востсибуголь, Крепкие, требуют 14—35 порт Бестранспорт-
Сафроновский рыхления ная 25
Храмцовский Каменный уголь 4,6 Т Автотранспорт 6,6
Крепкие, требуют рыхления 8—20 Бестранспортная 16,9
Башкируголь, Кумертауский Каменный уголь 3—4,6 Автотранспорт 5,2
Мягкие 4—8 Железнодорожный 10
Средазуголь, Ан- Бурый уголь 3—4,6 То же 15,7
Подвергается взры- 14,6—10 Железнодорож-
гренский ванию примерно 70% пород Бурый уголь 3—4,6 ный автотранспорт, бестранс-порная Железнодорожный, конвейерный 10,5' 9,7
24
Продолжение табл. 1.10
Производственное объединение, разрез Характеристика пород и угля Емкость ковша применяемых на погрузке экскаваторов, м8 Транспорт Высота уступа, м
Тулауголь, Богородицкий Александрия-уголь, Морозовский Породы мягкие Бурый уголь Породы мягкие Бурый уголь 10 4,6 Роторный, 4,6—15 5-6 Бестранспортная Автотранспорт , Мост, конвейеры, автотранспорт, бестранспортная Железнодорожный 27 ' 1,6 34,5 6,1
Таблица 1.11
Высота уступа на карьерах черной металлургии
Карьер Характеристика руд и горных пород Высота уступа, м Транспорт
Бакальский Бурые железняки, турьи-ты и сидериты средней крепости 10—17 Железнодорожный
Высокогорский Крепкие массивные магнитные железняки, мартиты и полумартиты с рудными скарнами 10—16 То же
Гороблагодатский Крепкие магнитные в гранитовых рудных скарнах 10—20
Лебяжинский Крепкая скарновая магнетитовая руда с известня-ково-хлоритовыми сланцами 10—12 »
Донской Хромиты в дунитовых серпентинитах, массивные и рыхлые, средней крепости 10—16 То же
Естюненский Железные руды 10—15
Южный горнообогатительный комбинат (Кривбасс) Железные кварциты, полосчатые, тонкополосчатые, малосиликатные мартитомагнезитовые известняки 10—15 Железнодорожный, автомобильный
Дашкесанский Крепкий . магнетит в магнетито-гранитовой породе, скарновая зона- подстилается и покрывается магнетитовыми породами, плотными и крепкими 15 Автомобильный
Соколовский Железные руды 12—15 Железнодорожный, автомобильный
Сарбайский То же 15—20 То же
Атасуйский —>— 12 Автомобильный
25
Таблица 1.12
Высота уступов на карьерах
Карьер Характеристика руд и горных пород Высота уступа, м Транспорт
Коунрадский Добыча руд цветных м Гранодиорит-порфиры еталлов 10—15 Железнодорож-
Джезказганский средней и крупной отдельности, крепкие (/=104-15) Аркозовые песчаники, гли- 7—10 ный и автомобильный То же
Сибайский нистые сланца, песчаники (/=104-15) Медно-серный колчедан, альбитофировые и диабазовые порфириты средней крепости (/=10) Серицитовые сланцы, мед- 10—12 >
Красноуральский 10
Кировоградский но-серные руды средней отдельности (/=104-15) Серицитовые сланцы мед- 10 >
Печенганикель но-серные руды мелкой и средней отдельности (/= = 104-15) Крепкие породы и руды 12-15 >
Сорский (/=84-12) То же (/=84-10) 10 >
Первомайский То же (/=104-15) 10
Каджаранский То же (/=84-10) 10
Тургоякский Добыча флюсовых изве Флюсовые известняки !СТНЯКОВ 10—15 Железнодорож-
Еленовский крепкие, плотные (/=10) То же (/=84-10) 10—16 ный То же
Каракубский Флюсовые известняки 13—21 >
Студеновский крепкие, средней и крупной отдельности (/=10) Флюсовые известняки 12-14 >
, Агаповский средней крепости, средней и крупной отдельности (/= = 64-8) Флюсовые известняки 10—18 >
Балаклавский (/=84-10) Флюсовые известняки 12-15 Автомобильный
(/=10)
1.5.4. МАКСИМАЛЬНАЯ (ТИПОВАЯ) ВЫСОТА УСТУПОВ И ШИРИНА ЗАХОДКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КРЕПОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД И МОДЕЛЕЙ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ (по данным Центрогипрошахта)
Таблица 1.13
Показатели ЭКГ-2 ЭКГ-3,2 ЭКГ-5 ЭКГ-8 ЭКГ-12,5 ЭКГ-20
Высота черпания максимальная, м 8,5 10 11 12,5 15,6 | 18 .
26
Продолжение табл. 1.13
Показатели ЭКГ-2 ЭКГ-3,2 ЭКГ-5 ЭКГ-8 ЭКГ-12,5 ЭКГ-20
Высота уступа в целике для полу-скальных и скальных пород при одно- и двухрядном взрывании скважин, м То же, при многорядном взрывании скважин и в рыхлых породах, м 12,5 14,5 16,5 19 23,5 27
8,5 10 11 12,5 15,5 18
Ширина заходки максимальная (1,5/?ч.у), м 10 13 17 18 22 26
1.5.5. ШИРИНА ЗАХОДКИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЛОПАТЫ
1. При разработке мягких пород- без применения взрывных работ
А « 1,5Яч.у, м, (1.19)
где /?ч. у — радиус черпания экскаватора на горизонте установки экскаватора.
2. При разработке скальных пород с применением взрывных работ: при двухрядном расположении скважин
А = Яу|'(1 + т]"), м; (1.20)
при однорядном расположении скважин
А=//т)', м. (1.21)
В крепких породах ширину заходки после взрыва принимают максимально возможной, обеспечивающей наименьшее число передвижек железнодорожных путей:
А1== (1,5-1,7)Яч.у, м. . (1.22)
1.5.6. ШИРИНА ЭКСКАВАТОРНОЙ ЗАХОДКИ (по данным Гипроруды)
Таблица 1.14
Экскаватор Радиус черпания на горизонте установки Яч у, м Ширина экскаваторной заходки (1,54-1,8) Яч у, м
ЭКГ-2 (Э-2503) 6,8 10,2—12,2
ЭКГ-3,2 (ЭКГ-4,6) 8,8ч. 13,2—15,8
ЭКГ-2у 11 16,5—19,8
ЭКГ-5 (ЭКГ-4) 9,4 14,1—17
ЭКГ-3,2у 10,6 15,9—19,1
ЭКГ-8И 12 18—21,6
ЭКГ-4у 14 21-25,2
ЭКГ-12,5 14,8 22,2—26,6
ЭКГ-6,Зу 20 30—36
1.5.7. ШИРИНА РАЗВАЛА ПОРОДЫ ПОСЛЕ ВЗРЫВА
По Н. В. Мельникову:
а = 1,41/7
/0/(1 + Yz)sin(a-p) sin a sin £
м. (1.23)
27
По В. В. Ржевскому:
(1-24)
(н \
2К —гт — *и' ] , м. "1 /
Кроме обозначений, приведенных ранее, здесь Н и Нх-— соответственно высота уступа и развала, м; т' — коэффициент, учитывающий форму развала,
< 1 ।
m =1+Т’
где Ьа — ширина верхнего основания трапеции развала,, м.
Таблица 1.15
Примерная высота и ширина развала при взрывании вертикальными скважинами (по А. И. Дегтяреву и Н. М. Пахомову)
Ширина заходки по целику А, м Число рядов зарядов при данной ширине заходки по целику Высота развала Нг , м Ширина развала, м
промежуточная максимальная неполная а—А полная а
0,47/ 1 0,52Я 0,52// 1,517/ 1,9Я
0,6Я 1 0,63// 0,65Я 1,56Я 2,16//
0,8Я 1—2 0,73// 0,74Я 1,64Я 2,44//
1Я 1—2 0,78Я 0,85Я 1,73Я 2,73//
1,2// 2 0,80Я 0,97// 1,82// 3,02Я
1,4Я 2 0,82Я 1,05Я 1,91Я 3,31Я
1,6Я 2-3 0,84// 1, ня 2Я 3,6Я
1,8// 2—3 0,86 Я 1,14Я 2,1Я 3,9Я
2Я 3 0,88Я 1,15Я 2,197/ 4,19Я
2,2Я 3 0,90// 1,17Я 2,28// 4,48//
2,4Я 4 0,92Я 1,18Я 2,35/7 4,75Я
2,6// 4—5 0,94Я 1,20 Я 2,39// 4,99//
2,8Я 4-5 0,96Я 1,21В 2,40// 5,2Я
ЗЯ 4—5 0,98// 1,23Я 2,60// 5,4//
1.5.8. МИНИМАЛЬНАЯ ШИРИНА РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ
При разработке мягких пород:
ВМ = А+С+С14-Л, м. (1.25)
• При разработке скальных пород (для случая мгновенного взрывания):
Вск = + С Ч- £i4“ А м (1,26)
или
Век « 1,41//
*¥(1 + V/)sin(g —0) sin a sin 0
+ С+С1 + //т1'(1 + т1") + Л, м,
(1.26а)
где С — расстояние от кромки развала или уступа до оси железнодорожного пути (обычно 3—4 м); Ci — половина ширины полотна для железнодорожного пути (при колее 1524 мм составляет 3 м); А — ширина заходки, м; Л —резерв для создания подготовленных запасов на нижерасположенном горизонте.
28
1.5.9. ТИПОВАЯ ШИРИНА РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ
(по данным Центрогипрошахта)
Таблица 1.16
Параметры площадки при разработке рыхлых пород одноковшовыми экскаваторами с нижней погрузкой в средства железнодорожного транспорта
Экскаватрр Высота уступа h, м Ширина заходки А, м Ширина рабочей площадки Ш (м) при схеме развития путей на уступе
Т-la, С-1а, С-16 (рис. 1.11, а) Т-16 и Т-1в (рис. 1.11. б) Т-2а и Т-2в (рис. 1.11, б)*
ЭКГ-2 8,5 10 21/23 25,5/30 31/33
ЭКГ-3,2 10 13 24/26 28,5/33 37/39
ЭКГ-5 11 17 28/30,5 32,5/37,5 45/47,5
ЭКГ-8 12,5 18 29/32 33,5/40 47/50
ЭКГ-12,5 15,5 22 33/36,5 37,5/45 55/58,5
ЭКГ-20 18 26 37/— 41,5/— 63/—
♦ Расстояние между путями Е=А.
Примечание. Схемы развития путей по рис. 6.1.
Таблица 1.17
Параметры площадки при разработке скальных пород одноковшовыми экскаваторами с нижней погрузкой в Средства железнодорожного транспорта
Экскаватор Высота уступа, h . м Ширина заходки А, м . Ширина рабочей площадки Ш (м) при схеме развития путей
Т-la, С-1а, С-16 (рис. 1.11, в) Т-16 и Т-1в (рис. 1.11, г) Т-2а и Т-2в (рис. 1.11, г)*
ЭКГ-2 12,5 10 35,8/37,8 40,3/44,8 45,8/47,8
ЭКГ-3,2 14,5 13 39,2/41,2 43,7/48,2 52,2/54,2
ЭКГ-5 16,5 17 47/49,5 51,5/56,5 64,0/67,5
ЭКГ-8 19,0 18 51,6/54,6 56,1/62,6 69,6/72,6
ЭКГ-12,5 23,5 22 58,2/61,7 62,7/70,2 80,2/83,7
ЭКГ-20 27,0 26 69,5/— 74/- 95,5/—
♦ Расстояние между путями Е=А.
Примечания к табл. 1.16 и 1.17. 1. В числителе — значения при применении тепловоз* ной или дизель-электрической тяги, в знаменателе — при контактных электровозах.
2. Ширина рабочей площадки определяется суммой слагающих ее элементов: п *=Ш+Ьп
м, где 2Z/=X+C2+E+Ci + /7i, м.
3. Числовые значения элементов рабочей площадки для рыхлых пород (С2“2,5 м, /71=6 м). Ci и Е в зависимости от типа экскаватора и вида тяги:
Ci Е
ЭКГ-2 2,5/4,5 4,5/7
ЭКГ-3,2 2,5/4,5 4,5/7
ЭКГ-5 2,5/5 4,5/7
ЭКГ-8 2,5/5,5 4,5/8
ЭКГ-12,5 2,5/6 4,5/8,5
ЭКГ-20 2,5/— 4,5/—
29
6
6
Рис. 1.11. Схема для определения ширины рабочей площадки при разработке уступов:
без взрывных работ: а — с одним; б —с двумя путями; А — ширина заходки по целику, м; Сз — расстояние от нижней бровки уступа до оси пути; м; Е — расстояние между путями, м; С\ — расстояние от железнодорожного пути по площадки для дополнительного оборудования, м; пх — ширина площадки для дополнительного оборудования; м; Ъп •— расстояние от верхней бровки уступа до линии обрушения, м; шугол внутреннего трения, градус
Таблица 1.18
Параметры площадки при работе роторных экскаваторов с погрузкой на один железнодорожный путь (рис. 1.12, а)
Рис. 1.12.. Типовые размеры рабочих площадок при работе роторных экскаваторов с погруэ» кой в средства железнодорожного транспорта:
а — с погрузкой на один путь; б — с погрузкой на два пути
Экскаватор Угол откоса, уступа а, градус Высота уступа Л, м Ширина заходки А, м Параметры установки экскаватора в забое, м Расстояние от оси железнодорожного пути, м, до Ширина полосы для размещения дополнительного оборудования м Минимальная ширина рабочей площадки Ш, м
Р V нижней бровки уступа с2 полосы размещения дополнительного оборудования Ci
ЭР-630 55 12,5 16,5 Н.7 7,3 2,5 2,5/4,5 6 27,5/29,5
65 19,5 10,3 2,5 2,5/4,5 30,5/32,5
Примечание. В числителе — значения при тепловозной или дизель-электрической тяге*, в знаменателе — при контактных электровозах.
31
Таблица 1.19
Параметры площадки при работе роторных Экскаваторов с погрузкой на два железнодорожных пути (схема путевого развития Тг1Рв, Т2-1Р, С2-1Р) (рис. 1,12, б)
Экскаватор Угол откоса уступа й, градус Высота уступа Л, м Ширина заходки Д, м Параметры установки экскаваторов в забое, м Расстояние от оси железнодорожного пути, м, до Расстояние между осями железнодорожных путей Е, м Ширина полосы для размещения дополнительного оборудования Ль м Минимальная ширина рабочей площадки Ш, м
Р Y нижней бровки уступа Сз полосы размещения дополнительного оборудования Ci
ЭР-630 55 65 12,5 16,5 19,5 Н,7 7,3 2,5 2,5/4,5 4,5/7 6 32/36,5 35/39,5
ЭРП-1250 55—65 16 24 17 14 7 2,5/4,5 Е 6 39,5+Е 41,5-Ь Е
ЭР-1250 50—60 18 35 20,54-£ 17 2,5 2,5/4,5 Е 6 116+£ 118+£
ЭРШР-5000 65 40 90 60 52 17,5 2,5/4,5 Е 6 116+£ 118+£
ЭРШР-5000 60 30 70 37,5+£ 35 2,5 2,5/4,5 Е 6 814-£ 83-Ь£
Примечания. 1. В числителе — значения при тепловозной или дизель-электрической тяге, в знаменателе — при контактных электровозах.
2. При погрузке экскаватором на два пути величина междупутья Е принимается в соответствии с конструкцией погрузочного устройства.
3. С путевой схемой Ti-1Pb работает только экскаватор ЭР-630.
Таблица 1.20
Параметры площадки при работе роторного экскаватора с погрузкой на конвейеры (рис. 1.12, а)*
♦ Вместо оси железнодорожного пути — ось конвейера.
Таблица 1.21
Параметры площадки при разработке рыхлых пород одноковшовыми экскаваторами с нижней погрузкой в средства автотранспорта
Экскаватор Автосамосвал Высота уступа, м Ширина заходки, м Минимальная ширина рабочей площадки (м) при движении
однополосном двух полосном
поточном поточном и маятниковом маятниковом с кольцевым разворотом
ЭКГ-2 КрАЗ-256Б 8,5 10 18,5 22 30,7
ЭКГ-3,2 КрАЗ-256Б БелАЗ-540 10 13 21,5 22,5 25 27 30,7 27
ЭКГ-5 БелАЗ-540 БелАЗ-548А И 17 26,5 26,5 31 31,5 31 31,5
ЭКГ-8 БелАЗ-548А БелАЗ-549 12,5 18 27,5 28,5 32,5 34,5 32,5 34,5
ЭКГ-12,5 БелАЗ-549 БелАЗ-549В 15,5 22 32,5 33,5 38,5 40 38,5 40
3 Заказ № 1913
33
Таблица 1.22
Параметры площадки при разработке скальных пород одноковшовыми экскаваторами с нижней погрузкой в средства автотранспорта
Экскаватор Автосамосвал Высота уступа, м Ширина заходки, м Минимальная ширина рабочей площадки (м) при движении
однополосном поточном двухполосном
маятниковом с кольцевым разворотом поточном и маятниковом
ЭКГ-2 КрАЗ-256Б 12,5 10 33,3 43,1 36,8
ЭКГ-3,2 КрАЗ-256Б БелАЗ-540 14,5 13 36,7 37,7 44,8 42,2 40,2 42,2
ЭКГ-5 БелАЗ-540 БелАЗ-548А 16,5 17 45,5 45,5 50,0 50,5 50,0 50,5
ЭКГ-8 БелАЗ-548А БелАЗ-549 19 18 50,1 51,1 55,1 57,1 55,1 57,1
ЭКГ-12,5 БелАЗ-549 БелАЗ-549А 23,5 22 57,7 58,7 63,7 65,2 63,7 65,2
1.5.10. ШИРИНА РАБОЧИХ ПЛОЩАДОК НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КАРЬЕРАХ
Таблица 1.23
Карьеры Транспорт Высота уступа, м Взрывание Ширина рабочих плошадок, м
ЮГОКа Железнодорожный и автомобильный 12-15 Многорядиое 60—120
НКГОКа ЦГОКа: То же 10—15 То же 40— 1G0
по простиранию » 15 80—300
вкрест простирания СГОКа: » 15 » 20—50
по простиранию » 12-15 » 100—200
вкрест простирания » 12—15 » 35—50
Качканарского ГОКа Железнодорожный 15 60
Соколовский То же 10—15 Однорядное 40—100
Сарбайский 15—20 То же 20—60
Высокогорский » 10-16 > 18—45
.Бакальский » 10—17 > 20—50
34
1.5.11. МИНИМАЛЬНАЯ ШИРИНА РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ (по данным Гипроруды)
Таблица 1.24
Высота уступа, м Категория пород по трещиноватости
I—II 1 111 1 IV—V
10 20 20 30
12 20 24 36
15 20 30 45
20 20 40 60
Примечая и'е. Категория по трещиноватости принимается по классификации Гипро* руды.
Таблица 1.25
Классификация пород по трещиноватости (по данным Гипроруды)
Категория трещиноватости Степень трещиноватости (блочности) пород Средний ч диаметр ’ естественной отдельности, м Содержание (%) в массиве отдельностей размером, мм
+300 +700 +1000
I Чрезвычайно трещиноватые (мелкоблочные) До 0,1 До 10 Близко к 0 Нет
II Сильно трещиноватые (среднеблочные) 0,1—0,5 10—70 До 30 До 5
III Среднетрещиноватые (крупноблочные) 0,5-1,0 70—100 30-80 5—50
IV Малотрещиноватые (весьма крупноблочные) 1,0—1,5 100 80—100 40—100
V Практически монолитные (исключительно крупноблочные) Более 1,5 100 100 100
1.5.12. ЭЛЕМЕНТЫ БЕСТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ
Основным расчетным элементом при бестранспортной системе разработки является предельная высота вскрышного уступа, отработку которого может обеспечить данный экскаватор. Она зависит от принятой схемы экскавации, типа и. рабочих размеров применяемого экскаватора, условий залегания пласта (мощности и угла падения) и конфигурации фронта работ.
При образовании вторичного отвала в два уступа (рис. 1.13) высота вскрышного уступа
Ян+^в
Я= —, в-,м, (1.27)
где Яв и Ян — соответственно высота нижнего и верхнего уступа отвала, м; кр — коэффициент разрыхления.
Высота нижнего и верхнего уступов ограничивается рабочими размерами драглайна на переэкскавации:
Нн ~ ( 2 ' тах ’ (1.28)
= [/?р (y + tg₽ < Яртах, (1.29)
3
35
Рис. 1.13. Схемы к расчету мощности вскрыши, отрабатываемой мехлопатой по бестранспортной системе.
где С — ширина хода экскаватора, м; b — берма безопасности, м; I — расстояние от ходовой части драглайна до нижней бровки верхнего уступа отвала, м; Нч и Яр — соответственно глубина черпания и высота разгрузки драглайна на пере-экскавации.
Параметры бестранспортной системы разработки при пологих угольных пластах
При разработке пласта с подвиганием фронта работ по падению (рис. J. 14, а) объем внутреннего отвала уменьшается, а по восстанию (рис. 1,14, б) — увеличивается.
Рис. 1.14. Схемы к расчету мощности вскрыши, отрабатываемой по бестранспортной системе при наклонном залегании пласта:
а — при работе по падению; в — при работе по восстанию
36
Рис. 1.15. Схемы к расчету мощности вскрыши, отрабатываемой по бестранспортной системе мехлопатой.
Рис. 1.16. Схема к расчету мощности вскрыши, отрабатываемой по бестранспортной системе драглайном одним уступом
Рис. 1.17. Схема к расчету мощности вскрыши, отрабатываемой по бестранспортной системе драглайном двумя уступами
Предельная высота вскрышного уступа для различных схем экскавации при бестранспортной системе разработки
Бестранспортная система разработки в зависимости от схемы экскавации Пр сдельная высота уступ i при вскрышных работах
механической лопатой (рис. 1.15, а, б, в, г) драглайном (рис. 1*16 и 1.17, а, б, в, г)
одним уступом двумя уступами
Простая (с непосредственной перевалкой породы в отвал вскрышным экскаватором) Усложненная без подвалки угольного пласта (с перевалкой породы в отвал вскрышным экскаватором и последующей ее переэкскавацией специально установленным или тем же экскаватором) Усложненная с частичной подвалкой угольного пласта н = н где Я = Rp — (/ + Б) + h ctg а + 4-0,254 Rp— (В + L 4- h ctg а 4* Б 4-я = 4-0,254) Rp—(В 4* L 4- h ctg a 4- Б 4-H= +0,254)4-7)ffpctg7
KpCtgP H'F —0,25fa tg p kpA H' = (Rp — l — — ftctga)tgp; F = 44-B H'F— 0,25^2 tgp — — 0,5/^(ctga + ctg P) Кр ctg Р 4- ctg 7 н_ 7/'F — O,25f2tgp КрА 4- F ctg 7 tg р где Н' = (Rp — В — L — И ctg 7 — — ftctga)tgP; Е = А + В H'F—Q,25F2tg$— — 0,5ft„ (ctg a4-ctg P) KpA 4- F ctg 7 tg p KpCtg P Ctg 7 _ Я'Г—0,25F2 tgp KpA 4- F ctg 7 tg p где H' = (7?p — В — L — й ctg a 4-4-i)Hp ctg 7) tgp F = A + B H'F — 0,25F2 tgp — — 0,5ft2(ctga4-ctgP) ~ KpA 4- F ctg 7 tg p
где Н' = [RP—l — hctga + 4-ft„(ctga4-ctgP)]tgP; где /В=*= [/?p—В —L —ctg>4-+ ftn(ctga + ctg P)] tg P; где H’ — Rp — В — L — й ctg a 4-4- hn (ctg a 4- ctg P) 4-4-i)ffpCtg7] tg P;
F = А + В 4- Mctga + ctg₽) F = A + В + h„ (ctg a 4- ctg P) F= A 4-В 4-йп (ctg a 4-ctg P)
Усложненная с полной подвалкой угольного пласта H'F— 0,25В2 tgP — — 0,5ft2(ctg«+ctg P) /7 — J KpA H'F— 0,25В2 tgp — _ — 0,5fe2(ctg«4- ctg P) kpA 4- F tg p ctg 7 H'F— 0,25B2tgp — H= — 0,5/i2(ctga4- ctgp) KpA 4- F tg p ctg y
гдеH- ^(Rp — l + hctgcr)tgp, где H' = (Rp—B — L + 4-/tctgP)tgP; где H' = (Rp — В — L4-ActgP4-4-’l#pCtg7)tgP;
F = A+B + ft(ctga + ctgP) F = A 4- В 4- ft(ctg a 4- ctg P) F = A 4- В 4- ft(ctga 4- ctgP)
Принятые обозначения: Н — высота вскрышного уступа на прямолинейном участке фронта работ, м; Я' — высота первичного отвала, м; h — мощность угольного пласта, м; hn — высота подвалки угольного пласта, м; Яр — высота разгрузки экскаватора при максимальном радиусе разгрузки, м; А — ширина заходки, м; / — расстояние от оси экскаватора до линии обрушения угольного уступа, м; В — расстояние оси драглайна от линии обрушения вскрышного уступа, м; L — ширина транспортной площадки на кровле пласта, м; Б — ширина площадки на почве пласта, м; кр __ коэффициент разрыхления породы в отвале; а — угол устойчивого откоса угольного уступа, градус; f —угол откоса отвала, градус; V — угол устойчивого откоса вскрышного уступа, градус; т) — коэффициент, определяющий максимально допустимую высоту верхнего подуступа в зависимости от высоты разгрузки экскаватора, т] = 0,74-0,8.
Высота вскрышного уступа при наклонном залегании пласта и отработке его по падению по усложненной бестранспортной системе
C2H'F — F‘2 sin (a ~r <p)sin(fi — ср)
“ 2kpA sin 20
где
//' =
^n[ctg(a + ?) + ct&(0 “ ?)! —---------———— - f м ,
2йр4 h hu sin(a+ ср) cos 0
(1.30)
cos а sin(0 — ср) + hn
4+ В
-------+ Лп [ctg(a + <р) 4- ctg(P — <р)], cos <р
а — угол падения пласта, градус; hn — высота подвалки пласта.
При отработке наклонного пласта по восстанию знаки перед ср меняются.
Параметры бестранспортной системы разработки при криволинейном фронте работ
При криволинейном фронте работ длина фронта вскрышного уступа не равна длине фронта отвала. Соответственно изменению длины отвального фронта изменяется его объем. Если объем отвала на прямолинейном участке V=KpHALt то объем отвала криволинейного участка
VK = HkpA(L+ Д£), Мз, (1.31)
где Д£ — приращение длины отвального фронта по сравнению с длиной фронта по вскрыше (рис. 1Л 8).
Рис. 1.18. Схема к определению элементов криволинейного фронта работ
Заменяя отношение объемов на криволинейном участке фронта и прямолинейном V отношением мощности вскрыши, отрабатываемой на соответствующих участках, а длину дуг — отношением радиусов кривизны, получим пропорцию
Нк R ± AR — --------
Н R
(1.32)
В общем риде ДЯ может быть выражено следующей формулой (рис. 1.19) з
Л + Hctg;
где г/ =-------—м; х — расстояние между осями, проходящими через
гребень отвала и центр тяжести сечения отвала.
Таким образом, изменение мощности отрабатываемой вскрыши определяется: для выпуклого фронта работ
/?+/?p±Z+0,5Aztx
Л- 0,5Hctg7 * (
42
Рис. 1,19. Схемы к определению емкости отвала при криволинейном фронте работ
для вогнутого фронта работ
Нк 7? — 7?р ± Z — 0,5 А ± х
77 = 7? + 0,577 ctg 7 ’
для простой бестранспортной системы
_ (Я'- 0,5Л tgp)»
Х 2(Н'— 0,254tgP) 8^’
для усложненной бестранспортной системы, без подвалки пласта ископаемого
(1.34)
(1.35)
полезного
х =
х =
[//'— 0,5(4 + 2>)tg PF ctg Р 271'-0,5(4+5)tgp
для усложненной бестранспортной системы с подвалкой пласта / 2 \ 1
0,25/ 2Н' ctg Р — F)2F tg Р — hD [(77' — — h jctg p — — h ctg a
____12 L__________________________________________3______, m, 2F77' — hD — 0,5т72 tgp
здесь F = 4 + В+ /i(ctga +ctgP); D = ft(ctga + ctg P).
(1.36)
(1.37)
Таблица 1.27
Приращение мощности вскрыши в зависимости от радиуса кривизны фронта работ (по данным Центрогипрошахта)
Мехлопата на вскрыше Приращение мощности вскрыши ± А Я* (%) для радиусов закругления Я, м
100 200 300 500 1000
ЭВГ-15/40 40—45 19—22 12—15 7—9 4
ЭВГ-35/65 65—75 34—38 22—25 15 6
Положительные значения А Я —• при выпуклом
фронте, отрицательные — при вогнутом.
Определение объема переэкскавации
При усложненных бестранспортных системах разработки переэкскавацию породы производят драглайном, установленным на нижнем уступе вторичного отвала или на первичном отвале.
43
Переэкскавации подлежит часть породы из первичного отвала.
Отношение объема породы Vnep, подлежащей переэкскавации., к общему ее объему V, называемое коэффициентом переэкскавации, является важным показателем для оценки усложненной бестранспортной системы разработки.
Коэффициент переэкскавации
Упер Н' (F — Л) - 0,25(F — Л)2 tg р — 0,5/i2(ctga + ctg 0)
Кпер = —у~ = Hk9A '
Так как
F = Л+ ft(ctga+ ctg 0), то
F—Л = +/z(ctga + ctg 0).
Тогда
Кпер = {Hf [F4-Л(ctga + ctg 0 ]— 0,25 [5+/i(ctga +
+ ctg 0)P tg 0 - 0,5*2(ctg a + ctg 0)} . (1.38)
ЛКрЛ
1.5.13. РАЦИОНАЛЬНАЯ ШИРИНА ЗАХОДКИ
ПРИ БЕСТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ
(по данным Центрогипрошахта)
При усложненной схеме экскавации с мехлопатой на вскрышном уступе и минимальном объеме переэкскавации:
вокрн™» „.гор Г””
ЭВГ-10/50 22
ЭВГ-35/65 31
ЭВГ-40/60 31
ЭВГ-100/70 33
ЭВГ-125/90 45
При усложненной схеме экскавации с двумя драглайнами и минимальным объемом переэкскавации:
Вскрышной экскаватор МиН“пки “ирина
□ алиДКИ,, М
ЭШ-4/45 . . . . . 15
ЭШ-8/60 . . . . . 20
ЭШ-15/90 . . . . 32
ЭШ-20/75 . . . . 30,.5
ЭШ-25/100 . . . . 41
ЭШ-35/85 . . . . 36
ЭШ-80/100 . . ... 51
1.5.14. БЕСТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ
ПО СХЕМЕ «ЭКСКАВАТОР—КАРЬЕР»
(рис. 1.20)
Элементы системы разработки определяются по формулам табл. 1.26.
1.5.15. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ДЛИНА ФРОНТА РАБОТ
(по данным Центрогипрошахта)
При транспортной системе разработки:
а) одноковшовыми экскаваторами наклонных и крутых зале^кей с применением железнодорожного транспорта (табл. L28).
44
1
Рис. 1.20. Бестранспортная система разработки по схеме «экскаватор — карьер»
Таблица 1.28
Конечная глубина карьера, м Рекомендуемая длина фронта, км
первый этап работы последующие этапы работы
100—150 1,2- -2,2
150—250 1,2—2,2 2,5—3,0
250—300 и более 1,2—2,2 До 3,0-4,5
б) пологих и горизонтальных залежей с применением железнодорожного транспорта (табл. 1.29).
Таблица 1.29
Число экскаваторов на уступе Рекомендуемая длина фронта, км
первый этап работы последующие этапы работы
1 2,5-3,0 3,0—4,0
2 2,5-3,5 3,5—5,0.
в) пологих и горизонтальных залежей с применением роторных экскаваторов и конвейерного транспорта (табл. 1.30).
45
“Таблица 1.30
Экскаватор Год разработки Рекомендуемая длина фронта работ на одно крыло карьера (км) при угле падения пласта, градус
1 1 3 1 5 7 9
ЭРП-10000 1-Й 2 2,5 3 3 3,5
10-й 3 3,5 4,5 4,5 5
ЭРП-5000 1-й 2 ’ 2 2 3 3
10-й 2 3 3 4,5 4,5
ЭРП-2500 1-Й 2 2 2 2 3
10-й 2 3 3 3,5 4,5
При бестранспортной системе разработки и мощности пласта 5—15 м <табл. 1.31).
Таблица 1.31
Способ разработки Мощность отрабатываемой вскрыши, м Оборудование, применяемое на отработке основного вскрышного уступа Рекомендуемая длина фронта работ (км) при применении на добычных работах транспорта
железнодорожного автомобильного
Открытый До 30 ЭШ-8/60 (ЭШ-10/60) ЭШ-15/90 (ЭШ-20/75) ЭШ-25/100 (ЭШ-35/85) ЭВГ-35/65 (ЭВГ-40/60) ЭШ-80/100 ЭВ-100/80 1,5—2,0 2,5—3,5 3,0—4,0 1,0—1,5 1,5—2,0 2,0-2,5
Свыше 30 ЭШ-15/90 (ЭШ-20/75) ЭШ-25/100 (ЭШ-35/85) 3,0—4,0 2,0-2,5
ЭВГ-35/65 (ЭВГ-40/60) ЭШ-80/100 ЭВГ-100/70 3,5—4,5 2,5—3,0
Закрытый До 30 ЭШ-8/60 (ЭШ-10/80) ЭШ-15/90 (ЭШ-20/75) 1,0—1,5 1,0
ЭШ-25/100 (ЭШ-35/85) ЭВГ-35/65 (ЭВГ-40/60) 2,0—2,5 1,0-1,5
ЭШ-80/100 ЭВГ-100/70 2,5—3,0 1,5-2,0
Свыше 30 ЭШ-15/90 (ЭШ-20/75) ЭШ-25/100 (ЭШ-35/85) ЭВГ-35/65 (ЭВГ-40/60) 2,5—3,0 1,5-2,0
ЭШ-80/100 ЭВГ-100/70 3,0—4,0 2,0-2,5
Примечания: 1. На месторождениях, где добычные работы производятся селективно, допускается увеличение рекомендуемой длины фронта работ на 15—20%.
2. При разработке вскрышных пород с применением буровзрывных работ допускается уве-> личение рекомендуемой длины фронта работ на 25—30%.
46
1.5.16. МИНИМАЛЬНАЯ ДЛИНА ФРОНТА НА ОДИН ЭКСКАВАТОР ПРИ СИСТЕМЕ С ПРОДОЛЬНЫМ ПОДВИГАНИЕМ УСТУПОВ, М (по данным Гипроруды)
Таблица 1.32
Рыхлые породы | Скальные породы и руда
Емкость ковша Высота уступа, м
экскаватора, м3 До Ю 12 15 20 До 10 12 15 20
До 2,5 300 200 — — — 400 300 — — —
2,5-5,0 (6,3) 400 300 — — 4 — 500 300 — 550 350 —
6,3—12,5 — 500 350 — — — 660 359 — —
20 — — 600 350 — — -— 650 400
Примечание. В числителе — данные для железнодорожного транспорта, в знаменателе— для автомобильного»
1.5.17. МИНИМАЛЬНАЯ ДЛИНА ЭКСКАВАТОРНОГО БЛОКА ПРИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Таблица 1.33
Экскаватор Производительность экскаватора, тыс, м3/год м3/сут Ширина заходкиХпо целику, м Высота уступа, м Минимальная длина блока (м) по условиям
транспортного обслуживания буровых работ ремонтов и передвижки ж.-д. путей
Крепкие породы
ЭКГ-4,6 600 14,5 10 350 800 440
2560 12 660 370
15 525 290
ЭКГ-8И 900 20,0 15 500 585 325
3930 18 490 270
20 435 240
ЭКГ-4,6 . 800 14,5 10 350 700 590
3420 12 585 490
15 470 390
47
Продолжение табл. 1.33
Экскаватор Производительность экскаватора, тыс. м3/год м3/сут Ширина заходки по целику, м Высота уступа, м Минимальная длина блока (м) по условиям
транспортного обслуживания буровых работ ремонтов и передвижки ж.-д. путей
ЭКГ-8И 1300 20,0 15 500 560 470
5625 18 470 390
20 420 350
ЭКГ-4,6 1150 14,5 10 350 715 850
4920 12 600 710
15 475 565
ЭКГ-8И ЭКГ-12,5 2200 9350 20,0 15 18 500 660 565 800 660
20 500 600
1500 6400 Рыхлые породы
ЭКГ-4,6 ' 13,0 10 350 — 1200
ЭКГ-8И 2800 12100
ЭКГ-12,5 17,5 1 13 500 — 1350
1.5.18. ФАКТИЧЕСКАЯ ДЛИНА БЛОКА НА ОДИН ЭКСКАВАТОР
Таблица 1.34
Карьер Средняя длина обуриваемого блока, м Число блоков на один экскаватор Длина фронта работ на один экскаватор, м
Магнитогорский 250 3—7 750—1800
Высокогорский 220 2—3 500—700
Карьеры Урала* 116 2—3 230—350
югок — — 400—600
СевГОК * — — 150
С автотранспортом.
48
1913
* Глава 1.6
УСТОЙЧИВОСТЬ УСТУПОВ И БОРТОВ карьеров
1.6.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПО ИХ УСТОЙЧИВОСТИ В БОРТАХ КАРЬЕРОВ (по Г. Л. Фисенко)
Таблица 1.35
Категория пород Общая характеристика Основные представители горных пород этой группы Основные показатели устойчивости откосов
I — крепкие (скальные) асж>800 кгс/см2, слаботрещиноватые, слабовыветриваемые, не набухают, в бортах карьеров не подвергаются пластическим деформациям Невыветрелые и слабовыветре-лые изверженные и метаморфические породы, кварцевые песчаники, известняки и кремнистые конгломераты Характеристики сопротивления сдвигу по поверхностям ослабления р' и k' и элементы залегания этих поверхностей
II — средней крепости (полу-скальные) (1сж=80-4-800 кгс/см2, трещиноватые, интенсивно выветриваются, не набухают, не размокают, непластичны Выветрелые разности изверженных и метаморфических пород, глинистые и песчано-глинистые сланцы, глинистые и известковистые песчаники, аргиллиты, алевролиты, мергели, известковистые конгломераты и брекчии, известняк-ракушечник, угли Характеристика прочности пород в образце р и k и по поверхностям ослабления р' и k', элементы залегания поверхностей ослабления, характер и интенсивность трещиноватости
III — слабые (глинистые) аСж<80 кгс/см2, набухают, пластичные, интенсивно выветриваются и осыпаются, оползают Сильновыветрелые или полностью дезинтегрированные изверженные и метаморфические, а также выветрелые разности осадочных пород II группы, все разновидности глин, супесей и суглинков, глинистые пески и галечники, мел, лёсс, делювиальные и моренные отложения Характеристики р, k, Р', и k' интенсивность трещиноватости, залегание поверхностей ослабления водонасыщенность и напорные воды
Продолжение табл. 1.35
Категория пород Общая характеристика Основные представители горных пород этой группы Основные показатели устойчивости откосов
IV — несвязные (сыпучие) Сцепление отсутствует, угол внутреннего откоса и угол естественного откоса изменяются в пределах 28—38°, пластически не деформируются, не размокают и не оползают Каменистые и щебеночные накопления у основания откоса пород I и II группы, чистые галечники и пески Угол внутреннего трения (или угол естественного откоса), зависящий от коэффициента трения по поверхности частиц (обломков) и от их формы
V — илы и плывуны Сцепление менее 0,2 кгс/см2, в водонасыщенном состоянии внутреннее трение отсутствует Современные илисто-глинистые озерные, болотные и лагунные осадки, рыхлые водонасыщенные пылеватые пески и глины, водонасыщенные почвы, заторфленные осадки, водонасыщенные легкие и пылеватые суглинки В откосах высотой более 3—5 м неустойчивы; не могут служить устойчивым основанием отвалов
Принятые обозначения: аСж — сопротивление породы одноосному сжатию; р — угол внутреннего трения породы в образце; k — сцепление породы в образце; р' — угол внутреннего трения породы по поверхности ослабления; Л' —сцепление породы по поверхности ослабления.
1.6.2. УГЛЫ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД РАЗЛИЧНОГО ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО НАИМЕНОВАНИЯ, ГРАДУСЫ
(по Г. Л. Фисенко)
Скальные и полускальные породы
Кварцевые порфириты, сиениты, гранодиорит-порфиры, вторичныё кварциты, песчаники.......................35—37
Бурый уголь........................................... 36
Известняки, метаморфические кристаллические сланцы, порфириты, серпентиниты, алевролиты...............31—33
Выветрелые и каолинизированные гранодиориты, сиениты, диориты, гранодиорит-порфиры..................30—31
Филлиты,, глинистые сланцы, габбро-диабазы, аргиллиты 26—27
Несвязные и глинистые породы
Щебень................................................ 40
Гравий и галька....................................... 38
Пески кварцевые и полевошпатовые: крупнозернистые.................................... 36
среднезернистые................................... 34
мелкозернистые.................................... 32
Пески слюдистые .... 28
Глины песчаные гидрослюдистые, опоковые .... 30—31
Лёссовидные суглинки, лёссы, красно-бурые глины . . 26—29
Глины: песчаные каолиновые..............................22—25
гидрослюдистые жирные.........................20—22
песчаные слюдистые .... ..........17—20
каолиновые жирные................................. 16
монтмориллонитовые............................10—20
1.6.3. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ СИЛАМИ СЦЕПЛЕНИЯ
В ОБРАЗЦЕ И МАССИВЕ ПОРОДЫ
По данным Г. Л. Фисенко, для поверхностей, не совпадающих с поверхностями ослабления,, по результатам натурных испытаний установлена зависимость между сцеплением в образце и в массиве:
к
= ~fj~» О *39)
1 — a In —
где /см и к - сцепление в массиве и в образце; а — коэффициент, зависящий от прочности породы в монолитном образце (табл. 1.36) и характера трещинова-
тости; — отношение высоты борта к среднему размеру элементарных блоков.
1.6.4. ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ откосов
Исходными данными для расчета откосов являются физико-механические свойства пород, определяемые по результатам лабораторных испытаний.
При расчетах устойчивости откосов необходимо вводить коэффициент запаса прочности. Коэффициент запаса прочности принимается как отношение сумм всех сил, удерживающих откос., к сумме всех сил,, сдвигающих его, т. е.
ЪТ+В 4 '
51
где }2N+kI — сумма сил трения и сцепления,, удерживающих откос; Д—дополнительные силы, удерживающие откос; ST — сумма касательных сил, сдвигающих откос и действующих по расчетной поверхности; В — дополнительные силы, сдвигающие откос.
Таблица 1.36
Величина сил сцепления в монолите и значение коэффициента а для различных пород
Группа пород Породы и характер их трещиноватости Сила сцепления в монолите, кгс/см‘2 Коэффициент а
III Слабоуплотненные и слаботрещиноватые пес- 4—9 0,5
чано-глинистые отложения, сильновыветрелые полностью каолинизированные изверженные Уплотненные песчано-глинистые в основном нормальносекущей трещиноватости 10—20 2
II Сильнокаолинизированные изверженные уплотненные песчано-глинистые с развитой кососекущей трещиноватостью; каолинизирован- 30—80 2
ные изверженные 100—150
I Средней крепости слоистые, преимуществен- 3
но нормальносекущей трещиноватости 150—170 4
170—200 5
Крепкие, преимущественно нормальносеку- 200—300 6
щей трещиноватости >300 7
Крепкие изверженные с развитой кососекущей трещиноватостью >200 10
При отсутствии сил сцепления действуют только силц, обусловленные весом
породы»
к1
п =----------
ST
(1.40а)
Коэффициенты запаса устойчивости откосов следует принимать (по С. И. Попову) :
для краткосрочной устойчивости .... 1,1—1,2
для долгосрочной устойчивости..............1,2—1„5
для долгосрочной устойчивости более 20 лет 1,5—2,,0
Метод расчета * выбирается с учетом условий залегания пород в массивах уступов, бортов карьеров и отвалов (рис. 1.21). Рассчитанные контуры устойчивых откосов должны быть согласованы с ПТЭ для предприятий, разрабатывающих месторождения открытым способом, и удовлетворять условиям размещения горнотрапспортпого оборудования на рабочих и транспортных площадках.
Рис. 1.21. Схема к расчету равновесия в откосах несвязных горных пород:
а — по поверхности свободного откоса; б — по криволинейной поверхности скольжения
* Подробно см. Г. Л. Фисенко. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М., «Недра», 1965.
52
1.6.5. КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФОРМАЦИИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
(рис. 1.22) (по А. М. Демину)
Рис. 1.22. Схема деформаций открытых горных выработок и отвалов:
1 — откос до деформации; 2 — откос после деформации; 3 — поверхность разрушения; 4 — глина; 5 — песок; 6 — внешняя нагрузка
Таблица 1.37
тип Класс Подкласс Индекс подкласса
А — поверхность разрушения отсут- A-I — оседание Оседание пород отвала и подошвы А-Ьа
ствует' Оседание вследствие выдавливания из откоса пород, залегающих в нижней зоне отвала A-I-6
А-П — оплывание Оплывание, пород уступа (отвала) Суффозионное оплывание пород в откосе уступа А-П-а А-П-б
53
Продолжение табл. 1.37
Тип Класс Подкласс Индекс подкласса
А — поверхность А-П—оплывание Поверхностное оплывание А-П-в
разрушения отсутствует Б — поверхность Б-Ш — кон- пород в процессе отсыпки отвала Оплывание пород в подошве отвала Поверхность ослабления вы- А-П-г Б-Ш-а
разрушения полностью или частично предопределена тактные оползни, связанные с выходом поверхности ходит только на верхнюю пло-’ щадку уступа (отвала) Поверхность ослабления вы- Б-Ш-б
условиями залегания пород В — поверхность ослабления на верхнюю площадку уступа (отвала) Б-IV — контакт- ные оползни уступа (отвала) и подошвы B-V — оползни ходит на верхнюю площадку и в откос уступа Поверхность ослабления выходит на верхнюю площадку уступа (борта) и располагается в подстилающих породах Поверхность ослабления выходит в откос уступа (борта) выше его нижней площадки Поверхность ослабления выходит в откос уступа (отвала) в нижней бровке Поверхность ослабления располагается в подстилающих породах Поверхность разрушения вы- Б-Ш-в Б-IV-a B-IV-6 Б-IV-b B-V-a
разрушения не предопределена условиями залегания пород уступа (отвала) и подошвы ходит в откос уступа (отвала) выше его нижней площадки (подошвы) Поверхность разрушения выходит в откос уступа (отвала) в его нижней бровке Поверхность разрушения располагается в подстилающих породах B-V-б B-V-b
1.6.6. КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФОРМАЦИЙ БОРТОВ КАРЬЕРОВ И ОТВАЛОВ
(по Г. Л. Фисенко)
Таблица 1.38
Вид и характер деформации Виды обрушений, оползней и оплывин Условия и причины возникновения
Осыпи — скатывание отдельных кусков и глыб к основанию откоса V Осыпи откосов мягких связных пород Осыпи откосов несвязных пород Осыпи откосов трещиноватых твердых пород Под влиянием выветривания крутых откосов Осыпание становится более интенсивным при отсутствии заоткоски уступов Под влиянием массовых взрывов, отсутствия заоткоски наклонными скважинами и выветривания
54
Продолжение табл. 1.38
Вид и характер деформации Виды обрушений, оползней и оплывин Условия и причины возникновения
Обрушения — быстрые смещения породных масс по крутой поверхности скольжения Оползни — медленное смещение породных масс при пологой поверхности скольжения Обрушения по подрезанным контактам слоев, дизъюнктивам и сланцеватости Обрушения по поверхностям, ослабленным трещинами Обрушения по криволинейным поверхностям Обрушения по сложным поверхностям ослабления Оползни изотропных массивов Фильтрационные оползни Покровные оползни Контактные оползни При падении слоев и дизъюнктивных нарушений в сторону выемки круче 25—30° При падении трещин в сторону выемки круче 35—40° При завышенных угле или высоте откоса Наличие поверхностей ослабления Подток грунтовых вод к откосу или скопление дождевых и талых вод Подкапывание откоса вследствие выноса фильтрующимся потоком слабосвязных частиц Наличие рыхлых отложений на склоне твердых пород и отсутствие регулирования стока дождевых вод Подрезка обводненных контактов пологозалОгаю-щих слоев глинистых пород и дизъюнктивных нарушений, заполненных глинкой трения
Глубинные оползни слоистых пород лежачего бока Оползни-надвиги Оползни-выпирания Оползни отвалов: надподошвенные подошвенные (контактные) подподошвенные (выпирания) Наличие слоев пластичных глин и напорных вод Наличие слабых контактов или вскрытых слоев пластичных глин Наличие невскрытых слоев пластичных глин; обводнение площадок уступов и прибортовой полосы Прочное основание и слабые породы отвала, дополнительное увлажнение отвальных пород (особенно в основании отвала) Наклонное слоистое основание Прочные породы отвала, слабое основание, напорные воды в основании отвала
55
Продолжение табл. 1.38
Вид и характер деформации Виды обрушений, оползней и оплывин Условия и причины возникновения
О п л ы в и н ы — тече- Консистентные оплы- Насыщение водой рыхлых.
нис насыщенных водой рыхлых пород нарушенной структуры вины и высокбпористых отложений, обладающих сцеплением упрочения (лёссов, лёссовидных суглинков и др.) до консистенции текучести
Просадки — верти- Фильтрационные оплы- Оплывание, связанное с
кальное опускание при-бортовых участков рых- вины выносом песчаных частиц фильтрующимся потоком
лых породных масс без Просадки пород ес- Увлажнение (замачива-
образования сплошной поверхности скольжения тественной структуры Просадки пород нарушенной структуры (отвалов) Просадки с выпиранием оснований ние) высокопористых отложений (лёссов, лёссовидных суглинков, выщелоченных пород) Уплотнение отвалов рыхлых пород (усиливается при увлажнении) Наличие слабых пластичных слоев в основании откоса
1.6.7. мероприятия по предотвращению деформаций БОРТОВ КАРЬЕРОВ И ОТВАЛОВ
(по Г. Л. Фисенко)
Таблица 1.39
Характеристика горных пород, слагающих откосы Виды ожидаемых деформаций откосов Факторы, способствующие развитию деформаций Мероприятия по предотвращению деформаций постоянных откосов
Крепкие, средней крепости и вы-ветрслые Слабые глинистые, песчано-глинистые и песчаные, а также полностью дезинтегрированные извер- Обрушения Осыпи Обрушения Осыпи слабо- ' связных пород песчаных откосов Наличие в откосах сланцеватости, слоистости, дизъюнктивных нарушений и крупных тектонических трещин, падающих в сторону выемки под углом круче 25-30° Массовые взрывы, интенсивная естественная трещиноватость, отсутствие заоткоски Завышенные - углы откосов и наличие поверхностей ослабления Влияние выветривания крутых откосов Заоткоска уступов по поверхностям ослабления; укрепление анкерным креплением, при небольшом протяжении поверхностей ослабления при углах до 40—45° Заоткоска наклонными скважинами, цементация 'сильнотрещиноватых пород и торкретирование Заоткоска уступов под углами, характеризующимися данными табл. 1.40 Заоткоска и одер-нование откосов
56
Продолжение табл. 1.39
Характеристика горных пород слагающих откосы Виды ожидаемых деформаций откосов Факторы, способствующие развитию деформаций Мероприятия по предотвращению деформаций постоянных откосов
женные и метаморфические Слабые глинистые, песчано-глинистые и песчаные, а также полностью дезинтегрированные изверженные и метаморфические Слабые глинистые, песчано-глинистые, а также полностью дезин- Просадки Оползни: однородных пород фильтрационные покровные контактные глубинные лежачего бока оползни-надвиги выпирания Оплывания: слабосвязных песчано-глинистых откосов Крутые откосы (более 35°), выветривание, развеивание Насыщение водой высокопористых отложений (лёссов, лёссовидных суглинков) Наличие пластичных слоев в основании откоса Полностью као-линизированные выщелоченные полевошпатовые породы Скопление воды в прибортовой полосе и на площадках уступов Подкапывание откосов при оплывании и размывании фильтрующих и размокающих слоев отсутствие стока дождевых и талых вод Подрезка контактов слоев и их обводненность Наличие напорных вод и пластичных слоев Вскрытые слабые контакты и обводнение толщи пород Наличие невскрытых слабых контактов и пластичных слоев в основании откосов Фильтрация грунтовых вод; скопление атмо- Заоткоска и цементация или торкретирование откосов Обеспечение стока дождевых и талых вод с площадок Выполаживание откосов, уменьшение их высоты или образование контрфорса Покрытие площадок слоем плотных глин и обеспечение стока воды Дренаж прибортовой полосы и площадок уступов Пригрузка фильтрующих участков; расположение площадок уступов непосредственно под . фильтрующим слоем Обеспечение стока поверхностных вод; устройство контрфорсов Предотвращение увлажнения контактов покрытием площадок уступов слоем плотных глин Дренирование пород лежачего бока; выполаживание откоса Ликвидация источников обводнения; выполаживание откосов Уменьшение высоты откоса, его выполаживание, образование контрфорса Дренаж водоносных слоев; покрытие фильтрующей части
57
Продолжение табл. 1.39
Характеристика горных пород, слагающих откосы Виды ожидаемых деформаций откосов Факторы, способствующие развитию деформаций Мероприятия по предотвращению деформаций постоянных откосов
тегрированные изверженные и метаморфические Породы в отв а- песчаных откосов Оползни: сферных вод на оползневом теле Фильтрация грунтовых вод откоса слоем крупнозернистого песка, гра* вием и щебнем. Пригрузка гравием фильтрующей части откоса
лах надподошвенные подподошвенные подошвенные (контактные) Просадки Оплывание Слабые породы отвала; дополнительное увлажнение пород (особенно в основании отвала) Слабое основание отвалов обводнение основания отвалов Наклонное слоистое основание отвалов Увлажнение рыхлых отвальных пород Насыщение в течение длительного времени отвальных пород пылеватых и глинистых песков дождевыми и талыми водами Предотвращение дополнительного увлажнения отвальных пород; дренаж основания; селективное отвалообразование; многоярусные отвалы Уменьшение высоты отвала; дренаж основания отвалов; образование предотвала Уменьшение высоты отвала; взрывание основания отвалов Обеспечение стока дождевых вод; осушение основания отвалов Обеспечение стока атмосферных вод с поверхности отвалов; устройство дренажа в основании отвалов; выполаживание откосов
1.6.8. ЗНАЧЕНИЕ УГЛОВ ОТКОСОВ УСТУПОВ (по данным Гипроруды)
Таблица 1.40
Группа пород Характеристика группы Породы Высота одиночного уступа, м Угол относя уступа, градус
рабочего нерабочего
одиночного сдвоенного или строенного
I Крепкие горные породы, (Тсж> >800 кгс/см2 Весьма крепкие осадочные, метаморфические и изверженные породы 15—20 До 90 70—75 65—70
58
Продолжение табл. 1.40
Группа пород Характеристика группы Породы Высота одиночного уступа, м Угол откоса уступа, градус
рабочего нерабочего
одиночного сдвоенного или строенного
Крепкие, слаботрещиноватые и слабовывет-релые осадочные, метаморфические и изверженные породы 15-20 До 80 60—65 55—60
Крепкие трещиноватые и слабовыветрелые осадочные метаморфические и изверженные породы 15—20 До 75 55—60 50-55
II Породы средней крепости, Осж=804-4-800 кгс/см2 Осадочные, метаморфические и изверженные породы, зоны выветривания, относительно устойчивые в откосах (известняки, песчаники, алевролиты и другие осадочные породы с кремнистым цементом, конгломераты, гнейсы, порфириты, граниты, ту-фы) 10—15 70—75 50—55 45—50
Значительно выветрелые осадочные, метаморфические и изверженные породы и все породы, интенсивно выветривающиеся в откосах (аргиллиты, алевролиты, сланцы и др.) 10—15 60—70 35—45 35-40
Слабые и несвязные породы, Осж< <80 кгс/см2 Глинистые породы, полностью дезинтегрированные разности всех пород 10-15 50—60 40—45 35—40
Песчано-глинистые породы 10—15 40—50 35—45 30—40
Песчано-гравийные породы 10—15 До 40 30—40 25—35
Примечание. При падении слоев, рассланцованных толщ, тектонических трещин и других поверхностей ослабления в сторону карьера под углом 30—65° (если трещины заполнены глиной, то под углом более 25°) уступам придавать угол откоса, соответствующий углу жа-дения этих поверхностей ослабления, но не более приведенных в таблице.
59
1.6.9. УГЛЫ НАКЛОНА БОРТОВ КАРЬЕРА (по данным Гипроруды)
Таблица 1.41
Группа пород Характеристика пород, слагающих борт Геологические условия Ориентир©* вочная величина углов наклона бортов карьера, градус
I Крепкие, осж> >800 кгс/см2 Крепкие, слаботрещиноватые породы при отсутствии неблагоприятно ориентированных поверхностей ослабления 55
Крепкие, слаботрещиноватые породы при наличии крутопадающих (>60°) или пологопадающих (<15°) поверхностей ослабления 40—45
Крепкие, слаботрещиноватые и трещиноватые породы при падении поверхностей ослабления в сторону карьера под углом 35—55° 30—45*
Крепкие, слаботрещиноватые и трещиноватые породы при падении поверхностей ослабления в сторону карьера под углом 20—30° 20—30*
II Борта сложены породами средней прочности, Осж = 804-4-800 кгс/см2 Породы относительно устойчивые в откосах при отсутствии неблагоприятно ориентированных поверхностей ослабления 40—45
Породы относительно устойчивые в откосах при наличии поверхностей ослабления с падением в сторону карьера под углом 35—55° 30—40
Породы, интенсивно выветривающиеся в откосах 30—35
Все породы группы при наличии поверхностей ослабления в сторону карьера под углами 20—30° 20—30*
Борта или их части сложены слабыми или несвязными породами, (Тсж<80 кгс/см2 Пластичные глины, древние поверхности скольжения, слабые контакты между слоями и другие поверхности ослабления отсутствуют 20—30
Поверхности ослабления имеются в средней или нижней частях борта 15—20
• Большему значению соответствует большее значение угла поверхности ослабления.
60
1.6.10. ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛОВ НАКЛОНА БОРТОВ И УСТУПОВ
(по данным Гипроруды)
Таблица 1.42
Характеристика пород по крепости Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Прото-Дьяконова Угол откоса уступов при погашении бортов карьера, градус Угол откоса бортов карьера, (градус) при глубине, м
. 90 180 240 300
В высшей степени крепкие и очень крепкие 15—20 75-85 60—68 57—65 53—60 48—54
Крепкие и довольно крепкие 8—14 65—75 50-60 48—57 45-53 42—48
Средней крепости 3—7 55-65 43-50 41—48 39—45 36-43
Довольно мягкие и мягкие 1-2 40—55 30—43 28—41 26—39 24-36
Мягкие и землистые 0,6—0,8 25-40 21—30 20-28 — —
1.6.11. ОБОБЩЕННЫЕ ДАННЫЕ О ПАРАМЕТРАХ УСТУПОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЯГКИХ ПОРОД
Таблица 1.43
Экскаваторы или выемочные агрегаты Высота уступа, м Угол откоса, градус
Многоковшовые цепные верхнего черпания До 10 10—20 20—25 35—45 40—60 . 38—45
То же, нижнего черпания До 10 10—20 20—34 40—50 40—53 30—48
Роторные при верхнем черпании До 10 10—20 20—30 30—40 53-85 45-70 40—60 35-40
То же, при нижнем черпании До 10 10-25 45-60 36—40
Роторные большой мощности со встроенным ротором 45—55 40—42
Гидромониторные установки 10—17 60—70
61
1.6.12. УГЛЫ ЕСТЕСТВЕННЫХ ОТКОСОВ ОТВАЛОВ, ГРАДУС
Таблица 1.44
Способ отвалообразования При коэффициенте крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова
f < 1 f > 1
пределы колебаний среднее медианное пределы колебаний среднее медианное
Конвейерный 28—37 32 — —
Драглайном 30—38 34 35-40 37,5
Мехлопатой 30—40 35 30—50 40
Бульдозерный 32—40 36 32—50 41
Плужный — — 35—50 42,5
1.6.13. ФАКТИЧЕСКИЕ УГЛЫ ОТКОСОВ УСТУПОВ И БОРТОВ МЕДНОРУДНЫХ КАРЬЕРОВ
Таблица 1.45
Характеристика
Карьер Порода Расположение уступа борта
борта карьера высота, м угол откоса, градус высота, м угол откоса, градус
Межозерный Рыхлые отложения — 10 35 50 22
Сибайский То же — 10 30—70 30 ' 40
Кварцевые альбитофиры в зоне выветривания Лежачий бок То же 10 12 57 40—60 50 50 43 45
То же, скальные Висячий бок 10 60 50 47 .
Брекчии спилитов выветрелые То же 12 60—80 50 46
То же, скальные — 12 55-60 — —
Учалинский Рыхлые отложе-1 НИЯ Скальные диаба-| зовые порфириты, альбитофиры J Лежачий и висячий бок 12 70 — —
62
1.6.14. ФАКТИЧЕСКИЕ УГЛЫ ОТКОСОВ УСТУПОВ И БОРТОВ УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРОВ
Таблица 1.46
Карьеры Породы Коэффициент крепости по шкале М. М. Прото-Дьяконова Плотность, кг/м3 Угол откоса, градус
рабочего уступа борта
рабо- ’ чего нерабочего
Коркинские Аргиллит Алевролит 2-3 4 2000 2000 57 58
Песчаник средней кре- 5 2000 67 — 18-20
пости Песчаник крепкий 8 2200 75 -
Уголь 1,5-2 — 77 40 —
Богословские Рыхлые породы 1 1800 60 14—20 —
Уголь 0,6—1,2 1570 65 65 —
Песчаники, известняки 8-10 2000 70 70 15-20
КрасноброД’ средней крепости Разрушенные песчани- 1,5-2 2000 55—60 17 34-45
ский ки, аргиллиты, алевролиты Песчаники, аргиллиты, 3—4 2200 60—70 37 45—55
алевролиты Песчаники на извест- 5-6 2500 70—80 — —
ковом цементе Песчаники на кварце- 10-15 2700 85—90 — —
Прокопьев- вом цементе Обводненная плотная 1 2100 35-40 — —
ский глина Сухая плотная глина 1 1500 40—45 —
Крепкий каменный 1,5 1300 65—70 — —
уголь Песчаники среднезер- 4 2000 62-65 — —
Кедровский нистые, песчаники глинистые, аргиллиты выветрелые окисленные Рыхлые отложения 1 30—45 20—30
Песчаник слабый, 4 60—70 35 ——
алевролиты, аргиллиты . Уголь крепкий 1,5 — 70 70 26
1.6.15. УГЛЫ ПОГАШЕНИЯ БОРТОВ НЕКОТОРЫХ РУДНЫХ КАРЬЕРОВ, ГРАДУС
Гайский меднорудный....................27—37
Коунрадский меднорудный .... 34—60
Баженовские асбестовые...............34,5—47
Гороблагодатские железорудные 48—52,,5
Донского ГОКа (хромитовая руда) на участках, где отсутствуют трещины, направленные в сторону выработанного пространства......................60—65
То же, на участках, где имеются такие трещины..............................47—48
63
1.6.16. УСТОЙЧИВЫЕ УГЛЫ ОТКОСОВ БОРТОВ КАРЬЕРА, УСТУПОВ И ОТВАЛОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ОТРАСЛЕЙ
Таблица 1.47
Угол Глубина разработки, м Угол откоса борта, градус вскрышные У ступы добычные нерабочие Отвалы
Карьер Система разработки падения . пород, градус рабочего нерабочего высота, м угол откоса, градус высота, м угол откоса, градус высота, м УГОЛ откоса, градус высота яруса, м угол естественного откоса, градус
Кумертауский Храмцовский Ангренский Транспортная Бестранспортная Транспортная 0—3 0-5 4—15 160 42 264 УГОЛ1 10—12 65 12 ьные 16—18 50 20 8—12 17 11 35—60 65 60—70 8—15 6 5—12 60—85 80 70 О СО 1 1 ОС Ю • ▼—* г-Ч 30-45 50 60—70 8—10 40 30 30—40 37 30—33
Железорудные
Михайловский Транспортная 0—3 120 12—16 17—23 10—15 30—80 10—15 60—80 10—15 18—75 10—15 35
Карьер Высокогорского рудника Транспортная 45-75 180 20—23 28—30 15—20 50—70 12—50 65—70 20—35 50 12—15 36
Цветных металлов
Гайский То же 60—70 230 12 27—37 10—15 60 15 60 15—30 28—60 20 32
Курганшинкан-ский То же 60—75 200 25—30 48 10 65 10 65 30 65 25 38
Нерудных пород
’ Раздольский комбинат Березовский Тургоякского р/у Комбинированная Транспортная 1—4 70 80 50 14—40 60—80 14—40 45—60 10—3Q 10—20 15—70 45—60 8—10 15 75 60 10—20 10 25 45—60 10—25 8—12 32—36 40
1.6.17. УГОЛ НАКЛОНА РАБОЧИХ И НЕРАБОЧИХ БОРТОВ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ
Таблица 1.48
Система разработки
Глубина карьера, м
Угол наклона борта, градус
Рабочие борта
Комбинированная: транспортно-отвальная и транспортная До 65 От 10—15
До 80 до 35—40* 22—45**
бестранспортная и транспортная 40-50
Бестранспортная: 80—175 10—25
с шагающими драглайнами 15—30 50—65
с мехлопатами и шагающими драглайнами 30—40 40—45
17—45 60—72
Транспортно-отвальная Транспортная: 40-50 37—42
с железнодорожным транспортом 30 30—40
70—80 20—31
100—130 10—25
200—300 15
с автомобильным транспортом 60 50
80 30—40
130 30
Нерабочие борта
Комбинированная: бестранспортная и с железнодорожным транс- 50 45
портом То же 70 25—30
125 10—20
бестранспортная и с автотранспортом 60—70 32—65
Транспортная в породах крепостью [<1 30 17—27
ПО 16—18
То же, /=14-8 130—300 20—22
• Углы откосов изменяются в зависимости от конструктивных размеров моста, числа передовых уступов и размеров площадок.
** В числителе — для /<1, в знаменателе — для />1.
Глава 1.7
РЕЖИМ ГОРНЫХ РАБОТ
1.7.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Режим горных работ определяется функциональной зависимостью объемов вскрышных пород и полезного ископаемого от глубины карьера при крутом и наклонном залегании месторождения или от положения фронта горных работ в плане при пологом и горизонтальном залегании.
Календарный план режима горных работ определяется функциональной зависимостью объемов вскрышных пород и полезного ископаемого от времени.
5 Заказ № 1913 65
1.7.2. МЕТОДЫ УСТАНОВЛЕНИЯ РЕЖИМА ГОРНЫХ РАБОТ
Для установления режима работ применяется метод геометрического анализа карьерного поля.
При пологих и горизонтальных залежах геометрический анализ заключается в вычерчивании на топографическом плане карьера с нанесенными на нем изолиниями вскрыши и мощности полезного ископаемого, ряда положений горных работ, определения для каждого этапа объемов вскрыши и полезного ископаемого и построения графика режима горных работ (рис. 1.23).
О L 0----------------------------------*—
Зтапы I II Ш IV V VI Vll VIII 'Длина hzz*+*z?*h-Zj*Hz
Рис. 1.23. График режима горных работ для пологой залежи:
/—добычных работ; 2 — вскрышных работ; 3 — текущий коэффициент вскрыши КВ; 4 — протяженность фронта
Исследование режима горных работ карьера в условиях крутых и наклонных залежей, вытянутых по простиранию, возможно геометрическим способом косых проекций по методу В. В. Ржевского. Этот метод позволяет проектировать горные работы и выбрать режим работы предприятия с наилучшими технико-экономическими показателями.
Геометрический анализ развития горных работ в карьере при помощи графических приемов, разработанных В. В. Ржевским, позволяет без трудоемких вычислений получить в виде непрерывной функции в зависимости от срока существования и длины карьера такие показатели, как объем горной массы, объем вскрыши и добычи,, средний, контурный, текущий, эксплуатационный и слоевой коэффициенты вскрыши. Таким образом,, для каждого этапа и для всего срока существования карьера, а также для различных вариантов вскрытия и систем разработки могут быть без значительной затраты труда получены календарные планы работы карьера.
Графические приемы основаны на применении теории векторных приращений сложных топографических поверхностей для измерения объемов и площадей. Объемные измерения заменяют измерениями площадей, а последние — измерениями линий. Месторождение разбивают на ряд поперечных профилей. На каждом профиле с нанесенными границами карьера вычерчивают горизонты работ.
Для каждого этапа разработки на поперечном профиле измеряют не площади вскрыши и полезного ископаемого, а косые проекции на горизонтальную линию всех участков линий откоса борта и дна траншеи, проходящих по породе и полезному ископаемому. Линейная величина проекций в масштабе чертежа вы-66
ражает объем горной массы (вскрыши или полезного ископаемого) на единицу простирания. Полученные таким способом различные варианты календарных планов могут быть оценены с точки зрения эксплуатационных и капитальных затрат. В последующем метод косых траншей был заменен методом трапеций.
Метод трапеций для построения графика режима горных работ В. В. Ржевского заключается в следующем *. На характерных поперечных профилях исследуемого месторождения (в масштабах 1 : 500, 1 : 1000 или Д : 2000) наносятся контуры карьера. Определяется ширина разрезной траншеи (рис. 1.24) и в соот
Рис. 1.24. Построение графика режима горных работ методом трапеций:
/ — полезное ископаемое; 2 — горная масса; 3— вскрыша; 4 — текущий коэффициент вскрыши k ; I—V — этапы горных работ
Ординаты горний массы, м
40 80 120 180
ветствии с принятым способом вскрытия выбирается ее местоположение на каждом этапе работ. Между смежными этапами (горизонтами) проводятся горизонтальные средние линии. Для каждого этапа проводятся линии откосов рабочих бортов до встречи с поверхностью земли или контуром карьера. Рядом с поперечным профилем строится график, на вертикальную ось которого переносятся отметки горизонтов по каждому этапу. На горизонтальных средних линиях графика для каждого этапа откладываются ординаты,, выражающие объемы горной массы и полезного’ ископаемого. Эти ординаты определяются суммой соответствующих горизонтальных отрезков, заключенных между границами этапов профиля. Вычитанием из ординат горной массы ординат полезного ископаемого получается значение ординат вскрыши.
Для определения значений текущего коэффициента вскрыши делят ординаты вскрыши на ординаты полезного ископаемого. Делением нарастающей суммы объемов вскрышных пород на сумму объемов полезного ископаемого по горизонтам получают значения среднего коэффициента вскрыши. При этом значения среднего и текущего коэффициентов вскрыши строятся в соответствующем масштабе в виде графика вместе с графиками объемов горных работ. Такие графики режима горных работ строятся по нескольким характерным профилям, на основании которых строится сводный график.
Зная величину граничного коэффициента вскрыши по графику режима горных работ (см. рис. 1.23), можно судить об экономической целесообразности разработки данного месторождения в принятых границах карьера или по значению текущего и среднего коэффициентов вскрыши судить о новых, более целесообразных границах открытой разработки. При этом возможно рассмотрение иных вариантов развития горных работ, вскрытия и систем разработки.
Известен также метод установления рационального режима горных работ, предложенный А. И. Арсентьевым. Этот метод основан на определении постоянного эксплуатационного коэффициента вскрыши по графику V=f(P) (рис. 1.25), где по оси ординат откладываются нарастающие объемы вскрыши,, а по оси абсцисс — нарастающие объемы полезного ископаемого, вынимаемые в контурах карьера по мере его углубления. График может строиться на основе поперечных
♦ В. В. Ржевский. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М.» «Недра», 1968.
5’
67
Рис. 1.25. График V«=/ (Р) изменения объемов вскрышных пород в зависимости от объемов добываемой руды по мере углубки карьера.
/**-лри Фтах : //*-при ф-0; /—8 и Г—’7'— номера горизонтов
разрезов месторождения, средневзвешенного поперечного разреза, погоризонтных планов или аналитических зависимостей. Кривая <ртах строится при работе карьера с минимальными рабочими площадками, вторая кривая <р—>0 — с максимальными рабочими площадками. Коэффициент вскрыши на графике выражается тангенсом угла наклона кривых в каждой данной точке.
При работе со средним коэффициентом вскрыши
MN V
Лс₽“ ON ~ Р •
(1.41)
При работе со среднеэксплуатационным коэффициентом вскрыши
MD V-Vo к ---------__
(1.42)
Возможные случаи работы с постоянным эксплуатационным коэффициентом вскрыши могут быть выражены прямыми, лежащими в области между кривыми при фтах и ф->0. Длительная работа с постоянным коэффициентом вскрыши выражена прямой L/C, касательной к кривой 1. В этом случае эксплуатационный коэффициент вскрыши
„ КВ У-У()
K1 LB ” Р — Р2 '
(1.43)
Основная формула для определения коэффициента вскрыши на первый период нормальной эксплуатации карьера:
(1.44)
где Xi — коэффициент неравномерности вскрышных . работ первого периода эксплуатации карьера,
1
<=
(1.45)
ц — доля первоначального коэффициента вскрыши от среднего.
68
При работе с коэффициентом вскрыши Ki угол откоса борта будет перемен* ным, но не будет превышать <ртах; ширина рабочих площадок при этом не будет меньше допускаемой,, следовательно, обеспечивается нормальная работа карьера.
К концу отработки карьера коэффициент вскрыши не всегда удается усред-нить., и тогда работы должны вестись с переменным его значением. Например, на графике (см. рис. .1,25), начиная с горизонта 5, целесообразно снизить эксплуатационный коэффициент вскрыши и работать дальше по прямой ЛЕ. При этом
ас'
Работа может быть организована соответственно многим ломаным линиям, лежащим в пределах области между кривыми <ртах и <р->0, и разбивать работу карьера на несколько этапов.
При изменении способа вскрытия (направления развития горных работ или перемещения фронта горных работ) должен строиться новый график V=f(P)a который позволяет выбрать оптимальный вариант по усредненному коэффициенту вскрыши и разбивке работы карьера на этапы.
Глава 1.8
УСРЕДНЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО
1.8.1. РАСЧЕТЫ ПО УСРЕДНЕНИЮ КАЧЕСТВА РУДЫ
(по методике Гипроруды)
Качество выдаваемой из карьера продукции регламентируют показатели:
.среднее содержание основного усредняемого компонента;
среднеквадратическое отклонение содержания основного усредняемого компонента от его среднего значения;
минимальное и максимальное содержание прочих контролируемых компонентов;
соотношение объемов полезного ископаемого различных типов по обогатимости и др.
Для выполнения требований, предъявляемых к качеству полезного ископаемого, предусматривается резерв производительности экскаваторов по добыче и, в случае необходимости, организация подшихтовочно-усреднительных складов.
Необходимое количество экскаваторов на добыче с учетом выполнения требований к усреднению качества определяется по графикам зависимости коэффициента однородности качества Ко от коэффициента резерва производительности экскаваторов на добыче Ар (рис. 1.26).
Коэффициент однородности Ко выражает отношение максимально допустимого значения среднеквадратического отклонения содержания усредняемого компонента в сменных объемах добычи к этому же показателю в экскаваторных забоях.
Коэффициент резерва производительности экскаваторов Кр — отношение суммарной производительности работающих по добыче в течение смены экскаваторов к сменной производительности карьера по полезному ископаемому.
Порядок расчета числа экскаваторов по добыче с помощью графиков Ko=f(Ap).
1. Определяется допустимое значение коэффициента однородности К дои-
Кдоп = —. (1.46)
ск
где Одоп — максимально допустимое значение среднеквадратического отклонения содержания усредняемого компонента в сменных объемах добычи, % (для железорудных карьеров обычно Одоп=0„84-|1,2%); ок — среднеквадратическое отклонение содержания усредненного компонента в экскаваторных забоях, % (на железорудных карьерах <Гк=24-7%)«
69
Рис. 1.26. График изменения коэффициента однородности качества угля Ко в зависимости от коэффициента производительности экскаваторов на добыче Кр (п — число экскаваторов)
Величина огк на действующих карьерах определяется статистической обработкой фактических показателей работы. При проектировании карьеров для определения величины ок применяется формула
(1-47)
где Од. р — среднеквадратическое отклонение содержания усредняемого компонента в руде по данным детальной разведки, %; ор. п — интервал опробования руды в скважине при детальной разведке («высота» рядовой пробы), м; h 1 — высота уступа, м.
2. Определяется минимально необходимое число экскаваторов на добыче:
В случае дробного значения п округляется до ближайшего целого в большую сторону.
3. Определяется коэффициент производительности экскаваторов на добыче КР:
г,
= (1-49)
ЧК
4. На графике по оси абсцисс откладывается значение /Ср и из этой точки проводится перпендикуляр до пересечения с кривой,, соответствующей принятому числу экскаваторов п; ордината точки пересечения Ко сравнивается с величиной
70
Кдоп. При Ко^Кдоп расчет закончен, в случае КоЖдоп число экскаваторов увеличивается на единицу и расчет повторяется.
Ориентировочно необходимость организации подшихтовочно-усреднительного склада определяется условием
п(КР- 1)>2.
Вместимость подшихтовочно-усреднительного склада и необходимый резерв производительности экскаваторов определяются в соответствии с методикой определения показателей усреднения в карьере в процессе проектирования.
Инвентарный парк экскаваторов на добыче
(1.50)
1 э
где Тк —-число рабочих смен карьера в году; Гэ — число рабочих смен экскаватора в году; п — число экскаваторов в смену, работающих на добыче, с учетом выполнения требований к усреднению качества руды.
1.8.2. УСРЕДНЕНИЕ КАЧЕСТВА УГЛЯ
Для выравнивания зольности, теплоты сгорания и крупности производится усреднение качества угля,, которое осуществляется обычно на складах потребителя, где производится одна из трех операций: конусование одноковшовыми экскаваторами; суммирование угольных потоков двух-трех конвейеров (питателей) на одном общем питателе, подающем уголь в приемный бункер потребителя; перемешивание угля в штабелях и бункерах.
Глава 1.9
ПАРАМЕТРЫ И ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
1.9.1. ГОДОВАЯ СКОРОСТЬ ПОДВИГАНИЯ ФРОНТА
РАБОТ
Скорость при разработке горизонтальных и пологих месторождений:
при транспортной системе разработки — от 60 до 250 м, обычно 80—150 м;
при бестранспортной системе разработки — в крепких породах 100—150 м, в рыхлых породах 150^—300 м;
при транспортно-отвальной системе разработки — до 400—500 м.
Скорость при разработке наклонных и крутых месторождений (по данным Центрогипрошахта, табл. 1.49):
Таблица 1.49
Экскаватор Категория крепости пород по ЕНиР 1969 г. Годовая производительность экскаватора, тыс. м3 Подвигание фронта работ, м/год
при ж.-д. транспорте при автотранспорте*
ЭКГ-4,6 I-III 1500 125—250 270—800
IV—VIII 1150 90—135 200—600
IX-XIII 800 60—115 130—400
XIV—XVI 600 40—75 100—300
ЭКГ-8 I—III 2800 170—340
IV—VIII 2200 112—185 —
IX—XIII 1300 66—155 —
XIV—XVI 900 46—100 —
♦ При длине блока от 200 до 600 м.
71
1.9.2. ТЕМПЫ УГЛУБЛЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ ПРИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
<по данным Центрогипрошахта)
Таблица 1.50
Тип и число экскаваторов Высота уступа, м Длина фронта, км Рекомендуемый темп углубления при угле падения залежи 0=60°, м/год
на подготовке нового горизонта на разносе борта
ЭКГ-5 1 ЭКГ-3,2у 1 Полускал ЭКГ-5 1 ъные породы 10,5 1,6—2,2 7,8—4,8
2 1 2 1,6—4,0 13,6—4,9
ЭКГ-5 1 ЭКГ-4у 1 ЭКГ-5 1 10,5 1,6—2,2 8,1-5,2
2 1 2 1,6—4,0 14,1—5,4
ЭКГ-8 1 ЭКГ-4у 1 ЭКГ-8 1 13,0 1,6—2,8 9,4—4,8
2 1 2 2,2—4,6 16,5—4,9
ЭКГ-12,5 1 ЭКГ-6,Зу 1 ЭКГ-12,5 1 15,0 2,2—3,4 8,8-5,2
2 1 2 2,2—5,2 15,2-5,8
ЭКГ-12,5 ЭКГ-1 Оу ЭКГ-12,5 15,0
1 1 1 2,2—3,4 9,6-5,8
2 1 2 2,2—5,2 16,7-6,6
ЭКГ-20 1 ЭКГ-1 Оу 1 ЭКГ-20 1 18,0 2,2—4,0 10,9-5,6
2 1 2 2,8-5,2 15,1-7,2
ЭКГ-5 1 ЭКГ-4у 1 Скальн! ЭКГ-5 1 ые породы 10,5 1,6 6,3—5,4
2 1 2 1,6—3,4 11,4—4,6
ЭКГ-8 1 ЭКГ-4у 1 ЭКГ-8 1 13,0 1,6—2,2 7,5—4,0
2 1 2 2,2-4,0 9,6—4,1
ЭКГ-12,5 1 ЭКГ-6,Зу 1 ЭКГ-12,5 1 15,0 2,2-2,8 7,1—4,6
2 1 2 2,2-5,2 12,9-4,3
ЭКГ-20 1 ЭКГ-6,Зу 1 ЭКГ-20 1 18,0 2,2—3,4 8,1—4,0
2 1 2 2,8—5,2 11,1-4,3
Примечание. Для определения темпа углубления при других значениях угла падения залежи данные табл. 1*50 корректируются в соответствии с графиком, приведенным иа рис. 1.27.
72
1.9.3. ПОНИЖЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ НА НЕКОТОРЫХ КАРЬЕРАХ
Таблица 1.51
Карьеры Транспорт Понижение горных работ, м/год
Угольные Коркинский Богатырь Железнодорожный То же 14 10—12
Железорудные ЮГОКа ЦГОКа и СевГОКа ИнГОКа Оленегорского ГОКа Качканарского ГОКа » Железнодорожный и автомобильный Комбинированный То же Железнодорожный 8,5-10 9 9 6,3
Меднорудные Учалинский Гайского ГОКа Производственное объединение «Апатит» Железнодорожный и автомобильный Автомобильный То же 10—12 10—15 7—9
1.9.4. РАЗМЕРЫ КАРЬЕРНЫХ ПОЛЕЙ И ПРОЕКТНАЯ ГЛУБИНА РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Таблица 1.52
Проектная глубина разработки и размеры полей на пологих и горизонтальных месторождениях
Карьер Мощность вскрыши, м Мощность залежи с прослойками, м Средний коэффициент вскрыши, м3/т Проектные размеры, км Глубина, м
по простиранию вкрест простирания
Сафроновский 19 7,7 1.8 __ 45
Храмцовский 1-20 4—10 1,85 1,35 1,5 25
Кумертауский 46 46 1,01 1,8 — 150
73
Продолжение табл. 1.25
Карьер Мощность вскрыши, м Мощность залежи с прослойками, м Средний коэффициент вскрыши, м3/т Проектные размеры, км Глубина, м
по простиранию вкрест простирания
Ирша-Бородинский 50 36—45 0,99 4—6,5 2,8 —
Бандуровский 70 5,8 11,3 — — 87
Морозовский 63 4,7 10,4 — — 100
Таблица 1.53
Проектная глубина разработки и размеры угольных карьеров на наклонных и крутых месторождениях
Карьер Мощность залежи, м Угол падения, градус Средний коэффициент вскрыши, м3/т Проектные размеры, км Глубина, м
по простиранию вкрест простирания
Краснобродский 18—35 65—90 4,8 2,5 0,5 352
Новосергиевский 14—30 40—90 3,1 2,7 0,72 120
Томусинский 20—35 8—15 4,6 3,5 ' 1,5 345
«Богатырь» 135-240 8—20 0,91 4,5 3,8 —
Коркинский 227 16-90 6,36 2,1 2,9 570
1.9.5. ГЛУБИНА НЕКОТОРЫХ РУДНЫХ КАРЬЕРОВ
Таблица 1.54
Карьеры Полезное ископаемое Глубина карьера, м
проектная фактическая
ЮГОКа Железная руда 178—223 190
ЦГОКа То же 500 252
НКГОКа » 300 210
ИнГОКа » 300 201
Соколовский » 500 280
Сарбайский » 650 280
.Гайского ГОКа Медная руда 250 230
Коунрадский То же 450 260
Кальмакырский Медно-молибденовая руда 450 300
Баженовские Асбестовая руда 300 200
Ждановский Никелевая руда 264 250
1.9.6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
В зависимости от горно-геологических условий и оборудования различают следующие технологические схемы разработки месторождений: цикличная, циклично-поточная, поточно-цикличная, поточная. Классификация технологических схем разработки (скальных пород) приведена в табл. 1.55.
Поточная технологическая схема успешно применяется для разработки мягких вскрышных пород (не требующих взрывных работ) и некрепких полезных ископаемых. При этом экскавация производится многочерпаковыми цепными или роторными экскаваторами, транспорт — ленточными конвейерами, отвалообразо-вание — конвейерными отвалообразователями.
74
1.9.7. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАЗРАБОТКИ СКАЛЬНЫХ ПОРОД (по данным Гипроруды)
Таблица 1.55
Технологическая схема Структура схемы Максимальный размер кондиционного куска после рыхления, мм Грохочение или дробление Транспорт от забоя до Транспорт от перегрузочного пункта в карьере до Отвалообра- зование Уровень поточности, %
обогатительной фабрики или отвала перегрузочного пункта в карьере (полустаци-онарного грохота, дробилки) обогатительной фабрики или отвала перегрузочного пункта на поверхности
Цикличная С погрузкой одноковшовыми экскаваторами при транспорте:
1 — железнодорожном 1500 Ж.-д. Экскаваторное, плужное
2 — автомобильном 1500 Автомобильный Бульдозерное
За — комбинированном (автомобильно-железнодорожном) 1500 Ж.-д Экскаваторное
сл 36 — комбинированном автомобильно-скиповом (клетевом) 1500 Комбинированный Автомобильный Скиповые (клетевые) подъемники Экскаваторное, бульдозерное
5* Продолжение табл. 1.55
Технологическая схема Структура схемы Максимальный размер кондиционного куска после рыхления, мм Грохочение или дробление
Зв — комбинированном с автомобильными подъемниками 1500
Цикличнопоточная 4 — комбинированном (автомобильно-конвейерном) 500 Полу стационарными (стационарными) грохотами
5 — комбинированном (автомобильно-конвейерном) 1200 Полустацио-нарные (ста ционарные) дробилки
Поточноцикличная 6 — при полной конвейеризации 500 Передвижные грохоты
7 — при полной конвейеризации 1000
Транспорт от забоя до Транспорт от погрузочного пункта в карьере до Отвалообра-зование Уровень поточности, %
обогатительной фабрики или отвала перегрузочного пункта в карьере (по- лу стационарного грохота, дробилки) обогатительной фабрики или отвала перегрузочного пункта на поверхности
Автомобильные подъемники (монорельсовые до роги) То же
Конвейерный: автомобильный для породы Консольными отвалообра-зователями, бульдозерное 28,5
Конвейерный Консольными отвалообра-зователями 28,5
То же 43,0
» 43,0
7а с полной конвейеризацией транспорта при погрузке скреперно-гребковыми экскаваторами непрерывного действия в передвижные дробилки 1000 Передвиж* ные дробилки
Поточноцикличная 8 — при рыхлении, погрузке машинами непрерывного действия 500
Поточная 9 — при электрофизическом разрушении массива, погрузочными машинами непрерывного действия 500
10 — при разру-шающе-погрузоч-ных агрегатах непрерывного действия 500
Конвейерный Консольные отвало-образователи 71,5
71,5 100
Консольные отвало-образователи 100
1.9.8. УДЕЛЬНАЯ ДОЛЯ ЗАТРАТ ПО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ НА ДОБЫЧУ 1 М3 ГОРНОЙ МАССЫ ПО РУДНЫМ КАРЬЕРАМ, %
Сибайский Карьеры Коунрадский Г айский
Себестоимость добычи 1 м3
горной массы .... 100 100 100
в том числе:
буровые работы 10,8 12,0 15,45
взрывные работы . 12,4 14,0 17,2
экскавация . ... 17,4 26,0 15,45
транспорт .... 44,9 42,0 47,5
прочие 14,5 6,0 4,4
1.9.9. ЗАТРАТЫ НА 1 М3 ВСКРЫШИ ПРИ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ
Затраты
Карьеры Транспорт вскр’ыши,
КОП.
Угольные:
«Богатырь» .... Железнодорожный 39
Тигнинский .... Автомобильный , 76
Куу-Чекинский . . . Железнодорожный (82%) 66
и автомобильный (18%)
Железорудные:
Карьер ЮГОКа . . . Железнодорожный ИЗ
Гайский.Автомобильный 96
Карьер СевГОКа . . . Железнодорожный и автомобильный 106
1.9.10. ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Таблица 1.56
Система разработки Производительность труда рабочего на вскрыше, % Себестоимость 1 м3 вскрыши, % Сравнительная себестоимость 1 т угля при коэффициенте вскрыши 2 м3/т, % J
Бестранспортная с переэкскавацией 100 100 100
Транспортно-отвальная (с конвейерными отвалообразователями) 85—90 110—120 122,2
Специальная с гидромеханизацией вскрышных работ 40-45 189—376 180
Транспортная 20—25 185—300 220,3
Комбинированная 23—30 250—290 206,5
Раздел 2
ПРОВЕДЕНИЕ ТРАНШЕИ
Глава 2.1
СПОСОБЫ ПРОВЕДЕНИЯ ТРАНШЕЙ
2.1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ПРОВЕДЕНИЯ ТРАНШЕЙ
Метод проведения
Способ проведения
Основные варианты
Одноковшовыми экскаваторами
Бестранспортный:
сплошное проведение
послойное прове-
дение
Транспортный:
сплошное проведение
послойное проведение
Мехлопатами или драглайнами
Мехлопатами и драглайнами
Мехлопатами с погрузкой в транспортные средства, расположенные в траншее; драглайнами с погрузкой в транспортные средства, расположенные на борту траншеи; мехлопатами с верхней погрузкой
Мехлопатами с расположением транспортных средств на кровле слоев (см. рис. 2.1)
Рис. 2.1. Схема послойного проведения траншей мехлопатами
79
Продолжение
Метод проведения
Способ проведения
Основные варианты
Комбинированный
Проведение траншеи механической лопатой с погрузкой в средства железнодорожного транспорта и драглайном с перевалкой породы на борт (см. рис. 2.2); проведение траншеи двумя мехлопатами
Рис. 2.2. Комбинированный способ проведения траншей
Многочерпако-. выми экскаваторами
Скреперный
Гидромехани-зированный
Взрывной
Транспортно-отвальный
Колесными скреперами
Бульдозерами
Г идромониторами
Комбинированный
Массовые взрывы «на выброс» и на «сброс»
Использование на проходке траншей оборудования, принятого для эксплуатации месторождений,— роторных экскаваторов и отвалообра-зователей (см. рис. 2.3)
С перемещением породы на внешние отвалы, располагаемые на борту траншеи
Проведение полутраншей на косогорах
С самотечным или принудительным гидротранспортом
Разработка забоя экскаватором и уборка экскавируемой породы гидромониторами и землесосами
Нормальный взрыв; направленный взрыв
80
Рис. 2.3. Схемы строительства разрезных траншей транспортно-отвальным способом:
а — послойная выемка с установкой роторного экскаватора ниже уровня рабочей площад» ки отвалообразователя; б — схема с проходкой вспомогательной траншеи (драглайном или другими средствами) для размещения части капитальной вскрыши; в — с двумя отвалообра-зователями, работающими в цепочке
2.1.2. БЕСТРАНСПОРТНЫЕ СПОСОБЫ ПРОВЕДЕНИЯ ТРАНШЕЙ
Для бестранспортного способа проведения траншей применяют драглайны и мехлопаты. Бестранспортное проведение может осуществляться по простой схеме экскавации или с переэкскавацией. Отвалы могут располагаться на одном или двух бортах траншеи. Бестранспортные способы проведения траншей обеспечивают простую организацию работ и высокую производительность труда. Применяют эти способы при возможности размещения отвалов на бортах, при этом устойчивость бортов должна быть проверена геотехническими расчетами. Бестранспортное проведение траншей с переэкскавацией породы осуществляют обычно двумя драглайнами.
2.1.3. ТРАНСПОРТНЫЕ СПОСОБЫ ПРОВЕДЕНИЯ ТРАНШЕЙ ОДНОКОВШОВЫМИ ЭКСКАВАТОРАМИ
При проведении траншей и съездов по транспортной системе наиболее рациональной является работа с верхней погрузкой.
Для проведения траншей различной глубины и сечения рекомендуются следующие экскаваторы и виды транспорта:
для траншей глубиной не более 10—12 м — экскаваторы ЭКГ-4у или ЭВГ-4 с верхней погрузкой в средства любого вида транспорта;
при глубине траншеи 12—15 м — экскаваторы ЭВГ-6 с верхней погрузкой в средства любого вида транспорта. При отсутствии ЭВГ-6 — мехлопаты ЭВГ-4у или ЭВГ-4 с проведением траншеи в два слоя. Как исключение можно допустить проведение траншеи лобовым забоем экскаватором ЭКГ-4,,6 с погрузкой в средства автотранспорта<
6 Заказ № 1913
81
2.1.4. РАСЧЕТНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЭКСКАВАТОРОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТРАНШЕЙ
(по данным Центрогипрошахта) Таблица 2.1
Погрузка Экскаватор Сменная производительность (м3) при угле поворота экскаватора при погрузке, градус
70 | 90 | 135 180 70 | 90 | 135 | 180
Полускальные
Рыхлые породы и скальные породы
В средства ав* СЭ-3 2160 1965 1770 1605 1280 1180 1075 990
тотранспорта ЭКГ-4,6 2575 2350 2135 1955 1670 1370 1265 1170
ЭКГ-8и 4605 4100 3650 3275 2700 2440 2200 2005
СЭ-Зу 1360 1235 ИЗО 1040 855 785 725 670
ЭВГ-4 2525 2255 1980 1775 1530 1385 1240 1125
ЭВГ-6 2590 2315 2005 1795 1645 1480 1300 1175
В средства же- СЭ-3 2025 1835 1650 1500 1190 1095 1000 920
лезнодорожного ЭКГ-4,6 2400 2190 1990 1825 1370 1270 1175 1090
транспорта ЭКГ-8И 4300 3825 3406 3055 2505 2265 2045 1860
СЭ-Зу 1270 1155 1055 970 795 730 670 620
ЭВГ-4 2360 2105 1850 1660 1420 1285 1150 1040
ЭВГ-6 2425 2160 1874 1675 1525 1370 1205 1085
В отвал ЭВГ-4 3000 2650 2335 2090 1900 1720 1520 1380
ЭВГ-6 3070 2705 2355 2100 2020 1810 1570 1415
ЭШ-6/60 2595 2245 1940 1720 1585 1395 1235 1100
ЭШ-8/60' 3735 3225 2800 2480 2260 1990 1750 1570
ЭШ-15/90 6680 5730 4350 4020 3765 3660 2095 2470
2.1.5. СКОРОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ТРАНШЕЙ ЭКСКАВАТОРАМИ (по данным Центрогипрошахта) Таблица 2.2
Экскаватор Метод проведения Характеристика пород Высота уступа, м Ширина траншеи понизу, м Сечение траншеи, м2 Скорость проведе-ния, м/мес
при погрузке в думпкары при погрузке в авто -самосвалы
СЭ-Зу Слоевой с верх- Рыхлые 6 12,0 ПО 675 725 .
(ЭКГ-4у) ней погрузкой Полускальные 8 12,0 146 320 345
Скальные 10 12,0 189 245 265
То же Рыхлые 7 13,5 145 940 1000
Полускальные 10 13,5 214 385 415
Скальные 10 13,5 204 405 435
ЭВГ-6 Рыхлые 10 15,5 259 540 575
Полускальные 15 17,3 292 300 325
Скальные 15 17,3 277 320 345
ЭКГ-4,6 Сплошным за- Рыхлые 10 17,3 231 600
боем с нижней Полускальные 10 17,3 252 325
погрузкой Скальные 10 17,3 242 — 335
ЭКГ-8И То же Полускальные 15 21,3 497 285
Скальные 15 21,3 475 — 300
32
Глава 2.2
КОНСТРУКЦИЯ ТРАНШЕЙ
2.2.1. ЗАЛОЖЕНИЕ ОТКОСОВ КАПИТАЛЬНЫХ ТРАНШЕИ
Т а б л и ц а 2.3
Породы Характеристика породы Угол откоса, градус Заложение откоса
Рыхлые Песчаные, глинистые, суглинистые, супесчаные грунты 34 1:1,5
Полускальные Глинистые сланцы, мергель, известняки, песчаники с известковым или глинистым цементом 45 1:1
Скальные Песчаники, известняки средней крепости 51 1:0,8
То же Песчаники, известняки крепкие 60 1:0,6
2.2.2. УГЛЫ ОТКОСОВ БОРТОВ ТРАНШЕЙ (по данным Гипроруды)
Таблица 2.4
Траншей Угол откоса борта траншеи (градус) при коэффициенте крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова
2—4 5-9 10—14 15—20
Капитальная 60 65 70 80
Разрезная 60 70 75 85
2.2.3. ШИРИНА НИЖНЕГО ОСНОВАНИЯ КАПИТАЛЬНЫХ ТРАНШЕЙ
(по данным Гипроруды)
Таблица 2.5
Транспорт Определяющие условия Ширина нижнего основания (м) при движении
однопутном двухпутном трехпутном
Железнодорожный Автомобильный и троллей-возный Конвейерный Ширина колеи, мм: 1524 900 и 1000 750 Грузоподъемность самосвалов, т: 40 и 25 12 и 6 Ширина ленты, мм 1400 1200 1000 7,9—8,3 7,3 6,5 8,0—13,0 7,3—12,5 7,4—7,8 7,2—7,6 7,0—7,4 12,0—12,4 10,9 9,5 12,0—17,0 10,8—16,0 10,0—10,4 9,6—10,0 9,2-9,6 16,1—16,5 14,5 12,5
6
83
2.2.4. ПАРАМЕТРЫ КАПИТАЛЬНЫХ ВЪЕЗДНЫХ ТРАНШЕ^ (по данным Центрогипрошахта)
Таблица 2.6
Ширина нижнего основания при железнодорожном транспорте (рис. 2.4)
Рис. 2.4. Ширина нижнего основания капитальных траншей при железнодорожном транспорте:
а — с размещением опор контактной сети на борту однопутной внешней траншеи; б — нормальные поперечные сечения кюветов и лотков; / — вариант с кюветом; II — вариант с лот* ком; 1 — при песчаных, гравийных и щебенистых грунтах; 2 —при рыхлых грунтах, кроме песчаных, гравийных и щебенистых грунтов; 3 — при скальных и полускалъных грунтах;
4 — деревянный лоток; 5 — железобетонный лоток
84
Число путей в траншее > Элементы верхнего строения пути и земляного ' полотна, м Допустимая нагрузка на ось, тс
Шо Ш6с Оз <h ьл Ьк локомотива вагона
Скальные и полускальные породы в основании
Один 5,0 3,0 1,2 0,30 —-• —. 7,4
Два 9,1 7,1 1,2 0,25 — — 11,4 25 30 и более
Три 14,1 12,1 1,2 0,20 — — 16,5
Песчаные, гравийные i 1 щебенистые породы в основании
Один 5,0 3,0 1,9 0,30 1,0 7,0 8,8
Два 9,1 7,1 1,9 0,25 1,о И,1 12,9 25 30 и более
Три 14,1 12,1 1,9 0,20 1,0 16,1 17,9
Рыхлые, кроме песчаных, гравийных и щебенистых пород в основании
Один 5,5 3,0 1,65 Г 0,40 1,0 7,5 8,8
Два 9,6 7,1 1,65 0,35 1,0 11,6 12,9 25 26
Три 14,6 12,1 1,65 0,30 1,0 16,6 17,9
Таблица 2.7
Максимальная высота уступа и минимальная ширина траншеи понизу при верхней погрузке (рис. 2.5)
Рис. 2.5. Схема к определению основания траншей при проведении их механическими лопатами с верхней погрузкой
Высота уступа Лу (м) и ширина траншеи понизу А (м) -при породах
Экскаватор рыхлых полускальных скальных
fty 1 А Лу А йу 1 А
ЭКГ-2у 5 11 7 11 10 5
ЭКГ-3,2у 5,5 и 8 11,5 9 13
ЭКГ-4у 8 13 10,5 13 13 19
ЗКГ-б.Зу 13 18 16,5 18 19 28
Примечание. Угол устойчивого откоса <о в рыхлых породах ' 34°, в полускальных —• 45°, в скальных 70°. Угол откоса уступа а в рыхлых и полускальных породах — 60®, в скальных — 80°.
85
Таблица 2.8
Параметры траншей, проводимых при совмещении оси движения драглайнов с осью траншей
Параметры траншеи Драглайн
ЭШ-10/60 ЭШ-14/75 ЭШ-15/90 ЭШ-25/100
Глубина, м Угол откоса, градус: 10 20 20 30
борта 25 25 25 25
отвала Ширина траншеи, м: 35 35 35 35
понизу 25 10 25 20
поверху 65 94 115 140
Высота отвала, м 20 27 35 37
Таблица 2.9
Минимальные размеры оснований траншей и съездов при проходке одноковшовыми экскаваторами с нижней погрузкой в автосамосвалы
Автосамосвал Размеры внешних траншей и съездов понизу, м Размеры пионерных траншей понизу, м
КрАЗ-256Б 12,0 16,0
БелАЗ-540 9,8 14,4
БелАЗ-548А 10,9 17,0
86
2.2.5. ТИПОВЫЕ РАЗМЕРЫ ПИОНЕРНЫХ ТРАНШЕЙ ПОНИЗУ (рис. 2.6) (по данным Центрогипрошахта)
Рис. 2.6. Типовые размеры пионерных траншей понизу
Таблица 2.10
Экскаватор на разносе борта траншеи Высота уступа /г, м Ширина развала X, м Ширина заходки А, м Вид транспорта при разносе борта
Железнодорожный, один путь Железнодорожный, два пути Автомобильный, однополосное движение (поточное) Автомобильный, двухполосное движение (маятниковое)
ширина транспортной полосы Гп, м ширина траншеи понизу Ь, м ширина транспортной полосы Гп, м ширина траншеи понизу Ь, м ширина транспортной полосы м ширина траншеи понизу Ь, м ширина транспортной полосы Гп» м ширина траншеи понизу Ь, м
ЭКГ-2 12,5 24,8 10 5/5,5 17,3/17,8 9,5/12,5 21,8/24,8 5 19,8 — 14,8
ЭКГ-3,2 14,5 28,2 13 5/5,5 18,7/19,2 9,5/12,5 23,2/26,2 5 20,2 — 15,2
ЭКГ-5 16,5 36 17 5/6 24,5/25,5 9,5/13,0 29,0/32,5 5 26 — 21
ЭКГ-8 19 40,6 18 5/6,5 26,6/28,1 9,5/14,5 31,1/36,1 5 28,1 — 23,1
ЭКГ-12,5 23,5 47,2 22 5/7 28,7/30,7 9,5/15,5 33,2/39,2 6,5 31,7 —— 25,2
ЭКГ-20 27 58,5 26 5/- 36,0/— 9,5/— 41,0/— — — — —
Примечание. В числителе —для тепловозной и дизель-контактной тяги, в знаменателе — для контактных электровозов.
2.2.6. ПАРАМЕТРЫ КАПИТАЛЬНЫХ ВЪЕЗДНЫХ
И РАЗРЕЗНЫХ ТРАНШЕЙ (по СНиП—46—75 и СН 449—72)
Таблица 2.11
Ширина основания однопутных въездных траншей на прямолинейных участках железнодорожных путей колеи 1524 мм
Вид пород Ширина траншеи, м
с кюветами с лотками
Скальные 10
Скальные легковыветривающиеся 14 12
Рыхлые и мягкие 14 12
Дренирующий грунт (в основании) 17 14
Примечания: 1. Ширина основания двухпутных траншей определяется путем увели» чения приведенных значений на величину расстояния между осями путей.
2. В скальных породах ширина основания капитальных траншей должна корректироваться по табл. 2.15.
Таблица 2.12
Ширина основания прямолинейных участков въездных траншей и полутраншей для автомобильного транспорта, м
Вид пород Однополосное движение Двухполосное движение
МАЗ-503Б КрАЗ-256Б БелАЗ-540 БелАЗ-548 МАЗ-5ОЗБ КрАЗ-256Б БелАЗ-540 БелАЗ-548
Рыхлые и мягкие Скальные Примечания: траншей. 2. Ширина транше 3. При устройстве на 1,7 м. 4. Ширина основа! 16,5 16,5 14 15,5 1. В знамена й дана с учето] ; барьерного о 1ия в скальных 18 18 15,5 16,5 теле — шир] и устойства траждения породах дс • 19,5 19,5 17,5 18,5 ина основа канав и ог ширина пс >лжна корре 18,5 18,5 16 17,5 1ния полутран раждающего в< >лутраншей мо актироваться пс 21 21 18,5 19,5 шей, в ч] 1ла. жет быть > табл. 2.15. 22,5 22,5 20,5 21,5 целителе — уменьшена
Таблица 2.13
Ширина основания пионерных разрезных траншей в рыхлых и мягких породах, м
Автомобильный транспорт Железнодорожный транспорт
Автосамосвал Ширина разрезной траншеи Ширина траншеи при разработке первой заходки Вид тяги Ширина траншеи
один путь два пути
МАЗ-5ОЗБ 15 24 Электровозная 10 15
КрАЗ-256Б 19 30 Тепловозная 8 12
88
Продолжение табл. 2.13
Автомобильный транспорт Железнодорожный транспорт
Автосамосвал Ширина разрезной траншеи Ширина траншеи при разработке первой заходки Вид тяги Ширина траншеи
один путь два пути
БелАЗ-540 БелАЗ-548 15 16 26 27
Примечания: 1. Ширина траншеи корректируется по табл. 2.15.
2. Ширина траншеи обеспечивает при первой заходке нормальный разворот автомашины.
Таблица 2.14
Ширина основания пионерных траншей в скальных породах, м
Высота уступа, Максимальная ширина первой заходки по целику, м Автомобильный транспорт Железнодорожный транспорт
Однополосное движение Двухполосное движение Один путь Два пути
Тип авт осамосвала Вид тяги
КрАЗ-256Б, МАЗ-5ОЗБ БелАЗ-540 БелАЗ-548 КрАЗ-256Б, МАЗ-5ОЗБ БелАЗ-540 БелАЗ-548 электровозная тепловозная электровозная тепловозная
’6 6 18 19 ' 20 22 24 25 17 16 22 20
8 8 20 21 22 24 26 27 19 18 24 22
10 10 23 24 25 27 28 29 22 21 27 25
12 12 25 26 27 29 31 32 24 23 29 27
15 12 27 28 29 31 33 34 26 25 31 29
18 12 30 31 32 34 36 37 29 28 34 32
20 12 32 33 34 36 38 39 31 30 36 34
Примечание. Ширина разрезной траншеи принята исходя из величины развала по* роды после короткозамедленного взрывания первой заходки при условии сохранения транс* портной полосы.
Таблица 2.15
Ширина основания траншей в зависимости от типа экскаватора, применяемого на проходке траншей, м
Угол откоса борта траншеи, градус Экскаватор
Э-1251Б Э-2503 ЭКГ-4,6Б ЭКГ-8И
35 8 10 10 12
45 9 10 11 14
50 10 11 12 15
60 10 12 14 17
70 И 13 15 19
80 12 15 1.7 20
Раздел 3
БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
Глава 3.1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
3.1.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
1. Размер кусков взорванной породы в забое (по ребру) лимитируется:
а) емкостью ковша экскаватора Е (м3)
L < (0,7ч- 0,8) м,
а при затрудненной погрузке горной породы
(0,5 ч-О.б) м;
б) вместимостью транспортного сосуда V, м3
L<0,5^T\ м;
в) меньшим размером приемного отверстия дробилки или бункера А (м)
L < 0,85Д, м;
г) шириной ленты конвейера В (мм)
L < 0,5В + 100, мм.
2. Развал породы на уступе должен быть компактным, разброс породы — минимальным, без завала рельсовых путей; откос уступа не должен иметь резких неровностей и заколов.
3. Подошва уступа в пределах ширины экскаваторной заходки должна быть разрушена; экскаваторные работы, как правило, должны производиться без дополнительных взрывных работ.
4. Число негабаритных кусков породы должно быть минимальным, дробление породы — равномерным. По условию более высокой производительности экскаваторов и лучшему использованию грузоподъемности откаточных сосудов (думпкаров, автосамосвалов и др.) при взрывном дроблении целесообразно стремиться к меньшим размерам кусков.
5. Количество взорванной породы на уступе должно обеспечивать бесперебойную работу экскаваторов.
6. Затраты на отбойку (буровзрывные работы) должны быть минимальными.
3.1.2. СПОСОБЫ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ
Способ Размещение зарядов Условия применения
Мелкошпуровой (глубина 0,5—3 м) Глубокими шпурами (глубина 3—10 м) Сплошное Сплошное, рассредоточенное, котловое При невысоких уступах При высоте уступов до 10 м
90
Продолжение
Способ Размещение зарядов Условия применения
Малыми камерными зарядами (рукава) Скважинами Камерными зарядами выброса В горизонтальные углубления сечением 20Х ХЗО или 30X30 см Сплошное, рассредоточенное, котловое Зарядами большой мощности, заложенными в минных камерах Для обрушения уступа при условии, что л. н. с. не превышает длины рукавов При высоте уступов до 30 м для отбойки и для сброса породы в выработанное пространство Для выброса породы за пределы выработки (траншеи)
3.1.3. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ БУРОВЫХ СТАНКОВ
Тип станка Марка Породы для преимущественного применения станка (коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконова)
Шарошечный СБШ-160 СБШ-200 СБШ-250 СБШ-320 СБШ-400 Средней крепости и крепкие (/=64-10) Довольно крепкие и крепкие (/=64-12) Крепкие, очень крепкие (/=10-4-14) Очень крепкие (/=124-16) Довольно крепкие и крепкие (/=64-12)
С долотами режущего типа (шнековый) Ударно-вращательный (с погружными СБР-125 СБР-160 Мягкие и средней крепости (/=24-6)
СБУ-125 Крепкие, очень крепкие абразивные (f — = 104-16)
молотками) СБУ-160 Крепкие, очень крепкие, в высшей степени крепкие абразивные (/=124-18)
Для термического СБО-20 Очень крепкие, в высшей степени крепкие
бурения термобуримые (/=14 и выше)
Глава 3.2
ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН
ШНЕКОВЫМИ СТАНКАМИ
3.2.1. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО (ШНЕКОВОГО) БУРЕНИЯ
Достоинства: достаточно высокая производительность станков; возмож-ность бурения скважин горизонтальных, вертикальных и наклонных; простота обслуживания станков, отсутствие потребности в воде; невысокая стоимость бурения.
Недостатки: высокая стоимость рабочего инструмента (резцов, армированных пластинками из твердого сплава) и быстрая изнашиваемость его; ограниченная область применения.
Условия применения: бурение скважин диаметром ,110—200 мм различного направления по бурому и каменному углю; бурение отвесных и наклонных скважин в породах мягких и средней крепости с /<6 (глинистые сланцы, мергель, мягкий известняк, некрепкие песчаники).
91
3.2.2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ
Таблица 3.1
Показатели
СВБ-2М
(рис. 3.1)
БСН-2
СБР-125 СБР-160
Рис. 3.1. Буровой станок СВБ-2М
Диаметр долота, мм Глубина бурения, м 150 ПО; 125 125 160; 200
25 25 25 25
Угол наклона инструмента к вертикали, градус 30 0—60 0—30 90—60
Частота вращения бура, 120; 200 220 220 80; 124?
об/мин 160; 248
Скорость подачи максимальная, м/мин Усилие подачи, кгс 9,6 12,0 12,0 13(7(6,0)
5000 700 1000 8000
Длина штанги, м 1,85 1,95 2 4,2
Ходовое устройство Гусеничное Шагающее Гусеничное
Скорость передвижения станка, км/ч Среднее удельное давле- 1,36 0,3 0,3 0,66
0,52 0,5 0,58 0,59
ние на грунт, кгс/см2 16,8
Общая установленная 56 24,8 90
мощность электродвигателей, кВт
92
Продолжение табл. 3.1
Показатели СВБ-2М (рис. 3.1) БСН-2 СБР-125 СБР-160
Размеры станка, мм:
длина 4300 3325 3360 6015
ширина 2850 1950 2000 3150
высота 6070 4050 4500 6155
Масса станка (с буровым инструментом), кг 9810 1345 2300 16770
Примечание. Станки СВБ-2М и БСН-2 будут сняты с производства после освоение выпуска станков СБР-125 и СБР-160д
3.2.3. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ БУРОВЫХ ШТАНГ ДЛЯ СТАНКОВ СВБ-2М
Диаметр штанги, мм..................... 140
Длина штанги,, мм...................... Д860
Диаметр цельнотянутой трубы, мм . . . » 76
Толщина стенки трубы, мм............. 6
Размер полосовой стали спирали, мм . . 3(5X5
Шаг спирали, мм......................« 120—140
Масса штанги, кг............................. 31,8
Глава 3.3
ШАРОШЕЧНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН
3.3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Достоинства; высокая скорость бурения скважин; при работе станка не требуется доставки воды и тяжелого инструмента (долот); возможность регулировки осевого давления и числа оборотов в широких пределах и подбора оптимальных режимов работы в разных горно-геологических условиях.
Недостатки: большая масса станков; недостаточная стойкость шарошек, большой их расход.
Условия применения: бурение вертикальных и наклонных скважин диаметром 150—3:20 мм и более в породах крепостью от 6 до 14—16 по шкале М. М. Протодьяконова.
Разрушение горных пород при шарошечном бурении происходит при сложном воздействии долота на породу: ударе, резании, смятии.
Основные зависимости при шарошечном бурении характеризуются формулой В. С. Федорова по определению максимальной скорости бурения
t>0 = 0,05Фл/гг, м/ч, (3.1)
, т
где /и —частота вращения шарошечного долота, необходимая для разрушения забоя на величину погружения зубьев; п — частота вращения шарошечного долота в минуту; hz — высота зубьев шарошечного долота в начальный момент бурения.
Предполагается, что бурение ведут яри осевой нагрузке на долото
P = Fa, (3.2)
где F — уравновешивающая площадь долота, соответствующая погружению зубьев шарошек на максимально возможную величину, равную 5/6 hz; о —критическое напряжение породы.
93
Осевое давление,, определяющее в значительной степени скорость бурения, зависит от диаметра скважин и удельного давления на единицу сечения скважи-ны (табл. 3.2).
Таблица 3.2
Породы Удельное давление, кгс/см2 Общее осевое усилие (тс) при диаметре скважины, мм
200 250 | 300
Сланцы 38,5 108 186 273
Песчаники 42 117 204 297
Известняки 44 123 215 310
Некрепкие кварциты 48 134 235 340
Крепкие изверженные по- 50,5 142 246 358
роды Очень крепкие кварциты 53 148 258 378
Крепчайшие изверженные 65 182 317 460
породы
Эффективная скорость бурения обеспечивается (по В. В. Ржевскому) при осевом давлении
Л = (6h-7)/D, кгс (3.3)
где f — коэффициент крепости буримой породы по шкале М. М. Протодьяконова; D — номинальный диаметр шарошечного долота, мм.
Частота вращения шарошек обычно составляет 70—150 и не более 300 об/мин.
Для охлаждения шарошек и удаления буровой мелочи из скважины необходим сжатый воздух в количестве
Q = O,1S, м3/мин, (3.4)
где S — площадь затрубного пространства (свободная площадь между стенками скважины и буровой трубой), см2.
Минимальная скорость движения воздуха в затрубном пространстве составляет ,10—15 м/с.
При бурении скважин диаметром > 200 мм желательно иметь на станке не менее 20—25 м3/мин сжатого воздуха, поскольку при этом обеспечиваются интенсивная эвакуация частичек породы и охлаждение шарошек.
3.3.2. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТИПЫ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ (по ВНИИБТ)
Таблица 3.3
Тип шарошечного долота (диаметр, мм) Область эффективного применения Буримые породы Коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконова
С и СТ (140, 190, 214) Неабразивные породы ниже средней и средней твердости Плотные глины, гипс, соли, мергели, песчанистые зланцы, неплотные известняки средней твердости, кли-низированные песчаники, огипсованные известняки 6
34
Продолжение табл. 3.3
Тип шарошечного долота (диаметр, мм) Область эффективного применения Буримые породы Коэффициент крепости по шкале М. М. Про-тодьяко-иова
Т (140, 145, 190, 214, 243, 269) ТК (140, 214, 243, 269) Неабразивные и малоабразивные твердые породы Сланцы, известняки 6-н8
Малоабразивные твердые породы с пропластками крепких пород средней абразивности Мелкокристаллические известняки с пропластками доломитов, слабодоломити-зированные известняки <8-^10
ТЗ (76, 97, 112, 190, 214, 243) Вязкие абразивные твердые породы Апатито-нефелиновые руды, перидотиты, доломити-зированные окварцованные известняки и доломиты, габбро Окварцованные известняки с прослойками доломитов, серицито-хлористо-кварцевые песчаники 8-5-14
ТКЗ (190, 214) Перемещающиеся абразивные породы, твердые и крепкие хрупкие породы 8ч-14
К(76, 97, 112,145,190, 214,243, 269) Хрупкие абразивные крепкие породы Окремнелые известняки, доломиты средней твердости и мелкозернистые плотные песчаники 10-ь12
ОК: те же, что в типе К, а также 295, 320 Очень крепкие абразивные хрупкие породы Граниты, гнейсы, роговики, скарны, кварциты, диориты >12-5-16
3.3.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКОВ ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ
Таблица 3.4
Показатели 2СБШ-200 (рис. 3.2) 2СБШ-200Н (рис. 3.3) ЗСБШ-200Н
Диаметр долота, мм Глубина бурения, м 190; 214 190; 214; 243 215,9; 244,5
32 До 40 До 60
Ход подачи, м 1 12
Угол бурения, градус 90 60; 75; 90 60; 75; 90
Максимальная скорость по- 1,5 1,5 До 2
дачи бурового инструмента, м/мин
Осевое усилие подачи на забой скважины, тс 22 30 30
Частота вращения долота, 64—316; 15—240 150
об/мин 30—152; 15—77
Крутящий момент, кгс-м 142—56 212—665 600
Мощность вращателя, кВт Скорость подъема бурового 50 — 68
29,2 31 31
става, м/мин
95
Продолжение табл. 3.4
Показатели 2СБШ-200 (рис. 3.2) 2СБШ-200Н (рис. 3.3) ЗСБШ-200Н
Расход сжатого воздуха для продувки скважины, м3/мин 20 20 25
Скорость передвижения станка, км/ч Удельное давление гусениц на грунт, кгс/см2 30,6 0,6 0,78
1,1 — 1,0
Наибольший преодолеваемый подъем, градус Установленная мощность двигателей, кВт Размеры станка в рабочем положении, мм: 12 12 12
320 350 400
длина 8 330 — 5 300
ширина 4 750 — 10 100
высота 13175 мм 18 400
Масса станка, т 50 — 55
Продолжение табл. 3.4
Показатели СБШ-250МН (рис. 3.4) БАШ-250 СБШ-320
Диаметр долота, мм 243; 269 269 295; 320
Глубина бурения, м 24 и 32 30 40
Ход подачи, м 8 10,4(с перехва- 17,5
Угол бурения, градус 60—90 том через 0,8 м) 90 60—90
Максимальная скорость по- 0,75 1,85 0,7
дачи бурового инструмента, м/мин Осевое усилие подачи на за- 30 70 60
бой скважины, тс
Частота вращения долота, 157; 81 0—200 30; 50; 80; 130
об/мин
Крутящий момент, кгс-м 600 — 890; 960
Мощность вращателя, кВт 75 100 130
Скорость подъема бурового 9,0 9,6 12,0
става, м/мин Расход сжатого воздуха для 20 40 48
продувки скважины, м3/мин 0,6
Скорость передвижения 0,75 0,5
станка, км/ч Удельное давление гусениц 1,о 1,2 1,1
на грунт, кгс/см2 Наибольший преодолевае- 12 15 15
мый подъем, градус 460 550
Установленная мощность 322
двигателей, кВт Размеры станка в рабочем
положении, мм: длина 7 820 11 255 10 200
ширина 4 690 5 600 5 450
высота 14 450 18 730 22 800
Масса станка, т 60 96 120
96
Рис. 3.2. Схема бурового станка 2СБШ-200:
/ — ходовая часть; 2 — рабочий орган; 3 — гидросистема; # —пневмосистема; 5 — пылеулам* ливающая установка; 6 — кабина управления; 7 — машинное помещение; 8 — мачта
7 Заказ № 1913
Рис. 3.3. Буровой станок 2СБШ-200Н
Рис, ЗЛ Буровой ставок СБШ-250
3.3.4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ БУРОВЫХ СТАНКОВ
Таблица 3.5
Показатели СБР-160 СБШ2-150 двухшпиндельный ЗСБШ-200Н ’СБШК-200 СБШК-400
Диаметр скважины, мм 160 132—151 214—243 190—214 320—395
Глубина скважины, м 25 32 60 50 60
Угол наклона скважины, градус Осевая нагрузка, тс 0—30 0—30 0—30 0—30 0—30
8 12X2 30 20 45
Частота вращения, об/мин Тип бурового инструмента 120—250 50-170 15-150 10-180 20—200
Режущий Шароше ЧНЫЙ Шароше* шо-режущий
Установленная мощность, кВт 80 250 282 250 700
Масса станка, т * 18 50 55 50 90
Стадия разработки Опытный Технический Эскизный Опытный Техническое
образец проект проект образец задание
Предполагаемый экономический эффект от внедрения одного станка, тыс. руб. 10 70 20 20 50
3.3.5. РАЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН ДИАМЕТРОМ 200—225 мм
(по В. Д. Буткину)
Таблица 3.6
Порода Временное сопротивление на сжатие, кгс/см2 Рекомендуемый режим
Частота вращения долота, об/мин Осевое усилие, тс Механическая скорость бурения, м/ч
Кварциты:
мелкозернистые крупноблочные невыветрелые 3,6 30—40 15—20 3—5
мелкозернистые трещино- 2,7 40—60 14-15 7—Ю
ватые
слоистые, затронутые выветриванием — 60—80 12—14 15—20
Плотные доломитизиро- 1,6 80—160 12—14 20-25
ванные известняки и доломиты
Филлитовые сланцы — 160—300 5—10 40—60
7*
99
3.3.6. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ДОЛОТ НА КАРЬЕРАХ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ «КАРАТАУ»
Таблица 3.7
Долото
Число отработанных долот
Проходка на долото, м
Механическая скорость бурения, м/ч
Себестоимость бурения 1 м скважины, руб.
Доломитизйрованные окварцованные известняки (/=12—14)
1К-214-ТП 28 42 12,3 1 I 7,06
ЗК-214-ОКП 56 146 9,8 5,35
13Р-214-ОКП 88 287 9,8 1 1 4,84
Доломиты с прослоями кремния (/=84-12)
2К-214-ТП 7 57 18,3 4,66
2Р-214-ТЗП 38 297 16,2 3,12
ЗК-214-ОКП 45 246 14,8 3,75
13Р-214-ОКП 28 367 14,8 3,34
Кремнисто-глинистые сланцы (/«=64-8)
1К-214-ТП 16 101 41,8 3,55
2К-214-ТП 17 162 52,1 2,93
2Р-214-ТЗП 26 274 37,2 3,45
ЗК-214-ОКП 44 326 32 >3 3,97
13Р-214-ОКП 18 428 32,3 3,68
Фосфориты (/=6-т-10)
1К-214-ТП 12 327 67,3 2,12
2Р-214-ТЗП 19 823 45,1 3,02
ЗК-214-ОКП 41 631 39,2 3,85
13Р-214-ОКП 13 812 39,2 3,51
3.3.7. СРАВНИТЕЛЬНАЯ СТОЙКОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ
Таблица 3.8
Долото Стойкость долота (в метрах пробуренных скважину при крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова
7—10 | 11—N 15—17 | 18-20
Р-243-ОКП 218 147 104 64
6Р-244,5-ОКП 416 135 105 70,5
2Р-243-ОКП 345 143 98 54
4Р-469-ОКПВ 192 185 119 55
1В-243-ОКП 213 120 86 52,6
ЗУ-243-ОКП 123,5 69,5 66 57
1У-243-КП 213 63 47 32
1У-243-1К 87 52 48 42
1У-243-1ЭП 67 39 30 19
2Р-244,5-ОКП-ЗА 200 104 83 64
1 АВ-250,8-ОКП — 119 105 93,5
100
3.3.8. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДОЛОТ КОНСТРУКЦИИ 243-ОКП (по данным ВНИИБТ)
Таблица 3.9
Предприятие Долото Коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконов! Стойкость долота (в метрах пробуренных скважин)
минимальная средняя максимальная
Оленегорский ГОК Р-243-ОКП 8-12 144 208,4 368
Р-243-ОКП 12—14 56 121,3 208
Р-243-ОКП 14-16 38 61 81
Ждановский рудник Р-243-ОКП 10—12 165 200 289
комбината Печенганикель У-243-ОКП 10—12 70 108 148
Р-243-ОКП 14—16 95 120 180
Р-243-ОКП 14—16 30 66,6 185
Джезказганский комби- У-243-ОКП 12-16 63 118 190
нат 1В-243-ОКП 13—16 23 116 196
Башкирский медно-сер* 1В-243-ОКП 14—16 32 129,8 315
ный комбинат У-243-ОКП 14—16 36 98,75 195
Примечание. Буквенные индексы в начале шифра .долот обозначают заводы-иагото* вители: Р — Поваровский опытный; В Верхнесергинский; У — Дрогобычский.
3.3.9. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРИ БУРЕНИИ ШАРОШЕЧНЫМИ ДОЛОТАМИ
Таблица 3.10
Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Протодьяконов! Диаметр скважины, м Сменная производительность
м м*
2—4 190 106 3700
4—6 190 64—100 2130—2930
214 77—143 2500—7700
6-8 190 77—100 2700—3400
214 59-113 1900—5700
8—10 214 50-90 2100—4000
243 51-91 1700—2400
190 35-55 1200—1600
10—12 214 33—67 650—3000
243 45—71 1200—3109
12-14 190 26—29 400—600
214 32-51 850—2400
243 34—59 1000—2400
* 269—320 50—70 2300-3800
Свыше 14 214 27—28 600—900
243 28—51 900—1700
269, 320 34—53 2400—2600
101
3.3.10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТАНКОВ СБШ-250 НА УСТУПАХ РАЗНОЙ ВЫСОТЫ НА КАРЬЕРЕ ЮГОКа
Таблица 3.11
Показатели Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова
13—15 15- -17
Высота уступа, м 12 26,5 12 28,4
Объем бурения, м 9843 6034 3045 13803
Количество взорванной горной тыс. м3 массы, 466,4 321,27 123,62 651,78
Выход горной массы с 1 м скважины диаметром 243 мм, м3 47,4 53,3 40,7 47,3
Производительность станка:
м/смену 57,3 59,8 48,4 52
м3/смену 2720 3180 1965 2460
Удельный расход ВВ, кг/м3 0,583 0,643 0,651 0,778
Себестоимость буровзрывных руб/м3 работ, 0,2967 0,2798 0,3694 0,3547
в том числе:
бурения 0,1362 0,1165 0,1885 0,1506
взрывания 0,1605 0,1633 0,1809 0,2041
Выход фракции дробления стью +400 мм, % крупно- 9,7 3,9 12,9 4,4
3.3.11. СРАВНЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СТАНКОВ СБШ-250 Б ЛЕТНИЙ И ЗИМНИЙ ПЕРИОДЫ НА КАРЬЕРЕ
.КОРШУНОВСКОГО ГОКа
(по В. Д. Буткину)
Таблица 3.12
Номер станка Среднемесячная производительность Годовая производительность, м Снижение производительности зимой, %
зимний период летний период в среднем за 1977 г.
32 3261 3501 3401 40 813 6,9
34 3646 4022 4106 49 267 9,3
39 3071 3699 3438 41251 17,0
40 3108 3931 3566 42 792 21,0
41 3963 4414 4226 50 713 10,2
42 3932 4373 4189 50 272 10,0
Примечание. Норма выработки на буровые станки составляет 76,7; 80,7 и 91,7 м/смену для пород соответственно IX (наклонные и вертикальные скважины) и VIII категорий буримости по шкале ЦБПНТ. Фактическая суточная производительность буровых станков составляла 240—315 м.
102
3.3.12. ГОДОВАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БУРОВЫХ СТАНКОВ 2СБШ-200 и 2СБШ-200Н
Таблица 3.13
Разрез Станок Коэффициент крепости пород средний по шкале М. М. Протодья-коиова Годовая пронвво-дительноеть, м
Изыхский 2СБШ-200Н 5 28 577
Каа-Хемский 2СБШ-200Н 9 33275
Сафроновский 2СБШ-200Н 5 70 037
Храмцовский 2СБШ-200Н 3—8 59623
Азейский 2СБШ-200 4 31842
Кедровский 2СБШ-200Н 5-8 38791
Колмогоровский 2СБШ-200 6,2 38993
2СБШ-200Н 6,2 43753
Томусинский 2СБШ-200 9,6 37272
Междуреченский 2СБШ-200 9,8 28260
2СБШ-200Н 9,8 39403
Красногорский 2СБШ-200Н 6—10 40103
Примечание. Работа станков двухсменная.
3.3.13. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СТАНКА СБШ-250 С НАКЛОННЫМ УПОРНЫМ ДОМКРАТОМ
Таблица 3.14
Показатели Угол наклона скважины к горизонту, градус
90 10 70 60
Суммарная длина пробуренных скважин, м 487 937 512 293
. Чистая скорость бурения, м/ч 13 12,95 12,8 12,65
Производительность станка, м/смену Производительность станка по обуренной горной массе, м3/смену: 75,7 73,8 71 68,6
в породах III категории по взрываемости 2570 3810 3970 3980
то же, IV категории 2420 2950 3000 3020
103
3.3.14. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ СТАНКОВ В ТРУДНОБУРИМЫХ И ТРУДНОВЗРЫВАЕМЫХ ПОРОДАХ (по Д. А. Гирляндину, Л. М. Фрашу и др.)
Таблица 3.15
Показатели БАШ-320 БАШ-250
Коэффициент крепости пород 14- -17
Объем бурения по блоку, м 3500 2650
Объем взрыва, тыс. м3 Выход горной массы с 1 м, м3 217 128
64,3 48,2
Отработано часов 358 470
в том числе на бурении 350 442
Коэффициент использования 0,33 0,216
Техническая скорость бурения, м/ч Число отказов: 10 6
на 1000 м 9 7
на 1000 м3 Продолжительность неплановых ремонтов: 0,14 0,18
на 1000 м 66,5 38
на 1000 м3 1,03 0,8
Среднее время безотказной работы, ч 11,2 42
Среднее время аварийного восстановления, ч 7,3 9,2
Наработка на отказ, м; тыс. м3 Себестоимость бурения, руб.: 390; 24 380; 18,3
1 м 10,649 10,601
1 м3 0,1656 0,22
Себестоимость взрывания 1 м3, руб. 0,18 0,248
Суммарные затраты на буровзрывные работы на 1 м3, руб. 0,3836 0,468
3.3.15. ХАРАКТЕРИСТИКА ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ И СТОЙКОСТИ ДОЛОТ
(для условий производственного объединения «Ураласбест»)
Таблица 3.16
Категория породы Характеристика породы Коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконов а Долото Осевое усилие, тс Частота вращения става, об/мин Средняя стойкость долота (в метрах пробуренных скважин)
I Плотные глины, глинистые сланцы, выветренные серпентиниты, сильновывет-ренные перидотиты До 6 214-ТП (зубчатое) 18—22 90—120 380(325)*
II Серпантиниты с асбестом до 5% и без него, выветренные перидотиты, сильновы-ветренные диориты и габбро оо 1 со 214-ТП (зубчатое) 18—22 90—120 240(205)
* В скобках указаны цифры для бурения по породам разрушенным и водобильным, 104
Продолжение табл. 3.16
Категория породы Характеристика породы Коэффициент крепости по шкале VI. М. Про-тодьяко-нова Долото Осевое усилие, тс Частота вращения става, об/мин Средняя стойкость долота (в метрах пробуренных скважин)
III Плотные серпентиниты серпентизиро-ванные и затронутые выветриванием перидотиты, выветренные диориты и габбро 8—12 214-ТП (зубчатое) 18-22 90—120 160(140)
IV Плотные мелкозернистые перидотиты, затронутые выветриванием диориты и габбро 12—14 214-ОКП (армированное) 20—25 80-100 130(110)
V Плотные крупнозернистые диориты, габбро, затронутые выветриванием мелкозернистые диориты и габбро 14-16 214-ОКП (армированное) 20-25 50—60 90(80)
VI Плотные мелкозернистые диориты и габбро 16-18 214-ОКП (армированное) 20—25 50 и менее 60(50)
3.3.16. СТОЙКОСТЬ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ И СКОРОСТЬ БУРЕНИЯ ПРИ ПРОДУВКЕ ВОЗДУХОМ И ВОЗДУШНО-ВОДЯНОЙ СМЕСЬЮ
(но данным И ГД АН Казахской ССР)
Таблица 3.17
Долото Число от работан-ных долот Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Прото-дьяконова Продувочный агент Стойкость долота (в метрах пробуренных скважин) Механическая скорость бурения, ы/ч
ОМ-21-190Т 50 6-8 Воздух 215,2 12—14
ОМ-21-190Т 22 6—8 Воздушно-во* дяная смесь 182,0 10-12
5H-190-OK 198 8—10, . Воздух 244,3 9-12
5H-190-OK 112 8—10 Воздушно-водяная смесь 197,0 7—8
105
3.3.17, ПОКАЗАТЕЛИ СКОРОСТИ ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ И СТОЙКОСТИ ДОЛОТ НА КАРЬЕРАХ США
Стойкость
Скорость долота бурения, (в метрах м/ч пробуренных скважин)
Неокисленные железистые руды , • , 2,7 ПО
Очень бедные магнетитовые руды . 3,9 160
Бедная гематитовая железорудная фор-
мация . • ....... 5,1 210
Конгломерат ... 6„6 270
Аргиллитовая железорудная формация 7,3 290
Диоритовые дайки 7,6 305
Серицитовые дайки (разрушенные) . 8,2 215
8.3.18. ПОКАЗАТЕЛИ БУРЕНИЯ НА КАРЬЕРЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ «АПАТИТ»
БСВ-ЗМ СБШ-250А
Сменная производительность, м, при бу-
рении;
по руде................................... 32/88 45/108
по породе..................................... — 40/117
Стойкость долота, м, при бурении: по руде............................. . 75/300 104/233
по породе..................................... — 100/190
Выход горной массы, м’/м .... 27,4 40,0
Коэффициент использования станка . . 0,32/0,44 0,30/0,36
Себестоимость обуривания 1 м8 породы
в массиве, руб............................... 0,31 0^22
Примечание. В числителе — средние значения, в знаменателе — максимально допустимые. Коэффициент крепости по шкале М. М. Про-тодьяконова: пород /=124-14, руд /=6ч-8; глубина скважин 12—24 м; тип долота Р-243-ОКП.
106
3.3.19. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СТАНКОВ ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ ПРИ РАСХОДЕ ВОЗДУХА 20 м3/мин (по Б. А. Симкину)
Таблица 3.18
Породи Коэффициент крепости по шкале М. М. Про-тодьяко-нова Контактная прочность породы, кгс/мма Всего пробурено, м Скорость бурения, м/ч Производительность бурения, м/смену Режим бурения Долото Диаметр долота, мм Стойкость долота (в метрах пробуренных скважин)
осевое давление, тс частота вращения, об/мин
Станок 2СБШ-200
Серпентиниты 8 — 449 50 70 8 130—150 СМ-575-8Т 170 28—36
Кварцево-глинистые сланцы 6—10 — 792 36 54—72 8—12 100—120 — —
Перидотиты 10—12 204 2025 15,6 45 14 105 1В-190Т 190 67—205, средняя 190
Диориты 14—16 327 1184 2,8—4,2 22 18,5—20 60—80 8В-190К 190 45
Серые бакальскш кварциты 18-20 400—500 256 2,5—3 Ста 10—12 нок БАШ- 15—20 250 30—35
Филлиты 8—10 175 154 24 48 30 160—180 ОМ-29-1 ЮК-64 269 400
Перидотиты и 12—14 240—260 850 12 30 35 140—160 ОМ-29-1 ЮК-64 269 202
пи р оксениты Габбро и габбро-диабазы 16 300—320 426 9,2 28 38 120—140 ОМ-29-1 ЮК-64 269 135
Железистый кварцит 16—18 440 860 6,9 Ста 21 нок СБШ- 40 250 80—100 ОМ-29-1 ЮК-64 269 32
Полумартит, магнетитовая руда, мрамор, кальцит, диорит 10 —- 542 12,66 28,53 До 24 80—157 6Н-243-ОК 243 154—200
Порфирит Л2— 14 — 281 12,41 31,22 До 24 280—157 6Н-243-ОК 243 176—208
3.3.20. УДЕЛЬНАЯ ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КРЕПОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД
(по И. А. Тангаеву, Я. М. Додие и др.)
Таблица 3.19
Порода (месторождение) Сопротивление сжатию Ссж» кгс/сма Коэффициент крепости по шкале М. М. Прото-дьяконова Удельная энергоемкость бурения
кВт-ч/м кВт-ч/м8
Каолинизированные вторичные кварциты (Коунрад) 690 4—7 0,4—0,7 8—17
Вторичные кварциты по эффу-зивам (Коунрад) 1010 7—10 0,7—0,9 15—20
Мрамор кристаллический, серый (Саяк) 785 6-8 1,0—1,2 22-26
Песчаники (Саяк) 350—972 4—9 1,0—1,4 22—30
Сиениты мелко- и среднезернистые (Кальмакыр) 850—1190 8-12 1,0—1,3 22—28
Вторичные кварциты по гранодиоритам (Коунрад) 1170 12 1,0-1,3 22—28
Вторичные кварциты по кислым лавам (Коунрад) 1220 12—13 1,2—1,4 26—30
Скарны гранатовые (Саяк) 1200 10-12 1,4—1,8 30—39
Вторичные кварциты (Кальма-кыр) 1180—1500 12-15 1,6—1,8 35—39
Туфоалевролиты (Саяк) 1478 12—15 1,5—2,5 32—55
Кварцевые порфиры (Кальмакыр) 1050—1430 10-14 1,8-2,1 39—46
Вторичные кварциты монолитные (Кальмакыр) 115—163 12-16 2,0—2,3 43—50
Г ранодиоритпорфиры (Коунрад) 158,4 12-16 2,0—2,4 43-52
Гранодиориты (Саяк) 171,6 10—17 2,5—3,5 55-76
Дайкн диоритовых порфиров (Саяк) 203,5 12—20 3,5—4,0 76—87
Ороговикованные туфоалевролиты (Саяк) 267 12—20 4,0—5,5 87—120
Хлоритовые сланцы (ЦГОК) — 8—10 1,4-1,8 30—39
Карбонатно-магнетитовые роговики (ЦГОК) — 10—14 1,6—2,0 35—44
Мартито-гематитовые роговики (ЦГОК) — 16—20 2,4—3,2 52—70
108
3.3.21. СЕБЕСТОИМОСТЬ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
Таблица 3.20
Буровой станок Диаметр скважины, мм Себестоимость 1 м скважины по прямым затратам Затраты на обуривание 1 м3 горной массы, коп.
всего, руб. в том числе, %
заработная плата забойный инструмент амортиза- ция ремонт энергия
Вращательным способом (f=24-4)
СВБ-2; СВБ-2М | 150—1601 0,2—1,3126—35) 5—15)17—35)10—16| 5—17| 1,3-8,1
Шарошечными долотами (/=24-4)
БСШ-1М,
БСШ-2М | 190 |0,2—1,0120—35| 2—10|10—20| 15 |10—15| 1,0—6,3 Вращательным способом (/=44-6)
СВБ-2, СВБ-2М | 150—160 j 0,6—1,3 141—50| 8—14| 15 | 5—11| 10 1 2,1—10,0
Шарошечными долотами (/=44-6)
2СБШ-200, 2СБШ-200Н, БОВ-3 214 0,9—1,9 13-21 8-12 33—47 4—7 До 17 1,8—6,7
Шарошечными долотами (/—64-8)
2СБШ-200, 2СБШ-200Н, БСВ-3 214 1,1-2,0 20—27 5—8 20—40 До 41 До 21 3,1—11,0
Шарошечными долотами (/=84-10)
2СБШ-200, 2СБШ-200Н, 214 1,6—3,9 19—25 До 25 37—39 15—36 7—13 4,0—13,7
БСВ-3 СБШ-250 СБШ-250МН 243 2,9—5,1 14—28 18—30 25—35 22—27 7—15 6,9—8,2
Шарошечными долотами (/—104-12)
БСШ-200Н 190 4,0-6,4 15—33 16—25 16—30 23 6 16—24
2СБШ-200 2СБШ-200Н 214 3,0—5,9 18—28 8-15 23—25 20—28 4—9 7,4—14,7
СБШ-250, 243 3,6—6,7 13—17 16-21 33—35 16—21 4—9 8,2—16,8
СБШ-250МН БАШ-250, 243, 2,8-5,0 14-20 15—23 26—27 13—30 7—9 6,3—11,8
СБШ-250 269
Шарошечными долотами (/«124-14)
2СБШ-200, 2СБШ-200Н, 214 '3,5—6,2 12—19 12—14 23—31 24 1—2 12,5-29,7
БСВ-3 СБШ-250, 243 .4,1—9,4 15 16—18 25-27 До 22 4—7 10,7—29,6
СБШ-250МН, БАШ-250 -
10Э
Продолжение табл. 3.20
Буровой станок Диаметр скважины, мм Себестоимость 1 м скважины по прямым затратам Затраты на обуривание 1 м8 горной массы, коп-
всего, руб. в том числе, %
заработная плата забойный инструмент амортизация ремонт энергия
Шарошечными долотами (/=124-14)
СБШ-250МН, БАШ-250, 269 5,0—7,2 12—22 10-15 20-26 22—30 6—7 11,8—18,9
СБШ-320 1Ш 1рошечны& ш доле )тами । (/>14)
2СБШ-200, 2СБШ-200Н 190—214 До 10,7 14 До 30 20 До 32 До 12 12,5—37,2
СБШ-250, СБШ-250МН, БАШ-250 243 6,1-11,2 До 10 30 25—30 До 21 2—5 17,1—30
БАШ-250, СБШ-320 269—320 7,8—17,7 До 11 20—25 22—30 До 32 2—8 16,4—38,9
Глава 3.4
БУРЕНИЕ СТАНКАМИ С ПОГРУЖНЫМ
П Н Е ВМОУД АР НИКОМ
3.4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Пневмоударное бурение по сравнению с ударно-канатным имеет более высокую скорость и возможность бурения, направленных (от 0 до 90°) скважин. Кроме того, отсутствует необходимость в подвозке тяжелого инструмента и в снабжении водой. При бурении ударное действие и вращение долота осуществляются двумя независимыми механизмами, потому большого осевого давления не требуется.
3.4.2. ПОКАЗАТЕЛИ БУРЕНИЯ ПНЕВМОУДАРНИКАМИ
И СТОЙКОСТЬ КОРОНОК
(по И. М. Кузнецову)
Таблица 3.21
Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Прото-дьяконова Абразивность пород Стойкость инструмента на одну заточку в среднем, м Механическая скорость бурения, мм/мин
средняя минимальная максимальная
9-11 Неабразивные 57 85 50 100
12—14 Слабоабразивные 50 100 65 115
6—12 Абразивные сложного строения 14,8 70 40 100
6—10 То же 15,9 85 50 110
12—16 Весьма абразивные 4,7 50 20 80
ПО
3.4.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКОВ ПНЕВМОУДАРНОГО БУРЕНИЯ
Таблица 3.22
Показатели П-31 СБМК-5 1СБУ-125 1 1 2СБУ-125 НБС-2 СБУ-2С0 3 ч С8 СХ БАП-250
Диаметр скважины, мм 95—105 105 105—125 125—160 155 200 160 250
Глубина бурения, м 30 40 22 36 27 34 19 22
Направление бурения, 66—90 0—90 60—90 60—90 60—90 60—90 60—90 60—90
градус Тип пневмо- ударника М-1900 М-1900УК М-1900УК М-32К, М-1900УК М-150У П-200 М-32К М-2500А
Осевое усилие, кгс 600 700 1340 1340 1000 3000 1000 2000
Частота вращения, об/мин 68 41 27; 40; 80 0—65 75 0-50 25; 50 25
Диаметр штанг, мм 52 89 89 89 89 114 114 219
Длина штанг (става), м 2,6 0,96 2,5 — 6(18.5) — 6,5(19) 12,5
Ход подачи штанг, м 0,4 0,5 2,5 —- 0,625 — 0,6 1,0
Расход воздуха, м8/мин Установленная мощность, кВт. Размеры станка в рабочем положении, м: 7 5 10 16 18 16 18 18
28,0 13,8 30,0 155 250 180
длина 3,55 3,2 3,6 5,0 6,8 7,87 7,98 10,5
ширина 1,5 1,85 1,85 3,2 4,08 4,51 4,07 4,3
высота 4,86 2,3 5,6 6,9 21,7 12,55 23,9 21,0
Масса, т 1,13 3,2 4,6 12,0 23,5 36,0 29,0 45,0
3.4.4. СМЕННАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПНЕВМОУДАРНЫХ СТАНКОВ
Таблица 3.23
Станок Диаметр долота, мм Производительность станка (м/смену) при крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова
8-10 10—12 12—14 | 14—16 16—18
П-31 с пневмоударником М-1900 105 26 21 16 13 9,4
СБМК-5 с пневмоударником М-1900УК 105 27 22 14 13 8,1
«Урал-64> с пневмоударником М-32К НБС-5 с пневмо- ударником М-32К 155 24 20 16 14 10,2
155 — — 25 21 —
111
3.4.5. ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ СТАНКОВ С ПОГРУЖНЫМИ ПНЕВМОУДАРНИКАМИ НА КАРЬЕРАХ НЕРУДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
(по Ю. Д. Буянову, Л. М. Гейману, А. П. Давидовичу)
Таблица 3.24
Карьер Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Про-тодьяконова Станок Использо-. ванне во времени, % Производительность в смену, м Годовая выработка на станок, тыс. ма
Калнциемский 8 БМК-4 70 30 79
Падисе-Паэмуруд 8 БМК-4 67 25 92
Ковровский 8-10 БМК-4 85 27 120
Жирновский 10 «Урал-61> 69 42,3 233
Шуруповский 10—12 БМК-4 75 21 156
1 Арчединский 10—12 БМК-4, СБМК-5 80 22 123
Медвежья гора 8—9 СБМК-5 90 25 140
, Гатчинский 8—10 БМК-4, СБМК-5 70 26,5 180
Бугословский 7—8 БМП-115 28 27,7 52,3
Пунане-Кунда 10-12 БМК-4 70 25 77
Восточно-Пятовский 8-10 БМК-4, СБМК-5 85 22,4 202
3.4.6. СТОЙКОСТЬ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ БУРЕНИИ ПОГРУЖНЫМИ ПНЕВМОУДАРНИКАМИ
Коэффициент крепости по* род по шкале М. М. Про» тодьяконова . ♦
Стойкость инструмента на ’ одну заточку, м .
Число заточек одного долота
Стойкость долота до полно» го износа, м .♦
4—8 8-12 12—14 14-18
15-30 10-20 8-10 1,5—5
4—5 3—4 2—3, 2-3
60—120 40-60 20-25 5-12
Глава 3.5
ТЕРМИЧЕСКОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН
3.5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Термическое бурение скважин производится главным образом в породах, имеющих кремнистое основание и крепость f^,14-=-il6. Разрушение породы происходит в основном за счет термических напряжений, возникающих вследствие неравномерности нагревания во времени отдельных слоев и за счет изменения структуры кварца под воздействием горячих газов, образующихся в результате сгорания топлива и истекающих из сопла с большой скоростью.
Для бурения применяют горелку реактивного типа, в которую подают смесь, горючего, состоящего из кислорода и керосина. Охлаждается горелка водой, ко- ’ торая под воздействием высоких температур переходит в пар, выносящий на поверхность продукты разрушения породы.
Расход воды для охлаждения камеры сгорания и окружающей породы составляет около 4 м3/ч. Вода, топливо и кислород поступают в камеру сгорания через стальную трубу, шарнирно закрепленную на машине и вращающуюся со скоростью от 6 до 40 об/мин. Длина трубы зависит от глубины скважины. Внутри
112
трубы проложены отдельные трубки для подачи топлива и кислорода; вода по* ступает через оставшееся свободное пространство трубы.
Скорость подачи трубы с форсункой к забою регулируется в зависимости от разрушаемости породы. Горелка находится от дна скважины на расстоянии 100—125 мм. Стенки скважины имеют неровную поверхность, диаметр скважины^ 165—360 мц, в некоторых случаях — 510 мм. Следовательно, к достоинствам термического бурения относится возможность расширения скважин в необходимых местах для увеличения их вместимости при заряжании ВВ.
3.5.2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКОВ ОГНЕВОГО БУРЕНИЯ
Таблица 3.25
Показатели СБО-20 СБО-40 воздушный СБО-5 воздушный*
кислородный воздушный
Глубина бурения, м 20 20 37 16
Диаметр скважины, мм 180-220 180—220 220—240 180
Диаметр расширения, мм До 500 До 500 До 600 До 350
Скорость бурения железных кварци- 12-15 6—7 5,5 6,3
тов, м/ч Скорость разбуривания «котла>, м/ч
25-30 20—25 20—25 25—30
Расход, м3/ч:
дизельного топлива или керосина 150 83 148 82
кислорода 350 —— —
сжатого воздуха — 1000 1800 1000
воды 1,0 1,0 1,5 1,0
Общая установленная мощность элек- 111 111 432 217
тродвигателя, кВт
Тип компрессора (число компрессоров) ДК-9(2) или ВК-11(1) ВК-13 ДК-9(2> или ВК-И(1>
Производительность, м3/ч 18 30 18
Давление, кгс/см2 —• 6 12 6
Размеры станка в рабочем положении, м:
длина 8,25 8,25 9,00 11,00*
ширина 5 5 5 5
высота 24,15 24,15 24,15 18,50*
Масса станка, т 43 43 45 25
• На пневмоколесном шасси КрАЗ-219.
3.5.3. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ СТАНКА ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ СБТМ-20
Глубина бурения, м............................ До 20
Диаметр скважин, мм........................... 220—250
Диаметр котлового расширения, мм ... . До 500
Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Прото дьяконова ................................... 16и выше
Скорость подачи рабочего органа, м/ч . . . . 6,64—66,4
Частота вращения рабочего органа, об/мин . . 25,4
8 Заказ № 1913 113
Расход рабочих компонентов:
горючего (керосина, солярового масла), кг/ч
воздуху м3/ч...............................
воды, м3/ч . ............................
Энергия единичного удара рабочего органа, кгс-м Способ удаления буровой мелочи ................
Подводимое напряжение, В.......................
Суммарная установленная мощность, кВт . Основные размеры, мм: длина .........................................
ширина ....................................
высота.....................................
Масса станка, .................................
Вместимость бака:
для воды,, м3..............................
для горючего, л............................
Тип компрессора................................
100
1500
Парогазовой смесью 380 364
10 740 5740 25 060 60
10 2000 вк-и
3.5.4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРМОБУРА ТВК-27М ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ В НЕГАБАРИТАХ
« ПОДОШВЕ УСТУПОВ
Диаметр, мм . ......................................... 27
Длина, мм......................... . 1250
Глубина бурения, мм.................................. 1100
Объем камеры сгорания, см3............................. 36
Диаметр критического сечения сопла,, мм . . . 5,75
Давление компонентов топлива, кгс/см2:
воздуха........................................... 5—7
бензина.................................... 5—7
кислорода . ............................ 8—10
Расход компонентов топлива: воздуха, м3/ч.................................. 90—<110
бензина, кг/ч................................... 3,4—4
кислорода, м3/ч............................ 1,2—1,5
Масса термобура без шлангов, кг...................... 2,5
3.5.5. СЕБЕСТОИМОСТЬ БУРЕНИЯ ОДНОГО ШПУРА ПЕРФОРАТОРНЫМ И ТЕРМИЧЕСКИМ СПОСОБАМИ {не П. А. Палию, Ю. Е. Владиславлеву и др.)
Таблица 3.26
Статья расхода Перфораторное бурение Термические бурение
расход на 1 м шпура, кг стоимость единицы, руб. себестоимость бурения 1 м шпура, руб. расход на 1 м шпура, ма стоимость единицы, руб. себестоимость бурения 1 шпура, руб.
Основная заработная плата —• — 0,1263 — — 0,1263
Начисления на заработную плату, <6%J —— — 0,0076 МВ •— 0,0076
Сталь буровая, кг 0,016 0,2346 0,0376 —
Твердый сплав, кг 0,0035 17,2 0,0602 — — —
114
Продолжение табл. 3.26
Статья расхода Перфораторное бурение Термическое бурение
расход на 1 м шпура, кг СТОИМОСТЬ единицы, руб. себестоимость бурения 1 м шпура, руб. расход на 1 м шпура, ма стоимость единицы, руб. себестоимость бурения 1 м шпура, руб.
Абразивные круги, кг Сжатый воздух, м3 Кислород, м3 Бензин, кг 0,011 25 0,8 0,0169 0,0088 0,4225 15 0,16 0,45 0,0169 0,0717 0,052 0,2535 0,0115 0,0234
3.5.6. ПРИМЕРНЫЕ СКОРОСТИ ТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ ПО РАЗЛИЧНЫМ ПОРОДАМ, м/ч
Конгломерат .................
Бедные гематитовые руды Глиносодержащие железные руды Неокисленные железные руды . Очень бедные магнетитовые руды Диоритовые дайки .... Сирицитовые дайки .
. 6,0
. 5,1
> 12
, 15 . 4,8 . 3,6
. 2.7
3.5.7. ТЕХНОЛОГИЯ КОМБИНИРОВАННОГО БУРЕНИЯ
СКВАЖИН
В Криворожском бассейне проводятся работы по комбинированной технологии (бурение скважин механическим,, а расширение скважин — термическим способами) бурения и расширения скважин в породах средней термобуримости в труднотермобуримых (карбонатно-силикатно-магнетитовые роговики).
Комбинированная технология позволяет уменьшить объем механического бурения на 25—30%* увеличить выход горной массы с 1 м скважины на 30—40% и значительно расширить область применения термического способа разрушения крепких горных пород.
Эффективность комбинированной технологии бурения и расширения скважин
в карбонатно-силикатно-магнетитовых ИнГОКа: роговиках Бурение скважин подтверждается данным» Комбинированный способ бу-
станком рения и расши-
СБШ-250 рения скважин
Общее число скважин в блоке 86 62
Общая глубина скважин, м 1596 1164
Диаметр скважины, мм . Средний диаметр котлового 250 250
расширения, мм ... Расстояние, м: —- 33{6
между скважинами . 6 8
между рядами .... 7 8,5
Средняя производительность станка: при бурении СБШ-250, м/сме-
ну ♦ . . при расширении СБО, сква- 18,8 18,8
жин/смену ...... еа 4
8*
115
Время обуривания блоков, смен
Выход горной массы с 1 м скважины, м3 .
Стоимостть обуривания 1 м3 горной массы, руб. •
Бурение Комбинирован-
скважин ный способ бу-
станком рения и расши-
СБШ-250 рения скважин
85 62
32,3 44,2
0,495 0,438
3.5.8. СРАВНИТЕЛЬНАЯ СМЕННАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БУРОВЫХ СТАНКОВ НА КАРЬЕРАХ НЕРУДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
<по данным ВНИИНеруда)
Таблица 3.27
Способ бурения Станок Диаметр скважины, мм Производительность станка (м) при коэффи« циенте крепости породы по шкале М. М. Протодьяконова
До 4 4-6 6-8 8-12 12—16 16-26
Шнековый • СВБ-2 150 100 50 30 — — —
БС-110-25 (БСН) ПО 60 25 — — — —
Шарошечный БСВ-3 214 — 65 55 45 — —
СБШ-200 214 -— 75 55 35 —
СВБК-200 190 — 50 40 30 — —
БТС-2 145 — 55 45 35 — —
БСШ-2М 214 — — 50 40 30 •—
БСШ-1М 190 — — 50 40 30 —
Ударно-вра- СБМК-5 105 — 35 25 18 15
щательный БМК-4 105 — — 30 22 16 14
П-31 105 — 30 22 16 14
БМП-115 НО — — 30 25 18 —
«Урал-64» 150 — — 35 30 20 13
П-24 105 — — — 50 30 13
Огневой СБО-2 240 —• — — 25 30 35
116
3.5.9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ БУРОВЫХ СТАНКОВ НА РУДНЫХ КАРЬЕРАХ
Таблица 3.28
Показатели ссгок Карьеры
Михайловского ГОК Ковдорского ГОК Ждановский рудник комбината Печенга-никель
Применяемые буровые СБШ-250, СБШ-250, СБШ-250, СБШ-250МН.
станки СБШ-250МН СБШ-250МН, СБШ-250МН БАШ-320,
СБО-160/20, СБТМ 20 СБШ-320
Объем бурения скважин, тыс. м*:
шарошечное бурение 1073,1 301,2 256,1 385,3
огневое бурение — 19004 — —
Сменная производительность, м:
шарошечное бурение 61,8 39 и 58 86,5 26,5
огневое бурение — 10 и 11,6 —
Средняя стойкость долота, м 185 99,2 220 107,6
Использование календарного времени, %:
шарошечное бурение 0,53 0,26 0,53 0,48
огневое бурение —- 0,27 — —
Себестоимость бурения 1 м скважины, руб.:
шарошечное бурение 4,56 8,72 13,92 9,33
огневое бурение — 23,25 — —
Удельный расход ВВ, кг/м* 0,683 0,799 0,835
Выход горной массы с 1 м скважины, м3 36,5 28,5 34,9 —
в том числе:
шарошечное бурение 36,5 23,6 34,9 34,9
термическое бурение — 40,5 — —
117
Глава 3.6.
ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫЕ СЕТИ
3.6.1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ СЕТЕЙ1
В электровзрывных сетях применяют три основных вида соединений:1 после* довательно^, параллельное (пучковое и ступенчатое) и смешанное.
Общее сопротивление электровзрывной сети при последовательном соедине-
Рис. 3.5. Последовательное соединение электровзрывной сети:
/—электродетонаторы; 2 —провода в скважине; 3^-линейные провода; 4 — магистральные провода; 5 — рубильник
Яобщ ж Ям+ Яс + 4” Гд) > Ом, (3.5)
где Ям — сопротивление магистрали, Ом; Яс — сопротивление соединительных проводов, Ом; п — число электродетонаторов; гк — сопротивление одной пары кон* цевых проводов, Ом; гд — сопротивление одного электродетонатора, Ом.
Величина тока, проходящего через каждый электро детонатор при условии примерно равного их сопротивления,
= /общ = “5 > к* (3*6)
Кобщ
где /общ.— общая величина тока в сети, А; [/ — напряжение в месте присоединения магистрали к источнику тока,,, В.
Достоинство последовательного соединения — простота и возможность применения источников тока малой мощности.
Недостаток — невысокая надежность, так как при обрыве сети или преждевременном взрыве электродетонатора неизбежен отказ всей серии или части электродетонаторов.
Схема параллельно-пучкового соединения (рис. 3.6) характеризуется тем, что концевые провода собираются в два пучка, подключенных к магистрали.
Рекомендуется принимать сопротивление всех ветвей одинаковым. При этом!
/?общ = /?м+ , Ом; (3.7)
1 См. Энциклопедический справочник «Горное взрывания зарядов на открытых разработках, гортехиздат, I960.
118
дело», т, X (инж. И. Е. Ситников «Способу условия их применениях Приборы») М.» Гео-
Рис. 3.6. Параллельно-пучковое соединение электровзр.ывной сети:
1 — электродетонаторы; 2 —концевые провода; 3 — магистральные провода
При взрывании от конденсаторных машинок сопротивление взрывной сети не должно превышать:
^пр
Яобщ п2 > Ом,
(3.9)
где /?пр— предельное сопротивление сети для данного типа машинок.
Достоинство — простота исполнения.
Параллельно-ступенчатое соединение (рис. 3*.7) характеризуется тем, что концевые провода в разных точках присоединяются к соединительным,. Так как .напряжение в точке каждого последующего электродетонатора уменьшается, через электродетонаторы проходят токи разной величины, точные значения которых определить сложно. Приближенно:
сопротивление всей сети
/?0бщ = /?м+ "V- + Ом; (3.10)
Рис. 3.7. Параллельно-ступенчатое соединение:
/ — соединительные провода;’2 — концевые провода
ток в электродетонаторе, находящемся посредине группы,
I общ &
п ”” лЛобщ ’
(ЗЛ1)
расположенном дальше от магистрали
Л)бЩ < U д. л л/?общ
(3.12)
119
расположенном ближе к магистрали
• \ Iобщ а
X5* п » А. И и/?общ
(3.13)
Параллельно-ступенчатое соединение просто по выполнению* но требует более мощных источников тока и расчет его более сложен.
Параллельно-последовательное соединение (рис. 3.8) характеризуется параллельным соединением электродетонаторов в группе и последовательным соединением групп.
Рис. 3.9. Однопроводная схема электровзрывной сети:
1 — электродетонаторы; 2 — концевые провода; 3 соединительные провода
Рис. 3.8. Параллельно-последовательная электровзрывная сеть, дублированная детонирующим шнуром:
1 — заряды ВВ; 2 — электродетонаторы;
3 — электровзрывная сеть; 4 — детонирую, щий шнур
Общее сопротивление сети при равенстве сопротивлений всех групп электродетонаторов
/?общ —" /?м 4" Лс *4” > Ом ,
п
(3.14)
где /и— число групп электродетонаторов; п —число электродетонаторов в группе.
Величина тока для одного электродетонатора определяется по формуле (3.8).
Часто употребляют параллельно-последовательную схему с двумя параллельно включенными в каждой группе электродетонаторами. Применение этой схемы в сочетании с соединением зарядов Дш обеспечивает безотказность взрывания даже при наличии в сети электродетонаторов со скрытыми дефектами.
При взрывании от конденсаторных взрывных машинок сопротивление такой сети должно составлять
ЯобщХ • Ом-
(3.15)
К параллельно-последовательному соединению относят «однопроводную» схему (рис. 3.9), при которой в месте присоединения концевых проводов часть тока идет через электродетонатор, а часть — через продолжение соединительного провода, расположенного на поверхности.
Ток протекает через сеть до тех пор, пока не будут разъединены соединительные провода,, вследствие чего устраняется возможность отказа зарядов из-за разрыва сети взрывом электродетонатора большой чувствительности.
120
При последовательно-параллельном соединении (рис, 3.10) электродетонато-* ры соединяют в группы последовательно, а группы между собой — параллельно. Формулы для расчета сети при оди-
наковом сопротивлении групп
+ , о».
т
(3.16)
где Rc и п определяются для одной ветви
/д = -^«а = ^—, А. (3.17) т mRofai
Рис. 3.10. Последовательно-параллельное соединение: 1 — электродетонаторы
При взрывании больших групп заря-
дов применяют смешанные соединения, например, параллельно-последовательно пугковую схему, в которой электродетонаторы в заряде соединяют параллельно
попарно, пары электродетонаторов меж-
ду собой — последовательно, а провода от групп зарядов подключают к магистрали пучковым способом.
3.6.2. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕДНЫХ И АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОВОДОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ СЕТЕЙ
Таблица 3.29
Провода марки ПР (одножильные медные с резиновой изоляцией «’ хлопчатобумажной оплетке,i пропитанной противогнилостным; составом)
Сечение жилы, мм9 Число проволок в жиле Сопротивление провода при 20°С, Ом/км Масса провода (кг/км) марки
ПР-220 ПР-500 ПР-3000
0,75 1 24,5 —- 22 —
1 1 18,4 19 25 «ма
1,5 1 12,3 24 31 59
2,5 1 7,4 34 42 71
4 1 4,6 . 49 58 90
6 1 3,07 — 78 114
10 7 1,84 — 141 187
16 7 1,15 — 212 257
25 7 0,736 — 318 372
35 7 0,526 — 418 478
50 19 0,368' — 586 657
70 19 0,263 — 783 860
121
3.6.3. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЗРЫВНЫХ МАШИНОК
Таблица 3.30
Показатели Конденсаторная (индуктивная)
ВМК-1/35 ВМК-1/100 пмк-1 ПМК-2
Напряжений на. конденп саторе-накопителе, В 400 600 1500 1500
Номинальная емкость конденсатора-накопителя, мкФ 10 8 2 6
Допустимое сопротивление последовательной взрывной сети, Ом 160 300 400 900
Число детонаторов, взрываемых в последовательной взрывной сети 50 100 130 300
Время подачи воспламенительного импульса, мс 2—4 2—4 Не огран ичивается
Источник тока 4ндуктор
Масса машинки, кг 2,2 2,4 1,6 6
Температура воздуха, °C От—10 до +30 От—40 до+45
Опытная конденсаторная ВМК-500 Конденсаторная (батарейная)
БКВМ-1/30 КВП-1/1004 СВМ-1 БВП-1-70 ПИВ-100
3000 120 600 230 1000 600
20 120 10 800 2 10
2050 90 380 150 210 320
800 30 100 30 70 100
3 2—4 2—4 Не ограничивается 4 2—4
Сухая батарея на 120 В Три сухих элемента «Сатурн» Сухая батарея на 230 В Два сухих элемента «Сатурн» Три сухих элемента «Сатурн»
6,5 1,9 1,9 5,5 1,5 2,7
От-40 ДО+50 От—10 до+30 От—15 до +35 От —10 до+40 От—10 ДО+30
Таблица 3.31
Провода .алюминиевые одножильные; марок АПРс резиновой (изоляцией в хлопчатобумажной оплетке и АПВ с винилитовой изоляцией
Сечение жила, мм3 Число проволок в жиле Сопротивление провода при 20 °C, Ом/км Масса провода (кг/км) марки
фиктивное (по меди) действительное (по алюминию) АПР-500 АПВ-бОО
1,5 2,25 1 12,3 —_ - —
2,5 3,75 1 7,4 27 23
4 6 1 4,6 34 30
6 9 1 3,07 42 38
10 15 7 1,84 78 64
16 24 7 1,15 115 89
25 37,5 7 0,736 164 132
35 52,5 19 0,526 203 168
50 75 19 0,368 276 234
70 105,5 19 0,268 351 303
Таблица 3.32
Провода* марки ЦВ-500 (одножильные медные с винилитовой изоляцией)
Сечение жила, мм9 Число проволок в жиле Сопротивление провода при 20 °C, Ом/км Масса, кг/км
0,75 1 24,5 16
1 1 18,4 19
1,5 1 12,3 24
2,5 1 7,4 38
4 1 4,5 54
6 1 3,07 74
Глава 3.7
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И РАСЧЕТЫ ЗАРЯДОВ ВВ
3.7.1. ФОРМЫ И СПОСОБЫ ЗАЛОЖЕНИЯ, ПОСТРОЕНИЯ И ВЗРЫВА ЗАРЯДОВ ВВ
Формы зарядов:
сосредоточенный — форма шара, куба, цилиндра или прямоугольного парад* лелепипеда при высоте (длине), не превышающей ‘ двух диаметров или сторон основания;
удлиненный — форма цилиндра или прямоугольного параллелепипеда, высота которого значительно превышает диаметр или сторону основания (более чем в пять раз);
фигурный — более сложная форма заряда.
Способы заложения зарядов ВВ:
наружные или накладные, помещаемые на поверхности объекта;
внутренние, размещаемые внутри взрываемого объекта (в шпуре, скважине, камере).
123
Построение зарядов:
сплошные или непрерывные, — заряд представляет собой одну сплошную массу ВВ;
прерывные, или рассредоточенные, — отдельные части заряда разобщены между собой промежутками воздуха или иной среды (дерево, забойка из песка, глины и пр.).
Способ взрыва — мгновенный или короткозамедленный. Последний обеспе* чивает лучшие показатели взрывных работ.
3.7.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАРЯДОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ
ИХ ДЕЙСТВИЯ
1. Заряд нормального действия (рис. 3.11» а)
си 6 6
Рис. 3.11. Воронка действия заряда
Л = -^ = 1. (3.18)
: 2. Заряд усиленного действия (рис. 3.11, в)
ПвТГ>1; (3.19)
W
3. Заряд уменьшенного действия (рис. 3.11, б) n = (3.20)
где п —показатель действия взрыва; г —радиус воронки взрыва; иллиния наименьшего сопротивления (л. н. с.).
Объем взорванной породы в пределах конуса разрыхления V « w3.
3.7.3. ФОРМУЛА ОБЩЕГО ВИДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЗАРЯДА
Q«/(n)gw3, кг, (3.21)
где f(n) — функция показателя действия взрыва; q — удельный расход ВВ на 1 м3 объема воронки заряда нормального действия.
3.7.4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ РАСПОЛОЖЕНИЯ И ВЕЛИЧИНЫ
ЗАРЯДОВ ПРИ ШПУРОВОМ СПОСОБЕ
w== (0,5 -+ 0,8)//; (3.22)
а» (1,0-ь 1,5)w; (3.23)
Q = £w3,
где Н — высота уступа, м; а — расстояние между шпурами, м; k — количество ВВ, необходимого для разрушения 1 м3 породы в зависимости от его силы и крепости породы (удельный расход взрывчатого вещества).
124
3.7.5. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ
(по данным Союзвзрывпрома)
Расчетная линия сопротивления по подошве уступа (р. л. с.) для скважи» первого ряда
. м_ (3 м>
2mqH
где р — количество ВВ, размещающегося в 1 м скважины;
/7==7,85^зД, кг,
d — действительный диаметр скважины, дм; А — плотность заряжания ВВ в скважине, кг/дм3; т — относительное расстояние между скважинами, принимаемое* от 0„9 до J,4 (в отдельных случаях может быть менее 0,9 или достигать 1,6) F меньшее значение принимают для трудновзрываемых пород, большее — для лег-ковзрываемых; /у •—действительный расход ВВ, кг/м3; Н — высота уступа, м;. /скв — глубина скважины с учетом перебура, м.
Абсолютное расстояние между скважинами
a&mw, м. (3.25)
При многорядном расположении скважин, взрываемых одновременно, расстояния между скважинами во втором и последующих рядах равны расстоянию* между скважинами первого ряда. Расстояние между рядами скважин принимается равным 0,85 w. Скважины располагают в шахматном порядке.
Вычисленная по формуле (3.24) величина w должна удовлетворять условию:
w >//ctga4-B,
где a — угол откоса уступа, градус; В — минимальное безопасное расстояние до верхней бровки уступ д, принимаемое не менее 3 м при работе станков ударноканатного бурения.
Если это условие не соблюдено, то сопротивление по подошве определяете» по формуле
» Нetga-f- В, м. (3.26)
Новый диаметр скважины d\ при одном и том же значении определяется из» соотношения
(3.27> w V^1зар
Если полученное значение di настолько велико, что бурение таких скважин при имеющемся оборудовании невозможно, то определяется новое относительное расстояние т\ по формуле
(3'я>
где р —масса заряда в 1 м скважины диаметром d* которая может быть пробурена имеющимся оборудованием, кг; /Заб—длина забойки, равна 0,75 w. Значение тх должно составлять не менее 0,5. В подобных случаях величина перебура,, приведенная в табл. 3.47, должна быть увеличена на 50—75%.
Масса заряда в скважине
Q^qwaH, кг. (3.29)
Если физическая величина q неизвестна, то приближенно
Q^OJkwaH, кг, (3.30)
где k — принимается по данным п. 3.8.5.
125
3.7.6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКЕ НА ОСНОВЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПРИНЦИПА
(по Г. П. Демидюку)
Энергетический принцип заключается в сопоставлении запаса энергии зарядов ВВ с энергоемкостью заданных разрушений и перемещений породы для расчета всех элементов расположения зарядов в массиве горной породы (рис. 3.12).
Исходные параметры проектирования и расчета скважинных зарядов и их расположения:
1. Диаметр заряда d, определяющий объем зарядной полости (При использовании сыпучих и текучих В В равен диаметру скважины).
2. Объемная концентрация энергии заряда ВВ, равная произведению удельной энергии ВВ А, Мкал/кг, на его плотность заряжания Q, кг/дм3. К. П. Д. взрыва, зависящий от состава продуктов детонации, неодинаков для различных ВВ, поэтому оценка энергии ВВ производится не по теплоте взрыва, а по полной идеальной работе взрыва (обычно приводится в справочниках).
А0 = Ар, Мкал/дм3. (3.31)
Энергия скважинного заряда определенной длины исчисляется из запаса энергии на единицу длины заряда за-
’Рис. 3.12. Схема расположения зарядов в данного диаметра.
массиве горной породы 2. Удельная энергоемкость разруше-
ния горной породы взрывом Ар зависит от прочностных свойств породц, ее вязкости,, трещиноватости и определяется для условий образования взрывом открытой воронки радиусом г, равным глубине заложения центра заряда (его л. н. c.=w). Когда показатель действия взрыва л=г/а/=1, то Ар учитывает затраты энергии на все формы работы.взрыва (отрыв к дробление породы, ее отбрасывание, воздушная ударная волна и сейсмическое действие взрыва). Значения Ар в единицах полной идеальной работы взрыва приведены в табл. 3.33, в которой обобщены многочисленные нормативные данные. Отнесение породы к той или иной группе производится по коэффициенту
Таблица 3.33
Группа пород Характеристика пород Коэффициент крепости Удельная энергоемкость взрывного разрушения Др, Мкал/м3
1 Мягкие 1—2 0,8
2 Средние, легковзрываемые 3—4 1,0
3 Довольно крепкие, средневзрывае-мые 5—8 М
4 Крепкие, трудновзрываемые 9—12 1,4
5 Очень крепкие, весьма трудновзрываемые 13—16 1,7
6 В высшей степени крепкие, трудновзрываемые 17-20 1,9
Примечание., Значения А р приведены в единицах тепловой энергии, перешедшей в •полную идеальную работу взрыва при
126
крепости породы f по шкале М. М. Протодьяконова и корректируется по вяз* кости и трещиноватости; при одинаковом значении f вязкость требует отнесения* к более высокой группе энергоемкости, сильная трещиноватость и мелкоблоч-ность — к группе меньшей энергоемкости.
Сопротивление (л.н.с.=пу), преодолеваемое взрывом 1 м заряда скважины, определяется по формуле
w = kd (3.32)
где w и d — в м; А0 — в Мкал/дм3; ЛР —в Мкал/м3; k —- коэффициент, завися* щий от показателя действия взрыва п и отражающий степень дробления и отброса горной массы:
п= 0„34 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
k = 48 40 36, ,1 33,6 31,4 29,7 28
При п=0,34 значение w является предельным и соответствует крупному дроблению, при п=0,5 степень дробления и ширина развала удовлетворяют обычным требованиям,, при величине п в пределах 0,6^п^1 степень дробления возрастает, а дальность отброса увеличивается до необходимой при взрывании вскрышных пород в выработанное пространство.
Линия сопротивления по подошве wa при вертикальных скважинах зависит от w и угла откоса уступа а
wn = w/sina (3.33)
н должна удовлетворять требованию
>B4-/fctga, (3.34}
sin a
где В —требуемое правилами безопасности минимальное расстояние от скважины до бровки уступа.
Глубина перебура /п при вертикальных скважинах и предельном значении w принимается равной Q,3 взрыв части заряда на расстоянии свыше 0*3 wn от подошвы уступа полезной работы не производит. При наклонных скважинах, параллельных откосу уступа, глубина перебура может быть уменьшена в следующих пределах:
а, градус • • • 90 85 30 75 70 65 60 55
/п/шп.......... 0,3 0,2 0,14 0,08 0,06 0,04 0,03 0,02
При многорядном короткозамедленном взрывании /п второго и последующих рядов,может быть уменьшена на 40—50%.
В случаях,,, когда требование формулы (3.34) не выполняется и
——<В + Н<лга, (3.35)
sin a
то преодоление сопротивления взрыву зарядов первого ряда возможно одним из трех способов:
а) увеличением диаметра нижней части скважины 1-го ряда и перебура до
величины
B + /fctga w ₽— l,22kyrA0/Ap ’
(3.36)
б) применением параллельно-сближенных зарядов в первом ряду с числом
скважин в группе: N=2 при условии 1,3d < dp < 1,4d (3.37)
и N=3 при l,6d<dp< l,75d; (3.38)
в) размещением в концентрацией энергии нижней части скважины ВВ с более высокой объемной Г В + Я ctg а уХ? —т(3.39) 0 l,22kd J '
127
Длина расширенной нижней части скважины, длина заряда в параллельно* сближенной скважине, а та$же длина части заряда из ВВ с более высокой объема ной энергией принимается равной удвоенной глубине перебура, включая и длину заряда в перебуре.
Длина скважинного заряда выше уровня подошвы уступа
А = dn п — ^заб ‘ (3• 40)
sin ОБ
Длина забойки из сыпучего материала
Азаб в • (3*41)
Длина забойки может быть сокращена до 10 диаметров устьевой части сква* жины за счет самозаклинивающейся забойки в виде трех запирающих заря* дов ВВ, расположенных в материале забойки на расстоянии 3d скважины друг от друга; запас энергии каждого запирающего заряда
Лзап = 130£р, Мкал. (3.42)
Суммарная длина заряда в скважине (включая перебур)
^з.с = s»n а + Ат — 4аб« (3.43)
При групповом взрывании скважины располагают по квадратной сетке со стороной а=ш.
Площадь сетки скважин
S*=aw = w2. (3.44)
Степень дробления породы взрывом и дальность отброса возрастают при увеличении расстояния между одновременно детонирующими зарядами в ряду и соответствующем увеличении расстояния между рядами (b—w) по правилу
w
S = kma —— = const.
km 1
При сохранении постоянства удельной энергии заряда и в случае примене* ния короткозамедленного взрывания заряда по встречнодиагональным схемам (рис. 3,13) взрыв зарядов каждого ряда происходит в шахматном порядке отно-
Рис. 3.13. Встречно-диагональная схема короткозамедленного взрывания зарядов: в — при a/w«2; б —при a’w—5; в — при а/ю=9
сительно предыдущего, а в результате соударения встречно движущихся кусков энергия их движения трансформируется в энергию дополнительного дробления, одновременно увеличивается кучность развала взорванной массы.
Запас энергии скважинного заряда ВВ составляет:
4с = (78543.Д0)/3.с, Мкал, (3.45)
128
а его масса
Q=>AC/A. (3.46)
Для обеспечения непосредственного воздействия взрыва на возможно боль* шую часть уступа по его высоте необходимо, чтобы ад ^0,5 Н. Это требование соблюдается при
d== 0,0125/7/ЛрМо- (3.47)
Для обеспечения хорошего дробления породы взрывом при прогрессивных схемах короткозамедленного взрывания необходимо располагать заряд в 4 ряда, в этом случае диаметр скважин (зарядов) определяется из учета годовой производительности карьера в частности выполнения взрывов:
(3.48) 4//ЬблИбл/С V А)
где Vr — годовой объем буровзрывных работ, м3, в массиве; Ьсл— рациональная длина взрываемого блока, м; Пб л — число блоков, взрываемых в течение года.
Удельные затраты бурения и ВВ:
уул = 73П7^— ’ м/м3 (3-49)
J /п + ///sin а
785dMc/3.c . .
Глава 3.8
РАСХОД БУРЕНИЯ И ВВ, ПОКАЗАТЕЛИ ВЗРЫВАНИЯ
3.8.1. ДЛИНА СКВАЖИНЫ (м) НА 100 м3 ПОРОДЫ (по данным Союзвзрывпрома)
Таблица 3.34
Высота уступа, м Категория крепости пород по НиР 1955 г.
IV-VI. VII—VIII IX-X XI XII XIII
7 2,26 2,55 3,12 3,66 4,10 4,25
10 1,78 1,95 2,44 2,52 2,72 3,10
15 1,35 ' 1,53 1,90 2,02 2,18 2,46
20 1,30 1,40 1,85 2,00 2,12 2,32
25 1,17 1,21 1,64 1,75 1,93. 2,10
3.8.2. ВЕЛИЧИНА ПЕРЕБУРА СКВАЖИН, м (по данным Союзвзрывпрома)
Таблица 3.35
Высота уступа, м Категория крепости пород по НиР 1955 г.
V-VII | VIII—IX | X-XI XII-XVI
' 7 0,66 0,70 0,85 1,00
10 0,70 0,85 1,00 1,25
15 • 0,85 1,00 1,25 1,50
20 1,00 1,25 1,50 1,75
25 1,25 1,50 1,75 2,00
3.8.3. ВЕЛИЧИНА ЗАБОЙКИ
’Мелкие Шпуры . Котловые шпуры . Скважинные шпуры ; Камерные заряды .
9 Заказ № 1913
. Q,,3—0,6 всей длины шпура
. 0,5—0,9 » » »
. 0,7—0,8 с. п. п.
t Не менее 1,25 л; н. с.
129
3.8.4. РАСЧЕТНЫЙ УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД АММОНИТА № 6 ЖВ
Таблица 3.36
Порода Группа пород и грунтов по СНиП Коэффициент крепости по шкале М. М. Прото-дьяконова Расход ВВ для зарядов, кг/ма
рыхления выброса
Песок I —— — 1,6—1,8
Песок плотный или влажный I—II — —— 1,2—1,3
Суглинок тяжелый II — 0,35—0,4 1,3—1,8
Глина ломовая III — 0,35—0,45 1,2—1,8
Лёсс III—IV — 0,3—0,4 0,9-1,2
Мел, выщелоченный мергель IV-V 0,8-1,0 0,2—0,4 0,9—1,2
Гипс IV 1,0-1,5 0,35—0,45 1,1—1,5
Известняк-ракушечник V—VI 1,5-2,0 0,35—0,6 1,4—1,8
Опока, мергель IV-VI 1,0—1,5 0,3—0,4 1.0—1,3
Туфы трещиноватые, плотные, тяжелая пемза Конгломерат,, брекчии на известковом и глинистом цементе V 1,5—2,0 0,35—0,5 1,2—1,5
IV-VI 2-3 0,35—0,45 1,1—1,4
Песчаники на глинистом цементе, сланец, глинистый, серицитовый мергель VI—VII 3—6 0,4—0,55 1,2—1,6
Доломит, известняк, магнезит, песчаник на известковом цементе VII—VIII 5—6 0,4—0,6 1,2—1,8
Известняк, песчаник, мра- VII—IX 6-9 0,4-0,8 1,2—2,2
мор Гранит, гранодиорит УШ-Х 6-12 0,5—0,8 1,7—2,1
Базальт, диабаз, андезит, габбро IX-XI 6—20 0,6—0,85 . 1,7—2,2
Кварцит X 12—14 0,5—0,8 1,6—2,0
Порфирит X 16—20 0,6—0,8 2,2—2,3
3.8.5. ПЕРЕВОДНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ЗАРЯДОВ ВВ ПО ИДЕАЛЬНОЙ
РАБОТЕ ВЗРЫВА; ЭТАЛОН — АММОНИТ № 6 ЖВ (по данным Междуведомственной комиссии по взрывному делу И ГД им. А. А. Скочинского)
вв а = 4т
Авв
Акватол М-15 . . . . 0,76
Граммонал А-45 . . . 0,79
Карбатол ГЛ-10В . . . 0,79
Граммонал А-8 . . . 0,,80
Аммонит скальный № 1 0,80 Аммонал скальный № 3 0,80 Алюмотол...............0,83
Гранулит АС-8 . . . 0,89
Аммонал водоустойчивый 0„90 Акватол МГ .... 0(,93 Акватол АВМ . . . 0„95
Гранулит АС-4 . . . 0,98
Аммонит № 6 ЖВ . .1,0
Граммонит 79/2.1 . . .1,0
вв й =
Авв
Граммонит 50/50В . .1,01
Ифзанит Т-80 . . . .1,08
Граммонал А-50 . . .1,08
Акватол 65/35 . . .1*10
Ифзанит Т-60 . . . .1.10
Гранулит М . . . .1,13
Игданит...............1,13
Акватол АВ . . . .1,20 Гранулотол . ... 1,20 Ифзанит Т-20 . . . .1,20
Граммонит 30/70В . .1,26
Карбатол 15Т. . . . 1,42
130
3 8.6. ПАРАМЕТРЫ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ КОМПАКТНЫЙ РАЗВАЛ ВЗОРВАННОЙ ГОРНОЙ МАССЫ (по Б. П. Боголюбову)
Таблица 3.37
Характеристика горных пород Коэффициент крепости по шкале М. М. Прото-дьяконова Высота уступа, м Отношение
w/H а/Н h'H
Легковзрывае- 4—6 5 1,0—1,1 0,8 0,1—0,12
мые 4—6 10 0,9-1,0 0,7 0,12—0,15
Средневзрывае- 7—8 5 0,9-1,0 0,7 0,14—0,15
мые 7—8 10 0,8—0,9 0,65 0,15-0,18]
7—8 15 0,75 0,6 0,2
Трудновзрывае-мые 10 10 0,7—0,8 0,5 0,18—0,22
Примечание, w — линия наименьшего сопротивления по подошве уступа, м; а — расстояние между скважинами, м; h — перебур скважины, м; // — глубина карьера.
3.8.7. ПОКАЗАТЕЛИ ОДНОВРЕМЕННОГО ВЗРЫВАНИЯ ЗАРЯДОВ В СКВАЖИНАХ, ПРОБУРЕННЫХ НА ВЫСОТУ ДВУХ УСТУПОВ НА КАРЬЕРАХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ КОМБИНАТОВ
Таблица 3.38
Карьер Коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконов а Число скважин Суммарная высота уступов, м Расстояние между рядами скважин, м Расстояние между скважинами в ряду, м Величина перебура, м
цгок 6—10 56 37* 8,2 8,5 3
6—12 133 30 9,5 8,0 3
ИнГОК 6—12 105 24 9,0 9,0 2
6—12 66 25 9,0 9,0 2
6—12 161 20 9,0 9,0 2
8—12 119 23 10,0 11,0 3
Продолжение табл. 3.38
Карьер Величина заряда скважин, кг Число рядов скважин Общее количество ВВ, кг Взорванный объем горной массы, и3 Удельный расход ВВ, кг/м8 Выход руды с 1 м скважины, м3
цгок 1080 6 60 700 144 300 0,42 64,5
908 5 120 800 303 000 0,40 69,1
ИнГОК 1050 5 110 000 204 000 0,538 74,8
1170 3 77 400 133 500 0,578 75,0
700 9 113 000 261 000 0,433 73,7
1050 6 125 000 301 000 0,416 97,3
* Одновременный взрыв на высоту трех уступов.
9
131
3.8.8. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ВЗРЫВОВ ВЫСОКИХ УСТУПОВ НА КАРЬЕРЕ ЮГОКа
(по И. Н. Усик, В. Д. Сиротенко и др.)
Таблица 3.39
Показатели Номера взрывов
1 2 3 4 5 6
Коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконова ' 15-17 15—17 14—16 15-17 13—14 13—15
Высота уступа, м 29,6 28,4 28 28 22,1 27,3
Ширина подпорной стенки вдоль откоса верхнего подуступа, м 10—40 15—28 16—27 12—31 9—18 11-29
Число взрывных скважин 77 113 112 202 94 128
Расстояние между скважинами, м 7,4 7,3 7,5 7,35 8 7,7
Л. с. по подошве уступа первого 10,5 10,5 10,5— 10,5 11 10,5—
ряда, м 11 11
Число рядов скважин 3 3 3 3 3 3
Общий расход ВВ, кг 80 000 114 160 107 944 208 560 64 180 119 844
Взорвано горной массы, тыс. м3 103,84 149,68 155,84 265,21 117,78 180,67
Удельный расход ВВ, кг/м3 0,77 0,76 0,69 0,78 0,55 0,66
Выход горной массы с 1 м скважины, м3 46,6 46,7 49,9 47,2 56,5 51,6
Выход фракций крупностью 4-400 мм во взорванной горной массе, % 3,9 4,1 5,0 4,7 3,4 3,8
3.8.9. РАСЧЕТНОЕ КОЛИЧЕСТВО (ПО МАССЕ) ПОРОШКООБРАЗНОГО АММОНИТА НА 1 м СКВАЖИН РАЗНОГО ДИАМЕТРА ПО ПЛОТНОСТИ ЗАРЯЖАНИЯ Д=0,9 кг/дм3
Количество Количество
Диаметр аммонита Диаметр аммонита
скважины,, мм на 1 м скважи- скважины, мм на 1 м скважи-
ны,, кг ны,, кг
75 3,96 145 14,8.
80 4,5 150 15,8
85 5,0 160 18,1
96 5,66 170 20,3
. 95 6,4 180 22,8
100 7,0.5 190 25,4
105 8,0 200 28,2
ПО 8,6 210 31,0
.115 9,4 220 33,8
120 ЮЛ 230 36,3
125 11,0 240 40Д
130 П.,9 250 43,2
,135 12,9 260 43,0
140 13„8 270 5U
280 55,2
132
3.8.10. КОРОТКОЗАМЕДЛЕННОЕ ВЗРЫВАНИЕ
На некоторых рудниках при крепких породах и руда^, особенно при использовании автомобильного транспорта, успешно применяется короткозамедленное взрывание больших блоков на высоту двух-трех уступов одновременно. Этот метод назван взрыванием в зажатой среде. Он имеет следующие достоинства: большие промежутки времени между взрывами;, сокращение перебура скважин, во многих случаях лучшее дробление пород.
Схемы инициирования серии скважинных зарядов при многоряднбм короткозамедленном взрывании (применяемые также и при одноуступном взрывании) приведены на рис. ЗД4.
б
о---о—о--о--О--О---О/
о—-о—о—о- — о—о-— -о 2
о— о—-о—о—о—о—о 2 о—о--о О О--О-—о / О -о- - о- - о о-- о— -of
О—-о--о-О-О--О -OJ
О---о---0---О---О---О---О J
111111111111111111111111-71
S \ b b b b 'р2о f р р fj pg q 'q b b b b b-d p p p p p b b b b b b--o-d d d d d
11111 iTTT 111111111111111 q/°7pJp4pJP--o—b4q?979/° P v Ъ-d p p fap-j<\ 4 4 4 P P--O--P p p p о p p p P--O--P ' /э-о4р b. P p / p4p--q Ъ d cr b b b b- -о- -d d d d cP b
J11111111111111111. IZT 2 3 4 5 6 7 8 7 6 5
C< (\ (\ О ,0 О Q ,
/о \>Jb }o Jb < d'd'd d d d о 'b'o4©4
8
i I i li I f I iTTI
2 4 6 8 10 9 10 8 6 4
о o„ O_ о, O_ C> О Q О O_
/ 3 5 7 9 1! 9 7 5
oooooooooo
OOOOOOOOOO £4 6 8 10 12 10 8 0 9.
Рис. 3.14. Схема инициирования серии скважинных зарядов при многорядном короткозамедленном взрывании:
а — порядковые; б—с линейным горизонтальным врубом; в—с пирамидальным вертикальным врубом; г — с призматическим вертикальным врубом; д и е — с боковым врубом
По степени дробления пород при взрыве, уменьшении расхода ВВ, увеличения выхода породы с 1 м скважины предпочтительны наклонные скважины.
133
3.8.11. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОТБОЙКИ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ И НАКЛОННЫМИ СКВАЖИННЫМИ ЗАРЯДАМИ НА ГАЙСКОМ ГОКе
Таблица 3.40
Показатели Карьер № 1 Карьер № 2 По руднику
Число взрывов 87/69 55/38 142/107
Протяженность взорванных скважин, м 83091/67720 27500/22394 110591/90115
Отбито горной массы, тыс. м3 2830,4/2115,7 1027,6/784,3 3858,0/290,0’
Выход горной массы на 1 м скважины, м3 32/29 38/35 35/32
Погружено экскаваторами, тыс. м3 953,8/709,4 637,4/507,6 1591,6/1217,0
Производительность экскаваторов, м3/смену 760/690 910/750 820/710
Примечание. Над чертой — наклонные, под чертой — вертикальные скважинные заряды.
3.8.12. КОНСТРУКЦИЯ ЗАРЯДОВ ВВ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ДРОБЛЕНИЯ ПОРОДЫ
Применение современных взрывчатых веществ при традиционных методах ведения взрывных работ сопровождается значительным переизмельчением породы в ближней к заряду зоне, где одновременно диссипирует значительная часть энергии взрыва. Для получения равномерно раздробленной на мелкие куски горной породы ИГД им. А. А. Скочинского рекомендует применять разработанные им заряды с воздушными промежутками,, т. е. скважинные (шпуровые) заряды, разделенные по высоте двумя или несколькими воздушными промежутками (компенсаторами). Инициирование всех частей заряда осуществляется детонирующим шнуром.
Улучшения дробления породы достигают благодаря повышению к. п. д. взрыва путем принципиального изменения механизма передачи его энергии окружающей твердой среде. Это осуществляется на базе перераспределения энергии взрыва во времени и пространстве.
Воздушные промежутки, создаваемые в скважине* снижают начальное давление в продуктах детонации, увеличивают время их воздействия на разрушаемый горный массив, снижают диссипативные потери в ближней зоне взрыва, уменьшая возможность переизмельчения породы и увеличивая почти в 1,5 раза количество энергии* передаваемой горному массиву.
Одновременно применение зарядов с воздушными промежутками позволяет заменить мощный однократный характер нагружения горного массива многократным нагружением и повысить таким образом динамику процесса разрушения породы.
Воздушные промежутки в скважине создают с помощью специальных полиэтиленовых скважинных затворов, разработанных в ИГД им. А. А. Скочинского» 134
путем заполнения воздушных промежутков вспененным полистиролом при помощи деревянных дисков диаметром, равным диаметру скважины,, соединенных между собой деревянными стержнями или другими устройствами.
Детонирующий шнур прокладывается по всей длине скважины.
Схема скважинного заряда, рассредоточенного воздушным промежутком и распределение зарядов приведены на рис. 3.15. Воздушный промежуток может иметь место также между зарядом и укороченной забойкой.
Определение параметров такой конструкции заряда должно поизводиться с учетом физико-механических свойств пород и структурных особенностей взрываемого массива, диаметра скважины и других показателей взрывных работ.
Примерный расчет скважинных зарядов, рассредоточенных воздушными промежутками, уточняемый для оптимальных результатов опытными взрывами, следующий:
Масса заряда [определяется по формуле (3.29)]
Q = qwAH.
Рис. 3.15. Схема скважинного заряда» рассредоточенного воздушным промежутком
Таблица 3.41
Суммарная длина воздушных промежутков в скважинном заряде
Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова Суммарная длина воздушных промежутков в скважинном заряде 2 &в п , м
>10 8—10 6—8 2—6
К (0,15—0,20) /заР
К (0,20-0,25) /заР
Я (0,25—0,30) /зар
К (0,30-0,35) /заР
Примечание. К — коэффициент, учитывающий направление скважины (для вертикальных скважин К=1; для наклонных, параллельных откосу уступа, 1,2-*-1,3 при дроблении пород с f до 8 и К=1,4-Н,5 при дроблении пород с f>8).
Длина скважинного заряда
Q
^зар — р » М, (3.51)
где Р — вместимость 1 м скважины, кг ВВ.
Длина каждого воздушного промежутка определяется в зависимости от категории пород по взрываемости и диаметра скважины:
для трудновзрываемых пород
Лв,п = (8 -г- 9)d3ap, м;
для средневзрываемых пород
^в.п = (9-5- 10)б?зар, м;
для легковзрываемых пород
^в.п = (Ю 12)б/3ар, м
135
число воздушных промежутков в скважине
ЛГ=^п_.
^в.п
Масса нижней.части заряда
Q1== (0,6 н- 0,7)Q, кг. (3.52)
В случае рассредоточения вертикального скважинного заряда на три части и более, масса нижней части может быть уменьшена до 40—50% массы заряда в скважине, а в наклонных скважинах — до 30—40% массы заряда. Оставшаяся часть заряда ВВ распределяется на равные части пропорционально числу воздушных промежутков.
Применение рассредоточенных зарядов с воздушными промежутками позволяет значительно повысить степень и равномерность дробления пород (снизить выход негабаритных кусков в 2—10 раз) и уменьшить удельный расход ВВ на 15—20%. При этом производительность экскаваторов возрастает на 20—30%.
3.8.13. ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЮЖНОГО КУЗБАССА
Таблица 3.42
Показатели Категория пород по взрываемости
легко взрываемые средней взрываемости трудно-взрываемые
Диаметр скважин, мм 214 1 243 214 150 I 214
Направление скважин Вертикальные Наклонные
Расстояние между скважинами в ряду, м 10 11 6 4 5
Расстояние между рядами скважин, м 8 • 10 5 3 4
Удельный расход ВВ, кг/м3 0,210 0,210 0,6—0,65 0,87 0,93
Число воздушных промежутков в скважине глубиной 15— 20 м 1 1 2 2 2
Длина одного воздушного промежутка, м 2,0—3,5 3,0—4,0 2,0-2,5 .1,5—2,0 2,0
Масса нижней части заряда, кг 0,6—0,7 0,6-0,7 0,4—0,5 0,4 0,4
Масса заряда активной забойки, кг 5—10 8—12 8—10 5—7 8—10
Глава 3.9
ВЗРЫВЫ ДЛЯ МАССОВЫХ ОБРУШЕНИЙ И ВЗРЫВЫ НА ВЫБРОС
3.9.1. ВЗРЫВЫ ДЛЯ МАССОВЫХ ОБРУШЕНИЙ
Взрывы для массовых обрушений можно производить методом камерных зарядов.
Достоинства метода камерных зарядов: возможность создания значительного запаса взорванной породы в забое и обеспечения полной загрузки горнотранспортного оборудования; проведение основных операций взрывных работ 136
в течение короткого отрезка времени; значительное сокращение объема буровых работ ц, как следствие этого, в некоторых случаях уменьшение числа рабочих и снижение стоимости работ.
Недостатки: необходимость осуществления ряда предупредительных мер к моменту заряжания и особенно взрывания, связанных с прекращением всяких работ в карьере, выводом и защитой механизмов и агрегатов и пр.; трудность в некоторых случаях обеспечить необходимую конфигурацию уступа после взрыва и выдержать отметки подошвы его; сложность ликвидации отказавших зарядов.
Камерные заряды, закладываемые в горную породу при помощи минных штолен, целесообразно применять, если:' необходимо обрушить большие массы горных пород; высота уступа не менее (15 м и угол откоса не менее 50°; при основном взрыве степень дробления полезного ископаемого и относительная равномерность дробления взрываемой породы меньше, чем при других методах; некоторые горные породы обладают способностью раскалываться при падении и ударе о подошву уступа; горные породы сложены вертикальными слоями и линия уступа совпадает с линией простирания слоев или близка к ней; имеется достаточная площадка для расположения взорванной породы; для вывоза породы предпочтителен автотранспорт; зарядный камеры расположены на расстоянии меньшем величины л. н. с. от контакта с находящейся в глубине массива или с подстилающей более мягкой породой.
Камерные заряды нецелесообразно применять^ если: взрываемая порода представлена вертикальными (или расположенными под большим углом к горизонту) слоями, направленными перпендикулярно к линии уступа; имеются трещиноватые породы или отдельности с мягкими породами между плоскостями соприкосновения и породы с карстовыми пустотами; рельеф местности, при котором возможны две одинаковые л. н. с., направленные в разные стороны; близко расположены . сооружения; необходимо соблюдать более или менее строгую конфигурацию открытых разработок.
3.9.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЗРЫВОВ (по М. Н. Косачеву)
1. Наиболее благоприятными условиями для применения метода камерных зарядов ВВ являются: уступ с углом откоса 50—90°„ высотой от 15 м и выше и длиной по фронту, достаточной для нормальной работы зарядов, сложенный однородной монолитной породой^. На уступе должна быть достаточная рабочая площадка для размещения на ней обрушаемой горной породы.
2. Высота уступа до 50 м и крепость породы в пределах VIII—XVI категорий по классификации НиР 1955 г. не оказывают влияния на величину относительной л. н. с. В этих пределах относительная л. н. с. (отношение л. н. с. w к высоте уступа Н) может приниматься равной 0,8—0.85.
3. Величина поправки к л. н. с,, учитывающей влияние зажима,
Л'=2—(3.53)
Величина поправки к л. н. см учитывающей неоднородность взрываемой горной породы,
= (3.54)
р я
где
__ 7*1*71 + ^2^2 » • + ^nQn ,
Р ^1 + ^2 + • • • + hn
fti, ..м hn — мощность слоя породы,, м; qn — удельный расход ВВ для каждого слоя, кг/м3; v — коэффициент зажима (табл. 3.43).
Для определения величины л. н. с. с учетом влияния зажима в неоднородной взрываемой горной породе по ее крепости можно пользоваться формулой
w = 0,85/i7?p, (3.55)
137
где w — л. н. с., м; Н — высота уступа над центром заряда, м; kp — меньшая по величине из поправок на зажим к на неоднородность горной породы по крепости
Вычисленные величины поправки на зажим применительно к забоям с раз* личным углом откоса и различным превышением места расположения камерного заряда над подошвой забоя приведены в табл. 3i55.
Таблица 3.43
Поправка к л. н. с. на зажим (2—у v ) при превышении заряда
Угол откоса над подошво! уступа, м
уступа, градус ----------------------------------------------------------------
0,0 0,1 1 0,2 0,3 I 1 °-* 0,5
90 0,91 0,93 0,95 0,97 0,98 0,99
85 0,93 0,95 0,97 0,98 0,99 0,99
80 0,95 0.96 0,98 0,98 0,99 1,00
75 0,96 0,98 0,99 0,99 1,00 1,00
70 0,89 0,99 0,99 1,00 1,00 1,00
65 0,99 0,99 1,00 1,00 1,00 1,00
60 0,99 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
55 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
При проектировании массового взрыва для определения величины л. н. с. надо принять меньшую из двух поправок, получающихся в результате подсчета по двум вышеприведенным формулам.
Таблица 3.44
Категория пород по НиР 1955 г. Расход ВВ (кг/м3) по данным
Союзвзрывпрома практики
от | До | средний
VIII 0,43 0,42 0,63 0,55
IX 0,48 0,55 0,69 0,63
X 0,53 0,54 0,77 0,66
XI 0,58 0,54 0,78 0,67
XII 0,65 0,59 0,80 0,70
XIII 0,73 0,68 0,80 0,73
XIV 0,78 0,67 0,77 0,72
XV 0,85 0,76 0,91 0,84
XVI 1,05 0,96 1,17 1,02
4. Для расчета величины одиночно действующего камерного * заряда ВВ можно пользоваться формулой
Ь=^^3,кг, (3.56)
где q — удельный расход ВВ (см. табл. 3.36); k — переводной коэффициент (см. раздел 3.8.5).
При необходимости определения величины одиночно действующего камерного заряда, также достаточно для преодоления зажима, можно пользоваться формулой
L = qvkw\ (3.57)
где v — коэффициент зажима (см. табл. 3.43).
138
Для зарядов, действующих совместно, рекомендуются формулы, учитываю* щие расстояние между зарядами:
для зарядов, не рассчитываемых на преодоление зажима,
L — qkw3m, (3.58)
где т — относительное расстояние между зарядами;
для зарядов, рассчитываемых на преодоление зажима,
L = vqkw3m. (3.59)
5. Относительное расстояние между совместно действующими камерными зарядами не зависит от высоты уступа, а также от крепости горной породы и может приниматься в пределах 0,8—.1,2. За нормальное расстояние а между соседними совокупно действующими камерными зарядами обрушения в практике взрывных работ принимают расстояние, равное л. н. с., т. е. a—w, и, следовательно, нормальное относительное расстояние между зарядами равно 1, т. е.
а
/и = ^- = 1. (3.60)
w
В ряде случаев относительное расстояние между зарядами можно принимать равным 1,1.
3.9.3. ВЗРЫВЫ НА ВЫБРОС
Взрывы на выброс принимают для образования выемок, траншей, котлованов, каналов, канав, а также при вскрытии месторождений полезных ископаемых.
Двусторонний выброс породы на обе стороны выемки производится взрыванием одного или нескольких зарядов (в зависимости от заданной ширины выемки), заложенных вдоль оси выемки.
Объем выброса, чистота выемки и глубина заложения зарядов зависят от показателя действия взрыва п. Чем больше значение п, тем меньше взорванной породы падает обратно в выемку и тем выше могут быть подняты заряды по отношению ко дну выемки.
Для образования выемок заданного профиля показатель п, число рядов зарядов, расстояние между зарядами и между рядами определяют графически с таким расчетом, чтобы теоретическая воронка по возможности соответствовала заданному профилю выемки.
Расчетная линия сопротивления w заряда выброса принимается равной расстоянию от намеченного центра заряда до обнаженной поверхности до нормали (л. н. с.).
Расстояние между зарядами
a = 0,5w(n+1), (3.61)
при условии, что w равно не менее 1,5 м.
Расстояние между рядами зарядов b принимают равным а, т. е. расстоянию между зарядами в ряду.
Величину заряда выброса рассчитывают по формуле М. М. Борескова:
Q « £'w3(0,4 + 0,6п3), (3.62)
где kf — расчетный удельный расход ВВ, зависящий от свойств ВВ и взрываемой породы (см. табл. 3.36); w— расчетная линия сопротивления (р.л.с.), равная л. н. с.„ м.
При w более 25 м в формулу (3.62) вводят поправку k', равную 1/ г Zo где w — фактически р. л. с.
Заряды в этом случае рассчитывают по формуле :
Q = Z>'w3(0,4 + 0,6n3) T/CjL. (3.63)
Значения 0,4 + 0,6 п3 при п=1+-3:
139
п . . t 1
0,4+0,6n3 1
1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5
1,57 2,43 3,62 5,2 7,23 9,78
Значения
при w=304-50:
2,75 13,1
12,9 16,6
w.............. 30 35 40
1/.^. .... 1,09 1,18 1,27
г 25
45
1,34
Во всех породах^ кроме глин и суглинков, при значениях до бину воронки (траншеи) определяют по формуле
/ = 0,35w(2n— 1),
где / — видимая глубина воронки, м.
В скальных породах при n>2 I принимают равной р. л. с.
В глинистых и суглинистых породах
/ = 0,45w(2n — 1).
50
1,41
2 видимую глу-
(3.64)
(3.65)
При трехрядном расположении зарядов и одновременном их взрывании значение п для зарядов среднего ряда принимают на 0,5 больше, чем для зарядов крайних рядов.
Направленный (в одну сторону) выброс осуществляется взрывом не менее двух рядов зарядов. Показатель действия взрыва зарядов того ряда, который наиболее удален от стороны направления выброса, должен быть больше на ОД показателя действия взрыва зарядов другого ряда.
Направленный выброс может быть произведен и разновременным взрывом зарядов, причем первыми взрывают заряды ближайшего к направлению выброса ряда.
При взрывах с направленным выбросом до 70% породы может быть удалено в заданном направлении.
Время замедления зависит от величины шипи практически при замедленном взрывании его берут равным 2—4 с, а при коротксзамедленном взрывании определяют по формуле
t = kKw, (3.66)
где kK — коэффициент, зависящий от крепости и свойств породы; для монолитных, крепких и слаботрещиноватых пород £к = 3, для мягких, средних и трещиноватых пород kK = 6.
3.9.4. РАСХОД АММОНИТА ПРИ ВЗРЫВЕ НА ВЫБРОС, т НА 1000 м3 ПОРОДЫ ПРИ Л. Н С.=3—25 м
(по данным Союзвзрывпрома)
Таблица 3.45
п Категория крепости пород по СНиП-V
I—II III—V | VI—XI
1,25 2,9 3,5 4,0
1,5 2,6 3,25 3,7
1,75 2,5 3,15 3,5
2,0 2,2 2,76 3,2
2,25 2,2 3,25 3,6
2,5 2,2 3,6 3,9
2,75 2,2 4,05 4,1
3,0 2,2 4,55 4,5
140
Расстояние между рядами зарядов при направленном выбросе должно соответствовать следующим условиям: \
р. л. с. каждого заряда, взрываемого с замедлен\ем, должна быть перпендикулярна к обнаженной поверхности, образуемой взрйром зарядов предыдущего ряда; \
р. л. с. должна быть не больше., чем расстояние от центра заряда до свободной поверхности по вертикали^
По исследованиям ИГД им. А. А. Скочинского, при взрывах на выброс в ряде случаев целесообразно образовывать над зарядами воздушные полости (компенсаторы). В этом случае изменяется механизм действия взр/ива, сокращается расход ВВ, увеличивается объем выброса. Производить такие взрывы необходимо по инструкциям ИГД им. А. А. Скочинского.
3.9.5. ЭФФЕКТИВНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ЗАРЯДА ПРИ ВЗРЫВАХ НА ВЫБРОС
Для увеличения полезной работы при взрывах на выброс требуется максимально увеличить долю энергии взрыва, переходящую в кинетическую энергию движения грунта. С этой целью в ИГД им. А. А. Скочинского были разработаны
заряды с воздушными полостями, при которых взрывчатое вещество должно
быть отделено от стенок зарядной полости воздушным зазором (рис. 3.16).
При взрыве заряда в воздушной полости за счет свободного расширения продуктов детонация удается, с одной стороны, на два порядка снизить начальное давление, а с другой — за счет отраженных ударных волн от стенок зарядной полости и охлопывания их в центре осуществить процесс многократного ускорения среды. При взрыве зарядов с воздушными полостями за счет изменения механизма передачи энергии взрыва окружающей среде, грунту сообщается при-
мерно в 1,7 раза больше энергии, чем-
При взрыве обычного заряда, что позво- Рис. 3.16. Конструкция заряда при взрыве ляет увеличить объем выброса и сокра- на выброс тить удельный расход ВВ на 20—30%.
Масса заряда с воздушной полостью рассчитывается по общепринятой формуле М. М. Борескова с уменьшением ее величины на 25%:
(3.67)
Q = 0,75^(0,4 4- 0,6пЗ).
Высокая эффективность применения зарядов с воздушными полостями в глинах и суглинках достигается при показателе зарядной полости (отношении объема зарядной камеры к объему заряда), равном 2—3.
3.9.6. ВЗРЫВЫ НА СБРОС
Взрыв на сброс производят, когда по условиям рельефа местности имеется возможность сбросить породу ниже отметок заложения зарядов. Заряды сброса располагают в один или два ряда в горизонтальной плоскости. Место расположения зарядов первого ряда выбирают из расчета равенства радиусов действия взрывов до свободных поверхностей по вертикали. Заряды Bjoporo ряда располагают исходя из условий равенства кратчайших расстояний от центра заряда до земной поверхности и до поверхности, образованной взрывом заряда первого ряда.
Показатель действия взрыва заряда п в зависимости от конфигурации массива, требуемых размеров выемки, дальности разброса породы принимают от 1 до
141
1,5. Значение п для зарядов второго ряда должно быть на 0„25—0,5 больше, чем для зарядов первого ряда. При расположении зарядов в два и три ряда по высоте массива расстояния м^жду рядами зарядов по высоте принимают в зависимости от крепости породь/ от 1,3 до 1,4 w.
Заряды нижнего ряда рассчитывают при п=1,5, а верхнего ряда —как заряды рыхления. Заряды взрываются в последовательности сверху вниз. Расчет зарядов и расстояния между ними производят по формулам определения зарядов выброса.
Объем сбрасываемой породы принимают в следующих размерах от теоретического объема: 70% — при п=1; 80% — при п=.1,25; 90% — при п=,1,5.
При бестранспортных системах разработки в некоторых случаях, определяемых опытными работами и экономическими расчетами, может оказаться целесообразным при увеличении расхода ВВ на рыхление, а следовательно, и при увеличении объема буровых работ или увеличении диаметра скважин, использовать силу взрыва не только для дробления породы, но и для частичного сброса в выработанное пространство.
3 9.7. РАСХОД АММОНИТА ПРИ ВЗРЫВАХ НА СБРОС (т) НА 1000 м3 ПОРОДЫ
Таблица 3.46
Значение п Категория крепости пород по НиР 1955 г.
I II Ш IV V VI VII VIII IX X XI
1 0,85 0,95 1,00 1 ,04 1,36 1.5 1.8 2,03 2,4 2,56 2,7
1,25 0,93 1,03 1,08 1,15 1,5 1,63 1,96 2,21 2,6 2,8 2,95
1,5 0,77 0,87 0,91 0,98 1,23 1,37 1,64 1,85 2,2 2,33 2,46
Примечание. При значении w больше 25 м вводится поправочный коэффициент kn'
W, М........................... 30 50 70
kn............................1,12 1,41 1,65
3.9.8. ПРИМЕНЕНИЕ УДЛИНЕННЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ ВЗРЫВАХ НА ВЫБРОС И НА СБРОС
При большой протяженности выемок и их глубине порядка 10—12 м целесообразно вместо проведения шурфов и камер для зарядов применять непрерывные удлиненные заряды в траншеях (траншейные заряды на выброс) или в штольнях (штольные заряды на сброс). Расчет таких зарядов производится по формуле (3.62), расстояние между сосредоточенными зарядами в ряду определяется по формуле (3.61). В соответствии с этим масса удлиненного заряда выброса на 1 м его длины будет
&tt>2(0,4 + 0,6л3)
Q =--------------------, кг/м.
4 0,5(п-Н)
(3.68)
Раздел 4
ЭКСКАВАТОРНЫЕ И СКРЕПЕРНЫЕ РАБОТЫ
Глава 4.1
ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ
4.1.1. техническая характеристика карьерных И ВСКРЫШНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ —МЕХАНИЧЕСКИХ ЛОПАТ (рис. 4.1)
Рис. 4.1. Конструктивные схемы экскаваторов — механических лопат:
а — ЭКГ-3,2, ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5 и ЭКГ-6,Зус; б - ЭКГ-2у и ЭКГ-4у; в - ЭКГ-4.6Б; г — ЭКГ-5
и ЭКГ-3,2у; д — ЭВГ-35/65 _____
,тах
143
6
2
(Продолжение рис. 4.1.) 144
Таблица 4.1
Показатели Карье^цый экскаватор
ЭКГ-3,2 ЭКГ-2у экг-4.6Б ЭКГ-Б экг-3,2у ЭКГ-8И экг-6,3ус
Емкость ковша, м8:
стандартного 3,2 2 4,6 5,6 3,2 8 6„3
сменного 2,5 и 4 1,6 и 2,5 • — 6,3 4,0 10
Угол наклона стрелы, градус Рабочие размеры, м: 47 54 45 50 — 47 50
длина стрелы А 10,3 16,5 10,5 11,4 16,0 13,35 16,5
длина рукояти В 8,66 12,1 7,8 9,5 13,76 11,51 12,85'
максимальный радиус черпания на горизонте установки Яч.у 8,8 11,0 9,3 10,2 12,7 12,2 13,5
максимальный радиус черпа-НИЯ 13,5 18,0 14,4 15,3 20,2 18,2 19,8
высота черпания при максимальном радиусе черпания Ня 6,1 8,85 —* —• — 8,3 9,6
максимальный радиус разгрузки Я™ ах 12,0 16,7 12,65 13,3 18,6 16,3 17,9
высота разгрузки при максимальном радиусе разгрузки Яр 4,25 7,3 4,8 — — 6,1 7,7
максимальная высота черпания Я™х 9,8 16,9 10,3 11,7 18,2 12,5 17,1
радиус разгрузки при максимальной высоте разгрузки Яр — 14,3 — — — 15,6 16,5
радиус черпания при максимальной высоте черпания Яч 12,64 14,7 — — — 16,0 17,4
максимальная высота разгрузки Я™х Основные размеры, мм: 6,25 13,4 6,75 7,5 14,5 9,2 12,5
радиус вращения кузова, Як 5,555 5,25 6,5 6,94 7,26
ширина кузова 5,446 5,016 5,7 5,7 6,512
высота экскаватора без стрелы Як 8,105 5,46 9,6 9,6 6, 73
просвет под поворотной платформой h 1,96 1,85 2,3 2,3 2,775 2,765
высота оси пяты стрелы S 2,735 2,54 3,08 3,08 5,0 4,095
расстояние от оси пяты до оси вращения экскаватора Т 1,96 2,25 2,84 2,84 2,4
длина гусеничного хода и 5,36- -5,6 6,08 6,66 6,66 7,95- -8,23
ширина гусеничного хода v 4,90 5,23 5,75 5,75 6,98
ширина гусеничной цепи с Конструктивные показатели: 0,9 0,9 0,9/1,4 0,9/1,4 1,4
рабочая скорость передвижения, км/ч уклон, преодолеваемый при передвижении, градус 0,1 12 5 0,55 12 0, 12 58 0, 12 45
среднее удельное давление на грунт, кгс/см2 1,78 1,85 2,15 2,32 2,45 2,03 2,05
максимальное усилие на блоке ковша, тс 38 22 45 60 50 80 70
10 Заказ № 1913
145
i\upDcpnnin 3t4LnaDaivp
/ Показатели ЭКГ-3,2 ЭКГ-2у экг-4,6Б ЭКГ-5 экг-3,2у ЭКГ-8И экг- 6,3ус
скорость подъема ковша, м/с максимальное усилие напо- 0,81 18 1,08 14 0,87 20,5 0,75 32 1,25 32 0,94 37 1,075 37
ра, тс /Мощность сетевого двигате- 2, 50 250 320 400 520 520
ля, кВт Подводимое напряжение, В Продолжительность цикла при работе в отвал с поворотом на 90° и высоте забоя, равной высоте напорного вала в породах IV категории, с Масса экскаватора с проти- 6000/ 23,3 140 '3000 26,5 144 6000 23 195,5 /3000 25 248 6000/ 30 273 3000 26 370 6000 30 380
вовесом, т Завод-изготовитель Ижоре] А. А. нова кий им. Жда- Уральс им. С ЖОНИК1 жий . Ордазе Иж А. . юрский им. А. Жданова
Продолжение табл. 4.1 __________________________
Показатели Карьерный экскаватор Вскрышной экскаватор
ЭКГ-4у (ЭВГ-4И) ЭКГ-12,5 ЭКГ-б.Зус ЭКГ-20 ЭВГ-6 ЭВГ-15 эвг-35/65 эвг-35/65М
Емкость ковша, м3:
стандартного 4 12,5 6,3 20 6 15 35 35
сменного 5 16 8 — 8 — — —
Угол наклона стрелы, градус Рабочие размеры, м: 50 45 50 — 45 45 45 45
длина стрелы А 20,6 18,0 31,0 — 30 36 65 65
длина рукояти В 14,98 13,58 23,0 — 20 19,05 44 37
максимальный радиус черпания на горизонте установки /?ч.у 16,49 14,8 20,0 — 21,5 20,5 37 37
максимальный радиус черпания R™ax 23,7 22,5 35,0 24 35 40 65 65
высота черпания при максимальном радиусе черпания Нч 11,0 10,1 15,2 — — — — —
максимальный радиус разгрузки R™ax 22,14 19,9 32,9 — 32,9 37,8 62 62
высота разгрузки при максимальном радиусе разгрузки /7Р — 7,6 11,9 — 13,5 15 24 26
146
Продолжение табл. 4.1
Показатели Карьерный экскаватор \ Вскрышной экскаватор
ЭКГ-4у (ЭВГ-4И) ЭКГ-12,5 экг- 6,3ус ЭКГ-20 ЭВГ-6 ЭВ Г-15 ЭВГ-35/65 ЭВГ-35/65М
максимальная высота черпания Я™ах 22,2 15,6 29,2 18,0 26,8 30 40 40
радиус разгрузки при максимальной высоте разгрузки /?Р 18,7 19,5 26,2 — — — 58 58
радиус черпания при максимальной высоте черпания /?ч 19,2 —— 26,8 — 22,2 26 —— —
максимальная высота разгрузки Яр ах Основные размеры, м: 17,5 10,0 24,0 11,6 — 45 45
радиус вращения кузова, Rk 7,0 10,< )25 — 9,6 12 18,95 19,8
ширина кузова — 8,01 — 8,4 9 16,16 19,7
высота экскаватора без стрелы Як 11,2 8,403 — 12,3 15 20,0 20,915
просвет под поворотной платформой h 2,8 3,33 — 4,9 6 9,0 7,735
высота оси пяты стрелы S '4,105 4,85 — 5,8 7,2 11,05 10,995
расстояние от оси пяты до оси вращения экскаватора Т 2,4 3,2 —• 4,5 5,4 8,5 8,1
длина гусеничного хода и 8,09— 8,23 12,85- -13,08 — 14 16 — —
ширина гусеничного хода v 6,98 9,5 — 11,2 13,5 20,0 24,714
ширина гусеничной цепи с Конструктивные показатели: 1,4 о,< 9 1,5 2,1
рабочая скорость передвижения, км/ч 0,45 0,55 0,55 — 0,63 0,31 0,2 0,55
уклон, преодолеваемый при передвижении, градус 12 12 12 — 8 7,5 5 5
среднее удельное давление на грунт, кгс/см2 2,0 2,0 1,95 2,5 1,92 2,58 2,76 3,2
максимальное усилие на блоке ковша, тс 45 125— 130 70 200 63,5 150 210 210
скорость подъема ковша, м/с 1,36 1,1 1,5 — 1,07 1,3 1,58 1,6
максимальное усилие напора, тс 27 61 40 — 36 55 85 90
10*
147
Продолжение табл. 4.1/
Показатели ; Карьерный экскаватор Вскрышной экскаватор
ЭКГ-4у (ЭВГ-4И) ЭКГ-12,5 экг-б.Зус ЭКГ-20 ЭВГ-6 ЭВГ-15 ЭВГ-35/65 эвг-35/65М
Мощность сетевого двигателя, кВт 520 1250 1358 520 1470 1450Х Х2 7050 кВА
Подводимое напряжение, В 6000 601 30 — — — 6000 6000
Продолжительность цикла при работе в отвал с поворотом на 90° и высоте забоя, равной высоте напорного вала в породах IV категории, с 30 32 40 30 45 50 60 56
Масса экскаватора с противовесом, т 372 684,5 1059 662 1150 2650 3850
Завод- изготовитель Ижог )СКИЙ им. Ново- УЗТМ Ново-Краматорский
А. А. Жданова Кра-матор-ский им. В. И. Ленина им. С. Ор-джо-никид-зе им. В. И. Ленина
4.1.2. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЯДА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ (МЕХАНИЧЕСКИХ ЛОПАТ)
Т а б л и ц а 4.2
Показатели ЭГ-8 ЭГ-12 ЭГ-20 ЭГ-40
Емкость ковша, м3 8—10 12—15 20—25 40—50
Усилие копания, тс 80—100 120—140 200—400 400—450
Максимальная высота чер- 14 14,5 18 22
пания, м Максимальный радиус черпания, м 13 15,3 18 22
Мощность механизма чер- 500—600 640—750 1250—1500 2500—2700
пания, кВт Скорость передвижения, 1,2 1,0 1,0 0,8
Среднее удельное давле- 1,7 2,5 2,8 3,2
ние на грунт, кгс/см2 Тяговое усилие двух гу- 100 150 280 500
сениц, тс Длительность рабочего 28—30 30—32 30—33 34—37
цикла, с Масса, т 160—180 260—280 460—500 800—900
148
4.1.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШАГАЮЩИХ ЭКСКАВАТОРОВ-ДРАГЛАЙНОВ (рис. 4.2)
Т а б л и ц а 4.3
Показатели ЭШ-5/45М ЭШ-10/60 ЭШ-Ю/70А ЭШ-15/90А ЭШ-15/90Б ЭШ-25/100А ЭШ-40/85 ЭШ-80/100 ЭШ-125/125
Емкость ковша, м3: -
стандартного 5 10 ю 15 15 25 40 80 125
сменного 6 8,5 87,5 — — — 46 90 и 100 160
Угол наклона стрелы, градус Рабочие размеры, м: 25—35 45 30 30 30 32 32 — 35 —
длина стрелы А 60 70 90 90 100 85 100 125
максимальный радиус разгрузки 48,5 57 66,5 83,2 83 94,6 82 97 120
максимальная высота разгрузки 19,5 21 27,5 37,3 39,6 43,6 32 43 52
/утах
максимальный радиус черпания ^тах 42,5 57 66,5 83,2 83 94,6 82 97 120
максимальная, глубина черпания гутах ’ 22 35 35 42,5 56 49,8 40 47 63
Основные размеры, м: радиус вращения кузова 12,44 13,2 15,0 18,5 18.5 25,0 29
ширина кузова 7,55 9,0 10,0 16,8 16,8 22,0 — 28,2 —
высота крыши кузова Нк 6,9 8,5 9,6 11,6 11,6 12,2 — 24,8 —
высота двуноги над уровнем земли Яд 11,4 18,6 22,8 30,5 30,5 19,0 — 41,3 —
просвет под -поворотной платформой h 1,04 1,278 1,278 1,613 1,613 2,23 — 1,86 —
высота оси пяты стрелы S 1,98 2,5 2,15 5,78 5,78 6,7 — — —
расстояние от оси пяты до оси 3,4 5,0 5,0 5,78 5,78 8,3 13,96
вращения экскаватора Т
Йродолжение табл. 4.Й
Показатели ЭШ-5/45М ЭШ-10,60 ЭШ-10/70А ЭШ-15/90 А ЭШ-15/90Б ЭШ-25/100А ЭШ-40,85 ЭШ-80/100 ЭШ-125,125
длина опорных башмаков 7,0 11,0 11,0 13,0 13,0 18,0 19 22,15
ширина опорных башмаков 1,55 1,25 1,8 ' 2,5 2,5 3,75 3,9 4,35 —
диаметр базы Конструктивные показатели: 7,7 9,5 9,7 14,0 14,0 18,0 — 27,0 —
максимальное усилие подъема ковша, тс 25 50 50 85 85 162 — 540 —
скорость подъема ковша, м/с 2,1 2,2 2,48 2,63 2,63 2,96 — 2,9 —
допустимая нагрузка на конце стрелы, тс 25 28 31,5 46 — 90 120 290 394
максимальное усилие тяги ковша, тс 30 60 60 92 180 — 580 —
скорость движения тягового каната, м/с 2,1 1,97 2,22 2,67 — 2,3 — 1,8 —
частота вращения платформы, об/мин скорость передвижения, км/ч 1,79 1,95 1,58 1,18 — 1,21 — 1,23 —
0,48 0,2 0,2 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06
уклон, преодолеваемый при передвижении, градус среднее удельное давление на грунт, кгс/см2: 8 10 10 7 7 7 7
при работе 0,6 0,84 0,9 1,0 1,0 1,0 1,3 1,8 2,3
при передвижении 1,1 1,2 1,4 2,1 2,1 1,8 2,2 2,65 —
Мощность сетевого двигателя, кВт 660 860 1480 1900 1900 2300X2 2500X3 3600X4 28 200
Подводимое напряжение, В 6000 6000 6000 6000 6000 6000 10 000 10 000 —
Продолжительность цикла при средней глубине черпания с поворотом платформы на 135° в породах IV категории, с 42 54 55 63 63 69 60 60* 60
Рабочая масса, т 295 540 650 1620 1620 2800 3200 10 300** 16 000
Завод-изготовитель Ново-Краматорский им. В. И. Ленина ’'г *" Уральский завод тяжелого машиностроения им. С. Орджоникидзе
* При повороте на 120®.
** Без противовеса.
Рис. 4.2. Конструктивные схемы экскаваторов-шагающих драглайнов: а — ЭШ-10/60 и ЭШ-10/70А; б — ЭШ-80/100; в - ЭШ-25/100А.
4.1.4. КАРЬЕРНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ (МЕХЛОПАТЫ) США
Таблица 4.4
Фирма-изготовитель Модель Емкость ковша, м3 Длина стрелы, м Рабочая масса, т Установленная’ мощность, кВт'
Бьюсайрус-Эри 155-В 9,9-11,3 15,6—11,4 259—257 332—294
195-В 12,0—15,0 21,0^-12,5 400—329 441
280-В 13,6—18,9 24,0—15,0 580—448 515
290-В 18,9—21,2 18,9—14,1 485—433 590—515
295-В 18,9 25,4 667 590
Марион 151-М 8,3—10,6 15,6—14,0 400—216 368—332
181-М 12,1—15,1 17,1 — 12,0 253—313 441
191-М 16,6—18,1 19,5—14,1 505—446 590
151
Продолжение табл. 4.4
Фирма-изготовитель Модель Емкость ковша, м3 Длина стрелы, м Рабочая масса, т Установленная мощность, кВт
194-М 25,0 458 590
201-М 26,0 19,8 649 736
204-М 34,0 628 736
ЭСарнишфегер 1900AL 13,6 12,0 365 442
2100BL 18,2 13,2 440 552
2300 26,5 15,0 590 1435
Лайма 2400 6,05 12,0 214 402
4,1.5. ВСКРЫШНЫЕ МЕХЛОПАТЫ (США)
Таблица 4.5
Фирм а -изготовитель Модель Емкость ковша, м3 Длина стрелы, м Рабочая масса, т Конструктивная масса, т Установленная мощность, кВт
„Марион 5761 49,4—57,0 57—51 3 350 2 600 4180
5870 53,1—60,8 60-54 4 600 3 740 5320
5871 68,4—76,0 63—54 5 020 4 080 5700
5900 76,0—83,5 66—60 6 500 5 400 9100
5960 91,1—114 66—57 8 450 7 100 9100
6360 137,6—153 66—57 12 300 10 750 9500
Ъьюсайрус-Эри 1650-В 57,0 43,5 .2 600 1 970’ 4400
1850-В 76,0 45 4 750 3 760 6630
1950-В 99,0 51 6 200 4 850 8350
3850-В 106 63 8 500 7 100 6550
4.1.6. ШАГАЮЩИЕ ДРАГЛАЙНЫ (США)
Таблица 4.6
Фирма-изготовитель Модель Емкость ковша, м3 Длина стрелы, м Рабочая масса, т Конструктивная масса, т Установленная мощность, кВт
: Марион 7500 9,9—16,7 72—54 810 635 1 100
7620 15,2—26,6 60—90 1200 1 115 1840
7820 19,0—34,2 90-67,5 1810 1470 2 200
8020 30,4—45,6 97,5—67,5 2 400 2 130 3 680
X 8050 38,0—49,4 102—75 2 860 2 440 4 550
8200 45,6-57,0 105—82.5 3 630 3 080 5 500
8500 41,8—72,2 112,5-90 4 450 4 170 7 550
8750 57,0—91,2 112,5-90 5680 5 120 9560
8950 76,0—136,8 120—90 7 350 6 900 13 200
452
Продолжение табл. 4.6
Фирма* изготовитель Модель Емкость ковша, ма Длина стрелы, м Рабочая масса, т Конструктивная масса, т Установленная мощность, кВт
Бьюсайрус- 380W 12,2 42,0 340 340 736
Эри 480W 13,7 52,5 785 635 736
800W 20,5 58,5 1 160 1000 1325
1260W 30,4 70,5 1680 1400 1 800
1300W 34,2 78,0 1900 1630 2 580
1350W 36,5 85,5 2 720 2 360 2 950
1360W 40,3 85,5 2 860 2 400 3 680
1370W 45,6 96,0 2 970 2 580 3 680
1570W 60,8 93,0 3 300 2 860 4 420
2570W 72,2—87,4 108—100 5600—5800 5170—5260 7360—8850
3270W 133,0 99,0 8 060 7 250 13 250
4250W 168,0 93,0 11950 11000 14 700
4.1.7. ХАРАКТЕРИСТИКА МОЩНЫХ КАРЬЕРНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ЗА РУБЕЖОМ
Таблица 4.7
Показатели 1000СК (Франций) RH-75 (ФРГ) UH-80 (Япония) РН-1200 (США) Н-241 (ФРГ) RH-300 (ФРГ) 204-М (США}
Емкость ковша, м3 5,5-10 7,6—10 6—12 8,3-13,8 10—21 17,5—30 20—27
стандартного 8,3 7,65 8,0 8,3 14 22 20
Максимальное усилие черпания, тс 79 60 — 85 95 200 210
Высота черпания мак- 12,2 11,6 12,5 12,9 13,0 16,2 19,9
симальная, м
Радиус черпания максимальный, м 12,8 12,1 13,2 12,0 15,5 16,2 18,0
Радиус черпания на уровне стояния, м 4,3 5,0 4,8 4,8 6,5 7 11
Мощность привода, л.с. 810 840 820 860 1340 2352 1700
Масса экскаватора, т 167 *137 155 160 238 420- • 670
4.1.8. УСТАНОВЛЕНИЕ МАССЫ И МОЩНОСТИ
ПРОЕКТИРУЕМЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
При проектировании открытых разработок приходится устанавливать целесообразность создания новых моделей экскаваторов с учетом конкретных горнотехнических условий, что можно сделать, зная основные параметры новых моделей, влияющих на экономические показатели разработки.
Формулы для установления массы и мощности электродвигателей вскрышных экскаваторов (по исследованиям К. Е. Виницкого) следующие.
Масса мехлопат!
153
с коленчато-рычажным напором
GM = 0,14744 4-230, т; (4.1)
с канатным напором Ом = 0,17244—150, т; ' (4.2)
с любым напором GM = 0,15044 4- 170, т. (4.3)
Приведенный опрокидывающий момент М = = 5-8 +
-I- 0,3251?р/?2таХ + 1,454?™ах£(<7л + у) , тс-м, (4.4)
где S ™ах максимальное усилие на блоке ковша, тс; Я™ах — максимальный ра-диус черпания» м; Е — емкость ковша,, м3; — масса ковша с грунтом, т; qn —
собственная масса ковша, приходящаяся на 1 м3 емкости., т; у — плотность породы, т/м3.
Установленная мощность электродвигателей мехлопаты
ЛГуст==0,204М —610, кВт. (4.5)
Масса драглайнов
Сд == 0,59449,95, т, (4.6)
где Мд — значение приведенного опрокидывающего момента драглайна, тс,
Мд = Яр£(7гр + Тк). тс; (4.7)
/?р —радиус разгрузки, м; уГр и ук — соответственно плотность грунта и масса ковша, приходящаяся на единицу его емкости, т/м3.
4.1.9. УДЕЛЬНОЕ УСИЛИЕ НА РЕЖУЩЕЙ КРОМКЕ ОБОРУДОВАНИЯ
Таблица 4.8
Группа грунтов (по ЕНиР 1957 г.) Удельное усилие на режущей кромке, кгс/см
механической лопаты струга и драглайна скрепера
I 0,16—0,7 0,3—1,2 0,25-1,05
11 0,6—1,3 1—1,2 0,95—1,8
III 1,15-1,95 1,6-2,6 1,5-2,5
IV 2,0—3,1 2,6—4,1 —
V 2,8-3,25 3,7—4,2 —
VI* 2,25—2,5 2,8—3,1 —
VII** 4,45—4,7 5,3-6 1 —
Примечание. Сопротивление резанию определено для следующих условий: ширина режущей кромки b не менее 50 см, толщина стружки должна быть от 0,1 b до 0,33 Ь. Большие значения соответствуют ковшам большей емкости и породам с большей плотностью.
• Хорошо взорванные породы.
** Плохо взорванные породы.
154
4.1.10. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ одноковшовых ЭКСКАВАТОРОВ
Сменная производительность
60£ТЛнт] _
Qcm = 77 = ОтехТкэГ\, М3, (4.8)*
где Е — емкость ковша экскаватора, м3; Т — продолжительность рабочей смены, ч; / — время рабочего цикла экскаватора, мин; QTex — техническая производительность экскаватора,
60£
<2тех = —, мз/ч, (4.9)-
kn — коэффициент наполнения ковша; kp — коэффициент разрыхления пороги
ды в ковше; ka — коэффициент экскавации, &э="Т“; Л — коэффициент использо-вания экскаватора во времени в течение смены (по транспортным условиям определяется из выражения 13 =..Г'Т7—, где г п—время погрузки, ч; г0 — время
гп “Г го обмена составов, ч).
Годовая производительность
_ ETk3r\nN Qvqji. == , М3,
(4.10)
где п — число смен в сутки; N — число рабочих дней в году.
4.1.11. КОЭФФИЦИЕНТЫ РАЗРЫХЛЕНИЯ ГОРНОЙ МАССЫ, НАПОЛНЕНИЯ КОВША И ЭКСКАВАЦИИ
(по ЕНВ 1971 г.)
Таблица 4.9
Категория породы по крепости Расчетная плотность породы, кг/м3 Коэффициент
разрыхления наполнения ковша kn экскавации --= пг— Р
I 1600 1,15 1,05/1,00 0,91/0,87
II 1800 1,25 1,05/1,00 0,84/0,80
III 2000 1,35 0,95/0,90 0,70/0,67
IV 2500 1,50 0,90/0,85 0,60/0,57
V 3500 1,60 0,90/ — 0,56/—
Примечания: 1. В числителе — значения для мехлопаты, в знаменателе — для драг-, лайна.
2. При верхнем черпании драглайном коэффициент ka снижается на 10%, соответственно изменяется и коэффициент экскавации ,
155
4.1.12. КОЭФФИЦИЕНТ РАЗРЫХЛЕНИЯ СКАЛЬНЫХ ПОРОД ПРИ ЭКСКАВАТОРНЫХ РАБОТАХ
(по Н. П. Сеинову)
Таблица 4.10
Для экскаваторов с ковшом емкостью 1—3 м3
Содержание (%) фракций, мм Коэффициент разрыхления
0-100 100—200 200-300 300—400 400—500 500—600 600-800 в ковше экскаватора в транспортном сосуде
65 17 10 6 2 0 0 1,38 1,27
60 14 6 14 1 2 3 1,44 1,28
55 14 5 8 8 2 8 1,49 1,30
60 5 11 4 4 6 10 1,53 1,40
38 15 3 6 16 6 16 1,63 1,41
40 10 11 5 19 2 13 1,66 1,44
35 11 6 12 9 12 15 1,71 1,46
30 9 11 8 12 9 21 1,79 1,45
19 11 И 6 17 11 25 1,93 1,50
14 7 4 15 14 17 29 1,98 1,60
Для экскаваторов с ковшом емкостью 4,6—12,5 м3
Содержание (%) фракций, мм Коэффициент разрыхления
0—200 200-400 400—600 600—800* 800—1000 1000-1200 1200—1400 в ковше экскаватора в транспортном сосуде
65 17 10 6 2 0 0 1,38 1,27
60 14 6 14 1 2 3 1,44 1,28
55 14 5 8 8 2 8 1,49 1,30
60 5 11 4 4 6 10 1,53 1,40
38 15 3 6 16 6 16 1,63 1,41
40 10 11 5 19 2 13 1,66 1,44
35 11 6 12 9 12 15 1,71 1,46
30 9 И 8 12 9 21 1,79 1,45
19 11 И 6 17 И 25 1,93 1,50
14 7 4 15 14 17 29 1,98 1,60
156
Таблица 4.11
Для экскаваторов с ковшом емкостью более 12,5 м3
Содержание (%) фракций, мм Коэффициент разрыхления
0-250 250—500 500—750 750— 1000 1000— 1250 1250— 1500 1500— 1800 в ковше экскаватора в транспортном сосуде*
65 17 10 6 2 0 0 1,27—1,38 1,25—1,27
60 14 6 14 1 2 3 1,28—1,44 1,25-1,28
50 14 5 8 8 2 8 1,33—1,49 1,28—1,30
60 5 11 4 4 6 10 1,42—1,53 1,33—1,40
38 15 3 8 16 6 16 1,48-1,63 1,33-1,41
40 10 11 5 19 2 13 1,52—1,66 1,35—1,44
35 И 6 12 9 12 15 1,54—1,71 1,35-1,46
30 9 И 8 12 9 21 1,59—1,79 1,35—1,45
19 И 11 6 17 И 25 1,72—1,93 1,42—1,50
14 7 4 15 14 17 29 1,76—1,98 1,50—1,60
* Меньшие значения относятся к ковшам емкостью более 20 м3 и транспортным сосудам грузоподъемностью более 100 т.
Коэффициент разрыхления взорванной горной массы в развале изменяется от 1,20 до .1,70 в зависимости от методов и параметров взрывных работ.
При взрывании на частично неубранную, заранее взорванную горную массу (взрывание «на буфер») коэффициент разрыхления горных пород в развале изменяется от 1,05 до 1,25 в зависимости от ширины буфера.
4.1.13. НОРМАТИВЫ НАХОЖДЕНИЯ В РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ
Таблица 4.12
Оборудование Межремонтный срок в годах Продолжительность ремонта, сут Простой оборудования за ремонтный, срок, сут
капитального среднего капитальный средний годовой ежемесячный ремонтный осмотр
Экскаваторы одноковшовые: СЭ-Зу, ЭКГ-4 4 2 29/43 16/24 12 3 189/211
ЭВГ-4И, ЭКГ-8И 4 2 41/62 21/31 17 4 256/287
ЭКГ-12,5, ЭКГ-6И 4 2 46/70 22/35 26 4 280/317
ЭВГ-15 6 3 80 42 31 5 484
ЭВГ-35/65 6 3 120 60 35 6 610
ЭШ-4/40, ЭШ-5/45М 4 2 43 24 12 3 211
ЭШ-6/60, ЭШ-10/60, 4 2 62 35 26 4 309
ЭШ-Ю/70А ЭШ-14/75, ЭШ-20/65, 6 3 114 52 35 5 536
ЭШ-15/90Б ЭШ-25/100А 6 3 120 61 35 6 551
157
Продолжение табл. 4.12
Оборудование
Экскаваторы роторные: ЗЭР-500-2, РЭ-2 17
ЭРГ-400 — , ЭРГ-350/1000 15
Отвалообразователи:
ОШ-75, ОР-З/М, ОГ-50/1800 0111-100/850, ОШ-125/1500, ОШ-105/1700 0111-4500/90
ОШ-4500/180
Межремонтный срок в годах
капи- сред-таль- него
ного
4
4
4
4
4
6
2
2
2
2
2
3
Продолжительность ремонта, сут
капитальный
средний
годовой
ежемесячный ремонтный
осмотр
43 24
70 35
43 21
60 31
70 35
118 52
12
26
12
17
22
22
3
4
2
2
3
3
Простой оборудования за ремонтный срок, сут
211
317
168
205
269
394
Примечание. В числителе показана продолжительность ремонта на ЦЭММ, в знаменателе — на разрезах.
4.1.14. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ МЕХЛОПАТ ЗА 8-ЧАСОВУЮ СМЕНУ, м3 ПОРОДЫ В ЦЕЛИКЕ
(по нормативам Гипроруды)
Таблица 4.13
Экскаватор Емкость ковша, м8 Группа пород
1 2 3 4 5
рыхлые глинистые плотные глинистые полу-скаль-ные скальные
нормальные вязкие нормальные вязкие
С погрузкой в средства железнодорожного транспорта
Э-2503, Э-2505 2,5 1150 1000 750 900 600 800 650
ЭКГ-3,2 3,2 1350 1200 850 1000 700 950 750
ЭКГ-4,6Б 4,6 1950 1750 1300 1500 1050 1450 1150
ЭКГ-5 5,0 2200 1950 1400 1600 1150 1550 1250
6,3 2700 2450 1750 2000 1450 1950 1550
ЭКГ-8И 6,3 — .— — — 1750 1400
8,0 3100 2800 2050 2300 1650 2250 1800
10,0 3900 3500 2550 2900 2050 — —
ЭКГ-12,5 10,0 —, — 2400 1960
12,5 4200 3750 2800 3100 2250 3000 2450
16,0 5400 4800 3600 3950 2800 — —••
158
Продолжение табл. 4.13
Экскаватор Емкость ковша, м3 Группа пород
1 2 3 4 5
рыхлые гл инистые плотные глинистые полу-скаль-ные скальные
нормальные вязкие нормальные вязкие
С погрузкой в средства автомобильного транспорта
Э-2503, Э-2505 2,5 1250 1100 800 950 650 900 700
ЭКГ-3,2 3,2 1500 1300 950 1150 800 1100 850
ЭКГ-4,6Б 4,6 2150 1950 1450 1600 1150 1550 1300
ЭКГ-5 5,0 2400 2150 1550 1800 1250 1750 1400
6,8 3000 2700 1950 2250 1560 2200 1750
ЭКГ-8И 6,3 — — — — 1950 1550
8,0 3400 3050 2300 2550 1800 2450 2000
10,0 4250 3800 2900 3200 2250 — —
ЭКГ-12,5 10,0 __ — — 2700 2160
12,5 4650 4150 3100 3450 2500 3350 2700
16,0 5950 5300 4000 4400 3200 — —
Примечания: 1. При работе с погрузкой на забойный конвейер или на перегрузочных площадках производительность экскаватора увеличивать на 20% по сравнению с погрузкой в средства железнодорожного транспорта.
2. При использовании экскаваторов с верхней погрузкой производительность уменьшать на 30%по сравнению с погрузкой в средства железнодорожного транспорта.
3. При применении АСУ производительность увеличивать на 10%.
4.1.15. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ДРАГЛАЙНОВ ЗА 8-ЧАСОВУЮ СМЕНУ ПРИ РАБОТЕ В ОТВАЛ, м3 В ЦЕЛИКЕ
(по нормативам Гипроруды)
Таблица 4.14
Породы
Емкость ковша, м3 рыхлые глинистые плотные глины
нормальные вязкие нормальные вязкие
5 1850 1650 1300 1500 1150
6 2200 1970 1550 1800 1380
8,5 2650 2300 1850 2150 1550
10 3100 2700 2150 2500 1800
15 3800 3500 2600 3100 2150
25 6150 5700 4250 5000 3500
Примечание. При погрузке через бункер-перегружатель на конвейеры или в средства железнодорожного транспорта производительность драглайна уменьшать на 10%; при погрузке в средства автомобильного транспорта производительность уменьшать на 25%.
159
4.1.16. НОРМЫ ВЫРАБОТКИ НА ПОГРУЗКУ В ДУМПКАРЫ
ПОРОДЫ ПРИ РАБОТЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЛОПАТЫ НА УСТУПЕ (по ЕНВ 1971 г.)
Таблица 4.15
Категория породы по Емкость Нормы выработки (м8 в массиве) за смену при грузоподъемности думпкара, т
50 60 | 80 | 100
ковша экскава- Сцепной вес электровоза, тс
крепости тора, м3 94 100 150—160 180 94—100 150—160 180 94—100 150—160 180 94—100 150—160 180
I '4,6 1780 1920 2260 2420 1900 2320 2490 1820 4 2320 2420 1710 2380 2450
6 — — — — 2000 2470 2670 1900 2420 2540 1820 2540 2690
8 — — — — 2320 2970 3230 1230 2850 3020 2010 2920 3120
II 4,6 1560 1690 1970 2110 1620 1960 2100 1600 2020 2110 1510 1990 2130
6 — — — — 1720 2090 2250 1600 2120 2220 1620 2220 2260
8 — — — — 1990 2520 2780 1880 2500 2620 1780 2550 2620
III 4,6 1280 1380 1560 1660 1390 1660 1770 1340 1660 1720 1280 1580 1760
6 — — — — 1520 1800 1940 1400 1780 1800 J380 1840 1920
8 — — — — 1730 2190 1240 1690 2200 2280 1600 2260 2400
IV 4,6 1120 1190 1360 1420 1080 1320 1360 1100 1340 1380 1080 1370 1,30
6 — — — — 1150 1330 1480 1200 1490 1550 1140 1480 1530
8 — — — —— 1350 1740 1840 1360 1740 1820 1320 1810 1910
Примечание. Руководящий подъем пути 30%#, расстояние от разминовки до забоя от 501 до 1000 м, перевод — однострелочный.
П Заказ № 1913
4.1.17. ЧИСЛО РАБОЧИХ СМЕН ЭКСКАВАТОРОВ (по нормативам Гипроруды)
Таблица 4.16
Емкость стандартного ковша экскаватора, м3 Непрерывная рабочая неделя при работе Прерывная рабочая неделя с одним выходным днем при работе Прерывная рабочая неделя с двумя выходными днями при работе в две смены
в три смены в две смены в три смены
Районы
северные средние южные северные средние южные северные средние южные северные средние южные
Мехлопаты
До 2,5 780 820 835 465 480 490 665 695 710 380 395 405
2,5-5 765 800 820 460 475 485 650 680 700 375 390 395
8 745 780 795 455 470 475 640 665 680 — —
12,5 740 770 785 450 465 470 630 665 670 — — —
Драглайны
5-6 765 800 820 460 475 485 650 680 700 375 390 395
&,5—10 720 750 770 440 460 465 610 640 650 —- — —
15 705 730 735 520 540 545 730 755 765 — — —
25 655 680 685 505 520 525' 690 715 725 — — —
Примечание. Число полных рабочих смен в году определено для условия производства ремонта экскаваторов ремонтными средствами рудника. В случае производства централизованного ремонта экскаваторов на специальной ремонтной базе применять коэффициент 1,1.
4.1.18. НОРМЫ ВЫРАБОТКИ НА ЭКСКАВАЦИЮ ПОРОДЫ ПРИ БЕСТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ
(по ЕНВ 1971 г.)
Таблица 4.17
Экскаватор Емкость ковша экскаватора, м3 Нормы выработки (м3 в целике) за смену при категории породы по крепости
I п •III IV
Мехлопаты
ЭВГ-4И 4 2650 2320 1780 1490
ЭВГ-6 6 2790 2400 1860 1520
ЭВГ-6 8 3640 3140 2430 1980
ЭВГ-35/65 35 9700 8350 6460 5240
Драглайны
При глубине черпания до 25 м
ЭШ-10/60 10 3800 3280 2550 2040
ЭШ-15/90Б 15 5350 4620 3650 2920
ЭШ-25/100А 25 8500 7500 5850 4750
При глубине черпания более 25 м
ЭШ-10/60 10 3500 3050 2380 1850
ЭШ-15/90Б 15 4980 4360 3440 2780
ЭШ-25/100А 25 7900 7000 5550 4520
Пр и м е ч а н и я: 1< При производстве работ на неустойчивой почве с устройством настила к нормам выработки применять К=0,94.
2, При верхнем черпании нормы выработки умножаются на К—0,9.
3. При производстве работ с углом поворота экскаватора более 135° к нормам выработки применять: при емкости ковша 10 м3 К—0,9, при емкости ковша 10 м3 и более К=0,93.
4. При переэкскавации горной массы к нормам выработки применять Л—1,1.
4.1.19. ПРИМЕРНОЕ ЧИСЛО РАБОЧИХ ДНЕЙ В ГОДУ РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРОВ
Таблица 4.18
Экскаватор Среднее годовое число в ремонте Число праздничных и выходных дней Число рабочих дней в году по районам
северным средним южным
СЭ-ЗУ, ЭКГ-4,6Б, ЭШ-4/40, ЭШ-5/45М 38 60 253 256 263
ЭКГ-8И, ЭВГ-4И 43 60 247 250 259
ЭКГ-12,5, ЭШ-10/60, ЭВГ-6 53 60 242 245 247
ЭВГ-15 56 8 292 295 297
ЭШ-14/75, ЭШ-15/90Б, ЭШ-20/65 58 8 288 291 293
ЭВГ-35/65, ЭШ-25/100А 71 8 275 278 280
ЭШ-50/125, ЭШ-80/100 77 8 269 272 274
162
4.1.20. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРОВ НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КАРЬЕРАХ ПРИ ПОГРУЗКЕ В СРЕДСТВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Таблица 4.19
СевГОК ЦГОК, ЭКГ-8 нкгок Оленегорский ГОК ссгок
Показатели Первомайский карьер, ЭКГ-8 Анновский карьер, ЭКГ-8 ЭКГ-4,6 ЭКГ-8 ЮГОК, ЭКГ-4,6 ЭКГ-4,6 ЭКГ-8 Сарбайский карьер Соколов-
ЭКГ-6,3 ус | ЭКГ-8 ский карьер, ЭКГ-8
Объем экскава-
торных работ в забое, тыс. м3:
на скальных породах 4153,8 1037,6 2297,3 2097,8 8391,2 8540,9 4171,6 3748,5 5825,2 6780,1
на рыхлых породах 2943,1 2403,2 2924,9 688,7 4872,8 — — — 1056,2 16646,0 8562,0
Годовая произ-
водительность списочного экскаватора, тыс. м3:
на скальных по- 1038 1038 766 295 1062 783 521 1041 1142 1412
родах 1090 1202
на рыхлых породах Сменная производительность экскаватора, м3: 975 689 1572 — — 812 2412 2594
1251 1294
на скальных породах на рыхлых по- 1383 577 2076 1201 761 1644 1802 — 2426
1280 62 1403 70 1275 773 1765 1453 — — 1299 3610 3836
родах
Коэффициент использования календарного времени экскаваторов, %:
на скальных по- 38 54 54 44 57 51 44 49
родах 58
на рыхлых породах 72 54 54 54 —• — — 26 55 60
4.1.21. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРОВ НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КАРЬЕРАХ ПРИ ПОГРУЗКЕ В СРЕДСТВА АВТОТРАНСПОРТА
Т а б л и ца 4.20 _________
. Показатели СевГОК цгок нкгок
Первомайский карьер, ЭКГ-8 Анновский карьер ЭКГ-4,6 ЭКГ-4,6 ЭКГ-8
ЭКГ-4,6 | ЭКГ-8
Объем экскаваторных работ в забое, тыс. м3: 6449,8 5136,2
на скальных породах 12112,6 8554,5 1550,2 5806,8
на рыхлых породах Годовая производи- — 1370,8 — —
тельность списочного
экскаватора, тыс. м3: на скальных породах 803 737 1550 829 921 1712
на рыхлых породах Сменная производи- — 685 — —
тельность экскавато-
ра, м3: на скальных породах 887 944 1984 1029 1261 1820
на рыхлых породах Годовая произво- — 939
дительность на 1 м3 емкости ковша, тыс. м3: 214
на скальных породах 175 155 194 180 200
на рыхлых породах —— 149 — —
Продолжение табл. 4.20
Показатели Оленегорский ГОК Ковдорский ГОК ссгок
Сарбайский карьер Соколовский карьер, ЭКГ-8
ЭКГ-4,6 ЭКГ-4,6 ЭКГ-8 ЭКГ-8 ЭКГ-6,Зус ЭКГ-8
Объем экскаваторных работ в забое, тыс. м3: 5611,5 4608,1 6177,6 10511,8 40071,1 7847,5
на скальных породах __
ла рыхлых породах Годовая производительность списочного экскаватора, тыс. м3: 578 569 1235 ИЗО 977 1245
на скальных породах -
на рыхлых породах Сменная производительность экскаватора, м3: 749 1005 1842 1361 1294 1781
на скальных породах __
на рыхлых породах Годовая производительность на 1 м3 емкости ковша, тыс. м3: 127 126 154 180 164 160
на скальных породах __
на рыхлых породах
164
4.1.22. ГОДОВАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ (СПИСОЧНОГО ЧИСЛА) ОБЩАЯ
И ПО ОСНОВНЫМ ПРОЦЕССАМ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ (1979 г.)
Таблица 4.21
Объединение Годовая производительность экскаваторов
общая по горной массе, тыс. м3 на добыче, тыс. т на вскрыше, тыс. м3
Минуглепром СССР 1307 736 1400
Башкируголь 1371 900 1265
Вахрушевуголь 1147 723 1539
Востсибуголь. 1481 695 2245
Дальвостуголь 2041 770 2902
Красноярскуголь 1291 920 1433
Кемеровоуголь 1274 1173 1137
Приморскуголь 1658 702 1653
Сахалинуголь 754 676 1041
Тулауголь 1424 148 2109
Челябинскуголь 1098 767 1018
Якутуголь 898 455 1274
Северовостокуголь 694 1001 680
Александрияуголь 698 293 901
Карагандауголь 940 1196 855
Экибастузуголь 1635 993 1455
Средазуголь 1055 518 1074
4.1.23. ГОДОВАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ, ТЫС. М3 (1979 г.)
Таблица 4.22
Объединение сэ-з ЭКГ-4у, ЭКГ-4,6 ЭВГ-4И, ЭКГ-4у ЭКГ-8, ЭКГ-8И ЭКГ-12,5 ЭВГ-6 ЭШ-4/40, ЭШ-5/45 ЭШ-6/60 ЭШ-8/60
Минуглепром 435 805 903 1437* 2447 772 743 1502
СССР Башкируголь __ 1404 1089 1372 — —
Вахрушевуголь 463 1347 1420 1672 — . — — —
Востсибуголь 342 646 701 1540 — — — 1329
Дальвостуголь .235 624 835 —- •— —— — —
Красноярск- 191 580 619 1756 2358 — 610 1632
У1 иль Кемеровоуголь 135 819 987- 1297 1567 752 — —
Приморскуголь — 954 1044 1499 — — — —
Сахалинуголь — 880 — 587 — — —
Тулауголь 144 108 — —— — — 926 2215
Челябинскуголь 782 1297 708 1083 — 793 330 —
Северовосток- — 694 — — — — — —
yi иль Якутуголь 550 567 1342 — 564 —
Александрия- 352 690 — — — 1072 1069
уголь Карагандауголь — 833 652 1398 — — — —
Экибастузуголь —- 506 908 1523* 2514“ — —- —
Средазуголь 725 841 1175 1719 — 1305
• Включены ЭКГ-10.
** Включены ЭКГ-16.
165
Продолжение табл. 4.22
Объединение ЭШ-10/60, ЭШ-10/70А ЭШ-15/90Б СТ) СТ) СТ) ЭВГ-15, ЭГЛ-15 ЭВГ-35/65 ЭШ-20/65 ЭШ-25/100А ЭШ-13/50
Минуглепром СССР 2228 3101 2714 1654 — — — —
Башкируголь 1469 —. — — — — —
Вахрушевуголь 2461 —- 2154 1807 —— — — —
Востсибуголь 2424 3239 2621 — 6603 2908 4000 —
Дальвостуголь 2829 3962 3094 — — — — —
Красноярск-уголь 1694 2036 — — — — — —
Кемеровоуголь 1Q64 2753 — 1349 — — — 3300
Приморскуголь 2572 3392 — — —
Сахалинуголь — — — — — — — ——
Тулауголь 2601 2658 3241 — —— — — —
Челябинскуголь 1487 — — —. — — —
Северовосток-vrn ttr — — — —’ — — — —
у A UJAD Якутуголь — —
Александрия-vm ttr 2477 506 — — — — — —
у 1 ОЛЬ Карагандауголь — — — — — —
Экибастузуголь — — —- — — — —
Средазуголь 2099 — — — — — — —
4.1.24. ДОСТИГНУТАЯ ГОДОВАЯ ВЫРАБОТКА МОЩНЫХ ДРАГЛАЙНОВ ПРИ БЕСТРАНСПОРТНОЙ ВСКРЫШЕ, ТЫС. М«
Таблица 4.23
Объединение Процент взрываемых пород Эскаваторы
ЭШ-10/70 А, ЭШ-10/60 ЭШ-14/75, ЭШ-15/90Б
Башкируголь 2500/2886 — —
Дальвостуголь . До 10 3000/3476 4000/4919
Тулауголь 2590/3146 3500/3901
Вахрушевуголь До 55 2500/3538 — —
Приморскуголь 1 Пл 2500/3252 — —
Кемеровоуголь 2500/3867 3000/3649
Востсибуголь Более 85 2400/3020 3000/4101
166
Продолжение табл. 4.23
Объединение Экскаваторы
ЭШ-25/100А ЭШ-13/50 ЭШ-20/65
Башкируголь —. — — — — —
Дальвостуголь — — — —— — —
Тулауголь — — —— — — —
Вахрушевуголь — — — — — —
Приморскуголь — — — — — —
Кемеровоуголь ' — —— —
Востсибуголь 3600/4042 2500/3275* 3400/4040**
Примечание. В числителе — норматив повышенной производительности, в знаменателе — достигнутая выработка.
* На переэкскавации.
** На планировке отвалов.
Глава 4.2
РОТОРНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ
4.2.1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
Роторные экскаваторы применяются для карьерных, строительных и складских работ. Соответственно их назначению происходит и развитие их конструкций. В настоящей главе рассматриваются только карьерные роторные экскаваторы.
Роторные экскаваторы на карьерах применяются для отработки уступов, расположенных как выше, так и ниже уровня установки экскаватора. Ход экскаватора гусеничный или рельсошагающий. Разгрузочное устройство встроено в экскаватор или выполнено в виде отдельной конвейерной конструкции с собственным ходовым устройством. Диапазон пород, разрабатываемых роторными экскаваторами, изменяется от песков до крепких углей с прослойками песчаника, аргиллита и других пород с удельным сопротивлением резанию от 2 до 20 кгс/см2.
В СССР,, где в основном требуются роторные экскаваторы с повышенными усилиями резания, в последние годы на основе базовых моделей создаются роторные экскаваторы с уменьшенными линейными параметрами, что позволяет придавать конструкции большую жесткость и достигнуть высоких усилий резания.
На предприятиях СССР имеется опыт применения роторных экскаваторов при транспортно-отвальной системе разработки (в комплексе: роторный экскаватор — отвалообразователь или роторный экскаватор — перегружатель — отва-лообразователь) и при транспортной системе разработки (в комплексе: роторный экскаватор — перегружатель — магистральные ленточные конвейеры — отвалообразователь) или с непосредственной погрузкой в железнодорожные составы.
4.2.2. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Достоинств а:
высокая производительность, достигающая 240 тыс. м3 в сутки;
большая ширина заходки (до ,100 м и более);
возможность осуществления селективной выемки при минимальном разубоживании полезного ископаемого;
возможность достижения значительных усилий резания (до 20 кгс/см2 режущей кромки);
удельные значения металлоемкости (0,2—4,1 т/м3) и энергоемкости (0,15— 0,5 кВт-ч/м3) меньше, чем у цепных и одноковшовых экскаваторов;
167
высокая производительность труда рабочих, обслуживающих машину, и небольшие затраты на экскавацию.
'Недостатки:
зависимость производительности экскаватора от физико-механических свойств пород и длительности рабочего сезона, определяемой климатическими условиями;
значительные потери времени, связанные с технологией отработки уступа (подъезд экскаватора к забою после отработки каждого яруса и опускание стрелы).
4.2.3. СПОСОБЫ РАЗРАБОТКИ ЗАБОЯ
В зависимости от вида стружек и последовательности их снятия, определяемых геологическими и производственно-техническими условиями; применяют несколько способов разработки забоев роторными экскаваторами независимо от расположения забоя на уступе:
1) вертикальными однорядными стружками (рис. 4.3). Высота уступа Н не может превышать максимальной высоты черпания экскаватора; при валовой экскавации пород мощность отдельных слоев h принимают 0,4—0,5 диаметра роторного колеса; при раздельной выемке для h могут быть выбраны иные значения, но не более 0,7,5 диаметра.роторного колеса экскаватора;
ч 2) горизонтальными стружками (рис. 4.4). Ширина полосы составляет 0,4—0,,5 и может доходить до 0,75 диаметра роторного колеса;
Рис. 4.3. Схема разработки забоя вертикальными однорядными стружками
Рис. 4.4. Схема разработки забоя горизонтальными стружками
3) вертикальными многорядными стружками (рис. 4.5). Перемещение роторного колеса вперед в горизонтальном направлении осуществляется при работе механизма подачи роторной стрелы; общая глубина захвата забоя л' определяется величиной подачи роторной стрелы;
4) комбинированный способ (рис. 4.6). Последовательность и характер разработки слоев определяются в зависимости от конкретных условий разработки забоя: состава и структуры залегающих в пределах уступа пород, необходимости сплошной или раздельной выемки и т. д.
Чтобы избежать образования гребней на почве забоя, самую нижнюю пачку иногда разрабатывают вертикальными стружками.
Первый и второй способы лучше применять на плотных породах, третий способ наиболее приемлем для условий черпания рыхлых и сыпучих пород. Комбинированный способ применяется для месторождений с различными породами, например, при наличии в забое одновременно слоев рыхлых и плотных пород.
Эффективность того или другого способа можно оценивать по коэффициенту использования экскаватора во времени w tp 1
= f----------------i~ (4.11)
1+А + Л
168
где /р — время полезной работы экскаватора; /0 — общее время использования экскаватора; h — время вспомогательных операций; t2 — время простоев экскаватора.
Рис. 4.5. Схема разработки забоя комбинированным способом
Рис. 4.5. Схема разработки забоя вертикальными многорядными стружками
Время /2 зависит от условий транспортирования породы в отвал или полезного ископаемого к месту отправки потребителям, условий передвижки рельсовых путей, ремонтных и эксплуатационно-обслуживающих мероприятий и т. д. Время /1 зависит только от принятого способа разработки забоя.
4.2.4. ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ РОТОРНОГО КОЛЕСА
При работе роторного колеса порода находится в состоянии движения и обычно разгружается из ковша до того, как он дбстигнет наибольшей высоты при вращении роторного колеса. Таким образом, все процессы, присущие цепным экскаваторам (черпание, подъем и разгрузка), при работе роторного экскаватора происходит почти одновременно.
Скорость резания равна окружной скорости роторного колеса itDn
v = -^-fM/cf (4.12)
где D—диаметр ^роторного колеса; об/мин.
Скорость резания должна назначаться по условиям разгрузки ковшей и на практике колеблется от 0,9 до 2,25 м/с.
В восьмиковшовом колесе (рис. 4.7, а) каждый ковш имеет свой собственный разгрузочный желоб; в двенадцатиковшовом (рис. 4.7, б) один желоб приходится на пару колшей, т. е. ячейки для
п — частота вращения роторного колеса,
Рис. 4.7. Конструкция желобов роторного коле'-са:
а — восьмиковшовое колесо; б — двенадцатиковшовое колесо; 1 — промежуточная стенка; 2 — черпак; 3 — стенка ротора
разгрузки породы располагаются не через каждые 45°, как в первом случае, а через 60°, что создает более благоприятные условия для разгрузки породы.
169
4.2.5. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
Таблица 4.24
Показатели о ЭРГВ-630-т^г ЭРГ-350/1000 17 ЭРГ-400-^-=-- с‘т oofr-Jde ЭРГ-190ДЦ
Теоретическая производи- 690—1100 1250 1370 1250—1800 1250—2100
тельность в разрыхленной массе, м3/ч Удельное усилие черпания/ 21-11 12 6,5 12-8 17—9
кгс/см2 Высота черпания, м 9 16 17 15 16
Глубина черпания, м 0,5 1,5 1,5 1,5 0,7
Максимальный радиус черпа- 16,3 24,2 24,2 24,2 26,8
ния, м Максимальный радиус раз- 16,5 23 25 23 23
грузки, м . Диаметр ротора, м 3,2 6,4 6,4 6,4 3,1
Число ковшей 8 9 9 9 7
Емкость ковша, л 140 350 400 300 190
Число разгрузок в минуту 272 48-70 57 76,5 252
Мощность привода ротора, кВт Ширина конвейерной ленты, 320 250 250 320 500
1000 1200 1200 1200 1200
мм Скорость движения ленты, м/с 4; 4,5 3,8; 4 4 4; 4,6 4; 4,6
Удельное давление на осно- 1,22 1,1 1,0 1,1 1,1
вание, кгс/см2 Установленная мощность 880 580 580 580 750
электродвигателей, кВт Рабочая масса, т 290 515 578 590 585
Продолжение табл. 4.24
Показатели ЭР-1250-^-Д о ю <м Р, (D О) с Рм (D ЭР-2500-у- I и с, см 6 Рм CD
Теоретическая производительность в разрыхленной массе, м3/ч 1250—1600 1100—1800 1250-2500 2500 1750—2500
Удельное усилие черпания, кгс/см2 10—7 15-8 15—7 8 20—14
Высота черпания, м 17 16 16 30 21,4
Глубина черпания, м 1,5 1,5 1 3 1
Максимальный радиус черпания, м 24,4 24,2 24,5 38 32,8
Максимальный радиус разгрузки, м Диаметр ротора, м 22,6 22,5 23,4 26 28,4
' 6,5 6,4 6,5 8,5 8
Число ковшей 9 9+9 9+9 10 18
170
Продолжение табл. 4.24
Показатели ЭР-1250 у—Д ЭР-1250 у^-Д 1,0 (рис. 4.8) ЭРП-1250-у- ЭР-2500-^-О а (М ё Л
Емкость ковша, л Число разгрузок в минуту Мощность привода ротора, кВт Ширина конвейерной ленты, мм Скорость движения ленты, м/с Удельное давление на основание, кгс/см2 Установленная мощность электродвигателей, кВт Рабочая масса, т 300 76.5 320 1200 4,5; 4,7 1,35 670 700 270 76,5 320 1200 3; 3,5 1,35 860 700 400 76,5 400 1200 4,3; 4,9 1,35 1500 1040 600 50—70 500 1400 4 1,9 1100 1350 330 90—126 860 1400 4 1,25 3000 1450
Продолжение табл. 4.24
Показатели 40 ЭРГ-1600-^31 (рис. 4.9) 40 ЭРШР-5000™ (рис. 4.10) ЭРШРД-5000^ м ЭРШРД-5250уу- ?-ooszi-drnde 6ь
Теоретическая производи- 2700 — 4500 3500—5000 5000 5250 12500
тельность в разрыхленной массе, м3/ч
Удельное усилие черпания, кгс/см2 7,7—4,6 11,4—8 14 14 7,5
Высота черпания, м 40 40 30 30 32
Глубина черпания, м 10 7 3 2,1 4
Максимальный радиус черпа- 71,7 73,7 65,9 48,1 48,5
ния, м Максимальный радиус разгрузки, м
52,7 59 45 59 38,5
Диаметр ротора, м 11,5 16 13 11,5 18«
Число ковшей 10 10 16 22 13
Емкость ковша, л 1600 1600 1000 600 3200
Число разгрузок в минуту 30—50 36-52 56-80 110—143 50—65
Мощность привода ротора, кВт Ширина конвейерной ленты, 700 1150 1720 1600 2580
1800 2000 2000 2000 2800'
мм
Скорость движения ленты, м/с 3,5 3,95 3,95 4,15 4,6
Удельное давление на основание, кгс/см2 Установленная мощность 0,9 1,26 1,4 1,4 1,25
3940 3860 5740 7850 9200
электродвигателей, кВт
Рабочая масса, т ’ 3450 4265 4700 3850 5700
Примечание. Модели экскаваторов ЭРШРД-5000—g- ; ЭРШРД-5250~ ; ЭРШР-12500 — имеют шагающе-рельсовый ход, остальные модели — гусеничный* * 4
171
Рис. 4.8. Роторный экскаватор ЭР-1250
а — конструктивная схема; б — общий вид
Рис. 4.9. Схема роторного экскаватора ЭРГ-1600-77г31
59Ь
2000^9000
Рис. 4.10. Схема роторного экскаватора ЭРШР-5000-у
4.2.6. ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ К ВСКРЫШНЫМ РОТОРНЫМ КОМПЛЕКСАМ
Таблица 4.25
Техническая характеристика отвалообразователей
Показатели П-1600 |j ОШ-1500/105 (рис. 4.11) ОШ-1600/1Ю ОШР-4500/90 ОШР-4500/180 (рис. 4.12) ОШР-5000/95 01ПР-5000/190 ОШР-5250/190 ОШР-12500/220
Производительность по разрыхленной массе, м3/ч 1600 1500 1600 4500 4500 5000 5000 5250 12 500
Максимальный радиус разгрузки, м 50 105 по 88,Б i 184 95 190 190 220
Высота разгрузки, м 21 37 36 30 65 33,3 63 63 90
Угол поворота от-валообразовате-ля, градус 360 360 360 360 360 360 360 360 Збб
Длина приемного устройства, м 22,5 46,2 45,4 31 61,5 47,4 62,3 62 105
Угол поворота приемной консоли, градус ±60 — —— ±65 ±30 ±105 ±45 ±45 ±90
Ширина конвейерной ленты, мм 1200 1200 1200 1800; 1600 1600 1800 2500 2500 2800: 2500
Скорость движения ленты, м/с Тип хода 4,65; 5 Гусеничный 4,2 5;5 Шатан 5,45 ощий 3,7; 5 5,6 Illai 5,03; 6,25 гающе-j 5; 6 рельсов 5; 6 ый 5,3; 6,5
Скорость передвижения, м/ч Удельное давление на основание кгс/см2: 345 115 90 200 120 90 120 120 120
при работе 0,95 0,82 0,78 1,0 0,7 1,0 1,1 1,02 1,25
при передвижении —• 1,35 0,127 1 1,2 0,8 1,57 1,7 1,53
Установленная мощность двигателей, кВт 620 720 : 1050 ] 1840 < 5500 2430 ' 5900 < 5900 \ 7500
Рабочая масса, т 330 570 576 ] 1000 '< >220 ] 1415 5 >770 с 5000 е 5000
174
105,0
46,2
Рис. 4.11. Схема отвалообразователя ОШ-1500/105
Рис. 4.12. Схема отвалообразователя ОШР-4500/180
6SOOO
МОМ-от
Таблица 4.26
Техническая характеристика забойных, магистральных, отвальных, магистральных наклонных и телескопического конвейеров к роторным комплексам с номинальной производительностью 1250 м3/ч
Показатели КЛЗ-2М КЛМ-2М КЛО-2М КЛМ/Н/250 КЛМ/Н/400 , клп-250/100
Максимальная производительность транспортная (в рыхлой массе): м3/ч т/ч Допустимый угол подъема конвейера, градус, при длине 250 и 500 м 400 и 800 (750) м . Ширина ленты, мм Форма верхней ветви ленты Скорость движения ленты м/с Шаг установки роликоопор Ход натяжного устройства, мм Максимальные размеры кусков транспортируемого материала (в общей массе до 8%), мм Влажность транспортируемого материала, % Количество электродвигателей и их мощность (кВт) при длине конвейера, м: 250 400 - 500 800 (750) Подводимое напряжение, В Масса конвейеров без комплекта запасных частей, т: при длине става (м): 250 400 500 750 800 1600 2300 2 0 1200 4,2 1X250 1X250 2X250 2X250 83,5 104,4 126,5 164,5 1600 2300 2 0 1200 1 30 (1Х.200; (1X200; (2X200; (2X200; 79,5 96,5 118 153,5 ,1 1 0 Ь 1600 2300 2 0 1200 Лоток ,30е 1; 2,3; 1, 1000 (1250 10 000 X 300X40 [е более 3 1X160) 1x160) 2X160) 2X160) 6000 (380; 86,5 108 130 160,5 1600 2300 7 5 1200 ,85) ) 00 0 2X250 ’ (2X160) 2X250 2X160 86,5 104,5 х 1600 2300 2 0 1200 |4,2 (3,1) 1X250 (1X200) 134
Примечание. В скобках указаны параметры, соответствующие отдельным модификациям машин.
176
Техническая характеристика ленточных конвейеров к вскрышному роторному комплексу производительностью 5000 м3/ч (рис. 4,13)
Объемная производительность, м8/ч........................... 5000
Массовая производительность, т/ч............................ 6750
Ширина ленты, мм............................................ 1800
Скорость движения ленты, м/с............................... 4Й.35
Длина конвейеров при горизонтальном положении, м: забойного и торцового.................................... 850; 450
телескопического . -..................................... 108
отвального........................................... 700; 300
Мощность привода конвейера, кВт: забойного., торцового и отвального .... 1500; 800
а
Рис. 4.13. Ленточные конвейеры для комплекса оборудования непрерывного действия производительностью 5000 м3/ч:
а — отвальный; б — телескопический; в —торцовый; г —забойный; / — приводная станция;
2 — перегрузочная тележка; 3 — концевая станция; 4 —- загрузочный бункер; 5 — загрузочный» стол; 6 — натяжная станция
12 Заказ № 1913 177
телескопического......................................... 250
Подводимое напряжение, В........................... 6000
Масса конвейера (без запасных частей и приспособ-
лений), т:
забойного длиной:
850 м........................................................ 627
450 м........................................................ 453
торцового длиной:
850 м........................................................ 745
450 м........................................................ 470
телескопического длиной 108 м............................ 155
отвального длиной 700 и 300 м....................... 632 и 483
4.2.7. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРЕГРУЖАТЕЛЕЙ
Таблица 4.27
Показатели ПГ-1950/54 П-1600 50/21М ПГ-5000/60 (рис..4.14) П-5250 ПГ-12500/85+50
Производительность по разрыхленной массе, м3/ч Длина перегружателя, м Длина приемной консо--ЛИ, м Максимальная высота разгрузки, м Ширина конвейерной ленты, мм Скорость движения ленты, м/с Тип хода Удельное давление на основание, кгс/см2 Установленная мощность, кВт Рабочая масса, т 1600—2000 54 27 21,8 1200 4,25 0,95 470 287 1600 50 23,8 21 1200 5 Г 1,11 (1,4) 550 420 (407) 5000 60 26,5 15,4 1800 5 усеничный 0,9 960 437 5250 60 29 16 1800 5 [ 1,2 1000 500 12 500 141 56 27 2500; 2800 ’ 5; 6 1,25 5500 2610
Рис. 4.14. Схема перегружателя П Г-5000/60
178
Техническая характеристика перегрузочной тележки ТПС-1600/1,2 (рис. 4.15)
Максимальная ширина ленты, мм............................ 1200
Ширина колеи рельсового пути, мм......................... 2730
Скорость передвижения,, м/мин............................... 8
Высота разгрузки Б, м: максимальная........................................... 6,2
минимальная............................................ 2,7
Вылет разгрузочной консоли Г, м............................ 8Д
Расстояние между опорами тележки В, м . . . . 8,6
Длина перегрузочной тележки 3, м........................... 22
Масса, т................................................... 80
Назначение тележки — снятие материала в любом месте с конвейера производительностью до 1500 м3/ч для перегрузки на отвалообразо-ватель или конвейер.
Рис. 4.15. Перегрузочная самоходная тележка ТПС-1600/1,2
Техническая характеристика самоходного бункера
БС-120М (рис. 4.16)
Максимальная ширина ленты* мм.......................... 1200
Максимальная высота падения породы с кусками размером до 300X300X400 мм, м................................. 3
Колея рельсового пути* мм.............................. 2730
Скорость передвижения, м/мин.............................. 8
Рис. 4.16. Самоходный бункер БС-120М
Максимальный угол подъема рельсового пути, градус . . . 3
Длина бункера Б, ...........................................И
Высота бункера В, ...........................................3
Длина загрузочного участка Г, ...............................4
Масса, .....................................................13
Назначение самоходного бункера — загрузка забойного конвейера производительностью 1500 м3/ч породой, поступающей от роторного экскаватора или перегружателя.
12*
17»
4.2.8. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА СПУ-5000
Максимальная теоретическая производительность
в рыхлой массе, м3/ч................................... 5000
Максимальная массовая производительность, т/ч 6750
Грузоподъемность вагонов, подаваемых под погрузку, т:
полувагонов для угля ....... 62; 93; 125
думпкаров для породы.......................... 100; 140; 180
Вместимость бункера, м3: рабочая................................................. 110
максимальная.......................................... 120
Частота поворотов погрузочного устройства на базе, об/мин........................................... 0,71
Тип ходового устройства.............. Шагающе-рельсовое
Скорость передвижения, м/ч .... 70
Среднее удельное давление на грунт м
кгс/см2:
при работе (под лыжами) ... 1,1
при передвижении (под базой) . . 2,0
Максимально допустимый уклон трассы,
градус:
при работе 9
при передвижении 4
Подводимое напряжение, В . 10 000
Установленная мощность, кВт 1330
Рабочие и основные размеры, м: между колеями (без контактного провода в зоне погрузки) . 4,26
высота приемного бункера от уровня стояния 14.8
максимальная ширина по лыжам 14,5 .
расстояние от оси двухколейного железнодорожного пути оси поворота погрузочного устройства . 13,5
максимальный вылет противовеса 22
Масса с противовесом, т 970
Завод-изготовитель НКМЗ им. В. И. Ленина
Консольное погрузочное устройство предназначено«для приема горной массы от роторного экскаватора ЭРШРД-5000 и погрузки ее в железнодорожные вагоны, расположенные на двух параллельных путях.
4.2.9. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ РОТОРНЫХ
ЭКСКАВАТОРОВ
Теоретическая производительность роторного экскаватора в плотной массе 60£Л
Стеор = —!-. м3/ч, (4.13)
/Ср
где Е — емкость ковша, м3; А — число разгрузок в минуту; кр — коэффициент разрыхления породы.
180
Теоретическая производительность экскаватора, при которой учитывается коэффициент наполнения ковша,
Л 60£Аяп
QTeop = ~
/Vp
м3/ч,
(4Л4)
В зависимости от параметров стружки теоретическая производительность определяется
• Стеор = бОа^оЛ, м3/ч,
где а —толщина стружки, м; ft —высота слоя, м; и0 — линейная скорость, м/мин.
При необходимости увеличения усилий резания уменьшается сечение стружки, что соответственно снижает теорети-
ческую производительность роторного экскаватора (рис. 4.|17).
Техническая производительность определяется с учетом размеров забоя за полный цикл отработки блока при возможном совмещении операций рабочего цикла:
Фтехн = Фтеор^п > М3/4, где кп — коэффициент производительности или коэффициент забоя, равный 0,7—0,85.
Фактическая производительность экскаватора, как правило, меньше расчетной технической из-за отличия параметров стружки и скорости поворота роторной стрелы от расчетных величин, что должно учитываться коэффициентом управления /су, фактическая величина которого составляет 0,74—0,76„ а для перспективных экскаваторов она будет 0,92— 0,96.
Забойная производительность роторного экскаватора
Фзаб = Фтехн^у^прК'СелКу.к» М3/4» где Япр=0,9-4-0,97 — коэффициент просы-
Рис. 4.17. График зависимости теоретической производительности QTeop роторных экскаваторов от удельного сопротивления KF копанию (по В. М. Владимирову): /, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 — при расчетном удель* ном усилии копания 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 кгс/см2 соответственно
пей; Ясел=0,9-4-0,95 — коэффициент, учитывающий селективную выемку и к7. к — коэффициент управления качеством .
полезного ископаемого.
Эксплуатационная производительность экскаватора определяется коэффициента использования его во времени
ЛГИ — ЯтЯрегл:клЯг >
(4.15)
с учетом
(4.16)
где кт — коэффициент, учитывающий технологическую схему работы (/ct = 0,85-t* -4-0,98); «per — учитывает регламентированные потери времени на техническое обслуживание и ремонты; ккл—учитывает сезонно-климатические условия (Ккл = 0,8-4-1); яг — коэффициент готовности (яг=0,806-4-0,946)
Эксплуатационная производительность за рассматриваемый период Тр
Сэкспл — Сзаб^и^р» м3«
(4.17)
181
4.2.10. ШИРИНА ЭКСКАВАТОРНОЙ ЗАХОДКИ (по данным Гипроруды)
Таблица 4.28
Экскаватор Погрузка Ширина заходки, м Угол откоса уступа, градус Расположение экскаватора в забое при расстоянии от оси его хода до
внешней бровки уступа, м внутренней бровки уступа, м
ЗЭР-500-2 На конвейеры и в железнодорожные вагоны 15 60 8 7
На отвалообразователь 22 15 7
ЭРГ-350/1000 и На конвейеры и в же-
ЭРГ-400 лезнодорожные вагоны 20 50 11 9
На отвалообразователь 29 14 15
40 ЭРГ-1600 — 31 40 ЭРГ-1600 —31 На конвейеры и в железнодорожные вагоны 60 49,5 29 31
На отвалообразователь 60 29 31
40 ЭРШР-1600 — На конвейеры и в же- 70 34,5 35,5
7 лезнодорожные вагоны 49,5
На отвалообразователь 70 34,5 35,5
4.2.11. ГОДОВАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ РОТОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ (млн. м3, числитель) И КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВО ВРЕМЕНИ (ЗНАМЕНАТЕЛЬ)
Состав комплекса (карьер)
40
ЭРГ-1600—31 + ПГ-5000/60+A2RsB-6600/l 10* (Шевчен-
10 9 29
ковский) . ................... .1—
0,^8
40
ЭРГ-1600-^31 + конвейерный транспорт+ ОШР-4500/90
10 7,26
(Шевченковский)..................................
ЭРГ-1600 ^31+ОШР-4500/180 (Грушевский) . . .
ЭРГ-400+конвейерный транспорт+ОШР-4500/90 (Гру- i 33 шевский).......................................... —-—
0,43
К-300+конвейерный транспорт+ОШР-4500/90 (Грушев- 2 12 ский).......................... , —2—
0,42
40
ЭРГ-1600 2^31 + конвейерный транспорт-!-A2RsB-6600/l 10
10 328
(Запорожский) 1—
* Абзетцер ленточный на гусеничном ходу.
182
SchRs-1500— +ПГ-5000/60+ОШР-4500/.180 (Запорож-6 ский) 11,13 0,57
ЭРГ-400 r-z+конвейерный транспорт-}-ОШ-1500/105 (Ба-1 ,0 санский) ............. 1,3 0,37
ЭР-1250+конвейерный транспорт-!-ZP1500 (Басанский) 1,68 0,5
SRs-2400^ +A2RsB-6600/150 (Северный) .... У 10,54 0,51
45 SRs-2400 — +конвейерный транспорт-}-A2RS-66OO/110 (Северный) 8,64 0,43
ЭРШР-1600-у + конвейерный транспорт+ОШР-5000/95 (Чкаловский) 9,76 0,49
SRs-2400 ^-4-конвейерный транспорт-!-A2RsB-6600/l 10 (Михайловский) 4,87 0,25
SRs-2400 + конвейерный транспорт-F A2RsB-6600/l 10 (Михайловский) . . . 2,43 0,21
13 0 SchRs-500 4г + конвейерный транспорт+A2Rs -24 3 60-}-30 (Михайловский) . .......... 2,29 0,38
KU-800 + конвейерный транспорт -}- ZP5500 (Стойленский) .............. 2,16 0,16
К-300В+конвейерный транспорт+ZP1500 (Стойленский) 1,45 0,31
ЭРШР-1600 12 +конвейерный транспорт+ОШР-5000/95
(Морозовский) . . ......... 8,44
Примечание. Михайловский и Стойленский — железорудные карьеры, Морозовский — угольный разрез.
4.2.12. ЗАТРАТЫ НА 1 м8 ВСКРЫШИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РОТОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ, РУБ.
Экскаватор (карьер) Транспортно-отвальная система разработки
ЭРГ-160012з,1 (Шевченковский) . 0,19
ЭРГ-1600^31 (Грушевский) . 0J4
183
SchRs-1500^
(Запорожский)
0,14
SRs-2400^ (Северный)........................................0,20
9
Транспортная система разработки
ЭРГ-1600 |2з1 (Шевченковский) .
17
ЭРГ-400 —— и К-300 (Грушевский) 1 »5
40
ЭРГ-16002^ 31 (Запорожский)
ЭРГ-400 и ЭР-1250 (Басанский) 1,0
SRs-2400 (Северный) . . .
ЭРШР-1600у (Чкаловский) .
SRs-2400 у (Михайловский) .
SRs-2400 ~ (Михайловский) *
13
SchRs-500 —- (Михайловский)
КU-800 (Стойленский)
KU-800 (Стойленский)
К-300 (Стойленский) .
0вЗ£
0,48.
0,43
0,73
0,47
0,48
1,3
3,38
0,94
2,48
2,88
1,14
4.2.13. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРОВ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ ЭКИБАСТУЗСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
(по И. П. Федотову)
Мехлопаты Роторные
ЭКГ-4.,6; SRs (к)-470;
ЭВГ-4,6И ЭРГ-400
Годовая выработка, млн. т . 1,5 3.0
Себестоимость экскавации, коп/т 12,4 9,2
в том числе:
материалы 0,4 0,5
заработная плата .... 2.1 1,8
электроэнергия 0,7 0,8
амортизация 2,2 4,1
переукладка железнодорож-
ных путей 0,3 0„1
буровзрывные работы . 6,7 1„9
184
4.2.14. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ (ГДР)
Таблица 4.29
Показатели 14 SRs-470— SRs-470^- 17 SRs-460—-1,0 SRs-630-Д- SRs-630 + UR3 SRs-1300-^-o SRs-1300^-
Теоретическая производительность по разрыхленной массе, м3/ч 1700 1250—1700 1120—1430 1700—2300 1700—2300 2800—3500 2800—3500
Удельное' усилие копания, кгс/см2 5,1 16,2—11,7 18,2—14,1 11,7—8,5 5,1—3,6 4,8—3,7 4,8—3,7
Высота черпания, м 14 16 17 15 20 26 24
Глубина черпания, м 2 2,5 1,5 3,5 3 5 2
^Максимальный радиус черпания, м 20,7 26,5 26,5 26,5 34,3 43,7 37,7
Максимальный радиус разгрузки, м 21 25 22,5 25 25 80 41
Диаметр ротора, м 6,7 6,7 6,7 J б’7 6,7 8,4 8,4
Число ковшей 8 8+8 16 8+8 8 14 14
Емкость ковша, л 470 470 460 630 630 700 700
Число разгрузок в мин 60 44—60 81—91 44—60 44—60 67—84 67—84
Мощность привода ротора, кВт 250 500 500 500 250 400 400
Ширина конвейерной ленты, мм 1200 1200 1200 1200 1200 1600 1600
Скорость движения ленты, м/с 3,5; 4 3,5; 5 4,5; 5 4,5; 5 4 4 4
Удельное давление на основание, кгс/см2 1,11—1,23 1,11—1,25 1,39 1,17—1,32 1,17—1,32 1,1—1,15 1,16
Установленная мощность двигателей, кВт 700 — 1150 1125 940 — —
Рабочая масса, т § 500 850 750 690 690 1980 1450
55 Продолжение табл. 4.29
о
Показатели SRs-1300-SL + UR 28 SRs-2000-4-+ UR 3
Теоретическая производительность по разрыхленной массе, м3/ч 2800—3500 4500—5400
Удельное усилие копания, кгс/см2 8,7—6,3 8,3—6,2
Высота черпания, м 23 28
Глубина черпания, м 2 3
Максимальный радиус черпания, м 37,7 49,5
Максимальный радиус разгрузки, м 80 71
Диаметр ротора, м 8,4 11
Число ковшей 14 7+7
Емкость ковша, л 700 2500
Число разгрузок в мин 67—84 30—36
Мощность привода ротора, кВт 630 1000
Ширина конвейерной ленты, мм 1600 2000
Скорость движения ленты, м/с 4 4,1
Удельное давление на основание, кгс/см2 1,1—1,15 0,89-0,83
Установленная мощность двигателей, кВт — —
Рабочая масса, т 1980 2755
SRs-200G-~-o + UR SRs(k)-2000-^- 3,5 + UR SRs-2400 + UR 40 SRs-2400-^-+ UR 4 SRs-6300-^-
4600—6000 3600—4500 7200—9000 7200—9000 10 000—13 000
8,1—5,5 13,7—10,7 13,7—10,7 13,7—10,7 5,8—4
30 28 35 40 50
6 3,5 9 4 10
49,5 42,5 64,7 64,7 . 83
79 40,5 93 93 152
11 11 12,5 12,5 18
18 22 16 16 18
1100 820 2100 2100 3100
91— 73,5-91 56—72 56—72 55—70
1000 1260 1260 1260 1890
2000 1800 2250 2250 2500
4,1 4; 4,5 3,5; 4 3,5; 4 4
1,12—1,21 1,12—1,37 1,21—1,1 1,21—1,1 1,4
— 3200 5450 5650 —
2900 2150 4000 4000 6600
4.2.15. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ (ФРГ)
Таблица 4.30
Показатели SchRs-500-^-О 24 SchRs-650-^-4 SchRs-1000^ 26 SchRs-1100-7^ 1,5 SchRs-1200^y 24 SchRs-1500-^— о SchRs-1700-^-o
Техническая производительность по разрыхленной массе, м3/ч 1850 1790—2370 2700—3600 5600 2200—3950 5000 5000
Удельное усилие резания, кгс/см2 10 — — 6,7 — 4,3 5
Высота черпания, м 13 24 21,6 26 23 24 31
Глубина черпания, м 3 4 3 1,5 2,5 6 6
Максимальный радиус черпания, м 31,5 39 46,6 34,8 42,2 51,5 51,2
Максимальный радиус разгрузки, м 41 30 73 25 44 27 43,7
Диаметр ротора, м 7,1 8,7 9,3 9 10,4 13 12
Число ковшей 8 10 8 10 10 10 10
Емкость ковша, л 500 650 1000 1100 1200 1500 1700
Число разгрузок в минуту 25—62,5 46—61 22,5—60 15—85 40—72 36—56 45,5
Мощность привода ротора, кВт 470 265 — 1000 440 700 —
Ширина конвейерной ленты, мм 1200 1400 1400 1830 1600 1800 2200
Скорость движения ленты, м/с 3,3 3,5 3,6 4,2 4,2 4,2 4,9
Удельное давление на основание, кгс/см2 1,0 0,95 1,5 1,5 1,0 1,0 1,1
Установленная мощность электродвигателей, кВт 1220 1260 2340 2800 2240 2340 3100
Рабочая масса, т 836 1200 2124 1336 1802 2408 2674
00
да Продолжение табл. 4.30
00
Показатели SchRs-1640-у- SchRs-1800~| SchRs-2250-^-
Техническая производительность по разрыхленной массе, м3/ч 3400 7000—10 500 4000—8100
Удельное усилие резания, кгс/см2 — — 6,2—2,5
Высота черпания, м 30 53,5 38
Глубина черпания, м 7 21,5 5
Максимальный радиус черпания, м 42,9 72,3 54,5
Максимальный радиус разгрузки, м 67,5 118 110
Диаметр ротора, м 11,8 16,5 12
Число ковшей 8 10 10
Емкость ковша, л 1640 1800 2250
Число разгрузок в минуту 34,6 — 30—60
Мощность привода ротора, кВт 630 1500 700
Ширина конвейерной ленты, мм 1800 — —
Скорость движения ленты, м/с 3,6 — —
Удельное давление на основание, кгс/см2 0,8 1,35 0,9
Установленная мощность электродвигателей, кВт 2600 8243 5370
Рабочая масса, т 2050 6790 . 3850
SchRs-2450-Д-1,5 44 SchRs-4500-уу SchRs-4600-^г SchRs-6300-у- KI SchRs-6640~-
7865 8900 9350 15 900 19 120
— — 6 — 6,6
18 44 30 50 51
1,5 12 2,5 9 17
27,3 75,6 39,8 77,8 81,3
35 130 112 119 141,5
12,5 17,2 17,5 21,6 21,6
10+10 11 18 18
2450 4500 4600 6300 6640
27—53,5 33 34 42 48
1000 1800 1590 2520 3360
2200 2600 2600 3200 3200
4,2 4,25 3,8 3,82 3,8; 5,2
— 1,38 1,46 1,7 1,59
— 8570 6336 13950 13 950
1780 7200 4700 13 100 12 700
4.2.16. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ (ЧССР)
Таблица 4.31
Показатели К-250 KN-300 к-зоов К-800В
Теоретическая произво- 900—1250 1250 1080—1250 1980—2500
дительноеть по разрыхленной массе, м8/ч Удельное усилие резания,
7,4—5,1 1,2 — —
кгс/см2 Высота черпания, м 13,5 14 17,2 25,8
Глубина черпания, м 0,5 0,7 2 4,2
Выдвижение стрелы ро- — — 6,4 12,8
тора, м Максимальный радиус 20,2 21,7 22,4 37
черпания, м 28 20,7
Максимальный радиус 25 35
разгрузки, м Диаметр ротора, м 5,5 5,5
6 8
Число ковшей 8 8 10 10
Емкость ковша, л 250 г 300 300 630
Число разгрузок в минуту 50-69,5 — 40-55,5 34,1
Мощность привода рото- 150 55 — ——
ра, кВт
Тип хода Удельное давление на ос- 0,15 Гусе 1,0 н ич н ы й 1.12 1,05
нование, кгс/см2 Установленная мощность
460 320 640 —
электродвигателей, кВт 600 1350
Рабочая масса, т 300 275
Продолжение табл. 4.31
Показатели KU-300 KU-300S KU-800 К-10000
Теоретическая произво- 1200—2250 1200—2250 4500—6600 10000
дительность по разрыхленной массе, м3/ч Удельное усилие резания,
13,3—6,7 13,3—6,7 11,1—9,1 5,6.
кгс/см2
Высота черпания, м 19,3 19,3 32 35
Глубина черпания, м 3,7 - 3,2 6,3 4
Выдвижение стрелы ро- 8,4 8,4 16,5 —
тора, м Максимальный радиус 81,5
29,5 29,5 56,4
черпания, м Максимальный радиус 36,3 36,3 81,5 126
разгрузки, м Диаметр ротора, м 11 14,5
7 7
Число ковшей 10 10 ю+ю 16
Емкость* ковша, л 300 300 800 2100
Число разгрузок в минуту 51—76,4 51—76,4 60—73 69—84^3
189
Продолжение табл. 4.31
Показатели KU-300 KU-300S KU-800 к-юооо
Мощность привода ротора, кВт Тип хода Удельное давление на основание, кгс/см2 Установленная мощность электродвигателей, кВт Рабочая масса, т 400 Гусен 1,0 970 400 и ч н ы й 1,18 2320 1050 1600 Шага! 1,15 8290 3350 1600 ющий 1,1 10 000 5 200
4.2.17. ПРИБЛИЖЕННЫЕ РАСЧЕТЫ ПАРАМЕТРОВ РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ И ОТВАЛООБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Для приближенных расчетов при проектировании, когда необходимо определить технические параметры роторных экскаваторов и консольных отвалообразо-вателей для экономических расчетов, можно пользоваться следующими формулами К. Е. Виницкого:
1) масса экскаватора с выдвижной стрелой и роторным колесом открытого типа
G=2,05H-yrQP, т, (4.18)
где Н — высота черпания, м; Q — часовая теоретическая производительность по разрыхленной массе, м3; Р — касательное усилие, тс;
2) масса экскаватора с невыдвижной стрелой и роторным колесом открытого типа
G = 1,7/7-^QP, т; (4.19)
3) установленная мощность двигателей экскаватора
АГуст = 20,536/0,62 _343, квТ; (4.20)
4) масса консольного отвалообразователя на шагающем ходу
GOTB = 0,0036LM^i,o8, т; (4.21)
где
Я = Ял + Япор + Ярол + Яф + ?н’,
<7л + <7пор — масса ленты и породы на ней (устанавливается расчетом), т; ^рол —• масса роликоопор, определяемая по эмпирическим формулам;
для пород плотностью 1,8 т/м3
<7РОЛ = 0,14230,92, кг;
для пород плотностью у> 1,8 т/м3
^рол = 0,12430,95, кг,
где 3 — ширина ленты, мм; — масса ферм и вантов;
=76-1 0-9LO,87^2,47, кг;
L — длина консоли, м; qa— масса настила и ограждений (в среднем принимается 42 кг на 1 м длины консоли);
5) установленная мощность электродвигателей отвалообразователя
АГуст = 0,0056-Q0,98^0,975, кВт, (4.22)
где Q — часовая производительность отвалообразователя, м3.
190
Рабочая масса роторного экскаватора по исследованиям, проведенным & УкрНИИпроекте,, может быть ориентировочно определена по формуле
о -к н1‘41/ СтеорР т Up — Кэ.рПч |/ —. т,
(4.23>
где лэ. р — коэффициент, зависящий от конструктивного исполнения и произво-дительности экскаватора.
Для роторных экскаваторов верхнего и нижнего черпания с невыдвижной стрелой и конвейером крутого подъема с накладной лентой
200
Qieop + 400
4-0,0358.
Для роторных экскаваторов верхнего черпания с выдвижной стрелой и конвейером обычного исполнения
139
'Э-₽“ <2теоР + 400
0,0554.
Для роторных экскаваторов верхнего черпания с невыдвижной стрелой и конвейером обычного исполнения
125
*Э'₽= <2теор + 400 +°’°385:
Нч — высота черпания, м; QTeOp — теоретическая производительность экскаватора, м3/ч (рис. 4.17); Р — окружное усилие на роторе, тс.
Мощность привода роторных экскаваторов для ориентировочных расчетов может быть определена по формуле
Np = 0,025QTeop(l+0,9К*), кВт, (4.24)
где Кр — расчетное удельное усилие черпания,, кгс/см2.
Глава 4.3
ЦЕПНЫЕ МНОГОЧЕРПАКОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ
4.3.1. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Достоинства:
высокая производительность,, достигающая 10—15 млн. м3 в год и более;
возможность селективной разработки забоя;
возможность разработки двух уступов с одного транспортного горизонта;
подъем породы на 30—35 м в рабочем органе экскаватора при разработке уступа нижним черпанием;
чистота выемки.
Недостатки:
перемещение породы черпаковой цепью, вызывающее большой износ деталей черпаковой цепи и излишний расход электроэнергии;
возможность применения только в породах с благоприятными физико-механическими свойствами и при климатических условиях, обеспечивающих достаточную длительность рабочего сезона.
4.3.2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ
ПРИ ЭКСКАВАЦИИ МНОГОЧЕРПАКОВЫМИ ЦЕПНЫМИ ЭКСКАВАТОРАМИ
При эффективном использовании многочерпакового экскаватора объем стружки, снимаемой с откоса черпаковым устройством в единицу времени, равен производительности экскаватора за то же время:
QT = 60v3/S, (4.25)
191
где оэ —рабочая скорость передвижения, для экскаваторов на рельсовом ходу принимается 4—,12 м/мин.» на гусеничном ходу —4—6 м/мин; / — путь, проходимый черпаком по забою, м; б —толщина срезаемой .черпаком стружки, м.
Ширина стружки, срезаемой каждым черпаком (рис. 4.18),
&=±sTtg7 = T— = — v4 z
(4.26)
где Т — расстояние между черпаком (шаг черпаков), м; — скорость движения черпаковой цепи; z — время прохождения черпаком расстояния, равного величине шага черпака.
Толщина стружки (рис. 4.19)
Q QTsin а
60оэ/ 60v9ff
(4.27)
где I — длина откоса, м; а — угол наклона черпаковой рамы к горизонту, обычно равный 40—55°; Н — высота уступа, м.
Рис. 4.19. Схема к расчету толщины стружки
Рис. 4.18. Схема движения черпаков экскаватора:
•а — схема снятия стружки при работе многочерпакового экскаватора; б — кинематическая схема снятия стружки
Сечение стружки, снимаемой каждым черпаком,
/ = 65 ==
QT sin а 60Hz
(4.28)
4.3.3. ЕМКОСТЬ ЧЕРПАКА, ШАГ И СКОРОСТЬ ЧЕРПАКОВОЙ ЦЕПИ, РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ЧЕРПАКАМИ
Емкость черпака определится из условия заданной производительности
9 = 16,67= (4.29)
Z О,DVq
Размеры и масса машины уменьшаются с уменьшением емкости черпаков, что может быть достигнуто при увеличении скорости черпаковой цепи и уменьшении шага черпаков Т.
192
Время, в течение которого передняя грань fz второго черпака (рис. 4.20) достигнет падающей породы (точка В),
• (4.30)
ич Время падения частиц породы от линии АО до точки В
где $ —опытный коэффициент, меньший единицы; g— ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2.
Для правильной работы черпаковой цепи необходимо, чтобы ti>tz. Отсюда следует что увеличение скорости движения черпаков Оч сверх предельной возможно лишь при условии увеличения шага черпаков Т.
Скорость движения черпаков принимается 1,25—1,5 м/с, в редких случаях больше. Зависимость между шагом цепи и емкостью черпака для экскаваторов поперечного черпания выражается формулой
Т = (56 -ь 74)^7 (4.32)
Эту же зависимость можно принимать по следующим данным:
Рис. 4.20. Схема разгрузки черпаков
АО — длина очистительного ножа; д -* расстояние от начала разгрузки черпака (точка В) до очистительного ножа; х\ — расстояние от начала разгрузки черпака до передней грани второго черпака
Емкость черпака, л . Шаг цепц, мм ... . 50 . 300 75 100 300 350 150 350 200 350 250 400
Емкость черпака, л . 300 400 500 600 700
Шаг цепи, мм . • 400 400 450 500 550
Расположение черпаков — через четыре или шесть звеньев.
4.3.4. ЗАБОИ МНОГОЧЕРПАКОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
Забои многочерпаковых экскаваторов располагают обычно с откоса уступа (рис. 4.21), в отдельных случаях — с торца.
Форма и размеры забоев определяются профилем черпаковых рам, направлением черпания и характером экскавации — валовой или раздельной. Для валовой экскавации применяют жесткие рамы с направляемой цепью.
Высота забоев составляет JO—32 м при верхнем черпании и 10—32 м — при нижнем. Протяженность фронта работ составляет 500—1000 м и более.
4.3.5. СЕЛЕКТИВНАЯ ВЫЕМКА МЯГКИХ ПОРОД
Для селективной выемки пород применяют экскаваторы только с многошарнирными черпаковыми рамами. При неповоротных экскаваторах профиль рам должен соответствовать условиям залегания. Если мощность и угол залегания прослойков не выдержаны, применяют поворотные экскаваторы, у которых черпаковая рама может быть поставлена не только по нормали к бровке уступа, но также и диагонально.
4.3.6. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ МНОГОЧЕРПАКОВЫХ
ЭКСКАВАТОРОВ
1. Теоретическая производительность многочерпакового экскаватора, т. е. производительность его при непрерывной работе, максимально возможном числе разгрузок черпаков в единицу времени и 100%-ном наполнении черпаков
QT = 0,06zg, мз/ч, (4.3?)
193
13 Заказ № 1913
Рис. 4.21. Забои многочерпаковых экскаваторов:
в —при верхнем черпании; б — при нижнем черпании; 7— V — последовательное изменение формы рабочих забоев между двумя поперечными передвижными экскаваторами
где z — число черпаков, разгружающихся в течение 1 мин.; ^ — емкость черпака, л.
2. Теоретическая производительность QT многочерпакового экскаватора, т. е, производительность экскаватора за один час чистой работы в породе данной категории (в плотном теле),
QT = 0,06^ —ят, мз/ч, (4.34)
Яр
где Ян — коэффициент наполнения черпаков; яр — коэффициент разрыхления породы; кх — коэффициент, учитывающий трудность разработки породы.
3. Эксплуатационная производительность фэф многочерпакового экскаватора, т. е. производительность его за ,1 ч работы в породе определенной категории с учетом всех возможных простоев и перерывов,
Рэф === 0, , (4,35)
где z — число ссыпок в минуту,
, 60v4
г =
©Ч —скорость движения черпака, м/с; Т —шаг черпака, м; яи — коэффициент использования рабочего времени экскаватора, яи = 0,7~-0,9.
194
4.3.7. КОЭФФИЦИЕНТЫ РАЗРЫХЛЕНИЯ, НАПОЛНЕНИЯ И ЭКСКАВАЦИИ ДЛЯ МНОГОЧЕРПАКОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ (по ЕНВ 1971 г.)
Таблица 4.32
Категория породы по крепости Расчетная объемная масса породы, кг/м3 Коэффициент
разрыхления породы к? наполнения черпаков кп экскавации к3
нижнее черпание верхнее черпание с выдвижной стрелой без выдвижной стрелы нижнее черпание верхнее черпание с выдвижной стрелой без выдвижной стрелы
Цепной Роторный Цепной Роторный
I 1600 1,15 1,00 0,91 1,1 1,0 0,87 0,79 0,96 0,87
II 1800 1,25 1,00 0,91 1,0 0,9 0,80 0,73 0,80 0,72
III 2000 1,35 0,9 0,82 0,9 0,8 0,67 0,61 0,67 0,59
4.3.8. ЧИСЛО ССЫПОК И РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Таблица 4.33
Категория породы Характеристика породы по трудности разработки Число ссыпок в минуту Расход электроэнергии, кВт-ч/м8
I Легкоразрабатываемая 30—38 0,3
II Средней трудности 22—26 0,4
III Выше средней трудности 20—24 0,5
IV Трудноразрабатываемая 18—22 0,8
4.3.9. ПРИМЕРНАЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ СЕЗОНА ВСКРЫШНЫХ РАБОТ ДЛЯ МНОГОЧЕРПАКОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
(по В. В. Ржевскому)
Таблица 4.34
Рабочий сезон Украина, Донбасс, Грузия, Средняя Азия Ленинградская обл., Мосбасс, Пермская обл., Южный Урал, Приморский край, Южный Сахалин Караганда, Кузбасс, Северный Урал, Восточная Сибирь, Хабаровский край
Начало Конец Продолжительность, дней: календарных рабочих 1-я декада апреля 1 -я декада декабря 235 200 1-я декада мая 1-я декада ноября 180 156 3-я декада мая Конец октября 160 140
13*
195
4.3.10. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОЧЕРПАКОВЫХ ЦЕПНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ НА РЕЛЬСОВОМ ХОДУ (ГДР)
Ряс. 4.22. Многочерпаковый цепной полноповоротный экскаватор Es-1120 при работе верхним черпанием.
Таблица 4.35
Показатели 7,5-9 оо 17,5—20 ES-H20M *17—20 (рис. 4.22) сч |сч 4J. СЧ 1сч о см V) В OJ со
Ез-400 Es-400
Производительность по рыхлой массе, м3/ч 1600 1600 3500 3500 2300
Суммарная высота отрабатываемого уступа, м 17 37,5 40 54 53
Мощность привода ковшовой цепи, кВт 200 400 1000 1260 1260
Скорость движения ковшовой цепи, м/с 1,0 1,1 1,2 1,2 1,22
Удельное усилие черпания (по мощности привода ковшовой цепи), кгс/см2 80 80 70 80 130
Скорость передвижения, м/мин 3,8 -8 3,8 -8 2,8—9 4-12 4-12
Средняя нагрузка на колесо, тс 11 10 19 16,5 16,5
196
Продолжение табл. 4.35
Показатели Es-400 -7^-О 1 о лпя 17,5—20 ES-400 17>6 Е-П2ОИ (рие. 4.22) 5 СО Щ
Минимальный радиус за- 150 150 100 250 250
кругления рельсовых путей, м
Масса машины, т 435 800 1230 1950 1950
Установленная мощность, 450 700 1750 1500 1500
кВ-А
Численность обслуживающе- 3 4 4 4 4
го персонала, чел.
Продолжение табл. 4.35
Показатели со ice 77 § со И со to И V ср со UJ Es-2240^^ 28—32 и о to со СО и Es’3,8<^55 26—29 Es-4500^^33 28—33
Производительность по рыхлой массе, м3/ч 4000 2650 6200 8000 5300 11500
Суммарная высота отрабатываемого уступа, м Мощность привода ковшовой цепи, кВт 52 56 64 54 58 66
1500 1500 2400 2700 2700 ' 3500
Скорость движения ковшовой цепи, м/с 1,22 1,37 1,22/1,37 1,22/1,37 1,22/1,37 1,37
Удельное усилие черпания (по мощности привода ковшовой цепи), кгс/см2 70 120 100 80 130 90
Скорость передвижения, м/мин 4—12 4—12 4—12 4—12 4—12 4-12
Средняя нагрузка на колесо, тс 18 18 17 17 17 17
Минимальный радиус закругления рельсовых путей, м 250 250 250 250 250 300
Масса машины, т 2300 2300 4300 4300 4300 5800
Установленная мощность, кВ*А 1500 1500 2000 2000 2000 2000
Численность обслуживающего персонала, чел. 4 4 5 5 5 5
197
3 4.3.11. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОЧЕРПАКОВЫХ
00 ЦЕПНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ НА ГУСЕНИЧНОМ ХОДУ (ГДР)
Таблица 4.36
Показатели ERs-250^ ERS-500-O! ERs-5001^2 ERs.56»® lo—1о,5 ERS-56°!L1'995S
Производительность по рыхлой массе, м3/ч 1200 800 2350 1600 2100 1400 1400
Суммарная высота отрабатываемого уступа, м 20 24 20 24 31 35 39
Мощность привода ковшовой цепи, кВт 200 200 250 250 400 400 400
Удельное усилие черпания, кгс/см 35 55 40 55 45 75 65
Вылет разгрузочного устройства, м 20 20 23 23 32/40 32/40 32/40
Число гусеничных тележек 2 2 3 3 6 6 6
Среднее давление на грунт, кгс/см2 Масса машины, т Установленная мощность, кВА Численность обслуживающего персонала, чел. 1,0 300 350 2 1,0 300 350 2 1,3 535 550 3 1,3 535 550 3 1,2/1,0 950 780 4 1,2/1,0 950 780. 4 1,2/1,0 950 780 4
Продолжение табл. 4.36
Показатели ERs-710—’5~~16 13,5-16 ERS-,120ra
Производительность массе, м3/ч по рыхлой 2650 1750
Суммарная высота ваемого уступа, м отрабаты- 32 35
Мощность привода цепи, кВт ковшовой 500 500
Удельное усилие кгс/см черпания, 45 75
Вылет разгрузочного ва, м устройст- 32/40 32/40
Число гусеничных тележек 6 6
Среднее давление кгс/см2 на грунт, 1,2/1,0 1,2/1,0
Масса машины, т 960 960
Установленная мощность кВа 880 880
Численность обслуживающего персонала, чел. 4 4
I in |to ; 94 27 ERS-1,2024=27 ERs-1120?|=|| ERs-,1202-5=i ERs-16Oo||— ERs-315S7
3650 2450 3650 5200 8300
54 58 46 48 54
1260 1260 1260 1500 2700
80 130 85 90 160
55/65 55/65 80/100 55/65 125
6 6 6 6 12
1,3/1,1 1,3/1,1 1,3/1,1 1,35/1,15 1,3/1,1
2250 2250 2350 2350 4600
1800 1750 1800 2400 4500
4 4 4 4 5
g 4.3.12. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ
° ЦЕПНЫХ МНОГОЧЕРПАКОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ НА РЕЛЬСОВОМ (Es) И ГУСЕНИЧНОМ (ERsJ ХОДУ
Таблица 4.37
Показатели ЧССР ФРГ
Es-800 Es-1600 ERs-560 ERs-700 ERs-1120 ERs-1600 ERs-2240
Производительность по разрых* ленной массе, м3/ч 1050 2100 1000 1300 2850 3950 5500
Высота черпания, м 22 22 17 12,5 20 29 32
Глубина черпания, м 20,5—23,5 23—26,5 17,5 12,5 20 29 32
Емкость черпака, л 800 1600 560 700 1120 1600 2240
Число черпаков 37 43 37 35 Н.д. 43 45
Шаг цепи, мм 700 800 500 500 630 630 630
Скорость движения цепи, м/с Тяговое усилие цепи, тс: 1,025 1,12 1,1 1,1 1,1 1,2 1,22
номинальное расчетное 77 135 25 34 — — —-
максимальное 115 230 42,5 88 76 106 133
Число ходовых колес, общее (приводных) 80(72) 144(64) — — — — —
Среднее давление на колесо 1,38 1,46 1,35 1,5 1,32 1,25 1,25
(удельное давление на грунт), кгс/см2
Скорость передвижения, м/мин 5—15 3—10 3-8 5,5 2,5—8 2-6 2—6
Рабочая масса, т 1100 2180 950 1000 1600 2680 3500
Установленная мощность двигателей, кВт 1320 2200 1050 1180 2285 2830 3850
Мощность привода цепи, кВт 2X370 1500 500 500 1260 1500 2400
Число разгрузок черпаков в минуту 22,2 Н.д. 33 30 28,5 22,8 19,4
Глава 4.4
ПОГРУЗЧИКИ НА КОЛЕСНОМ (ПНЕВМАТИЧЕСКОМ) И ГУСЕНИЧНОМ ХОДУ
4.4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В последние годы при открытых горных и земляных работах в строительстве широко применяют погрузчики на колесном и гусеничном ходу.
Погрузчики сочетают в себе экскавационное и транспортное оборудование и могут применяться самостоятельно как погрузочные машины, когда они произ* водят погрузку породы или полезного ископаемого в забое в автосамосвалы (или другие транспортные средства), или как комбинированные машины, производящие экскавацию породы в забое и транспортирование ее в ковше до отвала, рудоспуска или другого приемного устройства.
4.4.2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОГРУЗЧИКОВ И СХЕМЫ ИХ РАБОТЫ
Рис. 4.23. Схема разработки месторождений с применением погрузчиков
Техническая характеристика отечественных погрузчиков приведена в табл. 4.38.
На рис. 4.24 показаны основные схемы работы погрузчиков в карьерных условиях. Наименьшее расстояние передвижения погрузчика достигается по схеме, изображенной на рис. 4.24, а. Груженый погрузчик отъезжает от забоя задним ходом и, развернувшись, передним ходом подъезжает к автомашине для разгрузки; после разгрузки отъезжает задним ходом, разворачивается и передним ходом подъезжает к забою. Эта схема является наиболее распространенной.
В стесненных условиях, когда движение погрузчика с разворотом невозможно,' применяется схема (рис. 4.24, б) с периодическим движением автосамосвала
201
б
б
Рис. 4.24. Схема взаимного расположения погрузчика и автосамосвалов
в направлении, параллельном фронту уступа, и челночным движением погрузчика на гусеничном ходу и при ковше с боковой разгрузкой.
При спаренной односторонней установке самосвалов время простоев погрузчика сокращается до минимума, если погрузка автосамосвалов осуществляется с тупиковым подъездом и челночным движением погрузчика по схеме, изображенной на рис. 4.24, в.
Погрузка с тупиковым подъездом к автосамосвалу, расположенному на магистральной (уступной) дороге (рис. 4.24,, г), характеризуется отсутствием маневров, что особенно важно при абразивных породах.
Двусторонняя погрузка автосамосвалов с тупиковым подъездом к ним погрузчика (рис. 4.24, д) рекомендуется при небольших объемах работ и расстояния транспортирования.
Погрузчики могут использоваться в карьерных условиях и как погрузочнотранспортное оборудование. В этом случае эффективное использование погрузчика ограничивается расстоянием транспортирования от забоя до места разгрузки (рудоспуск, бункер, дробилки), которое составляет 300—1300 м (наименьшие расстояния характерны для карьеров производственной мощностью не менее 3 млн. т руды в год, наибольшие — до 0„25—0,3 млн. т). Помимо этого, погрузчики целесообразно использовать на крупных карьерах в качестве вспомогательного оборудования (зачистка берм, вывозка негабаритов, подчистка карьерных дорог и др.).
В последние годы колесные погрузчики за рубежом получают все большее применение как основное добычное и вскрышное оборудование, что объясняется изготовлением крупных моделей с ковшами емкостью 7,65—22,7 м3 и удельным усилием черпания, достигающим 120—150 кгс/см2. При этом высота уступа, отрабатываемого погрузчиком, обычно составляет 8—15 м.
4.4.3. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Погрузчики имеют ряд существенных достоинств по сравнению с экскаваторами:
высокая маневренность, позволяющая производить погрузку в стесненных условиях, где применение экскаватора невозможно;
202
высокая скорость перемещения, значительно превышающая скорость движения экскаваторов, позволяет осуществлять не только погрузочные, но и транспортные операции одной машиной;
зачерпывание грунта ковшом совкового типа, поворачивающимся вокруг горизонтальной оси, позволяет сократить до минимума потери и разубоживание полезного ископаемого;
возможность многозабойного обслуживания в карьере;
универсальность погрузчиков — возможность их работы в забоях и на отвалах (складах руды);
независимость производительности погрузчиков от уменьшения высоты забоя, создающая благоприятные условия для применения их при разработке невысоких уступов; ' *
возможность применения технологических схем, обеспечивающих восстановление нарушенных земель при минимальных эксплуатационных и капитальных затратах.
Основные недостатки относятся к погрузчикам малой и средней мощности:
относительно небольшое напорное усилие, что затрудняет использование погрузчиков в тяжелых условиях, требуя более мелкого и равномерного дробления материала;
небольшие линейные параметры навесного оборудования погрузчика, ограничивающие возможность работы при высоких уступах;
ограничение области применения в качестве основного погрузочно-разгрузочного оборудования в основном карьерами малой и средней мощности.
4.4.4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОДНОКОВШОВЫХ ПОГРУЗЧИКОВ
Рис. 4.25. Погрузчик Д-584 на погрузке скальных пород в автосамосвалы
203
Таблица 4.38
Показатели Погрузчики на пневмоколесном ходу . Погрузчики на гусеничном ходу
ТО-18 Д-660 (ТО-П) Д-584 (ТО-8) (рис. 4.25) Д-704 (ТО-13) Д-Б74 (ТО-7) Д-563 (ДО-Ю) Д-543 (ТО-5)
Грузоподъемность, т 3 4 5 10 2 4 5
Емкость ковша (основного) м3 1,5 2,0 3,0 6,0 1,0 2,0 2,8
Ширина ковша, мм 2440 2800 3100 3400 2048 2890 3102
Наибольшая высота разгрузки, м 2,8 3,3 3,35 4,1 2,7 3,08 3,2
Вылет кромки ковша при наибольшей высоте разгрузки, мм — 1230 1340 1720 720 — 770
Базовая машина Специальное пневмоколес-ное шасси Тягач промышленного назначения К-702 Тягач МоАЗ-542 Тягач типа «Зауралец> 2X400 Трактор ДТ-75Б-С2 Трактор Т-130-ГП Д-804-ГП
Мощность двигателя, л. с. 130 200 240 360—375 75 135 180
Наибольшее тяговое усилие, тс — 9,0 12,6 20,8 6,0 10,0 17,15
Скорость движения км/ч 45,0 40,0 40,0 47,0 10,7 11,17 10,9
Колея, мм 2170 2400 4290 1770 2280 2040
Наименьший радиус поворота, м 5,15 6,2 7,5 7,5 — — —
Масса, т 10,4 16,0 21,0 32,0 9,07 17,41 26,18
4.4.5. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОКОВШОВОГО
ПОГРУЗЧИКА
Производительность погрузчика зависит от схемы работы, обеспеченности транспортными средствами, дальности транспортирования самим погрузчиком и других условий.
Производительность погрузчика по экскавации л Т3600 ян Qnorp = --------------------V — лгв7» м3/смену, (4.36)
Гц /Ср
где Г — длительность смены, ч; ^ — продолжительность цикла, с (табл. 4.38); V — геометрическая емкость ковша, м8; /сн — коэффициент наполнения ковша; Яр — коэффициент разрыхления породы; кв=0,64-0,9 — коэффициент использования погрузчика во времени, учитывающий технологические потери в работе (промежутки подачи транспорта); у — плотность породы в целике, т/м8.
4.4.6. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ОДНОКОВШОВОГО ПОГРУЗЧИКА
(по В. А. Бритареву)
Таблица 4.39
Операция Продолжительность рабочего цикла погрузчика, с
Д-584 Д-574 Д-643
Колесный Гусеничный
Наполнение ковша 10—15 10—15 10-15
Подъем ковша до разгрузочного по- 15-17 10-11 15—17
ложения Разгрузка ковша 3—4 2—3 3—4
Опускание ковша в транспортное по- 7—8 6—“8 7—8
ложение Суммарное время на перемещение к 10—15 10-12 10—15
месту разгрузки и обратно на расстояние 5—10 м Суммарное время на переключение 10—15 8—10 10—15
рычагов Время полного цикла (в среднем) 65—70 55—60 65—70
4.4.7. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЦИКЛА ЗАРУБЕЖНЫХ ОДНОКОВШОВЫХ ПОГРУЗЧИКОВ
Таблица 4.40
Погружаемый материал Марка погрузчика Емкость ковша, м3 Грузоподъемность, т Рабочий цикл, с Производительность, т/ч
Песчано-гравийный Катерпиллер-988 4,2 18,3 34 720
Уголь То же 5,0 20,0 30 600
Скальная порода Мичиган-275А 3,4 9,0 30—35 450
Железная руда Катерпиллер-988 3,8 15,0 40 980
Скальная порода Мичиган-475А 7,64 23,0 45 744
205
4.4.8. КОЛЕСНЫЕ ПОГРУЗЧИКИ США, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА КАРЬЕРАХ СССР
Таблица 4.41
Показатели Катерпил-лер-980В Катерпил-лер-988 Катерпил-лер-992В Пейлоу-дер Н-400С Мичи- ) ган-475В Дарт- D600B
Номинальная грузоподъемность, т 5,44 " 8,2 13,6 15 16,33 20,4
Емкость основного ковша, м3 Емкость ковша для погрузки угля, м3 3,44 4,6 7,65 8.41 7,65 9,2
— — — — 12,2 16
Ширина режущей кромки ковша, мм Максимальная высота разгрузки, мм 3200 3270 4240 4120 4197 4720
3100 3250 4340 4170 4170 5610
Мощность двигателя, л. с. Максимальное усилие черпания, тс 260 325 550 580 612 700
12,6 18,8 40,9 33,4 — 53,98
Максимальная скорость движения передним ходом, км/ч Размеры погрузчика, мм: 39,9 40,1 40,0 34,2 30,1 24,1
длина 7900 8534 11070 11328 11379 12 850
ширина 2920 3213 3 990 3 890 4 140 5 380
высота 3550 3700 4 500 4 572 4 521 5 590
Максимальный радиус поворота, м 6,73 7,85 8,9 9,2 9,35 9,93
Масса погрузчика, т 21,5 30,8 58,8 57,7 60 79,2
4.4.9. ХРОНОМЕТРАЖНЫЕ ДАННЫЕ ПО ЗАТРАТАМ ВРЕМЕНИ ПОГРУЗЧИКА С КОВШОМ ЕМКОСТЬЮ 7,65 м3 НА ЗАГРУЗКУ АВТОСАМОСВАЛОВ РАЗЛИЧНОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
КрАЗ-256Б БелАЗ-540 БелАЗ-548
Полное время цикла,, с в том числе: 62 56 54
черпание .... подъезд к автосамо- 12 12 10
свалу .... 20 20 20
разгрузка ковша . отъезд от автосамосвала и подъезд к 15 9 7
забою .... Число погруженных в ку- 15 15 17
зов ковшей .... Полное время загрузки 1 2 3
автосамосвалов, с . 62 112 162
206
4.4.10. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ПОГРУЗЧИКОВ С КОВШАМИ
ЕМКОСТЬЮ 7,65 м3 НА КАРЬЕРАХ
«Фосфорит»
Число погрузчиков в работе ... 4
Время работы погрузчика в сутки, ч 16
Коэффициент использования погруз-
чика ................................. Q,8
Срок службы наконечников зубьев, ч 400—,450 Износ шин (передних/задних) за
2000 ч работы, %................... 20/(15
Расход горючих и смазочных мате-
риалов на одну машину в год, т: дизельное топливо...................... ДЮ
масло М10Г ....... 10
Средняя скорость движения груженого погрузчика при среднем 4%-ном подъеме, км/ч.......................... 7—9
Производительность на погрузке руды в автосамосвалы БелАЗ-540 и
БелАЗ-548), т/ч ..... 650—800
Сменная производительность выемки и транспортирования горной массы на расстояние 450 м, м3 . . . 300—370
«Апатит»
3
12
0,8 .250-300
75/65
83
6,6
7-9
650-800
Глава 4.5
КОЛЕСНЫЕ СКРЕПЕРЫ
4.5.1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
Рис. 4.26. Производство вскрышных работ колесными скреперами: а — горизонтальными слоями с участковым образованием отвалов; б — наклонными слоями с непрерывным образованием отвалов; в — горизонтальными ванием отвалов на двух бортах (челночная схема); г — в _ _
вскрываемого участка; т — средняя мощность полезного ископаемого; В — ширина отвалов; С расстояние между выездами из разреза
207
Колесные скреперы применяют на проведении траншей, вскрышных и Добычных работах (рис. 4.26), вспомогательных работах по понижению высоты вскрышных уступов и зачистке кровли вскрытого пласта полезного ископаемого, производстве рекультивационных работ, работах по устройству дорог и планировке площадок для строительных сооружений
Вспомогательным оборудованием при работе колесных скреперов служат тракторы-толкачи и рыхлители.
Трактор-толкач применяют при работе скреперов в крепких породах или при работе мощных скреперов, когда тяговое усилие основного трактора-тягача недостаточно.
Рыхлители применяют для предварительного рыхлёния пород.
Условия, при которых колесные скреперы обеспечивают высокие показатели работ:
месторождения должны быть представлен^ полностью или частично рыхлыми породами; плотные породы перед выемкой должны разрыхляться;
влажность пород не должна превышать .15—2,0%;
содержание валунов в породе должно быть небольшим;
расстояние доставки пород в отвалы или к транспортным устройствам не должно превышать экономически целесообразного (в среднем для скрепера емкостью 6—10 м3 не больше 500—600 м,, а для скреперов 15 м3 — 1000 м);
подъем пути движения скреперов не должен превышать 10—15°.
4.5.2. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Достоинства:
достаточно высокая эффективность и маневренность;
выполнение разнообразных работ;
возможность разработки месторождений с породами различной мощности и залегающих в разнообразных условиях;
возможность разделения добываемых пород по сортности при горизонтальном или слабонаклонном залегании и перемешивания слоев в процессе выемки, если это требуется по условиям технологии;
возможность выемки пород тонкими стружками по мере естественного оттаивания пород весной;
возможность разработки небольших, территориально разбросанных участков, расположенных в малоосвоенных районах;
использование скреперов в начале строительства карьера до монтажа экскаваторов для горно-капитальных работ.
Недостатки:
ограниченность применения из-за невозможности разработки полускальных и скальных пород;
невозможность работы при наличии в породе большого количества валунов:
снижение эффективности работы с увеличением влажности пород выше 15—20%;
большое давление на грунт (этот недостаток ослабляется применением шин низкого давления);
снижение эффективности работы с увеличением расстояния доставки;
зависимость показателей работы от метеорологических и климатических условий и сезонность работы.
4.5.3. ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РЫХЛИТЕЛЕЙ И ТОЛКАЧЕЙ
Применение рыхлителей и толкачей повышает производительность скреперов, улучшает условия эксплуатации тракторов (тягачей) и увеличивает сроки их работы без ремонтов.
Критерием целесообразности применения рыхлителей служит длина заполнения. Когда длина заполнения скрепера до полной емкости ковша выше значений, приводимых ниже, рекомендуется использовать рыхлители и толкачи.
208
Длина заполнения скрепера в зависимости от емкости ковша
Емкость скрепера, м3
3
6-8
10-12
15-18
Предельная длина заполнения, м
12-<14 18—22 26-28
35—38
Производительность рыхлителя: при параллельных ходах
при параллельно-перекрестных ходах
(4.38>
где т) = 0,74-0,8— коэффициент использования рыхлителя; v— рабочая скорость движения рыхлителя, м/с; т— время, затрачиваемое при переезде рыхлителя на следующую борозду, с; т^+^+^з; 6 — время выглубления зуба, с; t2 — время маневров тягача при переезде,, с; /з — время заглубления зуба, с; L — длина параллельного хода, м; ц — длина перекрестного хода, м; с — расстояние между двумя смежными проходами (по осям), м; с' — расстояние между перекрестными проходами, м, с' — (1,24-1,5) с.
4.5.4. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОЛЕСНЫХ СКРЕПЕРОВ
1. Техническая производительность
к Е
QT=3600—3— , мз/ч, (4.39)
ц
где кн = 0,54-1—коэффициент наполнения ковша скрепера; Е — емкость ковша скрепера, м3; кр= 1,54-1,6 — коэффициент разрыхления породы; Тц — продолжительность рабочего цикла скрепера.
Тц«=Т3 + Тг + Тр + Тп, мин, (4.40)
Т3 — продолжительность загрузки ковша скрепера; Тг — продолжительность грузового хода скрепера; Тр— продолжительность разгрузки ковша скрепера; Та — продолжительность порожнякового хода скрепера.
В диапазоне скоростей движения скрепера от 5 до 12 км/ч продолжительность наполнения кузова составляет:
Условия Время загрузки, с .
Благоприятные.............................30
Средние...................................45
Неблагоприятные....................... . 60
14 Заказ № 1913
209
2. Эксплуатационная производительность
к Е
(2э = «вСт = 60я:в—2—, мЗ/ч, (4.41)
ц
где къ — коэффициент использования во времени /при двухсменном режиме кв = 0,85(, при трехсменном режиме кв=0,7)«
В практике пользуются следующей формулой:
Е
<2э=«-Г, tf/«. (4.42)
L
где L — среднее расстояние доставки породы, км; к — коэффициент, учитывающий ряд факторов:
к = 2^bCiC2CjC4 ,
кв — коэффициент использования скрепера во времени; при двухсменном режиме кв=0,85, при трехсменном кв=0,7; С\ — коэффициент, учитывающий тип скреперов и тягачей; для скрепера Д-147, Д-222 с трактором С-80 и Д-213 с трактором 140 л. с. Ci = l,0; Сг — коэффициент, зависящий от категории разрабатываемых пород (табл. 4.41); С3 — коэффициент характера путей, по которым движется колесный скрепер при грузовом и порожняковом направлениях; С3= = 0,6+0,02 С (С— число ударов плотномера ДорНИИ); С4— коэффициент, учитывающий способы загрузки ковша; при работе под уклон 0,1 в породах I и III категорий и при работе на подъем до 0,05 в породах I категории С4=,1; при работе на горизонтальной поверхности в породах II и III категорий С4=0,9.
Для обычного расстояния транспортирования 200—300 м и продолжительности сезона 2,10 сут производительность Q колесных скреперов составляет:
Емкость ковша, м3 6 6,5 10 15 25
Q, тыс. м3 . . . 75—100 80—115 120—175 160—230 390—430
4.5.5. КОЭФФИЦИЕНТЫ С2 И кр, ЧИСЛО УДАРОВ ПЛОТНОМЕРА С И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СКРЕПЕРОВ НА 1 м3 ЕМКОСТИ КОВША В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КАТЕГОРИИ РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ПОРОД
Таблица 4.42
Категория пород (по ЕНиР 1960 г.) Коэффициент породы Са Число ударов плотномера С Коэффициент разрыхления ПОрОДЫ ЛГр Производительность скрепера на 1 м3 емкости ковша, м3-км/ч
I 0,9 5 1,07—1,15 1,40
II 1,0 12 1,18—1,25 1,53
II 0,85 20 1,28—1,34 1,43
III 0,8 25 1,30—1,40 1,37
210
4.5.6. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЕСНЫХ СКРЕПЕРОВ
Рис. 4.27. Схема тракторного скрепера Д-374Б:
/ — ковш; 2— днище; 3 —заслонка; 4 — ножи; 5 — арка-хобот; 6 — полиспаст ковша; 7-* полиспаст днища заслонки; 8 — механизм принудительного подъема заслонки; 9 — приемный флюгерный блок; 10 — дышло; // — ящик для инструмента; /2 — шкворень передний; 13 — приспособление для фиксации ковша в транспортном положении; 14 — катушка для запасного троса
Таблица 4.43
Показатели Прицепные скреперы Самоходные скреперы
Д-374Б (рис. 4.27) Д-498 Д-213А Д-523 Д-188А Д-357Г Д-567 Д-392
Емкость ковша (номинальная с шапкой), м3 8—10 7—9 10—12 10—12 15—18 8—9 10—12 15—18
Тип базового трактора или тягача Т-100 М3 Т-100 МГС Т-140 Т-180 дэт-250 МАЗ-546П МоАЗ-546 БелАЗ-531
Мощность двигателя, кВт 105 105 140 180 300 215 240 375
Максимальная скорость движения, км/ч 10,15 — 10,9 — 20 40 50 45
Ширина резания, мм 2670 2650 2848 2800 3120 2750 2900 2855
14
211
Продолжение табл. 4.43
Показатели Прицепные скреперы Самоходные скреперы
Д-374Б (рис. 4.27) Д-498 Д-213А Д-523 Д-188А Д-357Г Д-567 Д-392
Глубина резания, 320 300 320 300 300 300 320 300
ММ
Управление Способ разгрузки Канатное Гидравлическое Полупр Канатное 1инудительный Гидравлическое Принудите Электро-гидравлическое ?льный
Радиус поворота, м 5,1 —- 8,0 — 7,0 — 8,1 —
Масса (с трактором), т 19,86 20,07 23,0 *— 31,0 17,05 22,5 30,55
4.6.7. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЫХЛИТЕЛЕЙ
Рис. 4.28. Рыхлитель Д-515С
212
Таблица 4.44
Модели рыхлителей
Показатели Д-515С (рис. 4.28) ДП-22С в агрегате с бульдозером Д-711С РМГ-З Д-652АС Д-672С Д-673С
Базовый трактор Т-100 МГП; Т-130 Г1 J-180KC Т-180С ДЭТ-250 ДЭТ-250М т-ззо Т-500
Мощность двигателя, л. с. 108; 140 180 180 300 300 330 500
Наибольшее тяговое усилие, тс 9 15 —• 22 22 — —
Число зубьев 3 3 3 1 1—3 1 1
Максимальная глубина рыхления, мм 700 500 740 — 1020 — ——
Масса навесного оборудования — рыхлителя, кг 1435 3000 3130 5000 4150 5500
4.5.8. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОЛЕСНЫХ СКРЕПЕРОВ С ТЯГАЧАМИ
Таблица 4.45
Емкость ковша скрепера, м3 Расстояние перемещения, м Техническая производительность скрепера (м3/ч) при мощности тягача, л. с.
375—400 250 200 160 120
10 250 104 79 75 70 63
500 78 64 55 52 46
1000 59 46 40 35 29
2000 47 36 30 26 22
15 250 174 104 95 63 58
500 100 84 74 50 45
1000 81 65 56 40 33
2000 56 45 40 30 26
20 250 180 119 90 56 45
500 130 100 70 45 35
1000 111 75 54 35 26
2000 84 50 38 28 20
213
Глава 4.6
БУЛЬДОЗЕРЫ
4.6.1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Бульдозеры в карьерах применяют:
при зачистке кровли угольных пластов, для работы на породных отвалах, планировке площадок, устройстве железнодорожных подъездных путей, конусо-вании взорванной породы и т. п.;
в качестве толкачей при заполнении большегрузных скреперов;
в качестве бульдозерно-рыхлительных агрегатов для производства вскрыши (главным образом на россыпных месторождениях).
4.6.2. КЛАССИФИКАЦИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ
Бульдозеры разделяют по способу крепления отвала на неповоротные и поворотные. У первых отвал устанавливается перпендикулярно к продольной оси трактора, жестко связан с рамой и может подниматься и опускаться только в вертикальной плоскости. У поворотных бульдозеров (универсальных) лемех шарнирно укреплен на раме и может устанавливаться под углом до± 60°* (в горизонтальной плоскости) к продольной оси трактора; возможный наклон лемеха в вертикальной плоскости до 10°.
По типу механизма управления различают бульдозеры с канатно-блочным и гидравлическим управлением. Канатно-блочный механизм управления позволяет быстро поднимать и опускать лемех и имеет сравнительно высокий к.п.д.
Бульдозеры с гидравлическим управлением имеют более сложную конструкцию, чем с канатно-блочным; при низких температурах не работают.
По ходовому устройству бульдозеры подразделяются на гусеничные и колесные.
4.6.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БУЛЬДОЗЕРОВ
Рис. 4.29. Бульдозер Д-493А?
1 — лемех; 2 — толкатель; 3 — универсальная рамка
214
Таблица 4.46
Показатели
Д-271А (ДЗ-8)
Базовый трактор или тягач T-iOOM
Мощность двигателя, л. с. 100
«Лемех Неповоротный
Размеры лемеха, мм:
длина 3030
высота 1100
Угол резания, градус 57—62
Максимальный подъем лемеха, мм 900
Максимальное заглубление лемеха, мм 1000
Максимальное тяговое усилие, тс 9
Масса бульдозера, кг 1580
Масса бульдозера с трактором, кг 13 330
Объем породы, перемещаемой лемехом, м3 3
Гусеничные бульдозеры
Д-492А (ДЗ-17) Д-493А (ДЗ-18) (рис. 4.29) Д-532С (ДЗ-27С) Д-275А (ДЗ-9Б) Д-521А (ДЗ-24А) Д-385А
Т-100ГП Т-100МГП Т-130А Т-140 Т-180Г ДЭТ-250
108 108 140 140 180 300
Универе а льны й Непово ротный Универсальный Неповоротный
3940 3970 3200 3350 3920 5000
900 1000 1300 1400 1350 1550
50—60 50—60 50—60 — 45—55 50—60
1100 1050 890 900 ИЗО 1000
1000 250 335 1000 430 350
9 9 10,5 13,3 16 22
2200 1860 1850 2000 1956 4500
14 000 13 860 15 400 17 700 19 900 29 500
3,3 3,5 3,5 4—5 — 4—5
Продолжение табл. 4.46
Показатели Гусеничные бульдозеры Колесные бульдозеры
Д-672 (ДЗ-34С) Со сферическим отвалом* Д-675* Д-701’ Д-714* Д-661 (ДЗ-48) Д-581 ДЗ-113*
Базовый трактор или тягач ДЭТ-250 Т-330 Т-220 Т-330 К-500 К-702 МоАЗ-542 Специальное шасси 550—600
Мощность двига- 300 330 220 330 500 200 240
теля, л. с.
Лемех Неново ротный Универ- Неповорот-
Размеры лемеха, сальный ный
мм:
длина 4540 5040 3470 3870 4175 ’ 3640 3500
высота 1550 3450 1400 1400 1600 1200 1050 ' 1750
Угол резания, гра- 50—60 54—56 50—60 50—60 50—60 50—60 50—60 55
дус
Максимальный 840 1350 » —. — 1050 1300 1000
подъем лемеха, мм
Максимальное < заглубление лемеха, мм 340 660 500 570 550 300 • 350 600
Максимальное тяговое усилие, тс 22 18,9 15 18,9 30 6 12,5 25
Масса бульдозера, кг 3 980 10000 2 200 3 500 4 5С0 2 500 2 540 —
Масса бульдозера с трактором, кг 31 100 48 200 19500 28 500 39500 18 100 21000 59250
объем породы, перемещаемой лемехом, м3 — — — — •— — — —
* Опытный образец.
4.6.4. МАКСИМАЛЬНЫЕ ПОДЪЕМЫ И УКЛОНЫ, ПРЕОДОЛЕВАЕМЫЕ БУЛЬДОЗЕРАМИ и СКРЕПЕРАМИ
Таблица 4.47
Оборудование Направление движения Допускаемая величина, %
подъема уклона уклона в поперечном направлении
Бульдозеры Скреперы прицепные Скреперы самоходные Грузовое То же Порожняковое 15—18 12—15 21—15 45 До 30 До 40 25-30 30 8—12 10—12 8-10
4.6.5. РАСЧЕТНЫЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ОТДЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ
Таблица 4.48
Порода Базовый трактор Скорость движения бульдозера (м/с) при
наборе породы перемещении породы обратном ходе
Песок, суглинок, расти- Т-100 0,67—1,0 1,0—1,5 1,8
тельный слой без корней Т-140 0,67—1,2 1,2—1,6 1,7
ДЭТ-250 0,55—1,3 1,1-2,0 1,7—2,5
Мерзлые породы, глина, растительный слой с кор- Т-100 0,67 1,0 1,2—1,8
Т-140 0,67 1,2 1,2-1,6
нями и с примесью щебня, щебень и гравий ДЭТ-250 0,55-0,90 1,1 1,1-1,7
Предв зрительно р азрых« Т-100 0,15—0,22 0,67 0,67—1,1
ленные скальные породы Т-140 0,17—0,27 0,67 0,67—1,2
ДЭТ-250 0,20—0,35 0,61—0,78 0,7-1,1
4.6.6. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ МОЩНЫХ БУЛЬДОЗЕРОВ (США)
Таблица 4.49
Показатели Катерпиллер-Д8К Катер-пиллер-О9Н Катер -пиллер-824В Мичиган-280 — Мичиган-380 Фиат Аллиа 41В
Мощность двигателя, л. с. Ширина отвала, м Высота отвала, м Ходовое оборудование Масса с навесным оборудованием, т 300 4,0 1,5 Гусен 31,7 410 4,3 1,8 ичное 42,5 300 3,9 1,2 Пн 28,3 301 4,8 евмоколесь 31,6 472 5,7 юе 53,5 524 5,1 2,1 Гусеничное 65
17
4.6.7. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БУЛЬДОЗЕРОВ
Производительность бульдозеров по породе в плотном теле
3600Упап/свлгуКЛ
<2=------=-----мЗ/ч, (4.43>
где Vn — объем породы в рыхлом состоянии, перемещаемой отвалом бульдозера, мз. Оп __ коэффициент, учитывающий потери породы в процессе ее перемещения; ап=1—р/п; р = 0,0084-0,004—большие значения для рыхлых сухих пород; /п _L расстояние транспортирования, м; к3 — коэффициент использования рабочего времени; яукл — коэффициент, учитывающий уклон на участке работы; Тц — продолжительность цикла, с; подсчитывается так же, как и для скреперов, с учетом, что обратный (холостой) ход совершается на задней передаче; кр — коэффициент разрыхления породы.
Таблица 4.50
Значения коэффициента Яукл
Дальность транспортирования породы, м Отношение длины горизонтального участка к общему расстоянию Работа под уклон 10% Условия работы
под уклон 20% на подъем К) %
15 1,0 1,80 2,50 0,60
30 0,6 1,10 1,60 0,37
65 0,3 0,60 0,90 0,18
100 0,2 0,36 0,55 0,12
Производительность бульдозеров при планировочных работах
3600£(/sina — а)кв
Q =-------—------------, м3/ч, (4.44)
п I 4” ^пов ) \ V /
где L — длина участка работы, м; I — длина отвала, м; a — угол установки отвала в плане (для неповоротного бульдозера sina=l); a = 0,34-0,5 м —ширина перекрытия; к3 — коэффициент использования во времени; п — число проходов по одному месту; v — средняя скорость перемещения бульдозера при планировке, обычно равная скорости движения трактора на первой передаче; /Пов —-время, затрачиваемое на повороты при каждом проходе, с.
* Сменная производительность бульдозера-рыхлителя при совмещении процессов рыхления и перемещении угля
QcM==Qn(l > м3» (4.45)
где Qn — часовая производительность агрегата по перемещению угля, м3; kt — коэффициент использования агрегата на рыхлении,
. к = ^укл^ц.р
Ln(^~ ^)^ц.п + ^у кл^ц.р
здесь q — перемещаемый объем угля, м3; /ц.р и /ц.п — продолжительность рабочего цикла на рыхлении и перемещении, с; Ь, с — ширина разрыхляемой полосы и ширина перекрытия разрыхленной полосы при повторном ходе, м; Лр — глубина рыхления, м; £п —- расстояние перемещения породы.
При использовании бульдозера-рыхлителя с двигателем мощностью 250 л. с и длине наклонной части уступа 40—50 м (рис. 4.30) сменная производительность агрегата достигает 1800—2000 м3, что обеспечивает эффективное использование экскаватора ЭКГ-4,6.
218
Рис. 4.30. Схема отработки наклонных выходов угольного пласта с использованием экскаватора ЭКГ-4,6 и бульдозера-рыхлителя Д-652А
4.6.8. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БУЛЬДОЗЕРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАССТОЯНИЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПОРОДЫ
(по П. Э. Зуркову)
Таблица 4.51
Расстояние транспортирования породы, м Сменная производительность бульдозера, м
Д-271 А Д-275А Д-385А
10 700 1070 2100
15 565 880 1730
20 395 590 1180
25 270 400 810
' 30 190 290 570
Раздел 5
ГИДРОМЕХАНИЗАЦИОННЫЕ РАБОТЫ
Глава 51
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
5.1.1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Гидромеханизацию применяют для:
производства вскрышных работ на карьерах;
добычи полезных ископаемых открытым или подземным способом;
разработки и транспортирования пород для заиловочных и закладочных работ на шахтах;
производства земляных работ (намыв плотин, дамб, площадок; устройство каналов, котлованов и др.).
5.1.2. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ И СПОСОБЫ
РАБОТЫ
Условия применения;
способность пород размываться;
наличие источников воды с достаточным притоком;
наличие электроэнергии.
Способы работ при гидромеханизации:
гидромониторная разработка с размывом породы в целике (рис. 5.1 и 5.2);
Рве. 5.1. Схема разработки забоев гидромониторами:
I — землесосная установка; 2 — зумпф; 3 — пульповод; 4 — водовод; 5 — гидромониторы
гидромониторная разработка с предварительным рыхлением;
гидротранспорт от экскаватора с погрузкой породы в бункер-смеситель; разработка плавучим землесосным снарядом.
220
a
Рис. 5.2. Гидравлическая разработка пород с одним уступом (а) и двумя подуступами (б):
/ — гидромонитор; 2 —недомыв (недобор); 3 —зумпф; 4 — землесос; Н? — высота отрабатываемого уступа; hi и h2 — высота верхнего и нижнего подуступов
5.1.3. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Достоинства:
поточность технологического процесса;
сокращение объемов капитальных работ;
производительность труда в 1,5—2 раза больше, а себестоимость 1м* вскрышных работ в ,1,5—2 раза меньше, чем при экскаваторных работах с железнодорожным транспортом;
простота,, малая стоимость и незначительная масса основного оборудования;
возможность гТопутного обогащения полезного ископаемого.
Недостатки:
зависимость эффективности гидромеханизации от характера разрабатываемой породы;
значительная энергоемкость;
снижение эффективности работ в зимний период, а в большинстве случаев прекращение работ.
5.1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ВСКРЫТИЯ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ ГОРНЫХ РАБОТ (по Г. А. Нурку)
Таблица 5.1
Обозначение Способ вскрытия Вариант Сущность способа вскрытия
I Отдельными независимыми выработками I-A. Вскрытие отдельными внутренними и внешними траншеями для самотечного транспортирования Каждый уступ вскрывается независимо отдельными водоводными и гидротранспортными коммуникациями
II Общей траншеей II-A. Вскрытие общей траншеей внешнего или внутреннего заложения при самотечном гидротранспортировании П-Б. Вскрытие общей траншеей внутреннего заложения при напорном гидротранспортировании Все уступы вскрываются одной общей траншеей, при этом коммуникации гидротранспорт-ных агрегатов могут быть отдельными и общими
III Бестраншейное Ш-А. Вскрытие без проведения разрезных траншей при самотечном гидротранспортирова нии Ш-Б. Бестраншейное вскрытие при напорном гидротранспортировании Осуществляется без проведения разрезных траншей
IV Подземными выработками Вскрытие может осуществляться при помощи подземных выработок, где монтируются землесосы, трубопроводы, водоводы
V Комбинированное Осуществляется совмещением перечисленных способов
5.1.5. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ
(по Г. А. Нурку)
Таблица 5.2
Обозначение . системы Система разработки Обозначение подгруппы Характеристика процесса размыва Транспортирование материала
А. Наклонными слоями с самотечным транспортированием пульпы Ai Размыв гидромониторами с верхней или нижней площадки уступа без рыхления Самотечное по лоткам или пульпоприемным канавам
222
Продолжение табл. 5.2
Обозначение системы Система разработки Обозначение подгруппы Характеристика процесса размыва Транспортирование материала
Б С напорным транс- а2 Б3 Размыв гидромониторами с предварительными механическим рыхлением Размыв гидромрни- Напорный с приме-
А—Б портированием пульпы С самотечно-напор- б4 б5 А,—Б3, а2—б4, а2-б5 ИТ. д. Б—В6 торами с верхней или нижней площадки уступа Размыв породы в специальных передвижных установках при экскаваторном рыхлении Размыв породы в навалах при механическом рыхлении Часть уступов раз- нением землесосов и пульпопроводов Частично самотеч-
Б-В ным транспортированием пульпы Специальная с при- рабатывают без рыхления, часть — с предварительным рыхлением Размыв породы за ный по лоткам и пульпоприемным канавам и частично напорный с применением землесосов и пульпопроводов Напорный с приме-
менением плавучих землесосных установок Б—В7 счет всасывания землесосом с применением механического рыхления или без него Размыв породы с применением плавучих гидромониторноземлесосных установок нением плавучего и сухопутного пульпопровода
Глава 5.2
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИОННЫХ РАБОТ
5.2.1. ГИДРОМОНИТОРЫ
Таблица 5.3
Техническая характеристика гидромониторов для открытых разработок
Показатели ГМН-250С (рис. 5.3) ГМП-250 ГМД-250 ГМД-300 КУГУ-350
Максималь- 1500 1800 2750 4000 3500
ный расход воды, м3/ч
Рабочее дав- 10 10 25 30 18
ление до, кгс/см2
223
Продолжение табл. 5.3
Показатели ГМН-250С (рис. 5.3) ГМП-250 ГМД-250 ГМД-300 КУГУ-350
Диаметр входного отверстия гидромонитора, мм 250 250 250 300 350
Диаметр на- 50', 70, 90 80, 100 80, 100, ПО юо; П5, 125, 135
садок, мм Основные размеры, мм: и 100 и 125 и 125 125 и 140 и 150
длина 3200 3585 4420 8200 7650
ширина 570 620 2190 1430 1500
высота 1460 1630 1640 2300 3000
Масса гидромонитора, кг 195 400 1035 3300 —
Управление гидромонитором Транспортная база и способ передвижения Руч [ное Металлич Электрогид дистанц еские сани, т] равлическое, ионное рактором Электромеханическое, дистанционное
Рис. 5.3. Гидромонитор ГМН-250С!
1 — ствол; 2 — насадка; 3 — шаровой шарнир; 4 — сальниковый шарнир
224
Таблица 5.4
Размеры насадок гидромониторов типа ГМН (рис. 5.4)
Рис. 5.4. Насадка гидромонитора типа ГМН
Диаметр вход-ного£отверстия гидромонитора. мм Размеры, мм
А Б В г д Е М н
250 50 230 70 103 5,1 194 145,5 392
65 200 70 103 63,5 194 145,5 377
75 175 70 105 76,5 194 145,5 362
90 140 70 105 88,5 194 145,5 342
100 104 73 ПО 102 194 145,5 319
300 90 218 92 160 90 200 175 442
100 208 92 160 100 200 175 442
115 193 92 160 115 200 175 442
125 189 92 160 125 200 175 448
140 168 92 160 140 200 175 442
5.2.2. ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГИДРОМОНИТОРА И ДИАМЕТРА НАСАДКИ
Скорость вылета струи из насадки гидромонитора v = м/с; (5.1)
расход воды через насадку (водопроизводительность гидромонитора)
Q = рю) Y2gHQ = р. , м3/с; (5.2)
4 диаметр выходного отверстия насадки
/1,270 / ~0“
= 0,52 1/ -7=, м, (5.3)
у V Но
где ср — коэффициент скорости; g— ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2; Но — напор струи у насадки, м; ц=аф — коэффициент расхода (при а=1 р,=ф = 0,945).
15 Заказ № 1913
225
5.2.3. РАСХОД ВОДЫ ЧЕРЕЗ НАСАДКИ И СКОРОСТЬ ИСТЕЧЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАПОРОВ
Таблица 5.5
Напор перед насадкой, м Скорость струи при выходе из насадки, м/с Удельный расход энергии на 1 м3 воды, кВт»ч Расход воды при диаметре насадки, мм
50 62,5 75 87,5 100 125 150 175 200
95,5 148 212 228 378 602 893 1153 1593
10 13,32 0,032 II -
26,5 41 59 63 105 167 248 3:0 443
133 209 294 407 537 840 1207 1620 2125
20 18,80 0,064 - - — 1 —1
37 58 ~82 113 149 £30 334 1980 590
166 256 368 504 656 1027 1477 450 2575
30 23,07 0,096 —— 1
46 71 То/ 140 182 285 410 550 715
191 ‘92 425 576 756 1188 1703 2225 2850
40 26,60 0,128 - 1 • —' -
55 79 181 160 210 330 473 618 795
212 з:8 475 648 846 . 1315 1890 2530 3310
50 29,70 0,160 ——
59 91 132 180 235 365 525 703 920
230 360 522 702 925 1440 2070 2770 3710
60 32,60 0,192 — 1
64 100 145 195 257 400 575 770 1030
248 389 555 760 1010 1548 2250 2835 4015
70 35,£0 0,224 ' ’ — .1 - — —
69 108 158 211 280 430 625 7С0 1115
266 414 594 817 1073 1657 2412 3205 4250
80 37,60 0,256 —- ——- - 1
74 115 166 227 296 460 670 890 1180
Г 84 439 630 868 1134 1764 2598 3420 4500
90 39,90 0,288 - —— — Г II —
79 122 175 241 315 490 720 950 1250
299 464 666 915 1195 1854 2685 3600 4720
100 42,10 0,320 - — — ———
83 129 185 254 332 515 746 1С00 1310
313 486 702 958 1258 1940 2810 3745 4940
ПО 44,15 0,352 — — ——
87 135 195 266 349 539 780 1040 1370
328 508 731 1000 1370 2027 2930 3910
120 46,15 0,384 1 —
91 141 203 278 364 563 814 1085
339 529 760 1044 1365 2110 3053 4050
130 48,00 0,416 —1 1 -
94 147 £11 290 379 586 848 1125
349 547 787 1080 1420 5188 3168
140 49,80 0,118 ———- - --
97 152 219 300 394 608 880
360 565 817 11'16 1470 2267 3278
150 51,60 0,480 - — —
100 157 227 310 408 630 910
Примечание. В числителе — расход воды в м3/ч,
в знаменателе — л/с.
226
5.2.4. ПОТЕРИ НАПОРА В ГИДРОМОНИТОРЕ
7/r=/eQ2, м, (5.4)
где Q — расход воды через гидромонитор» м3/с; k — коэффициент потерь.
Значение коэффициента потерь напора k для гидромониторов
ГМ-250 166
ГМН-250С........................................82
КУГУ-350 ...................................... 17
5.2.5. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГИДРОУСТАНОВОК НА РАЗРЕЗАХ
Таблица 5.6
Марка насоса Подача, м3/ч Манометрический напор, м Частота вращения рабочего колеса, об/мин Необходимая мощность двигателя, кВт Диаметр рабочего колеса, мм Масса (без двигателя), кг
новая старая
Д500-36 8НДв-60 500 38 1000 110 525 725
Д630-90 8НДв-60 630 90 1450 250 525 725
ЦН1000-180 10НКМХ2 1000 180 1500 630 2340
Д1200-65 12НДс 1250 65 1450 380 460 1157
Д1000-40 14НДс 1000 40 1450 410 540 1514
Д1600-90 14НДс 1600 90 1450 500 540 1514
Д1250-125 14Д-6 1250 125 1450 630 625 1784
Д2000-100 20Д-6 2000 100 985 800 855 2475
Д2500-62 18НДс 2500 62 985 500 — 2870
Д2500-45 20НДс 2500 45 750 400 740 4150
Д4000-95 22НДс 4000 95 1000 1250 825 4959
Д5000-50 24НДс 5000 50 600 1000 970 8698
5.2.6. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕМЛЕСОСОВ
Таблица 5.7
Показатели ЗГМ-1М 12НЗУМ ЗГМ-2М 16Гру-8м 20Р-11М 20Гру-85Т ЗГМ-Зм 500-60
Подача, м3/ч 1400 1600 1900 2200 3250 4000 4000 5600
Манометрический напор, м 37 54 58 63 56 67 80 60
Частота вращения рабочего колеса, об/мин 740 600 740 590 500 500 740 500
Необходимая мощность двигателя, кВт 320 500 630 630 1250 1600 1600 2437
Наибольший размер пропускаемых кусков породы, мм 200 220 180 230 — 300 230 350
Диаметр патрубка, мм: всасывающего 300 450 350 400 550 550 450 600
напорного 300 350 300 350 500 450 450 600
Масса (без двигателя), кг 3825 5915 4330 8850 — 12 400 13 230 16 500
15
227
5.2.7. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УГЛЕСОСОВ
Таблица 5.8
Показатели 10У-4 10У-5 12У-10 12УВ-6 12УВ-6а 12УВ-66 14У-7 14УВ-6 16УД-5
Подача, м3/ч 350 600 600—900 900 800 700 1400 900 1200
Манометрический напор, м 120 175 85—850 320 280 250 175 320 270
Частота вращения рабочего колеса, об/мин 1485 1485 1450 1485 1485 1485 1485 1485 1485
Наибольший размер пропускаемых кусков угля или поро ды, мм 90 100 90 100 100 100 75
Диаметр ра« бочего колеса, мм Диаметр патрубка, мм: 620 510 700 660 620 715 650— 700
всасываю- 250 250 300 300 300 300 350 350 400
щего нагнетатель- 220 250 300 300 300 300 250 200 200
ного Мощность двигателя, кВт 320 630 320 1500 1200 1000 1200 1600 1600
Масса, кг (без электродвигателя) 1600 3030 1600 1413 1402 1397 3685 6260 6500
5.2.8. ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРЕДВИЖНЫХ ЗЕМЛЕСОСНЫХ УСТАНОВОК
Таблица 5.9
Землесосная установка Землесосный снаряд Мощность электродвигателя, кВт Основные размеры, м Масса т
Тип Расход, м3/ч Напор, м длина ширина высота
12Р-7 12Р-7 1600 53 480 7,8 3,3 3,1 19,3
ЗГМ-2м ЗГМ-2м 1900 58 630 7,8 3,3 3,1 17,3
20Р-11 2ОР-11 3600 45 800 9,3 3,9 3,5 29,5
3UU2000/60 ЗГМ-2м 2000 60 630 10,0 7,0 3,3 42,0
228
5.2.9. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛАВУЧИХ ЗЕМЛЕСОСНЫХ СНАРЯДОВ
Таблица 5.10
Показатели 12Р-7 300-40 Э00-50Л 600-60 1000-80 ‘
Производительность, м3/ч: по пульпе 1600 3600 3600 5600 11500
по породе (при содержании породы в пульпе 10%) 160 360 360 560 115CL
Напор, м 53 40 60 60 8СГ
Наибольшая глубина разработки (от горизонта воды), м 6 11 10 15 15
Осадка, м 0,85 1,0 1,1 1,1 1,4
Масса снаряда, т 92,5 210 230 400 650
Диаметр труб пульповода, мм 400 500 600 700 800
Установленная мощность двигателей, кВт 583 1230 1450 2970 5130
Мощность двигателя землесоса, кВт z 480 950 1250 2437 440Q
5.2.10. ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ ГОРНЫХ РАБОТ
Таблица 5.11
Трубы стальные бесшовные горячекатаные
Наружные диаметр, мм Масса 1 м трубы (кг) при толщине стенки, мм
6 7 8 0 10 11 12 14 16 1S
168 23,97 27,79 71,57 35,29 38,97 42,59 46,17 53,17 59,98 66,59
203 29,14 33,83 38,47 43,05 47,59 52,08 56,52 65,94 73,78 82,12
219 " 31,52 36,60 41,63 46,66 51,54 56,43 61,26 70,78 80,10 89,22
245 — 41,09 48,76 52,38 57,95 63,48 68,95 79,66 90,36 100,77
273 —— 45,92 52,28 58,60 64,86 71,07 77,24 89,42 101,41 113,20
299 — — 57,41 64,37 71,27 78,13 84,93 98,40 111,67 124,74
325 — — 62,54 70,14 77,68 85,18 92,63 107,38 121,93 136,2
351 — — 67,67 75,91 84,10 92,23 100,32 116,35 132,19 147,8
377 — — — 81,68 90,51 99,29 108,02 125,33 142,44 159,3
402 — — — 87,21 96,67 106,06 115,41 133,94 152,30 170,4
426 — —• — 92,55 102,59 112,58 122,52 142,25 161,68 181,1
229
Таблица 5.12
Трубы стальные электросварные диаметром свыше 426 мм
Условный Проход, мм Наружный диаметр, мм Масса 1 м трубы (кг) при толщине стенки, мм
номинальный отклонение 4 4,5 5 6 7 8 9 10 п 12
400 426 ±4,5 41,63 46,78 51,91 62,15 72,33 82,47 92,56 102,6 112,6 122,5
450 478 ±5,0 46,76 52,55 58,33 9,84 81,83 92,73 104,1 115,4 126,7 137,9
500 529 ±5,5 51,79 58,21 64,61 77,39 90,11 102,90 115,4 128,0 140,5 153,0
600 630 ±6,5 61,75 69,42 77,07 92,33 107,50 122,70 137,8 152,9 167,9 182,9
700 720 ±6,5 — — 88,17 105,70 123,10 140,50 157,8 175,1 192,3 209,5
800 820 ±7,0 — — 100,50 120,50 140,30 160,20 180,0 199,8 219,5 239,1
Таблица 5.13
Характеристика вакуум-насосов для запуска насосов
Насос Объем отсасываемого воздуха Разрежение р, мм рт. ст. Частота вращения, об/мин Мощность /V, кВт Основные размеры, мм Масса, кг
на валу насоса электродвигателя (рекомендуемая)
л/мин л/с ширина ротора длина насоса
КВН-4 300 5,0 440 1450 1,1 1,7 71 392 38
240 4,0 520 1,2
120 2,0 600 1,3
0 0 650 1,з
КВН-8 636 10,6 440 1450 1,9 2,8 96 417 42
480 8,0 520 2,0
240 4,0 600 2,1
. 0 0 650 2,1
5.2.11. ЗАДВИЖКИ ДЛЯ ВОДОВОДНЫХ И ПУЛЬПОВОДНЫХ ЛИНИЙ Таблица 5.14
Задвижки с выдвижым шпинделем Условное давление, кгс/см2 Основные размеры, мм Масса одной задвижки, кг
диаметр условного прохода • Dy строительная длина L высота от оси при закрытом затворе высота от оси при открытом затворе Н диаметр маховика Do
Чугунные па- 10 50 180 280 340 200 19
раллельные 100 230 445 550 240 42
150 280 575 730 280 75
200 330 930 940 320 120
250 450 875 ИЗО 360 190
300 500 1010 1320 360 255
350 550 1150 1510 400 350
400 600 1310 1720 450 475
Стальные 25 150 350 705 880 280 140
клиновые 200 400 815 1040 360 200
300 500 1295 1625 500 500
230
5.2.12. ИЗНОС ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБ
Таблица 5.15
Износ основных деталей грунтовых насосов, углесосов и землесосов
Тип установки Марка Количество твердого материала (тыс. м3), пропущенное до износа детали
бронедиска крышки рабочего колеса отвода уплотнительного кольца
переднего заднего передней задней
Землесосы 8НЗУ 25
12НЗУ 10
ЗГМ-2М 20
ЗГМ-1-Я50А- 16
20Р-11 12
Грунтовые 500—600 10
насосы* 10Гру-8Т 65
12Гр-8Т 90
20Гр-8Т 30
28Гр-8Т 70
Углесосы 16Гру-8 30
5ШНВ 10
8ШНВ 12,5
8УВД —
10УВЛХ2М —
* Детали изготовлены из высокохромистых чугунов.
30 30 40 30
' 25 — —. 25 35 25
25 — — 20 30 20
20 — 20 3,5 20
15 — 15 20 15
13 — — 15 20 15
30 40 100 40
150 — 100 200 юа
150 — 100 200 100
130 90 100 90
40 — — 60 120 60
20 15 20 8,5 20
25 18,3 25 7,2 25 —
— 19 44 4,5 16 52
— — — 5,5 14 —
Таблица 5.16
Износ цельнотянутых труб при работе без заиловки нижней части трубы
Размер трубы, мм Глинистый песок Суглинки Пески Гравий
диаметр трубы ‘толщина стенок А Б А Б А Б А Б
200 8 115 460 150 600 104 416 58 290
300 10 260 1560 338 2000 234 1400 130 780
350 11 350 2300 453 2700 318 2065 175 1250
400 11 463 3000 600 3600 417 2700 230 1610
450 И 575 3750 747 4500 518 3365 290 2000
500 12 735 5500 955 6700 652 4380 370 2960
Примечание. А — количество породы, тыс. м3, вызывающее износ стенки трубы в 1 мм; Б — количество породы, тыс. м3, пропускаемой трубой до полного ее износа. Если трубы периодически не поворачивают, то количество пропускаемой породы должно быть уменьшено в три раза. Наличие глинистых частиц в пульпе из песков и гравия и заиловка нижней части трубы при работе на предельных скоростях увеличивают срок службы труб.
231
6.2.13. НОРМЫ СРОКА СЛУЖБЫ ТРУБОПРОВОДОВ С ФАСОННЫМИ ЧАСТЯМИ ПРИ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Таблица 15.17
Тонкостенное со стенками толщиной до 4 мм
Толстостенные со стенками толщиной более 4 мм
Толстостенные со стенками
толщиной, мм
ДО 8
более 8
Характеристика грунта
Вода чистая или оборотная
Глинистые и илистые чистые грунты
Песчаные, мелко-, средне- и крупнозернистые грунты
Песчано-гравийные грунты, содержащие гравий:
до 25%
до 40%
более 40%
Диаметром
6 16,0 5
5 19,2
3,5 27,4
2,5 38,4
2 48,0
1 96,0
до 450 мм
12 8,0 2
Диаметром
9 10,7 4
более 450 мм
8
12
15
17
10 9,6 3
7 13,7 6
5 19,2 8
4 24,0 9
2 48,0 15
7,5 12,8 5
5 19,2 6
12 8,0 2
9 10,7 3
4
3
1,5
24,7
32,0
64,0
7
8
10
16,0
19,2
32,0
6
5
3
5
6
8
Глава 5.3
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
ПО ГИДРОМЕХАНИЗАЦИОННЫМ РАБОТАМ
5.3.1. РАСХОД ВОДЫ ИЗ ВОДОИСТОЧНИКА
Расход:
при прямоточном водоснабжении
Q Vq, м3;
(5.5)
при водоснабжении с оборотом воды (рис. 5.5)
Q>SpA или Q — kVqt (5.6)
где У —объем разрабатываемой породы за определенный период, м3; q — удельный расход воды, м3/м3; рД — потери воды при кругообороте за определенный период, м3; k — коэффициент, равный при разработке песчаных пород 0,05— 0,10, а при разработке глинистых пород 0,15—0,20.
232
Забой
Рис. 5.5. Схема водоснабжения с кругооборотом воды
5.3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КАНАВЫ ИЛИ ЛОТКА
ТРАПЕЦЕИДАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ
Площадь сечения
= (6-J-/тгЛ) Л, м2. (5.7)
Скорость течения
О ___
v = — или v = м/с. (5.8)
ш
Периметр смачивания _____
р = 6 + 2A"Kl 4-m2, м. (5.9)
_ Гидравлический радиус
Я = —, м. (5.10)
Р
Уклон канавы или лотка
V3
«=—. М/м. (5.11)
В приведенных формулах b—ширина по низу, м; т — коэффициент откоса; h — глубина потока,, м; Q —расход воды, м3/с; С — коэффициент, определяемый по графику (рис. 5.6) в зависимости от коэффициента шероховатости.
Значение коэффициента шероховатости
(по Н. Н. Павловскому)
Исключительно гладкие поверхности; поверхности, покрытые эмалью или глазурью . ............. 0,009
Весьма тщательно обстроганные доски, хорошо пригнанные;
лучшая штукатурка из чистого цемента . . 0,010
Лучшая цементная штукатурка (1/8 песка); чистые (новые) гончарные, чугунные и железные трубы, хорошо уложенные и соединенные; хорошо обстроганные доски . .. 0,011
Нестроганные доски, хорошо пригнанные; водопроводные тру-
бы в нормальных условиях, без заметной инкрустации;
весьма чистые водосточные трубы; весьма хорошая бетони-
ровка ... . . ... 0,012
233
Рис. 5.6. График для определения коэффициента С в зависимости от коэффициента шерох ватости
Тесовая кладка в лучших условиях; хорошая кирпичная кладка; водосточные трубы в нормальных условиях; несколько загрязненные водопроводные трубы . . 0,013
Загрязненные трубы (водопроводные и водосточные); бетонировка каналов в средних условиях . . 0,0,14
Средняя кирпичная кладка; облицовка из тесаного камня в средних условиях; значительно загрязненные водостоки; брезент по деревянным рейкам . .... 0,015
Хорошая бутовая кладка; старая (расстроенная) кирпичная кладка; сравнительно грубая бетонировка; исключительно гладкая весьма хорошо разработанная скала . ,. . 0,017
Каналы,’покрытые толстым устойчивым илистым слоем; каналы в плотном лёссе и плотном мелком гравии,, затянутые сплошной илистой пленкой . .... 0,018
Средняя (вполне удовлетворительная) бутовая кладка, булыжная мостовая; каналы весьма часто высеченные в скале; каналы в лёссе, плотном гравии, плотной земле, затянутые илистой пленкой (в нормальном состоянии) . . . 0,020
Каналы в плотной глине; каналы в лёссе, гравии, земле,, затянутые несплошной (местами прерываемой) илистой пленкой; земляные каналы, находящиеся в условиях содержания и ремонта выше средних . ................. 0,0225
Хорошая сухая кладка; земляные каналы в средних условиях содержания и ремонта; реки с чистым прямым ложем, со свободным течением, без обвалов и глубоких промоин 0,025
Земляные каналы в условиях содержания и ремонта ниже средней нормы . . .... 0,0275
Земляные каналы в сравнительно плохих условиях (например, местами с водорослями, булыжником или гравием по дну, заметно заросшие травой, с местными обвалами откосов и пр.); реки в благоприятных условиях течения « г .• 0,030
234
5.3.3. НОРМЫ ДОПУСКАЕМЫХ НЕРАЗМЫВАЮЩИХ СКОРОСТЕЙ
(по данным Гидроэнергопроекта)
Таблица 5.18
Однородные несвязные породы Размер частицы породы, мм Допускаемая средняя скорость (м/с) при средней глубине потока, м
0,4 1 2 3 и более
Пыль И ИЛ Песок: 0,005—0,05 0,12—0,17 0,15—0,21 0,17—0,24 0,19—0,26
мелкий 0,05—0,25 0,17—0,27 0,21—0,32 0,24—0,37 0,26—0,40
средний 0,25-1,0 0,27—0,47 0,32—0,57 0,37-0,65 0,40-0,70
крупный Гравий: 1,0—2,5 0,47—0,53 0,57—0,65 0,65-0,75 0,70—0,80
мелкий 2,5-5,0 0,53—0,65 0,65-0,80 0,75—0,90 0,80—0,95
средний 5-10 0,65—0,80 0,80—1,0 0,90—1,1 0,95—1,2
крупный Галька: 10-15 0,80—0,95 1,0-1,2 1,1—1,3 1,2—1,4
мелкая 15-25 0,95-1,2 1,2—1,4 1,3—1,6 1,4—1,8
средняя 25-40 1,2—1,5 1,4—1,8 1,6—2,1 1,8—2,2
крупная Булыжники: 40—75 1,5—2,0 1,8—2,4 2,1-2,8 2,2—3,0
мелкий 75—100 2,0—2,3 2,4—2,8 2,8—3,2 3,0—3,4
средний 100—150 2,3—2,8 2,8—3,4 3,2—3,9 3,4—4,2
крупный 150—200 2,8—3,2 3,4—3,9 3,9—4,5 4,2—4,9
Валуны Более 200 Более 3.2 Более 3,9 Более 4,5 Более 4,9
5.3.4. РАСЧЕТ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ
Производительность насосной станции: основной
QH = , м3/ч; (5.12)
подпитки
Q£=SpA, м3/ч; (5.13)
Где у — объем разрабатываемой породы за сезон, м3; q — удельный расход воды, м3/м3; Г —число рабочих часов в сезоне; рЛ —потери воды при кругообо-роте, м3/ч.
Необходимый напор насоса: основной станции
//н=Яр±/7п2Л„. м; (5.14)
станции подпитки
Я^ = ±Яп + 2Лп. м. (5.15)
где Hr, — рабочий напор струи гидромонитора, м; Нп напор, соответствующий геометрической высоте подъема воды, м; —потери напора в трубопроводах
и гидромониторе, м.
235
5.3.5. ДИАМЕТР ВОДОВОДА
Диаметр водовода приближенно определяется по формуле
0 = 1,128 уЛ-у, м, (5.16)
где Q _ расход воды, м3/с; v — скорость течения, м/с, принимаемая для длинных трубопроводов (>1 км) .1—1,5 м/с и для коротких (^1 км) до 3 м/с.
5.3.6. ПОТЕРИ НАПОРА НА 1 м ТРУБОПРОВОДА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО ДИАМЕТРА И РАСХОДА ВОДЫ
Диаметр водовода,, м
0,2
0,25
0,3
0,35
0,40
0,45
0,5
0,6
Потери напора, м
7,922 Q2
2,41 Q2
0,911 Q2
0,401 Q2
0,197 Q2
0,105 Q2
0,06 Q2
0,023 Q2
5.3.7. СТРУКТУРА И ПАРАМЕТРЫ СТРУИ
ГИДРОМОНИТОРА
Струю гидромонитора можно разделить на три участка (рис. 5.7): 1-й участок (начальный) — струя плотнад, наиболее компактная, с равномерно распределенными скоростями по сечению, с наличием постоянных скоростей; 2-й
Рже. 5.7. Схема струи
участок — сечение струи по ее длине увеличивается, струя насыщается воздухом и разделяется на отдельные струйки, скорость и давление резко падают по длине; 3-й участок состоит из разорванных струек и капель воды в воздушной среде, продолжают падать скорость и давление, 2-й и 3-й участки вместе называют основным участком.
Для размыва наиболее эффективен 1-й (начальный) участок, практически «спользуется 2-й.>
Дальность полета струи
LM = 1,73Л//0sin ср, м. (5.17)
136
Длина струи, используемая для разработки рыхлых пород,
Ln = 0,25/%ь0,30Яо, м; (5,18)
L„ = oXm. (5.18а)
где k — коэффициент сопротивления воздуха, равный 0,90—0,95; Но — напор у насадки, м; <р — угол наклона ствола гидромонитора, градус.
Сила воздействия струи на Преграду (сила удара струи); на плоскую преграду
Р = — Qvq «в — Vo«), кгс; (5.19)
£ £
на плоскую преграду, расположенную наклонно к оси струи,
р =-i-vj sin а, кгс, (5.20)
£
где Q — расход жидкости через насадку, м3/с; v — скорость истечения струи из насадки, м/с: у — плотность жидкости, для воды равна 1000 кг/м3; g — ускорение силы тяжести, м/с2; со — площадь сечения струи, м2; а — угол между осью струи и плоскостью преграды, градус.,
Длина начального участка струи
/н —d0(A —BRe), см, (5.21)
где dQ — диаметр насадки гидромонитора, см; А,. В — коэффициенты, зависящие от конструкции проточных каналов гидромонитора, могут быть принятые А — от 60 до 100, В — от 17-10~6 до 2,5* 10~6; Re — число Рейнольдса, для на-
чального сечения струи Re =s —- , где v0 — скорость истечения струи из на-
садки, см/с; м — кинематический коэффициент вязкости, см2/с.
Динамическое давление струи (осевое) на определенном расстоянии от насадки (в пределах основного участка струи)
/ I \k
= . КГС/СМ2,
где Ро — давление гидромониторной струи у насадки, кгс/см2, /н — длина начального участка струи, см; I — расстояние от насадки гидромонитора до рассматриваемого сечения струи, см; k — показатель интенсивности распада струи, зависящий от условий формирования струи; в проточных каналах гидромонитора колеблется от 0,5 до 0,85.
5.3.8. УДЕЛЬНЫЕ РАСХОДЫ ВОДЫ НА РАЗРАБОТКУ
И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ 1 м3 ПОРОДЫ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ ВЫСОТЫ ЗАБОЯ, м3
Таблица 5.19
Группа пород Высота забоя, м
3—5 5,1—15 1 более 15
I 5 4,5 3,5
II 6 5,4 4
III 7 6,3 5
IV 9 8,1 7
V 12 10,8 9
VI 14 12,6 10
237
5.3.9. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ГИДРОМОНИТОРА
ПО ПОРОДЕ
л = -, Мз/ч, (5.22)
<7
где q — расход воды через гидромонитор, м3/ч; q — удельный расход воды, м3/м3.
5.3.10. НЕОБХОДИМЫЕ НАПОРЫ ДЛЯ РАЗМЫВА ПОРОД
Таблица 5.20
Группа породы Порода Необходимый напор (м) при высоте уступа, м Необходимый уклон почвы забоя в сторону зумпфа при расходе ВОДЫ, МП/С
3—5 5,1—15 более 15 0.1 0,2 0,3
I Предварительно разрыхленные, неслежавшиеся 30 40 50 Принимаются по соответствующей группе пород
II Пески мелкозернистые и пылеватые 30 40 50 — 0,045 0,030
III Супески легкие 30 40 50 0,035 0,030 0,025
Лёсс рыхлый 40 50 60 0,035 0,030 0,025
Торф разложившийся 40 50 60 0,025 0,020 0,015
III Пески средне- и разнозернистые 30 40 50 — 0,05 0,035
Супески средние 40 50 60 0,030 0,025 0,020
Суглинки легкие 50 60 70 0,030 0,025 0,020
Лёсс плотный 60 70 80 0,030 0,025 0,020
IV Пески крупнозернистые 30 40 50 — 0,060 0,040
Супески тяжелые 50 60 70 0,035 0,030 0,025
Суглинки средние и тяжелые и глины песчаные (тощие) 70 80 90 0,030 0,025 0,020
V Песчано-гравийные с содержанием гравия до 25% 40 50 60 — 0,080 0,070
Глины полужирные с содержанием глинистых фракций 40—50% 80 100 120 0,035 0,300 0,025
VI Песчано-гравийные с содержанием гравия до 40% 50 60 70 — 0,120 0,100
Глины полужирные с содержанием глинистых фракций до 50—60% 100 120 140 0,035 0,030 0,025
238
5.3.11. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРОД ДЛД ГИДРОМОНИТОРНОЙ РАЗРАБОТКИ
(по Г. П. Никонову)
Таблица 5.21
Группа породы Порода Среднее удельное дав-ление струи у забоя, кгс/см2 Напор у насадки Но (м), удельный расход воды q (м3/м3) при высоте уступа, м
10 15 20
Яо | Q Но | Q Но | q
I Супесь легкая (суглинок легкий рыхлый) 0,45-0,8 55 5 60 4 70 3
II Суглинок средний (суглинок легкий) 2,0—2,5 70 6 90 5 ПО 4
III Суглинок тяжелый (суглинок плотный) 3,8—4,0 80 7 ПО 6 150— 170 5
IV Глина песчанистая (глина с гравием, песчанистая) 5,6—6,0 90 8 150 7 180— 200 6
5.3.12. ВЫСОТА УСТУПА И ШИРИНА ЗАХОДКИ
ПРИ ГИДРОМОНИТОРНОЙ РАЗРАБОТКЕ НА РАЗЛИЧНЫХ КАРЬЕРАХ
Таблица 5.22
Карьер Разрабатываемая порода Принятая высота уступа, м Ширина гидромониторной заходки, м
Назаровский (угольный) Суглинки (лёссовидные), тяжелые глины 16—14 20—25
Кедровский (угольный) Тяжелые суглинки 18—25 35-40
Бачатский (угольный) То же 15—17 36—40
Амвросиевский (мергельный) Пески, глины 20—45 —
«Орлов лог» (огнеупорных глин) Пески 20-22 45
Стрелица-Дальняя (огнеупорных глин) Суглинки, глины 10-12 —
Бахчеевский (огнеупорных глин) Глины, тяжелый суглинок 8—12 —
Лебединский (железорудный) Суглинки, глины 12—18 —
239
5.3.13. ПРИМЕНЯЕМЫЕ НАПОРЫ ПРИ ГИДРОМОНИТОРНОЙ РАЗРАБОТКЕ НА РАЗЛИЧНЫХ КАРЬЕРАХ
Таблица 5.23
Карьер Напор струи гидромонитора ' у насадки, м Вскрышные породы
Угольные Кузбасса 100-150 Суглинок тяжелый и средний, глина
Кумертаусский (угольный) 80-150 Суглинки и глины
Бахчеевский (огнеупорной глины) 120—140 Суглинок тяжелый
Петровского кирпичного завода 65—70 Супесок и суглинок лёссовидный
Амвросиевского цементного завода 50—70 Песчаные (60%), суглинок и глины (40%)
«Орлов лог» огнеупорйой глины 50—60 Мелкозернистый песок
5.3.14. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ
Гидравлический транспорт может быть напорным или безнапорным (самотечным).
Напорный гидротранспорт — перемещение воды с породой по трубам под давлением. Поток жидкости движется по трубам, стенки которых испытывают давление больше атмосферного.
Безнапорный (самотечный) гидротранспорт — перемещение воды с породой по каналам и лоткам (открытым и закрытым), имеющим необходимый уклон; характеризуется тем, что поток жидкости имеет свободную поверхность, испытывающую давление, равное обычно атмосферному.
Одной из главных причин взвешивания твердых частиц в потоке воды является возникновение вихревых движений, вызывающих образование поперечных скоростей в потоке. Критической называют скорость, предшествующую началу осаждения частиц породы данной крупности (т. е. крупности, к которой отнесена величина критической скорости).
5.3.15. УСЛОВИЯ ДЛЯ САМОТЕЧНОГО ГИДРОТРАНСПОРТА
----:--> г,
L
(5.23)
где Н —высотная отметка площадки уступа, м; Н2 — высотная отметка верха отвалов, м; L —длина по трассе лотка или канавы, м; / — необходимый уклон для транспортирования пульпы.
Минимальные уклоны при самотечном гидротранспортировании
пород Уклон лотков и бетонирован- Уклон земляных ных канав канав
Глинистая порода . Песок: 0,015—0,025 0,02—0,03,
мелкий . средний крупный Гравий . . . । 0,025—0,030 0,03—0,04 0,03—0,035 0,04—0,05 , . 0,035—0,050 0,05—0,06 , 0,05—0,10 0,05—0,06
J4I
5:3.16. СКОРОСТИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
Таблица 5.24
Необходимые параметры гидротранспортирования пород на угольных разрезах
Средняя скорость потока в пульповоде, м/с
Диаметр пульповода, м
для глинистых фракций
для песчаных фракций для песка иггравия с содержанием глинистых с небольшим содержанием фракций 70—30 % глинистых фракций
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,60
1,6
1,8
2,0
2,2
2,3
2,5
2,7
2,0
2,1
2,2
2,4
2,6
3,0
3,2
2,5
2,8
3,0
3,3
3,5
3,8
4,0
Потери напора при гидротранспортировании породы по трубопроводам
/п=л:/о, м/м,
(5.24)
где к — коэффициент увеличения потерь напора для пульпы; /0— потери напора для воды в трубопроводе диаметром, соответствующим необходимой скорости, м.
В формуле (5.23) следует принимать величину потерь напора для воды по п. 5.3.6. При пользовании данными табл. 5.24 и значениями к, приведенными ниже, потери напора необходимо умножить на коэффициент 0,75.
5.3.17. УВЕЛИЧЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА к
ПРИ ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИИ ПУЛЬПЫ РАЗЛИЧНОЙ КОНСИСТЕНЦИИ
Консистенция пульпы . к . • . . .
16 Заказ Mb 1913
1:3 1:5 1:8 1:10 1:12
1,6 1,5 1,6 1,3 1,2
241
5.3.18. КОНСИСТЕНЦИЯ И ПЛОТНОСТЬ ПУЛЬПЫ
Таблица 5.25
Порода Насыпная плотность породы, кг/м3 Плотность породы в массиве, т/м3 Объем воды для 'перемещения 1 м3 породы, м3 Консистенция по объему пульпы, % Консистенция по массе пульпы, % Плотность пульпы Т/м3
Песок:
мелкий разрыхленный 1250 2,6 4—6 10,7—7,4 23,8—17,2 1,17—1,12
средний разрыхленный 1350 2,6 6—7 8—6,9 18,4—16,2 —
мелкий слежавшийся 1450 2,6 7—8 7,4—6,5 17,2—15,3 1,21—1,10
средний слежавшийся 1550 2,6 8—9 7—6,3 16,2—14,7 —
крупный плотный 1650 2,6 10—12 6—5 14,2—12,1 —
Слабая глина и суглинок 1700 2,2 4—8 16,1-8,8 30—17,5 1,19—1,11
Средняя по плотности глина и суглинок 1750 2,3 8—10 8,7-7,1 18—15 1,10—1,09
Плотная глина и суглинок 1800 2,4 4,5—8 14,3-8,6 28,6—18,3 1,20—1,12
Твердая глина 1900 2,6 8—12 8,3-5,7 19,2—13,7 1,14-1,09
Гравелистый грунт 1500 2,7 15—18 3,6—3 9,1—7,7 —
Галька:
средней крупности 1700 2,7 18—20 3,4—3 8,6—7,8 —
крупная слежавшаяся 1900 2,7 20-25 3,4—2,7 8,6—7 —
* сцементированная 2200 2,7 25-30 3,2—2,6 8—7 —
Чернозем 1200 1,8 3-6 18,3—10,1 26,6—16,7 1,15—1,08
Растительная земля плотная 1600 2,0 3—6 21,1—11,8 34,8—21 1,21—1,12
5.3.19. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ
_ ТгОО'Гв + 'По)
7п 97т + 7е-10
(5.25)
где уп — плотность пульпы; ут — плотность породы; уе— плотность сухой породы (в массиве), т/м3; q — удельный расход воды, уо— плотность воды.
Таблица 5.26
Плотность пульпы для различных значений q и ут при средней пористости породы 0,35
Удельный расход воды м3/м3 Плотность пульпы (т/м3) при плотности породы, т/м3
2,5 2,6 2,7 2,8
5 1,17 1,19 1,20 1,21
8 1,11 1,12 1,13 1,14
10 1,00 1,10 1.П 1,11
12 1,07 1,08 1,09 1,09
15 1,05 1,07 1,07 1,08
20 1,05 1,05 1,05 1,06
5.3.20. РАСЧЕТ ЗЕМЛЕСОСНОЙ УСТАНОВКИ
Необходимая часовая производительность землесосной установки
Q4 =-----------------> м3/ч,
Tnck
(5.26)
где V — сезонный объем вскрыши (в массиве), м3; т — средняя пористость породы (0,30—0,35); q — удельный расход воды; Т — число рабочих дней; « — число часов в смену; с — число смен в сутки; k — коэффициент использования установки во времени.
Часовая производительность землесоса по пульпе
<#= . Qn / м3/ч> (5.27)
1 —т + <?
где Qn — производительность по пульпе, м3/ч.
Необходимый напор землесоса
# = Мп+Мп + Че + Чм + Чв, м, (5.28)
где hn — геометрическая высота подъема пульпы, м; уп — плотность пульпы, т/м3;
— геометрическая высота всасывания пульпы, м; т]е — потери напора на трение в пульповоде, м; т]м — местные потери напора (т]м~0,1 т]е), м; tJb^ = 20 4- 25 — потери напора во всасывающем трубопроводе, м.
5.3.21. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ УКЛАДКА ПОРОДЫ (намыв)
При гидравлической укладке породы потоку пульпы придаются скорости, при которых частицы выпадают из потока и откладываются на намываемой поверхности, а вода сбрасывается с участка намыва.
Скорость потока, необходимая для выпадения из него частиц породы, зависит от их крупности.
15’
243
Фракционирование породы, происходящее при намыве, обеспечивает выпадение у выпуска наиболее крупных частиц с уменьшением крупности по длине потока и используется для регулирования укладки породы.
Водоотдача намытого массива зависит от фильтрационных способностей породы, обусловливаемых ее гранулометрическим составом, структурой и пористостью, условиями дренирования и метеорологическими условиями; пески имею* значительные скорости водоотдачи, глинистые породы отдают воду очень медленно.
Плотность намытых разнозернистых пород выше, чем их плотность в массиве; изменение объема породы при намыве, выраженное отношением плотности скелета намытой породы и той же породы в целике, колеблется в пределах 0,854—1,1.
5.3.22. СКОРОСТИ ПОТОКА, ПРИ КОТОРЫХ НАЧИНАЕТСЯ ВЫПАДЕНИЕ ЧАСТИЦ КРУПНОСТЬЮ МЕНЕЕ 1 мм
Крупность частиц, мм Скорость потока, м/с Крупность частиц, мм Скорость потока, м/с
1,0 1,20 0,08 0,071
0,9 1,08 0,07 0,059
0,8 1,00 0,06 0„045
0,7 0,87 0,05 0,035
0,6 0,70 0,04 0,025
0,5 0,62 0,03 0,0)15
0,4 0,50 0,02 0,0062
0,3 0,3.8 0,00)1 0,0018
0,1 0,095 0,0009 0,0015
5.3.23. СРЕДНИЕ УКЛОНЫ НАМЫВАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ
При намыве
на воздухе в воду
Гравий с песком Песок: 0,70—0,50 1,00—0,70
крупнозернистый . 0,20—ОДО 0,30—0,20
среднезернистый 0,07—Q, 06 0,20—0,15
мелкозернистый . 0,04—0,03 0,|15-0„10
Супесь легкая . Q,03—0,01 0.07—0,0*15
Глинистая 0,015-0,007 —
5.3.24. КОЭФФИЦИЕНТ ПРИРАЩЕНИЯ ОБЪЕМА ПОРОДЫ (коэффициент набухания), УЧИТЫВАЕМЫЙ ПРИ РАСЧЕТЕ ОБЪЕМА ГИДРООТВАЛА
Тяжелые вязкие глины 2,0—1,5
Обычные пластичные глины.................1,5
Тяжелые суглинки . . 1,5—1,45
Средние суглинки . . 1,45—1,20
Легкие суглинки . .1,2
Средние супеси Супеси . .
Пылеватые глины Песок .
1,15
1,15—<1,05
1,10
1,0
244
5.3.25. ПОТЕРИ ВОДЫ В ВОДОХРАНИЛИЩЕ ЗА СЧЕТ ФИЛЬТРАЦИИ
Таблица 5.27
Характеристика условий фильтрации Слой воды . в год, м Потери I в год »ды, % в месяц
Ложе водохранилища из водонепроницаемых пород При средних условиях Ложе водохранилища из водопроницаемых пород 0,5 0,5—1,0 1,0—2,0 5—10 10—20 20—40 0,5-1,0 1,0—1,5 1,5—3,0
5.3.26. ОБЪЕМ ГИДРООТВАЛА
Е^кУ+ У^Т+ Гд, мз, (5.29)
где к — коэффициент приращения объема; У — объем породы, подлежащей укладке в отвал,. М3; Vi — объем породы,, поступающей в отвал в течение суток, м8; q — количество воды;, поступающей с il м3 породы, м3; Т — время отстоя пульпы, сут (при использовании воды после отстоя на технологические нужды Г = 5 сут4 при сбросе в водосток Г=34-10 сут и более в зависимости от требований санитарного надзора); №д— дополнительная емкость (етока водозабора), м3 (при аккумулировании паводковых вод устанавливается расчетом).
5.3.27. СЕБЕСТОИМОСТЬ 1 м3 ВСКРЫШИ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ НА РАЗРЕЗАХ КУЗБАССА, РУБ.
Гидромеханизация..........................................0,34
Бестранспортная система с переэкскавацией...............0,747
Транспортная система с погрузкой*
в средства автотранспорта . . >...................0,735
в средства железнодорожного транспорта.................0,79
5.3.28. ЗАТРАТЫ, ПРИХОДЯЩИЕСЯ НА 1 м3 ВСКРЫШИ НА КАРЬЕРАХ КМА, руб.
(по Г. А. Нурку)
Система разработки с транспортом С использова-. нием гидроустановок
железнодорожным конвейерным
Капитальные. . . 1,4-1,7 2,8—3,7 0,2-0,5
Эксплуатационные 0,71 1,14 0,55
Раздел 6
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ВСКРЫШНЫХ
ПОРОД И ПОЛЕЗНОГО
ИСКОПАЕМОГО
Глава 6.1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
6.1 1. ХАРАКТЕРИСТИКА КАРЬЕРНОГО ТРАНСПОРТА
Особенности: наличие перемещающихся пунктов погрузки и периодическая передвижка транспортных средств и механизмов (рельсовых .путей, конвейеров, погрузочных бункеров и т. д.); необходимость преодоления значительных подъемов для выдачи горной массы на поверхность; необходимость соответствия параметров горного и транспортного оборудования.
Выбор вида транспорта для конкретных условий определяется способом вскрытия, производственной мощностью предприятия, системой разработки, расстоянием транспортирования,, типами и параметрами горного оборудования, размерами грузооборота^
Основные виды транспорта — железнодорожный, автомобильный и конвейерный.
Железнодорожный транспорт целесообразен при большом грузообороте и значительной длине транспортирования, необходимость в больших радиусах кривых делает невозможным его применение при разработке крутых пластов с небольшими размерами рабочей зоны.
Автомобильный транспорт отличается маневренностью, поэтому больше других видов пригоден для разработки месторождений со сложными горнотехническими условиями, а также для разработки карьеров с небольшим сроком службы и небольшим расстоянием транспортирования.
Конвейерный транспорт, как правило, применяется при транспортировании мягких и рыхлых горных пород — угля, гравия, песка и др., но ведутся работы по его использованию для транспортирования дробленой породы.
6.1.2. ПРИМЕРНЫЕ РАЦИОНАЛЬНЫЕ РАССТОЯНИЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА, км
Железнодорожный: электровозы широкой колеи ....... 3—12
Автомобильный:
автосамосвалы грузоподъемностью, т: до 5 .... *......................0,2—1,5
до 25.....................................1—3
до 50.....................................1,5—5
Конвейерный при ленте шириной 1000—2000 мм , . До 3—4
246
Глава 6.2
РЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО КАРЬЕРНОГО ТРАНСПОРТА
6.2.1. СХЕМЫ ПУТЕВОГО РАЗВИТИЯ НА РАБОЧИХ УСТУПАХ
Рис. 6.1. Схемы путевого развития на рабочих уступах
Схема рис. (6.1)
Характеристика схемы
а) При работе одного экскаватора на уступе
Т-1а . ♦ « • • Раздельный пункт для обмена составов рас-
положен за пределами фронта работ уступа
Т-.16.................То же, и дополнительный обменный пункт
в виде тупика расположен на фронте уступа
247
Т-1в...............То же, что в схеме Т-16 и дополнительный
обменный пункт в виде разминовки
Т-1г...............Возможно сквозное движение поездов, раз-
дельный пункт может быть использован для обслуживания нескольких горизонтов
С-1а...............Движение поездов в одном направлении
С-16...................Движение поездов может быть в противо-
положных направлениях
б) При работе двух экскаваторов на уступе
Т-2 а..............Подача на один путь двух поездов одновре-
менно и обмен их на раздельном пункте за пределами фронта уступа
Т-26...............В пределах фронта работ два погрузочных
пути. Одну колею имеет только соединительный путь. Обменный пункт за пределами фронта
Т-2в...............Допускает сквозное движение поездов. Схе-
—- ма дорогая и применяется редко
Т-2г...............Предусматривает независимый обмен поез-
дов на раздельном пункте. Возможно устройство дополнительного обменного пункта в пределах фронта работ. Экскаваторы работают в смежных забоях
С-2а...............Погрузка составов в обоих забоях одновре-
менная, выезд составов последовательный
С-26...............Погрузка и выезд составов независимый,, но
наличие четырех стрелочных переводов усложняет передвижку путей
Примечание. Индекс Т в схеме обозначает тупиковую конструкцию фронта; индекс С — сквозную.
6.2.2. ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ ТРАССЫ КАПИТАЛЬНЫХ ТРАНШЕЙ
Основными формами трасс капитальных траншей являются тупиковая, петлевая,, спиральная и комбинированная. Формы трассы капитальных траншей зависят от геологических условий (схем вскрытия) и путевого развития на карьерах.
Положение тупиковых траншей и порядок развития работы в карьере при крутом падении пласта показаны на рис. 6.2. Положение траншей с петлевыми съездами и развитие работ в карьере при таком вскрытии и транспортном развитии показано на рис. 6.3.
Вскрытие спиральными съездами показано на рис. 6.4.
Положение траншей при комбинированном вскрытии спиральными и тупиковыми траншеями показано на рис. 6.5.
6.2.3. СХЕМЫ ТУПИКОВЫХ СЪЕЗДОВ
Схема телескопическая (рис. 6.6) требует оставления широких площадок ‘большой длины для устройства постов примыкания; после отработки верхних горизонтов может оказаться целесообразным перестроить съезд, заменив несколько верхних наклонных участков одним съездом большого протяжения.
Схема с двумя трассами (грузовой и порожняковой) на борту (рис. 6.7) позволяет проектировать наклонные участки с разными уклонами и при ремонте или аварии на одном из съездов переключать все движение на другой съезд.
Схема ступенчатого съезда (рис. 6.8) имеет наиболее простое путевое развитие, при той же длине откатки позволяет значительно сократить число угловых заездов и ускорить оборот составов. С точки зрения организации движения эта схема наиболее рациональная. '
Пропускная способность всех трех рекомендуемых схем съездов примерно одинакова и фактически может достигать 80 пар поездов за смену.
248
Рис. 6.2. Положение тупиковых траншей и развитие работ в карьере на крутом пласте!
2 — контур рудного тела; 2 — транспортные бермы; 3 — промежуточные маневровые площадки (тупики); 4 ~ въезд в карьер
249
Рис. 6.3. Положение траншей с петлевыми съездами и развитие работ в карьере
Рис. 6.4. Положение траншей при вскрытии спиральными съездами и развитие работ в карьере
Рис. 6.5. Положение траншей при комбинированном вскрытии спиральными и тупиковыми траншеями
Рис. 6.6. Путевая схема съезда с телескопическим развитием путей в пунктах примыкания рабочих горизонтов
252
0,0
Рис. 6.7. Путевая схема с двумя съездами на борту для груженого и порожнего составов*
253
Таблица 6,t
Условия применения
Породы в основании Нагрузка на ось, тс
локомотива вагона ш0
Скальные и полускальные 25 30 и более 5,0 5,5
Песчаные, гравийные и щебенистые 25 30 и более 5,0 5,5
Рыхлые, кроме перечисленных выше 25 26 5,5 5,8
То же 25 30 5,8
Однопутная площадка Двухпутная площадка
Элементы земляного полотна и верхнего строения железнодорожного пути на прямых участках, м
«1 а2 о3 Шбс d. »л Шо ai о2
1,3 — 0,7 0,5 3,0 0,2 0,4 — — 6,3 6,8 9,1 9,6 1,3 —
1,9 1,о 0,7 0,5 3,0 0,2 0,4 — 6,0 6,5 6,9 7,4 9,1 9,6 1,9 1,0
1,9 1,0 0,4 3,0 0,3 0,4 0,15 6,5 6,8 7,4 7,7 9,6 9,9 1,9 1,0
1,9 1,0 0,45 3,0 0,35 0,40 0,15 6,8 7,7 9,9 1,9 1,о
Продолжение табл. 6.1
Условия применения Двухпутная площадка Трехпутная площадка
Породы в основании Нагрузка на ось, тс Элементы земляного полотна и верхнего строения железнодорожного пути на прямых участках, м
локомотивы вагона «з Е “бс Ьк ш0 а2 а3 £•1 + ^ Шбс
Скальные и пол) скальные 25 30 и более 0,25 4,1 7,1 — 10,4 10,9 14,1 14,6 1,3 — 0,2 9,1 12,1 — 15,4 15,9
Песчаные, гравийные и щебенистые 25 30 и более 0,25 4,1 7,1 10,1 10,6 11,0 11,5 14J 14,6 1,9 1,0 0,2 9,1 12,1 15,1 15,6 16,0 16,5
Рыхлые, кроме перечисленных выше 25 26 0,3 4,1 7,1 10,6 10,9 11,5 11,8 14,6 14,9 1,9 1,0 0,3 9,1 12,1 15,6 15,9 16,5 16,8
То же 25 30 0,4 4,1 7,1 10,9 11,8 14,9 1,9 КО 0,35 9,1 12,1 15,9 16,8
255-
Примечания: 1. В числителе — для тепловозов или дизель-электрической тяги, в знаменателе — для контактных элкетровозов.
2. В жирных глинах и легко выветривающихся породах в зависимости от их свойств и характера напластования на уровне бровки у подошвы откоса за кюветом (лотком) устраивается полка шириной 0,5—2,0 м.
3. Расстояние от оси нити до края опоры контактной сети: с нагорной стороны (ГО —3,1 м, с полевой стороны (Г2) —4,9 м.
4. Лотки применяются на съездах при рыхлых породах. Конструкция их рассчитывается и принимается по типовым проектам.
5. Тип и конструкция опор контактной сети устанавливаются в соответствии с типовыми проектами института Тяжпромэлектропроект.
6.2.4. ТИПОВЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПЛОЩАДКИ
ПРИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ (рис. 6.9)
Рис. 6.9. Схема размещения опор (а) контактной сети на двухпутной транспортной площадке и типовые транспортные площадки (6) при железнодорожном транспорте
«.2.5. ПЛАН И ПРОФИЛЬ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
Наименьшая величина радиуса кривых в плане (по нормам технологического проектирования Гипроруды)
Пути
Стационарные I и II категорий То же, III категории .
На подходах к рабочим уступам карьеров и отвалов:
при тепловозах ............
при электровозах .
Передвижные в карьерах и на отвалах .........................
Во всех случаях при применении подвижного состава с трехосными тележками:
на стационарных путях на передвижных путях
Радиусы кривых, м
нормальных условиях 250 200 в особо трудных условиях 200 .150
200 '150
150 —
150 120
250 200
200 150
Примечание. Категорийность путей определяется по годовому грузообороту брутто: категория 1—25 млн. т и более; категория II —от 10 до 25 млн. т; категория III — до 10 млн. т.
256
Максимально допустимая* величина руководящего уклона, %
На ходовых (перегонных) путях: при электровозной тяге.........................
при тепловозной тяге ......................
при тяговых агрегатах......................
На передвижных погрузочных путях в карьере На разгрузочных путях" плужных и экскаваторных отвалов . . . ; .....................
На путях подходов к отвалу и при возведении насыпей в период строительства, на временных погрузочно-разгрузочных путях ...................
На погрузочных путях при проходке съездных траншей в карьере:
с верхней погрузкой .......................
с погрузкой на уровне стояния экскаватора
На постах (без путевого развития) . . . .
На станциях, объездах, обгонных пунктах .
На подходах к весам и в пределах их расположения .....................................
На деповских путях стоянки локомотивов и вагонов ...........................................
На перегрузочных складах в карьере при уклоне, обращенном в сторону тупика, с устройством земляной призмы ...............................
40
40
60
15**
10**
Расчетный руководящий **
15**
Руководящий ** Руководящий 3% **
По СН и П 11-46-75
О
1,5
Руководящий **
* Должна быть подтверждена тормозными расчетами.
* * Без отцепки локомотива при условии обеспечения трогания состава с места.
6.2.6. ШИРИНА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ КОЛЕИ В КРИВЫХ УЧАСТКАХ
Ширина железнодорожной колеи в кривых участках существующих постоянных и передвижных путях допускается:
радиус кривизны, м. . . 651 и более 650—451 450—351 350—101
ширина колеи, мм . . . 1524 1530 1535 1540
На вновь укладываемых путях ширина колеи должна приниматься по табл. 6.2.
Таблица 6.2
Радиус кривой, м Нормальная ширина колеи, мм -Допустимые отклонения, мм
350 и более 1520/1520 + 10,—4/+10,—4
349—300 1530/1530 +6, —4/+10, —4
299 и менее 1540/1535 +6,—4/+10,—4
Примечание. Над чертой — значения для постоянных путей, под чертой — для передвижных.
В кривых участках пути на раздельных пунктах при радиусах менее 300 м следует предусматривать уширение междупутья:
радиус кривой, м.......................... 250 200 180 150 120 100
уширение междупутья, мм . . . . . 100 . 120 140 160 205 245
17 Заказ № 19J3 257
6.2.7. ОТКЛОНЕНИЯ В РАСПОЛОЖЕНИИ РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ ПО УРОВНЮ
Отклонения допускаются: на прямых и кривых участках постоянных путей—не более 4 мм на главных и приемно-отправочных путях и не более 8 мм на прочих путях; на передвижных путях — не более 20 мм.
На отвальных тупиках наружный рельс может быть уложен с возвышением на 40—60 мм, но не более чем на 150 мм.
6.2.8. ДОПУСКАЕМОЕ ДАВЛЕНИЕ НА ПОРОДУ В ОСНОВАНИИ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ, кгс/см2
Галька, гравий, сухой мергель, валунный рухляк 4—6
Песок:
крупный,, гравелистый, плотный......................... 4,5
крупный, гравелистый;, средней плотности, сред-
ней крупности и разнозернистый, плотный . . 3,5
мелкий, сухой, плотный .................................. 3
мелкий, влажный, плотный ...... 1,1—2,2
средней крупности, разнозернистый, средней плот-
ности ...................................... 2—2,5
пылеватый, плотный (неорганический), влажный 2
пылеватый, насыщенный водой................... 0,,5— 1
Супесь:
плотная, сухая......................................... 2,5
плотная, влажная......................................... 2
насыщенная водой.............................. 1 — 1 „5
Суглинок:
твердый.................................................. 3
пластичный............................................... 2
влажный....................................... 1—il,5
Глина:
твердая................................................ 3—1
пластичная............................................. 1,5
влажная.............................................. 0,7—1
Грунт насыпной.................................... 0,5—1,5
Лёсс (с обеспеченным водоотливом)................. 2,2—2,5
Грунты смешанные насыпные, уплотненные . . . 1—3
Уголь бурый:
сухой................................................ 2,5—3
обводненный................................... 0,7—1
6.2:9. ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ
Таблица 6.3
Наименование железнодорожного пути Тип рельса Число шпал на 1 км пути Толщина балластного слоя под подошвой шпалы, м
Стационарные I категории Р-75 Р-65 1840 0,3/0,2
То же, II категории Р-65 Р-50 1840 0,3/0,2
То же, III категории Р-50 1840-1600 0,25/0,2
258
Продолжение табл. 6.3
Наименование железнодорожного пути Тип рельса Число шпал на 1 км пути Толщина балластного слоя под подошвой шпалы, м
Передвижные: в карьере Р-65 Р-50 1840—2000 0,20/0,25
на отвале Р-65 Р-50 1840—2000 . 0,20/0,25
Примечания: 1. При скальном основании число шпал на передвижных путях может быть уменьшено до 1600.
2. В числителе — толщина щебня, в знаменателе — толщина песчаной подушки при двухслойном балласте.
3. На путях при радиусе кривых 300 м и меньше число шпал на 1 км должно быть увеличено с 1840—1600 соответственно до 2000—1840 шт.
6.2.10. СХЕМЫ РАЗЪЕЗДОВ В МЕСТЕ СОЕДИНЕНИЯ
НЕСКОЛЬКИХ ПОДЪЕЗДНЫХ ПУТЕЙ
(рис. 6.10)
а
Рис. 6.10. Схемы разъездов:
а —. простейшего с одним главным и одним приемо-отправочным путем; б — с третьим путем для обгона: в — простейшего при вскрытии тупиковыми траншеями; г — однопутного тупикового разъезда с применением к нему пути рабочего горизонта; д — двухпутного разъезда с примыканием к нему путей с рабочих горизонтов; — длина разъезда; /0 — расстояние от начала стрелочного перевода до предельного столбика; /3 — длина поезда; /п —длина заезда; /е—длина стрелочного перевода; — длина предохранительного тупика не менее 50 м; I — дополнительное расстояние, обеспечивающее движение поезда со стороны В на путь 3; I —длина тупика; Т — тангенс сопрягающей вертикальной кривой; d —величина продольного смещения путей че менее 4,5 м; d\ — минимальное расстояние между стрелочными переводами
17* 259
6.2.11. ГАБАРИТЫ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ПРИБЛИЖЕНИЯ СТРОЕНИЙ ДЛЯ КОЛЕИ 1524 мм
(рис. 6.11)
Рис. 6.11. Габариты подвижного состава и приближения строений для колеи 1524 мм: а — на станциях; б — на перегонах
6.2.12. РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ОСЯМИ СТАЦИОНАРНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ НА МНОГОПУТНЫХ ПЕРЕГОНАХ
(по данным Гипроруды)
Таблица 6.4
Конструкция тележек обращающихся думпкаров Расстояние, мм
на двухпутных линиях на многопутных линиях 'между осями второго и третьего пути
Двухосная 4100 5000
Трехосная 4600 5040
Четырехосная 5000 5300
260
6.2.13. КОЛИЧЕСТВО МАТЕРИАЛОВ НА 1 км ПУТИ
Таблица 6.5
3 ч
8.
К X
S Число шпал Рельсы Накладки
3 g £ «3 ,Х X
<u сч расход на 1 км расход на 1 км
5 р. м о *s? 1 КМ + аса 4x5 2.S. . пути S' а' о ® пути
ина X 5 § сп СО о я ® ° Ч СО S Ч 5
§ СО X со X на зап со w Ч s ич: а Е-. О X 1 X 2
Ширококолейные пути
Р-65 64,91 12,5 23 1840 1876 811,37 160 129,72 22,35 320 7,152
Р-50 51,51 12,5 23 1840 1876 631,28 160 100,91 19,6 320 6,272'
Р-43 43,567 12,5 20 1600 1630 545,163 160 87,16 15,4 320 4,928
Р-38 38,416 12,5 20 1600 1630 480,2 160 76,832 15,4 320 4,928
Узкоколейные пути
Р-24 24,04 8 13 1520 1550 206,23 235 48,706 6,5 469 3,063
Р-18 18,06 8 13 1520 1550 153,51 235 36,254 3,01 469 1,418
Р-15 15,72 7 13 1520 1550 125,12 235 29,55 2,8 469 1,319
Р-11 11,20 7 12 1440 1469 81,76 274 22,514 1,91 546 1,048
Р-8 8,42 7 12 1440 1469 61,47 274 17,095 0,68 546 0,373
6.2.14. ГОДОВОЙ РАСХОД МАТЕРИАЛОВ НА ТЕКУЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ 1 км ПУТИ
(по данным Гипроруды)
Таблица 6.6
пути Рельсы, т Скрепление, т Шпалы, шт. Стрелочные переводы Балласт, м3
Стационарные всех категорий Передвижные 3,5 5,0 1,0 1,2 200 300 1 на каждые 25 стрелочных переводов То же 70—100 По расчету
6.2.15. ГОДОВОЙ РАСХОД СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА, кг
(по данным Гипроруды)
Таблица 6.7
Материалы Расход
на 100 км пробега на моторный думпкар на 1 млн. осекилометров
электро-, воза тепловоза думпкар прочих вагонов
Смазочный мазут — 425 450
Осевое масло 1,2 4 1,2 — —
Машинное масло 1,8 — 1,8 18 —
261
Продолжение табл. 6.7
Материалы Расход
на 100 км пробега на моторный думпкар на 1 млн. осекилометров
электровоза тепловоза думпкар прочих вагонов
Компрессорное масло 0,06 0,5 — —- —
Солидол 0,2 — 0,2 6,7 —
Нигрол 0,45 — 0,45 — ——
Мазь КВ — — 0,26 —
Дизельное масло — 3,2% от расхода дизельного топлива — —-
Осерненная смазка По ТУ МПС — 0,7 — — ——
Прочие масла 0,001 0,026 — — 0,57
Концы подбивочные —— — — 9,3
6.2.16. СРОК СЛУЖБЫ РЕЛЬСОВ НА ПЕРЕДВИЖНЫХ ПУТЯХ, ЛЕТ
В забое На отвале
Экибастузуголь .
Вахрушевуголь .
Гороблагодатское р. у. .
Высокогорское р. у. .
До 8 5-6 5-6 4-5
5-6
До 8
40
5-6
Глава 6.3
ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ КАРЬЕРНОГО ТРАНСПОРТА
6.3.1. КОНСТРУКТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ
Конструктивная характеристика электровозов определяется типом ходовых частей. Тип ходовых частей зависит от числа и расположения осей и способа передачи тягового усилия от двигателей к движущимся осям.
Осевые формулы наиболее распространенных электровозов:
20—20 — четырехосный электровоз на двух не связанных между собой поворотных тележках, с индивидуальным приводом к каждой оси от тягового двигателя;
2о+2о — то же, по при связанных между собой тележках;
2о—2о—2о — шестиосный электровоз на трех не связанных между собой двухосных поворотных тележках, с индивидуальным приводом к осям;
2о4-2о+2о — то же, но при связанных между собой тележках;
Зо—Зо — шестиосный электровоз на двух не связанных между собой трехосных поворотных тележках, с индивидуальным приводом к осям от тяговых двигателей;
3о+3о — то же, но при связанных между собой тележках.
262
6.3.2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНТАКТНЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ШИРОКОЙ КОЛЕИ, ПРИМЕНЯЮЩИХСЯ НА КАРЬЕРАХ СССР
Таблица 6.8
Показатели Постоянного тока Переменного тока
IVKn-1 EL-2 EL-1 13Е(21Е) 26Е Д-100 д-94
Сцепной вес, тс Колесная формула 80 100 150 150 180 100 94
2o+2q 2о+2о 2о+ 2о+2о+ 2о+ 2о—20 2q—2q
+20+ +2q +2о+
1500 1500 +2о +20
Напряжение на токоприемнике, В Мощность при часовом 1500 1500 1 100 10 000 10 000
1400
832 2 100 1560 2 550 1420 1650
режиме, кВт Тяговое усилие при ча-
12,2 16,0 24,2 19,8 31,7 16,5 200
совом режиме, тс 30,5 30
Скорость при часовом режиме, км/ч 21,2 30,5 28 28,7 31
Ток двигателя, А: часовой 275 234 234 190 300 355 380
длительный 230 200 200 148 190 — —
Нагрузка на ось, тс 20 25 25 25 30 25 23,5
Диаметр ведущих ко- 1060 1 120 1 120 1 ПО 1200 1250 1250
лес, мм
Наименьший радиус кривой, м 40 60 60 60 60 75 —
Зубчатая передача Односторонняя 12 200 Двусторонняя
Длина электровоза, мм 13 820121 320! 1 20 960 21370 15 4601
База тележки, мм 2 300 2 500 1 2 800 3 000 2 500 3 000 | 16 220
6.3.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЯГОВЫХ АГРЕГАТОВ
Таблица 6.9
Показатели EL-10 ПЭ-2М ОПЭ-1
Род тока Постоянный Переменный
Напряжение сети, В 10 000 1500—3000 10 000
Состав агрегата ЭУ+ДС+ ЭУ+ДС+ ЭУ+ДС+
+мд +МД +МД
Число осей 12 12 12
Сцепной вес, тс Конструктивная масса, т: 366 368 360
электровоза управления 12215 120 120
моторного думпкара 65 79 100
Мощность часового режима, кВт 4920 2430/5190 6 480
Сила тяги часового режима, тс 68,1 67,2 81,1
263
Продолжение табл. 6.9
Показатели EL-10 ПЭ-2М ОПЭ-1
Скорость движения при часовом режиме, км/ч Скорость конструктивная, км/ч 25,7 13/27,8 28,5
50 65 65
Автономное питание Дизель мощностью —— Дизель мощностью
750 л. с. 2000 л. с.
Длина по осям автосцепки, мм 52 300 51 100 59 900
Минимальный радиус кривой, м 52,3 80 80
Примечание. ЭУ — электровоз управления; ДС — дизельная секция; МД — моторный думпкар.
6.3.4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕПЛОВОЗОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА КАРЬЕРАХ
Таблица 6.10
Показатели ТГМ-3 ТЭМ-1 ТЭМ-2 тэ-з
Число секций тепловоза 1 1 1 2
Осевая формула 2о—20 2о—20 2о—20 2(30—30)
Сцепной вес, тс 68 123,5 122,4 252
Мощность двигателя, л. с. 750 1000 1200 2X2000
Номинальная частота вращения двигателя, об/мин 1400 740 750 850
Марка дизеля М750 2Д50 ПД1 2Д100
Мощность на ободе движущих колес, л. с. — 750 900 3300
Передача Гидромеха- Электрическая
ническая
Мощность главного двигателя, кВт Мощность тягового дви- — 780 700 1350
— 108 108 206
гателя, кВт Длина тепловоза, мм
12 600 16 969 16 969 33 948
6.3.5. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА САМОРАЗГРУЖАЮЩИХСЯ ВАГОНОВ (думпкаров)
Таблица 6.11
Показатели 5ВС-60 ВС-85 2ВС-105 ВС-145 2ВС-180
Грузоподъемность, т 60 85 105 145 180
Вместимость кузова, м3 26,2 38 48,5 72 59,2
Тара, т 29 35 48 64,5 68
Коэффициент тары 0,484 0,41 0,45 0,45 0,38
Число осей 4 4 6 8 8
264
Продолжение табл. 6.11
Показатели 5ВС-60 ВС-85 2ВС-Ю5 ВС-145 2ВС-180
Нагрузка на ось, тс 22,5 30,0 25,6 26,2 31,0
Угол наклона кузова при разгрузке, градус Основные размеры, мм: 45 45 45 45 * 45
наружная ширина кузова 3215 — 3 750 3 460 3 460
внутренняя высота кузова 960 1280 1300 1610 1313
внутренняя длина кузова вверху 10 000 10 580 13 400 16 040 16 216
то же, внизу 9 480 10 120 13 000 15 500 15 556
высота думпкара 2 680 3 235 3 240 3 650 3 660
Длина по осям автосцепки, мм 11720 12 170 15 020 17 580 17 580
6.3.6. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕСАМОРАЗГРУЖАЮЩИХСЯ ПОЛУВАГОНОВ
Таблица 6.12
Показатели ПС-63 ПС-94 ПС-125 ПС-140
Грузоподъемность, т 63 94 125 140
Вместимость кузова, м3 72,5 106 137,5 153
Тара, т 22 31 43,3 46
Коэффициент тары 0,34 0,33 0,35 0,354
Длина по осям автосцеп- 13 920 16 400 20 240 20 240
ки, мм Ширина, мм 3 130 3 200 3 130 3 506
Высота от головки рель- 3 482 3 790 3 896 3850
са, мм Длина базы полувагона 8 650 10 440 12 070 12 070
Размеры кузова внутри, мм: длина 12 156 14 690 18 758
ширина 2 850 2 922 2 922
высота 2 060 2 370 2 450
Число тележек 2 2 2 2
Число осей в тележке 2 3 4 4
Нагрузка от оси на 21,3 20,8 21 22
рельс, тс
Глава 6.4
ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ
6.4.1. ТЯГОВАЯ СИЛА ЛОКОМОТИВОВ
Сила тяги электровоза определяется и ограничивается двумя его основными параметрами — мощностью тяговых электродвигателей и сцепным весом.
Часовая мощность — наибольшая на валу, с которой двигатель может работать в течение часа без превышения допустимых норм перегрева.
265
Длительная мощность соответствует току,, при котором допустимая температура достигается по истечении 6—8 ч работы. Максимальная температура частей двигателя в эксплуатационных условиях не должна превышать 130 °C.
Для ориентировочных расчетов сила тяги электровоза может быть определена по формуле
1960ЛГч v — 0,57v4
29,5F4, кгс,
(6.1)
где N4, v4 и F4 — соответственно мощность (кВт), скорость (км/ч) и сила тяги (кгс) электровоза при часовом режиме; v — конструктивная скорость движения, км/ч..
Универсальная характеристика тяговых двигателей карьерных электровозов приведена на рис. 6.12..
Сила тяги по сцеплению
Рис. 6.12 Универсальная характеристика тяговых двигателей карьерных электровозов (по М. Г. Потапову)
Отношение мощности электровоза ных условиях (по М. Г. Потапову):
FK = 1000Рсцф, кгс.
Для электровозной откатки коэффициент сцепления ф принимается равным: при трогании с места при постоянном токе 0,3, при переменном токе 0,35; при установившемся движении при постоянном токе 0,22-—0,23, при переменном токе 0,25—0,26.
Сила тяги тепловоза ограничивается мощностью двигателя внутреннего сгорания и сцепным весом:
nd2l
FK= 2Dx РГШУп, кгс, (6.2) где п — число цилиндров двигателя; d— диаметр цилиндра, см; / — ход поршня, м; D—диаметр колес тепловоза, м; т — число ходов (тактов) поршня в цикле; pi — среднее индикаторное давление, кгс/см2; г]м — условный механический к. п. д. теплового двигателя (учитывает, кроме механических потерь, затраты на вспомогательные механизмы всего агрегата); i — отношение числа оборотов двигателя к числу оборотов движущих колес тепловоза; т)п — к. п. д. двигателя, к сцепному весу при работе в различ-
Глубина карьера, м 100
N кВт д,
Рсц ’ тс • •
200 300 400
11—11,5 12—13 12,5—13,5
У тепловоза с электрической передачей
UI
дгг = , кВт, . (6.3)
где Nr — мощность генератора; Nc — мощность двигателя внутреннего сгорания; т]г=0,854-0,93 — к. п. д. генератора; (/ — напряжение, В; / — сила тока, А.
Мощность, развиваемая на ободе движущих колес тепловоза,
АГК — АГг7]вТ)д з — <^с71г71в71д.з > (6.4)
где т]в ~ 0й9 — коэффициент, учитывающий потери энергии для служебных целей; т)д. 3 = 0,84-0,9 — к. п. д. электродвигателя и зубчатой передачи.
266
Касательная сила тяги тепловоза
ЗбООМс о„пЛЛГе
+к =----------= 3600 — ^гВДд.з. кгс,
V V
где v — скорость при часовом режиме.
(6.5)
6.4.2. СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА
Полное сопротивление движению Wo слагается из сопротивлений основного или постоянного, проявляющегося во все время движения, и дополнительных, проявляющихся в отдельные моменты движения.
Таблица 6.13
Формулы ПромтрансНИИпроекта для определения основного удельного сопротивления движению, кгс/тс
Транспортное оборудование Пути
стационарные передвижные балл асти рованн ые
Электровозы шести-эсные при движении: под током ®о'=2,97+0,048а+0,00079а2 w0'=3,53+0,057у+
без тока ш0'=3,54+0,075а+0,00018а2 +0,00075а2 w0'=4,21 +0,089t>+
Тяговые агрегаты шестиосные при движении: под током иУ0'=2,59—0,071а+0,0025а2 +0,00022а2
без тока да0'=2,78+0,023а+0,00075а2 —
Думпкары груженые: четырехосные а>0"=2,9+0,026а
шестиосные ш0"=3,6+0,015с —
Примечание. В формулах v — скорость движения, км/ч. Для приближенных расчетов
можно принимать w0=2-5- 3 кгс/тс.
Основное удельное сопротивление движению поезда, кгс/тс (по данным Гипроруды)
Пути Поезд груженый порожний
Стационарные: при думпкарах с трехосными тележками 4,5 12
при прочих типах думпкаров 3.5 5
Передвижные балластированные в карьерах и на отвалах . 5 7—14
К основному сопротивлению относят сопротивления: воздуха, трения в различных частях подвижного состава и пути (от ударов и толчков).
267
К дополнительным сопротивлениям относят сопротивления: от инерции поезда при трогании с места и при изменении скорости, от уклонов (подъемов) и от кривых.
Основное сопротивление
r0«w0(P + Q), кгс, (6.6)
где wQ — удельное сопротивление движению на прямом горизонтальном пути, кгс/тс; Р — вес локомотива, тс; Q — вес прицепной части поезда, тс.
В приближенных расчетах можно пользоваться значением w=2 кгс/тс.
Дополнительное сопротивление
Сопротивление от уклонов (подъемов). Удельное сопротивление от уклона
Wi = i, кгс/тс,
т. е. удельное сопротивление от уклона равно величине этого уклона в тысячных (%). При движении вверх (на подъеме) это сопротивление имеет знак (+), а при движении вниз (под уклон) —знак (—).
Удельное сопротивление от кривой зависит в основном от радиуса кривой, скорости движения, жесткой базы тележек или колес, ширины колеи.
Удельное сопротивление от кривой определяют по эмпирическим формулам.
Удельное сопротивление
Пути wR (кгс/тс) при ширине
колеи, мм
1524 750
700 425
Стационарные..........................
1300 800
Передвижные...........................................—
Фиктивный, или приведенный, уклон — величина суммарного удельного сопротивления от уклона и от кривой:
in = ±1 + wr, °/оо- (6.7)
Максимальный подъем пути, на котором поезд движется с установившейся скоростью, называют руководящим.
Полное сопротивление движению
W = p(w'q± 1 + wr) +Q(wJ± i + ^д), кгс. (6.8)
6.4.3. ТОРМОЗНАЯ СИЛА ПОЕЗДА
Полная тормозная сила
Вк = 1000S7tyK = 1000<рк(Sp/C + Sq/C) , тс, (6.9)
где SPK —сумма нажатий колодок на оси локомотива, тс; Sq/C —сумма нажатий колодок на оси вагонов, тс; <рк — коэффициент трения колодки о колесо,
16# 4- 100 у-Ь 100
80# + 100 5v 4-100’
(6.10)
К — сила нажатия на одну колодку, тс; и — скорость движения, км/ч. Расчетные значения силы К нажатия на ось, тс:
электровозов и тепловозов ..................... 8
вагонов:
четырехосных груженых........................7
» порожних..........................3,5
шестиосных груженых.........................12
268
Удельная тормозная сила
b = кгс/тс'
6.4.4. УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА
dv _ g dt 1000(1 +f)
(6.12)
dv
где — приращение скорости поезда за at
dv
нениях скорости—~=м/с2, g=9,81 м/с2; у — коэффициент, учитывающий уве-dt
личение массы поезда вследствие наличия вращающихся масс локомотива и вагонов, в среднем для локомотивов и вагонов у=0,06;
-----1—с.
1000(1 +7) . 108
движения:
единицу времени, при малых изме-
Частные случаи уравнения равномерное движение
движение без приложения
а = 0; F=W\
тягового усилия и без торможения (выбег)
n W
= 0; а = ih с~~-
P + Q
торможение поезда
B+W
P + Q ’
где В — сила торможения, тс.
6.4.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА ПОЕЗДА
Из условия равномерного движения по руководящему подъему с полным использованием сцепного веса локомотива'
FK — P(.w'0 + ip) < + ip
(6.13)
или при FK = 1000 РСцф
1000РСцф— P(w'4-/p)
(6.14)
При приближенных расчетах сопротивление мают равным сопротивлению движения вагонов.
FK — P(w0+ip)
движению локомотива прини-Тогда
<2 =
Wo+ «р
(6.15)
а = — с
F — W
, тс
, тс
(6.11)
или
Q =
----E----— P, тс. w0 + ip
При электровозной тяге, когда Р=РСц,
Р Р сц( Ю00 ф —• Wq Zp)
< + ip
(6.16)
269
При мотор-вагонной тяге вес прицепной части поезда (без учета моторных вагонов)
(1000ф— Wo — *р)[^э.у 4“ лм(<7т.м + <7м)1 ,-4
Qnp-------------------. (b.i/)
где Рэ. у — сцепной вес электровоза управления, тс; пм — число моторных вагонов в составе; qT. м — вес моторного вагона без груза, тс; qM — грузоподъемная сила моторного вагона, тс.
Число вагонов в составе
Q Q п =-------=-----------,
Я + <7т <7(1 + М
где q — грузоподъемность вагона, т; qT— тара вагона, т; —коэффициент тары.
6.4.6. ОБОРОТ ЛОКОМОТИВОСОСТАВА
Время оборота поезда определяется по формуле
7*об = Тп “Ь Тх 4” ^*р 4“ Т3 = мин, (6.18)
где Тп — продолжительность погрузки; Т*— продолжительность хода поезда; Гр — продолжительность разгрузки поезда; Т3 — продолжительность задержек поезда, определяется конкретной схемой путевого развития и способом связи между раздельными пунктами, для предварительных расчетов может быть принята 5—10 мин; к — число поездов, обслуживающих экскаватор или группу их; Ту — интервал между отправлениями поездов, мин.
Время погрузки состава
тп = ~^~ ' мин’ (6-19)
где q — расчетная вместимость думпкара, м3; п — число думпкаров в поезде; Р — коэффициент использования рабочего времени экскаватора; Т — продолжительность работы экскаватора,, мин; Q — производительность одного экскаватора или группы, м3/смену.
Время хода поезда в оба конца
L
Тх = 120---, мин, (6.20)
^ср
где L — расстояние откатки в один конец, км; цСр — средняя скорость движения поездов в оба конца, км/ч.
Время разгрузки состава при последовательном опрокидывании думпкаров Тр = tn, мин, где -/ — продолжительность разгрузки думпкара, мин.
Интервал между отправлением двух поездов
а Т дпаТ y~~m Q
где а — коэффициент использования смены, принятый по горным условиям; т — число отправленных поездов за смену.
6.4.7. РУКОВОДЯЩИЙ УКЛОН ПУТИ
1000фтрРсц- W4-108fl)Pcu-(w"+108a)Q
ip P~+Q ’ (°' ~2 >
где фтр — коэффициент сцепления при трогании с места на уклоне; Рсц — сцепной вес локомотива, тс; w'o—удельное сопротивление движению локомотива (при трогании с места), равное 15—20 кгс/тс для колеи 750 мм, ,10—15 кгс/тс
270
для колеи 1000 мм, 6—10 кгс/тс для колеи 1524 мм; а —ускорение, м/с2; —
удельное сопротивление думпкаров (при трогании с места), равное 10—,12 кгс/тс для колеи 750 мм, 7—10 кгс/тс для колеи 1000 мм, 6—7 кгс/тс для колеи 1524 мм; Р — полный вес локомотива (с тендером), тс; Q — вес прицепной части поезда,, тс.
6.4.8. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПУТЕЙ И ГРАФИКИ
ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ (рис. 6.13)
Часы
Минуты Забой
Разъезд
Станция Породная'
Отвалы
Часы
Минуты
Экскаватор №1
Экскаватор №2
Путь 1 Путь 2 Пить 3
12________13 Забой Разъезд
10 30 50
8 0 №2 л
//
15
1,0
3 4
9_________10_
]\10 30 50
№2 4 6
10 30 50 \ Ю 30 50 №1 4 6 №2 6 3 №!
Время хода, 0 мин 8___________J
М 30 50 jggg] 'n°-i (ГТ
1,5 6 5
2 2
30 50
ТО
3-
Станция
Породная
Схема железнодорожных путей
* Пост №2
8 в
8_____________
10 30 50 \ 10 30
8 8 0
12
10 30 50
I________
Отвальный путь Экскаватора 4 Путь№1 №2 №3
Экскаватор №2
Пост Л-/
Пост №1
05_
Пост №2
1,0
Отвалы
Рис. 6.13. Пример построения графиков движения поездов:
а — при вывозе вскрыши на внешние отвалы; б — то же, на внутренние отвалы
5
Степень использования пропускной способности рельсовых путей
А = (6.23)
где А^факт — фактическое число пар поездов; А^наиб — возможное число пар поездов при насыщенном параллельном графике, определяемое по периоду графика.
Пропускная способность рельсовых путей при всех способах связи и обычном парном графике
Л Тем
А^наиб = у . > । о ’ ПЗР’
чюр “Г Ггр -i-ZT
(6.24)
для двухпутных рельсовых путей и при полуавтоматической блокировке, телефонном и телеграфном способах связи
М,аиб = , ™ •; (6.25)
*ход “Г т для двухпутных рельсовых путей при автоматической блокировке
А'наиб. (6.26)
где п — число смен работы; ТСм — продолжительность смены, мин; £Пор и /гр — время хода соответственно в порожняковом и грузовом направлениях с
271
учетом разгона и замедления, мин; £ХОд— время хода в рассчитываемом направлении, мин; т — станционные интервалы, определяемые по табл. 6.14; / — наибольший интервал времени (станционный или перегонный) между поездами.
Таблица 6.14
Станционные интервалы
Способ связи при обслуживании поездов Обслуживание стрелок Интервал, мин
при скрещивании при неодновременном прибытии при попутном следовании
Автоматическая блоки- Централизо- 0,5 3 —
ровка ванное 2 3 2
Полуавтоматическая Ручное 3
блокировка 3 2.
Электрожезловой » 5 3 3*
Телефонный 6 4 4
Без пропуска жезла через аппараты.
Средние значения станционных интервалов, мин (по даным Гипроруды)
Средства связи по движению поездов и способы обслуживания стрелок Для ных пару однопут-линий на поездов Для ных двухпут-липий
Телефон Полуавтом этическая блокировка: при ручном управлении стрел- 13 4
ками при централизованном управ- 8 3
лении стрелками .... 6
Автоблокировка . 5 1
Минимальный пёрегонный интервал при автоблокировке при разграничении поездов двумя блок-участками
/п + 2ZT
/пер = 0,06 п^- т' + ZB0C: (6.27)
минимальный станционный интервал по входу на станцию
/ст = 0,06 /n-Mt Z^ + /r + /п м + /вос t (б. 28)
^ВХ
где Zn —длина поезда, м; ZT = 300 м — тормозной путь; ZB0C— путь, проходимый поездом за время приема сигнала, м; v и ивх— скорость поезда соответственно на рассчитываемом участке и при входе на станцию; /п. м— путь, проходимый поездом за время приготовления маршрута, м; /бл—длина блок-участка,, м; /г — длина горловины станции от входного сигнала до контрольного столбика, м.
Сменная пропускная способность откаточных путей (по расчетам Л. Г. Ты-мовского) при иСр = 30 км/ч и длине откатки от 2 до 10 км ориентировочного составляет:
однопутных при полуавтоматической блокировке — от 11 до 24 пар, при электрожезловой системе — от 9 до 20 пар, при телефонном способе связи — от 8 до 18 пар;
272
двухпутных при автоматической блокировке — до 50—60 пар, при полуавтоматической блокировке — от 17 до 40 пар, при телефонном способе связи — от 14 до 30 пар.
Скорости движения тепловозов (км/ч), установленные инструкциями (для ТЭ-3 на Криворожских ГОКах и ТЭМ-1 на Качканарском ГОКе), ограничиваются следующими значениями (по М. В. Васильеву и Б. К. Путятину):
Тепловозы
ТЭ-3 ТЭМ-1
Станционные пути 25 25
Постоянные пути в карьере . — 20
В грузовом направлении .... 25 —--
В порожняковом направлении (при движении локомотивом вперед) 35 —
На отвальных забойных путях 10-15 10
На перегонах — 30
На стрелках и кривых 10 —
Глава 6.5
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
6.5.1. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЛОКОМОТИВОСОСТАВОВ ПРИ ВЫВОЗКЕ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ, тыс. м3/год
Таблица 6.15
Объединения Локомотиво-составы, всего В том числе
электровозы тяговые агрегаты тепловозы
Минуглепром СССР 1098 1032 1202 1097
В том числе:
Башкируголь 1181 1181 — —
Востсибуголь 1073 — — 1073
Вахрушевуголь 1351 1351 —- —
Красноярскуголь 1245 1127 1395 1302
Кемеровуголь 1109 817 1098 1152
Челябинскуголь 859 796 1249 —
Экибастузуголь 1217 1040 1674 —
18 Заказ № 1913
273
6.5.2. СРЕДНЯЯ ГРУЗОЕМКОСТЬ ЛОКОМОТИВОСОСТАВА ПРИ ВЫВОЗКЕ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ, м3
Электровозы Тяговые агрегаты Тепловозы
Минуглепром СССР . . В том числе: 278 398 307
Башкируголь . . . 319 — —•
Вахрушевуголь . . 253 — —
Востсибуголь . . . — —— 270
Красноярскуголь . . 407 506 401
Кемеровоуголь . . 296 391 312
Челябинскуголь . . 238 467 —
Экибастузуголь . . 325 401 —
Средазуголь .... 302 — —
6.5.3. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ГОКах
Таблица 6.16
Показатели СевГОК цгок О X югок ИнГОК Средняя по Криворожскому бассейну Камыш-бурунский дгок
Годовая выработка на один работающий локомотив: тыс. т. 1188 1207 1230 1905 1699 1436 500,0 1254,8
тыс. т*км 8936 11524 9531 19963 10001 9839 3175 6019,6
Коэффициент ис- 82 88 71,9 59,7 58,5 — 53 7,2
пользования календарного фонда времени, % Стоимость 1 т- 1,34 1,13 1,41 1,28 1,61 1,30 1,65 1,72
•км перевозки, коп.
6.5.4. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПОЕЗДОВ И ЭКСКАВАТОРОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЯГОВЫХ СРЕДСТВАХ, о/о
(по М. В. Васильеву)
(1500 В) EL-1 (1500 В) EL-2+один моторный думпкар (3000 В) электровоз управления+ + два моторных думпкара
Локомотивосостав . . 100 128 160
Экскаватор: в забое 100 ПО 130
на отвале . 100 120 150
274
6.5.5. ПОКАЗАТЕЛИ ПО ПРОБЕГАМ И МЕЖРЕМОНТНЫМ СРОКАМ ДЛЯ КАРЬЕРНЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ШИРОКОЙ КОЛЕИ
Таблица 6.17
Ремонт или осмотр Межремонтный пробег, км Период между ремонтом или осмотром Межремонтный период электровозочасов
Капитальный 900 000 12 лет/15 лет 72 000/90 000
Средний 300 000 4 года/5 лет 24 000/30000
Подъемочный 75 000 12 мес./20 мес. 6 000/10 000
Большой периодичес- 37 500 6 мес./10 мес. 3 000/5 000
Малый периодический 12 500 2 мес./2 мес. 1000/1000
Контрольно-техничес- 6 000 1 мес./1 мес. 500/500
кий осмотр
Примечание. В числителе — значения для карьерных электровозов, в знаменателе — для поездных и маневровых электровозов.
6.5.6. ПЕРИОДИЧНОСТЬ РЕМОНТОВ ВАГОНОВ
Таблица 6.18
Условия эксплуатации Капитальный Средний Годовой Периодический для думпкаров Текущий*, вагоночасов
Нормальные 8/48 000 4/24 000 1/6000 0,5/3000 1000
Тяжелые 6/36 000 3/18 000 1/6000 0,5/3000 1000
* Число ремонтов в сутки составляет 1,5% рабочего парка вагонов.
Примечание. В числителе — число лет, в знаменателе — значения вагоночасов.
6.5.7. ТРУДОЕМКОСТЬ РЕМОНТА ЭЛЕКТРОВОЗОВ, чел.-ч
Сцепной вес, тс
1500 1000
Капитальный . . 7000 5000
Средний . . 3500 2500
Подъемочный . . 2350 1200
Большой периодический .... . . 260 240
Малый периодический .... . . 145 120
Контрольно-технический осмотр . . . 17 12
6.5.8. ТРУДОЕМКОСТЬ РЕМОНТА ДУМПКАРОВ, чел.-ч
Капитальный...........................
Средний ..............................
Годовой ..............................
Периодический....................
Текущий...............................
Г рузоподъемность думпкара, т
95—190 60
550 400
400 270
200 140
25 22
20 17
18’
275
Глава 6.6
АВТОТРАНСПОРТ в карьерах
6.6.1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
Применение автотранспорта наиболее целесообразно при необходимости выемки полезного ископаемого по сортам,, сложной и неправильной форме месторождений, разработке нижних горизонтов, сложной топографии местности, малой и средней мощности полезного ископаемого и месторождений, состоящих из ряда рудных тел, а также в период строительства карьеров.
6.6.2. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Достоинства:
высокая маневренность;
отсутствие расходов на строительство железнодорожных путей, их передвижку, ремонт и содержание;
способность преодолевать подъемы 80—<100% при значительных скоростях и вписываться в кривые малых радиусов;
упрощение отвальных работ.
Недостатки:
некоторая зависимость работы автотранспорта от климатических условий;
значительные затраты по эксплуатации и ремонту автодорог и подвижного состава, относительно высокие затраты на перевозку;
ограничение условий применения транспортирования дальностью расстояний, которые не должны превышать 2—3 км при грузоподъемности автомашин 10—12 т и 3—5 км при грузоподъемности 15—25 т.
6.6.3. ДОПУСТИМОЕ РАССТОЯНИЕ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ КАРЬЕРНЫМИ АВТОМОБИЛЯМИ
(по данным Центрогипрошахта)
Таблица 6.19
Глубина карьера, м Расстояние транспортирования (км) при грузообороте, млн. т
10 20 35
90 5—6,5 ел 1 о 5—5,5
.200 5—7,5 5-6,5 5—6,4
320 6-9 О 1 00 6—7,5
6.6.4. УСТРОЙСТВО И РАСПОЛОЖЕНИЕ КАРЬЕРНЫХ
АВТОДОРОГ
Автодороги в карьерах разделяют на постоянные (с покрытием) и временные (без покрытия или построенные из переносных плит).
К постоянным относят дороги на поверхности карьера,, в капитальных траншеях, на отработанных уступах в карьере и на отвалах. К временным относят дороги на скользящих съездах, на рабочих уступах в карьере и на отвалах.
276
Постоянные производственные автодороги делят на три категории в зависимости от интенсивности движения:
Интенсивность движения автомашин в одном направлении (машин в 1 ч) при грузоподъемности, т Категория дорог I II III
10 . . 27 . . 20-45 . 65—75 . Более 100 > 85 » 80 » 70 100—15 85—12 80-11 70—11 Менее 15 » 12 » 11 » 10
В зависимости от грузонапряженности <млн. т брутто \ к год / категории опреде-
ляются:
I категория .
II категория .
III категория .
Более 15
От 5 до 15
Менее 5
6.6.5. КАРЬЕРНЫЕ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ
Таблица 6.20
Характеристика и назначение автодороги Время существования Скорость движения автомобиля, км/ч И нтенсивность движения автомобилей в сутки, тысяч
Постоянные и главные, связывающие карьер с обогатительной фабрикой, скла- Срок отработки месторождения 50—60 3—6
дом, перегрузочным пунктом и т. д.
Главный съезд и заезды в карьер Срок отработки карьера с увеличением длины съездов 20—25 3—6
Магистральные от съездов в карьер до отвала пород Срок существования отвала (обычно 8— 10 лет) 30-40 5—10
Заезды на отвалы То же 15—20 1,5—2,0
На отработанных горизонтах Срок отработки группы горизонтов (обычно 3—5 лет) 20—25 1,0-1,5
Временные:
заезды на рабочих площадках и в забоях Срок эксплуатации горизонта (1—2 года) 10—15 1,0—1,2
проезды на отвалах и вновь отсыпаемых участках Срок эксплуатации участка 10—15 1,0—1,2
6.6.6. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ УСЛОВИЯ АВТОСАМОСВАЛОВ (автопоездов)
Грузоподъемность, т .
Годовой объем перевозок, млн. т
Расстояние транспортирования, км . ..................,
ПРИМЕНЕНИЯ
10—12 27—40
До 1 1—10
До 2 2—4
75 и более Более 10
4-6
277
6.6.7. ПАРАМЕТРЫ АВТОДОРОГ ПО НОРМАМ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Расчетные скорости (км/ч), рекомендуемые для определения геометрических элементов технологических автодорог (по данным Гипроруды):
Категория дороги I II III
Прямые и кривые участки...........................50 40 30
Примыкания, пересечения, серпантины , < . . 25 20 15
Таблица 6.21
Ширина проезжей части дорог, м
Грузоподъемность автосамо- свала (т) Двухполосное движение Однополосное движение
Категория дороги
Габарит по ширине (м) I П ш
10-12 8,5 8,0 4,5
2,75
27—30 11,0 10,5 10,0 5,5
3,5
40—45 12,5 12,0 11,5 6,0
4
65—75 15,5 15,0 14,5 7,0
5
100—120 17,0 16,5 16,0 8,0
5,5
160—180 20,0 19,5 19,0 9,0
6,5
Примечания: 1. Ширина проезжей части дорог при обращении автопоездов (полуприцепов) принимается на 1 м больше указанной.
2. На рабочих площадках уступов и отвалов ширину транспортной полосы принимать равной проезжей части дорог категории III с добавлением по 0,5 м с каждой стороны.
3. Ширина земляного полотна принимается по ширине проезжей части с прибавлением ширины обочин:
для постоянных и временных дорог с двухполосным движением в карьере, в отвале, а также на поверхности, предназначенных только для порожних самосвалов, — 1,5 м, на прочих постоянных дорогах —2,5 м. При устройстве на обочине ограждений ширина обочин уменьшается. .
Ширина обочин на однополосных дорогах должна быть не менее половины ширины обращающегося подвижного состава, но не менее 2 м.
Поперечный профиль автодорог и земляного полотна должны приниматься по СН и П П-Д.5-72.
278
Таблица 6.22
Наименьшее значение радиуса кривых в плане и диаметр разворотной площадки
Подвижной состав и условия движения Радиус кривой (м) для дорог категории Диаметр разворотной площадки, м
I п Ш
Автосамосвалы и автопоезда с конструктивном радиусом поворота до 10 м включительно (по переднему колесу): на кривых 30 25 20 26/36
на бермах, примыканиях и пере- 20 15 15 —
сечениях Автосамосвалы и автопоезда с конструктивным радиусом поворота свыше 10 м: на кривых 35 30 25 32/44
на бермах, примыканиях и пере- 25 20 15 —
сечениях
Примечания: 1. На временных дорогах в карьерах и на отвалах радиус кривой прнни« мается как для дорог категории III.
2. Диаметр разворотных площадок указан: в числителе — для автосамосвалов, в знаменателе — для автопоездов.
3. В конце затяжных (длиной более 600 м) спусков ,с уклоном более 6О%о радиус кривой принимается не менее удвоенной величины его, приведенной в таблице, и с учетом требо-ваний устройства ограждений.
Таблица 6.23
Величина полного уширения двухполосной проезжей части автодорог на закруглениях
Радиус кривых в плане, м Величина уширений (м) для автомобилей и автопоездов с 1 до
5,5 7 10 12 15 18 20 23 25
15 2,8
20 2,2 3,1
25 1,8 2,6
30 1,7 2,1
35 1,4 1,9 3,4
40 1,2 1,7 3,0
50 1,0 1,2 2,4
75 0,8 1,0 1,7 2,6 3,4
100 0,6 0,8 1,3 2,0 2,6
150 0,4 0,6 0,9 1,4 1,8 2,4 2,9
250 0,3 0,4 0,6 0,9 1,1 1,5 1,8 2,3 2,7
300 0,3 0,3 0,5 0,7 0,9 1,2 1,5 1,9 2,5
400 0,2 0,3 0,4 0,6 0,7 1,0 1,2 1,5 1,7
500 0,2 0,2 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9 1,2 1,4
Примечание. Для однополосных дорог величина уширения уменьшается в 2 раза; / — расстояние от переднего бампера до задней оси автомобиля, полуприцепа или прицепа, м.
279
6.6.8. ПАРАМЕТРЫ АВТОДОРОГ ПО ПТЭ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО АВТОТРАНСПОРТА НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ, УТВЕРЖДЕННЫМ 5 ЯНВАРЯ 1977 г.
Таблица 6.24
Ширина проезжей части постоянных дорог
Ширина автомобиля, м, не более
Число полос движения
Ширина полосы движения, м
Ширина проезжей , части, м
Для дорог категории III
2,75 2 4,0 8,0
3,2 2 4,5 9,0
3,5 2 5,0 10,0
3,8 2 5,5 11,0
Для дорог категории IV
2,75 1 2 1 3,75 ' 1 7,5
Примечание. К категории III относятся подъездные дороги промышленных предприятий, технологические перевозки по которым выполняются автомобилями особо большой грузоподъемности и размеров при расчетной грузонапряженности нетто 1 млн. т в год и более.
К категории IV — дороги того же назначения при расчетной грузонапряженности нетто менее 1 млн. т в год. При ширине автомобиля d более 3,8 м ширина полосы движения Ьп для дорог категории III определяется по формуле
&fl=d+l,7, м.
Наибольшие допустимые продольные уклоны для дорог угольных разрезов, %
Колесная формула расчетных Покрытия
транспортных средств твердые грунтовые
4X4 и 6x6 18 13—14
8X6 12 • 7—8
6X4 11 6—7
4Х.2 8 3—4
8X4 6 —
6X2 4
8X2 . Таблица 6.25 3 —
Наименьшие допустимые расстояния видимости и радиусы кривых в продольном профиле
Расчетная скорость движения, км/ч Наименьшее расстояние видимости, м Наименьший радиус кривых в продольном профиле, м
поверхности дороги встречного автомобиля выпуклых при высоте глаза водителя, м вогнутых
2 | 2,5 3 и более
10 10 40 100 80 70 50
15 30 60 200 200 150 50
20 40 80 500 500 300 100
30 70 140 1200 1200 800 200
40 100 200 2700 2700 1800 300
50 140 280 5000 5000 3300 400
60 175 350 7800 6300 5200 600
280
6.6.9. НАИМЕНЬШИЕ РАДИУСЫ ЗАКРУГЛЕНИЯ АВТОДОРОГ НА КАРЬЕРАХ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ, м
Постоянные щебеночные в карьере .
Серпантины и круговые кривые . • • Временные в карьерах Петлевые заезды под погрузку . . .
МАЗ-525 Для машин БелАЗ-540 БелАЗ-548
50-60. 50-60 50-60
40 20—30 30-35
45-20 12—15 12—15
12—14 9-10 40—12
6.6.10. УСТРОЙСТВО ПЕТЛЕВОГО СЪЕЗДА
С ДВУСТОРОННИМИ ВЫЕЗДАМИ НА ГОРИЗОНТЕ (рис. 6.14)
Рис. 6.14. Петлевой съезд с двусторонними выездами на горизонте
6.6.11. СХЕМЫ УСТАНОВКИ АВТОМАШИН ДЛЯ ПОГРУЗКИ В ЭКСКАВАТОРНЫХ ЗАБОЯХ
(рис. 6.15)
$>ис. 6.15. Схемы установки автомашин для погрузки в забое
281
Глава 6.7
ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ АВТОТРАНСПОРТА
6.7.1. ТИПЫ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Применяют следующие типы подвижного состава: автосамосвалы; одноосные колесные тракторы с одноосным полуприцепом; полуприцепы с автотягачами; прицепы с гусеничными тракторами.
Отличительные конструктивные особенности карьерного автотракторного подвижного состава: повышенная прочность механической части; высокая маневренность и проходимость; быстрая механизированная разгрузка кузова; небольшое давление на грунт; надежное сцепление колес с грунтом.
6.7.2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАРЬЕРНЫХ
АВТОСАМОСВАЛОВ (рис. 6.16) -------Т
Рис. 6.16. Размеры большегрузных автосамосвалов
282
Таблица 6.26
Показатели КрАЗ-256Б БелАЗ-540 (рис. 6.16, а) БелАЗ-548 (рис. 6.16, б) БелАЗ-549 БелАЗ-7519 (рис. 6.16, в) БелАЗ-7521
Грузоподъемность, т 12 27 40 75 ПО 180
Колесная формула 6X4 4X2 4X2 4X2 4X2 4X2
Масса с грузом, т 23,2 21 28 55 85 120
База, мм — 3550 4200 4200 5 300 6 500
Вместимость кузова, м3 6 15 21 41 44 90
Основные размеры, мм:
длина 8100 7250 8120 9700 11000 13 200
ширина 2700 3480 3780 4900 6 100 7 400
высота 2800 3580 3700 4400 5 000 5 750
Минимальный радиус поворота, м 11 8,5 10 9 12 15
Максимальная скорость движения, км/ч 68 55 55 60 50—52 52,5
Мощность двигателя, л. с. 240 360 и 375 500 1000 1 300 2100—2300
Размер шин, дюймы 12.00-20 18.00—33 21.00—33 27.00—49 33.00—51 40,00—57
Максимальный угол наклона платформы, градус 55 55 55 50 —• —
Трансмиссия Г идромеханическа; I Эл ектромеханическ ая
6.7.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОПОЕЗДОВ
Тягач БелАЗ-548В Тягач БелАЗ-549В'
Грузоподъемность, т . 6,5/65 120/1200
Колесная формула .... 6Х2/6Х2 6Х2/6Х4
Масса, т 39,8/42,8 ' 1.16/105
Коэффициент тары .... 0,6/0,,65 0,97/0,88
Длина базы тягача, мм . 4200/4200 4200/4200
То же полуприцепа, мм 5670/8900 5400/10 500
Ширина колеи передних колес тя-
гача, мм 2600/2800 2490/2490
То же, прицепа, мм . 2510/2510 2490/2490
Минимальный радиус поворота, м 10/10 —/44
Вместимость кузова, м3 . . 34/59 —/100
Основные размеры, мм:
длина 12 540/12 465 13 950/18 750
ширина 4000/3770 5230/5300
высота . . 3950/4400 3800/4700
Мощность двигателя, кВт . 368/368 957/957
Максимальная скорость движе-
ния, км/ч 50/50 55/55
Размер шин, дюймы .... 21.00-33/21.00-33 27.00-49/27.00-49
Примечание. В числителе — значения для работы полуприцепов с задней разгрузкой, в знаменателе — с донной разгрузкой.
6.7.4. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МОДЕЛЕЙ АВТОСАМОСВАЛОВ (по М. Г. Новожилову)
Таблица 6.27
Грузоподъемность автомашин, т Породы Условия применения
емкость ковша экскаватора, м3 производственная мощность карьера, млн. т расстояние транспортирования, км
10-18 Легкие Средние Тяжелые 3—4 2-3 1-2 До 10—12 До 1,5—2,0
27 Легкие Средние Тяжелые 6 4,6—5 4 До 15—25 До 2,5—3,0
40—45 Легкие Средние Тяжелые 8 6 4,6—5 До 20—40 до 3,0—4,5
65—75 Легкие Средние Тяжелые 12 8 6 До 25—60 До 4-5,5
Глава 6.8
ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ АВТОТРАНСПОРТЕ
6.8.1. ТЯГОВАЯ СИЛА СРЕДСТВ АВТОТРАНСПОРТА
Индикаторная сила тяги Fi, развиваемая внутри цилиндров, полностью не может быть использована вследствие потерь при передаче усилия на движущие колеса.
284
Касательная сила тяги
3600W
Гк= —— Ых- кгс,
где N— эффективная мощность, развиваемая на валу двигателя, принимается по технической характеристике, кВт; v — скорость движения, км/ч; Y]n — к. п. д. передачи от вала двигателя к ведущим колесам, при механической передаче т]п = 0,85-4-0,93, при гидромеханической передаче т)п = 0,8-4-0,85; т]к — к. п. д. ведущего колеса, составляющий 0,7—0,9.
Для гусеничных тракторов необходимо учитывать к. п. д. гусеничного механизма, величина которого колеблется от 0,80 до 0,95 в зависимости от скорости движения.
Сила тяги в крюке Гп равняется касательной силе тяги за вычетом сопротивления движению машины:
Fn=FK-P«±Z), кгс, (6.29)
где FK — касательная сила тяги, кгс; Р — полный вес автомашины или трактора, тс; Wq —удельное основное сопротивление движению, кгс/тс; / — удельные сопротивления движению от подъема или уклона, кгс/тс.
Полное сопротивление движению
Г' = Р« + 0, кгс. (6.30)
Полное сопротивление прицепных средств автотранспорта на подъем
Г" =Q« + z), кгс, (6.31)
где Q — полный вес прицепных средств, тс; — удельное основное сопротивление движению прицепных средств; кгс/тс.
Средние значения удельного сопротивления движению w0, кгс/тс:
Главные откаточные дороги:
бетонные, асфальтобетонные, гудронизированные . . 15—20
гравийные..................’.......................25—30
щебеночные.........................................25—40
Забойные и отвальные дороги: укатанные скальные породы...........................35—50
» рыхлые породы..................................50—65
неукатанные спланированные рабочие площадки , . 65—105
Полный вес прицепных средств
и — --------------, тс.
<+/
При одинаковых ходовых устройствах тягача и прицепов
Шо = w'n = w’a, Q = —“ — P, КГС/ТС.
Полный вес автосамосвала с грузом
D Р = -----, ТС.
+ i
Вес полезного груза автосамосвала
Qn ~ j . — Ра> тс> w0-H
где Ра — вес автосамосвала без груза, тс. Условие использования касательной силы тяги тягача или
(6.32)
(6.33)
(6.34)
(6.35)
автосамосвала
Fк “ Рсц >
где РСц — сцепной вес тягача или автосамосвала, т. е. вес, приходящийся на ведущие колеса, тс; ф — коэффициент сцепления колес или гусениц с грунтом.
285
Коэффициент сцепления для автосамосвалов и тягачей на баллонах
Состояние дорожного покрытия
сухое мокрое загрязненное
Главные откаточные дороги:
Щебеночное шоссе с поверхностной
обработкой 0,75 0,5 0,4
Булыжная мостовая 0,7 0,4 0,35
Брусчатая мостовая 0,65 0,4 0,3
Асфальтовое шоссе . ..... 0,7 0,4 0,25
Асфальтобетонное и бетонное шоссе 0,7 0,45 0,3
Забойные и отвальные дороги:
Забойные укатанные проезды . 0,6 0,45—0,5 —
Отвальные укатанные проезды 0,4—0,5 0,2—0,3 —
Коэффициент сцепления для гусеничных тракторов на сухой грунтовой дороге составляет 0„80, а на мостовой — 0,,25.
Для автосамосвалов с одной ведущей осью РСц составляет 70—85% полного веса, для автосамосвалов с передней и задней ведущими осями—100%, для тягачей с полуприцепами — 55—65% массы тягача, для тракторов — 100%.
Полное время оборота автомашины
f 60 60 \
Тоб ~ tn 4" ( 4~ ) Ь 4" мин, (6.36)
\ Vi v2 /
где /п — время погрузки экскаватором одной автомашины, мин; Vi — скорость движения груженой автомашины, км/ч; v2 — скорость движения порожней автомашины,, км/ч; L — расстояние откатки, км; /р — время разгрузки автомаши-
ны, мин.
Необходимое число автомашин для обслуживания экскаватора
ГО 60
4” £1____^2
tn
L 4” tp
+ 1.
(6.37)
Таблица 6.28
Техническая скорость движения самосвалов (км/ч) в зависимости от дорожных условий
Дорога БелАЗ-540 (27 т) БелАЗ-548 (40 т) БелАЗ-549 (75 т)
Поверхностная магистраль- 32/42 32/38 30/42
ная щебеночная То же, бетонная Магистральный выезд из 45/48 38/47 34/48
30/50 25/49 24/48
карьера с бетонным покрытием 1 = 2О%о То же, при i=6О%о Магистральный выезд с 18/35 16/34 16/32
20/50 20/48 18/48
карьера со щебеночным по- крытием при i = 2O°/oo То же, при t = 8O°/oo Забойная временная 14/30 14/30 14/30
13/14 11/14 12/14
Отвальная временная 17/19 16/18 14/16
Примечание. В числителе — значения для груженых автосамосвалов, в знаменателе — порожних.
285
Таблица 6.29
Рекомендуемые скорости движения (км/ч) автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью 27—75 т на руководящем подъеме (уклоне) 8% (по М. В. Васильеву и В. П. Смирнову)
Тип покрытия БелАЗ-540 (27 т) БелАЗ-548А (40 т) БелАЗ-549 (75 т)
Асфальтовое Бетонное Щебеночное Грунтовое на скальпом основании Движение на 15—18/27—30 14—17/25—28 13-15/23—25 12—13/20—22 i подъем 14—15/25—29 13—14/23—27 12—13/21—24 11-12/12—21 14-16/26—30 13-15/24-29 12—14/23—28 11—13/22—27
Асфальтовое Бетонное Щебеночное Грунтовое на скальном основании Движение н. 22-27/29—32 20—25/27—30 19—23/23—28 17—21/21—25 а спуск 21—25/28—31 20—23/27—30 18-21/25-28 16—20/24—27 28—33/31—37 26—30/28—34 22—25/25—29 20—24/23—27
Примечание. В числителе — значения для груженых автосамосвалов, в знаменателе — для порожних.
Таблица 6.30
Рекомендуемые среднерейсовые скорости движения автосамосвалов и автопоездов (км/ч) (по данным Гипроруды)
Тип дорог и покрытия Автосамосвалы Автопоезда
с механической трансмиссией с электрической трансмиссией дизельные дизель-троллей-возы
Грузоподъемность, т
До 20 27—45 75—120 45—120 65
Усовершенствованные капитальные (бетонные, цементобетонные, асфальтобетонные) Усовершенствованные облегченные (черный щебень на прочном основании) 30 28 30 22 32
28 25 28 20 30
Переходные (щебеночные, гравийные, грунтощебеночные укатанные с поверхностной обработкой, колейные из сборных железобетонных плит) 25 22 25 16 16
Проезды в забоях и на отвалах (грунтощебеночные, грунтовые с выравнивающим щебеночным слоем) 16 14 16 12 12
287
6.8.2. ФАКТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВРЕМЕНИ ЦИКЛА
РАБОТЫ АВТОСАМОСВАЛА БелАЗ-548, мин
{по В. Г. Мацееву и И. Н. Школа)
Карьер ЦГОКа Карьер НКГОКа
Подача под погрузку . . . 0,36/0.3 0,17/0„50
Погрузка 1,03/1,7 1,0/1,8
Подача под разгрузку . . . 0,3/0,2 0„38/0,50
Разгрузка 0,64/0,4 0,38/0,75
Время движения 8,47/9.3 9,47/9,25
Продолжительность рейса 10,8/1)1,9 11,2/12,8
Примечания. 1. Расстояние до разгрузочного пункта 2,1—2,2 км.
2. Над чертой — значения наилучших показателей, под чер-
той — средних.
6.8.3. ВРЕМЯ ЗАДЕРЖЕК И МАНЕВРОВ НА РЕЙС, мин
(по данным Гипроруды)
а л Дизель- Автосамо- Автопо-
троллеи-свалы езда F в03
Развороты, маневры и ожидание на
пунктах погрузки и выгрузки:
при тупиковой схеме проездов 233
при сквозной и петлевой схеме
проездов 1 2 2
Задержки в пути на пересечениях и
прочие непредвиденные задержки
при расстоянии транспортирования
до 2 км 1 1 2
То же, более 2 км ..... 2 2 3
6.8.4. ВЛИЯНИЕ ТИПА ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ АВТОМАШИН
Таблица 6.31
Дорожное покрытие Скорость движения (км/ч) при уклоне, °/00 Допус- каемый подъем, °/оо Расход горючесмазочных материалов, % Пробег автомашин до износа, % Межремонтный пробег машин, %
0 | +80
Усовершенствован- 55—60 10—12 70—80 100 100 100
ное Облегченное 35-40 8-9 90-100 110-115 80-90 90-95
' Переходное 20—25 6-7 70—110 120—135 60—70 80—85
Простейшее 7—8 4—5 50—60 150—170 45-50 60—65
6.8.5. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ АВТОСАМОСВАЛОВ НА КАРЬЕРАХ (по 3. Л. Сироткину)
Таблица 6.32
Автосамосвал Расстояние транспортирования, км Фактически перевозимый груз, т Общее время цикла, мин Производительность, т/ч
БелАЗ-548 2,4 40 15,45 152,5
БелАЗ-540 2,4 28 15,54 106,0
БелАЗ-548 2,1 45 14,53 181,5 •
БелАЗ-540 2,1 30 13,17 136,0
БелАЗ-548 7,7 45 30,01 90,0
288
19 Заказ № 1913
6.8.6. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ АВТОСАМОСВАЛОВ НА КАРЬЕРАХ ДОНСКОГО ГОКа (по М. В. Васильеву, В. П. Смирнову и др.)
Таблица 6.33
Схема транспортирования Параметру схемы Горная масса, т/м3 т/смену Производительность, %
расстояние перевозок, км высота подъема горной массы, м продольный уклон трассы, %
БелАЗ-540 (27 т) БелАЗ-548А (40 т) БелАЗ-549* (75 т) БелАЗ-7519* (ПО т)
Карьер Южный рудника «20 лет Казахской ССР>
Забой (гор. 310 ЭКГ-8И— отвал м] 3,15 138 4,4 Скальные 2,5—2,8 породы, 444 100 626 140 1094 246 1627 366
Забой (гор. ЭКГ-8И — отвал 420 м) 1,96 124 6,4 Рыхлые 2,0 породы, 613 100 848 138 1454 237 1767 288
Забой (гор. ЭКГ-8И —рудный 300 м) склад 2,2 123 5,6 Руда, 3,4 569 100 792 139 1402 246 1982 348
Карьер рудника «40 лет Казахской ССР>
Забой (гор. ЭКГ-8И — отвал 370 м) 1,04 41 3,9 Рыхлые 2,0 породы, 1011 100 1372 136 2195 217 2564 254
Забой (гор. ЭКГ-8И — отвал 350 м) 1,56 64 4,1 Скальные 2,5 породы, 784 100 1075 137 1706 217 2242 286
• Расчетные показатели.
6.8.7. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ АВТОТРАНСПОРТА НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ
Таблица 6.34
Объединение Производительность, тыс. т/год Производительность , тыс. т. км/год (БелАЗ-540) Среднее расстояние перевозки, км •
КрАЗ-256Б БелАЗ-540 БелАЗ-548
Минуглепром СССР В том числе: 71,5 271,9 375,9 528,2 2,28
Востсибуголь 55,7 191,8 397,9 512,3 2,81
Красноярскуголь 20,3 177,7 — 464,9 3,19
Кемеровоуголь —— 262,8 374,2 529,4 2,05
Приморскуголь 57,2 270,7 — 445,6 1,84
Сахалинуголь 63,0 317,0 — 514,9 1,71
Карагандауголь 80,9 162,6 — 503,9 3,46
Средазуголь 28,4 366,8 — 498,5 1,88
Эстонсланец 112,4 245,2 247,8 692,4 2,64
6.8.8. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ АВТОСАМОСВАЛОВ (по 3. Л. Сироткину)
Таблица 6.35
Вывозка строймате-риалов, расстояние 2,2 км Вывозка сланцевой руды при расстоянии
3,4 км 3,5 км
Показатели PQ о И о PQ о
ю см см ю ю ю см см
об см об об см
об R об R 00 < р,
to . £ to 3 £ *
Время движения автомобиля, мин:
порожнего 2,9 3,95 6,88 9,5 5,82 5,96
груженого Средняя техническая скорость движения автомобиля, км/ч: 3,7 4,2 9,3 10,6 7,48 6,6
порожнего 45,0 33,4 29,55 21,5 36,1 35,2
груженого Общее время, мин: 35,7 31,5 21,9 19,35 28,1 31,8
цикла 11,0 9,25 19,85 22,2 18,21 14,15
движения автомобиля 6,6 8,15 16,18 20,1 13,3 12,56
Время простоя автомобиля под погрузкой-разгрузкой, мин 4,4 1,1 3,67 20,7 2,13 4,91 1,59
Средняя эксплуата- 26,2 28,6 18,4 23,2 30,1
ционная скорость, км/ч
Производитель-
ность:
т/ч 244 65 136 67,5 148 42,4
% 376 100 202 100 350 100
290
6.8.9. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОСАМОСВАЛОВ БелАЗ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ 27—75 т
(по М. В. Васильеву)
Таблица 6.36
Карьер
Вид затрат Первомайский Анновский Сарбайский
БелАЗ-540 БелАЗ-548А БелАЗ-549 БелАЗ-540 БелАЗ-548А БелАЗ-549 БелАЗ-540 БелАЗ-548А БелАЗ-549
Капитальные затраты * 2,43 3,13 3,15 5,23 5,72 5,60 2,33 2,63 2,51
Эксплуатационные затраты 6,23 5,57 4,74 12,48 10,64 8,67 6,9 5,77 4,63
Приведенные затраты 6,52 5,94 5,11 13,11 11,32 9,64 7,23 6,14 5,03
Сумма экономии приведенных затрат по маркам автомобилей по сравнению с БелАЗ-540 — 0,58 1,41 — 1,79 3,57 — 1,09 2,2
Относительная экономия, % — 8,9 21,6 — 1,37 27,2 — 15,2 30,2
6.8.10. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ М-120-17 (США) НА КАРЬЕРЕ «ЦЕНТРАЛЬНЫЙ» ПО «АПАТИТ» (по В. Г. Колесникову, В. А. Найтмазову и др.)
Грузоподъемность машины, т..............................108,8
Число машин..........................................22
Число машино-часов в работе.......................... 115 403
Коэффициент использования календарного времени . . 0,6
Среднее время в наряде, ч................................18,1
Общий пробег, млн. т-км................................. 1,04
Объем грузоперевозок, млн. т............................22,76
Среднее расстояние транспортирования, км . . . . 1,88
Объем грузооборота, млн. т-км...........................42,76
Число рейсов с грузом ............................... 265 211
Коэффициент использования грузоподъемности машины 0,79
Расход топлива на 1 автомашину, л/ч......................62,2
Расход топлива на ,1 т-км, л............................ 0,17
Производительность на 1 среднесписочный автосамосвал, тыс. т-км............................................1944
Часовая производительность машины, т-км . . . . 370,5
Пр имечание. Данные за три года эксплуатации.
19- 291
6.8.11. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА НА НЕКОТОРЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ КАРЬЕРАХ
Таблица 6.37
Карьер груз Грузоподъемность автомашины, т Мощность двигателя кВт Расстояние перевозки, км Максимальный уклон дороги, % Производительность, т/машино-смену
Бингем Порода 65 515,2 2,8 12 ' 1070
То же 85 515,2 2,8 12 1410
» 110 515,2 2,8 8 1630
Чукикамата Горная масса 25 184,0 1,8 4—8 535
Порода 37 386,4 1,7 4-8 815
То же 75 515,2 1,5 4—8 2210
» 100 515,2 1,6 4—8 2580
» 85 515,2 1,4 4—8 2840
Пима Руда 65 515,2 2,0 8 850
Порода 85 515,2 2,7 8 1620
Либерти Горная масса 22 220,8 0,8 8—9 690
То же 40 441,6 0,9 . 8-9 ИЗО
» 60 441,6 1,0. 8—9 1540
» 65 515,2 1,1 8—9 1960
6.8.12. АНАЛИЗ РАБОТЫ АВТОСАМОСВАЛОВ НА КАРЬЕРЕ «ИГЛ-МАУНТИН» В США
(по М. В. Васильеву и Ф. И. Вересе) Терекс 33-15 Терекс-Титан 33-19
Вместимость кузова автосамосвала Q, м3 53,6/53,6 114,7/114,7
Емкость ковша экскаватора д, м3 6,11/9,1 9,1/28,6
Отношение Qlq ... • 8,8/6,0 12,6/4,0
Время погрузки автосамосвала, мин 5/3,5 8/2*5
• Средняя скорость движения, км/ч 22/22 20/20
Время разгрузки автосамосвала, мин 0,9/0,9 1/1
Время движения за рейс (включая подъездц, разгон, замедления), мин 12/12 14/14
Полное время рейса, мин . 17,9/16,4 23/17,5
Число рейсов автосамосвала за смену (теоретическое) 26/30 20/28
Объем транспортирования горной массы за смену (расчетный), т 3540/4080 6340/8880
То же, с учетом коэффициента использования автосамосвала 0,85, т 3000/3470 5390/7550
Возможное увеличение производительности автосамосвала при рациональном соотношении Qlqt % —/15 —/40
Примечание. В числителе значения при существующем отношении Q/(j, в знаменателе — при рациональном отношении Qlq-
292
6.8.13. ИЗМЕНЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ АВТОСАМОСВАЛОВ В США
Грузоподъемность, ........................ 25 35 60 80
Затраты на 1 т грузоподъемности, % • . 100 87 63 54
Глава 6.9
ТРАНСПОРТНО-ОТВАЛЬНЫЕ МОСТЫ И ЛЕНТОЧНЫЕ ОТВАЛООБРАЗОВАТЕЛИ
6.9.1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
Транспортно-отвальные мосты применяют для транспортирования вскрышных пород в отвал при значительных объемах транспортируемых пород. Породы должны быть рыхлыми, сыпучими или мягкими. Залегание полезного ископаемого — горизонтальное при мощности, не превышающей 15—20 м.
Ленточные консольные отвалообразователи применяют при таких же породах и мощности пласта полезного ископаемого не более 20—25 м.
Транспортно-отвальный мост доставляет вскрышные породы в выработанное пространство от группы многочерпаковых экскаваторов, а ленточные отвалообразователи, как правило, — от одного экскаватора (многочерпакового или одноковшового).
В Советском Союзе изготовляются ленточные консольные отвалообразователи на шагающем и шагающе-рельсовом ходу для работы с роторными экскаваторами (см. раздел 4, гл. 4.2).
6.9.2. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Достоинства:
непрерывность транспортирования,, создающая условия для обеспечения высокой производительности экскаваторов;
отсутствие отвальных работ и транспортирование пород по наиболее короткому расстоянию, что уменьшает стоимость вскрышных работ;
высокая производительность труда обслуживающего персонала.
Основным недостатком является влияние климатических условий, приводящее при длительных дождях и морозах к прекращению работ.
6.9.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПОВЫХ ТРАНСПОРТНО-ОТВАЛЬНЫХ МОСТОВ ГДР (рис. 6.17 и 6.18)
F-34 F-45 F-60
Длина основного пролета, м Длина отвальной консоли, м Высота отсыпки, м . Длина второго пролета, м Скорость движения конвейерной ленты, м/с . Масса моста, т . Тип многочерпаковых цепных экскаваторов, работающих с мостом . 180±6 94 34 8,5 2650 Es-1120 225±7,5 126 45 7—9,05 5600 Es-1600 Es-3150 272 ±13 192 60 150 4,06—10 10 900 Es-3150 Es-1600
Число экскаваторов в комплексе 2 2 2 Es-3150 3 2 + 2
Теоретическая производительность по разрыхленной массе, м3/ч 8700 14 400 16 600 25 600 25 600
293
Рис. 6.17. Схема использования транспортно-отвального моста для отработки основной части вскрыши
Рис. 6.18. Схема использования транспортно-отвального моста для отработки всей вскрыши
Глава 6.10
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНЫМИ КОНВЕЙЕРАМИ
6.10.1. ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ, ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Ленточные конвейеры применяют:
для транспортирования угля на карьерах;
для транспортирования рыхлых или мягких покрывающих пород на внешние или внутренние отвалы;
на рудных карьерах и карьерах строительных материалов;
для транспортирования крепких пород после их предварительного дробления (рис. 6.19, 6.20 и 6.21).
Рис. 6.19. Разработка угольного пласта с применением ленточных конвейеров для транспортирования вскрышных пород и угля:
1 — многочерпаковый экскаватор; 2 — погрузочное устройство; 3 — роторные экскаваторы: 4 отвалоооразователь; 5 — передвижной поперечный конвейер; 6 — передвижные продоль* ные конвейеры
Д осто инств а:
повышение производительности экскаватора на 35—40% по сравнению с работой при железнодорожном транспорте благодаря непрерывности процесса; коэффициент использования ленточных конвейеров достигает 0,90—0,95;
обеспечение непрерывности потока полезного ископаемого и равномерного снабжения им обогатительных фабрик, благодаря чему достигается ритмичный режим работы последних;
296
“ «у»“ ™“°~«
с Дроблением пород и пул-
возможность транспортирования при неровностях почвы в карьере, при значительной пересеченности рельефа, а также возможность осуществления подъема горной массы на поверхность по наклонным подъемникам с углом наклона к горизонту до 18—20°;
сокращение по сравнению с применением железнодорожного транспорта в 4—5 раз срока подготовки новых горизонтов к эксплуатации и резкое уменьшение объемов подготовительных работ;
6.21. Схема циклично-поточной технологии с грохочением пород и руд в самоходных ви-брогрохотильных установках ПВГ:
/ — буровой станок; 2 — экскаваторы ЭКГ-4,8; 3 и 7 — самоходные или передвижные виброгрохоты ПВГ; 4 и 9 — автосамосвалы; 5 — забойные конвейеры; 6 — универсальный погрузчик; 8 и 13 — магистральные конвейеры; 10 и 12 — наклонные конвейеры; //—промежуточный конвейер; 14 — передвижные виброгрохоты КВГ-1П; /5 —отвальный конвейер; 16 — от-валообразователь; /7 — конвейерные виброгрохоты КВГ-1
сравнительно низкие первоначальные капитальные затраты, небольшой и равномерный расход электроэнергии, небольшой штат обслуживающего персонала.
Недостатки:
зависимость эффективности работы ленточных конвейеров от климатических условий. Налипание, примерзание к ленте мелкокусковой сырой породы, потеря эластичности и упругости резиновых лент при температуре минус 15—20 °C отрицательно влияют на производительность конвейера;
необходимость дробления пород и полезного ископаемого перед погрузкой на конвейер. Предельная крупность материала для лент средней ширины 300— 400 мм в поперечнике;
быстрый износ дорогостоящей ленты, особенно при транспортировании кусковой горной массы.
298
6.10.2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОНВЕЙЕРНОГО ТРАНСПОРТА НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КАРЬЕРАХ УССР
(по В. Л. Колибабе)
Таблица 6.38
Показатели югок нкгок Анновский карьер СевГОКа ИнГОК Карьер № 1 ЦГОКа дгок
Карьер № 3 Карьер № 2-бис Через усредни-тельные склады руды и породы Поточная технология вскрышных работ по скальным породам (I очередь) Проектные предложения (1978 г.)
Руда Скальные породы Руда Скальные породы
Производительность конвейерной установки, тыс. т Длина трассы, км Общая длина конвейеров, км Высота подъема горной массы, м Капитальные вложения на строительство конвейерной установки, тыс. руб. Эксплуатационные издержки производства, тыс. руб. в том числе: дробление транспортирование Себестоимость 1 т по комплексу ЦПТ, коп. в том числе: дробление транспортирование погрузка Годовой экономический эффект, млн. руб. 20 000 2,52 3,04 192 12 621 2551,6 325,4 2226,2 12,76 1,63 11,13 1,72 20 000 1,02 1,78 173 17 148 3316,5 313,1 2537,8 16,58 1,56 12,68 2,34 3,94 8 500 0,71 1,0 129 7838 1809,4 313,1 1233,7 21,29 3,68 14,51 3,1 1,3 10 000 0,73 0,9 ' 129 8000 1739 313,1 1233,7 17,39 3,13 12,34 1,92 0,9 18 000 2,25 2,5/2,38 216 100 34 2662,52 280,0 2380,52 14,79 1,6 13,22 0,98 20 000 1,81 2,02 190 8427 2515,7 235,0 1990,7 12,57 1,2 10,17 1,2 1,445 36 400 31981 6280,3 837,6 5442,7 17,45 2,3 15,15 3,0 16 000 18 584 2283,7 391,0 1417,3 14,27 2,44 8,86 2,97 1,7 16 000 15 006 3582,4 893,4 2689,0 22,39 5,58 16,81 20 000 0,6 0,6 132 8531 2006,9 228,0 1778,9 10,03 1,14 7,69 1,2 0,4
6.10.3. НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ ПО ДРОБИЛЬНЫМ АГРЕГАТАМ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫМ ЗА РУБЕЖОМ
Таблица 6.39
Фирма-изготовитель
Показатели Крупп | Крупп Миат | Хайемаг | [везерхютте
Производительность, т/ч Максимальный размер кусков, загружаемых в дробилку, мм Максимальный размер продуктов дробления, мм Дробилка Уход Установленная мощность привода, кВт Рабочая масса, т 1000 1300Х1300 150 Ударно-отражательная Ш 1420 550 1000 1100 Шнековая агающий 550 1000 Молотковая 530 800—1000 1200 250 Роторная Гусек 700 440 650-750 1200 200 Молотковая [ИЧНЫЙ 1030 440
6.10.4. ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КАРЬЕРАХ
Таблица 6.40
Показатели КЛ-500 КЛМ-800 С-160 КЛМЗ нкмз
Ширина ленты, мм 1000 1200 1600 1200 1800
Скорость движения ленты, м/с Часовая производитель- 2,26 2,58 1,6—3,15 3,6 4,35
500 800 1600—3150 1950* 5000*
ность, т Длина конвейера при гори-
400 800 1100 800 500
зонтальном положении, м
Привод Двухбара- Однобарабанный Двухбара-
Мощность привода, кВт банный 75 150 400-800 | I 400 банный 1500
* Производительность в м3.
6.10.5. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЗИНОТРОСОВЫХ ЛЕНТ
Таблица 6.41
Лента Диаметр тросов, мм Шаг тросов, мм Толщина ленты, мм Разрывная прочность, кгс/см
2РТЛ-1500 6,2 15±2 13±2 1500
2РТЛ-2500 7,6 14±2 20,5+'15 2500
1РТЛ-2500 7,6 14+2 20,5+^ 5 2500
1РТЛ-3150 8,6 15±2 22,5±2 3150
1РТЛ-4000 8 15+2 23,0±2 4000
1РТЛ-5000 10,5 17±2 25,5±f>5 5000
1РТЛ-6000 11,5 18±2 26,5±2,5 6000
300
6.10.6. РАЗРЫВНАЯ ПРОЧНОСТЬ ДЛЯ ТКАНЕЙ В РЕЗИНОТКАНЕВЫХ ЛЕНТАХ
Ткань . . . . Т-100 ТА-150 ТЛК-200 К-10-2-ЗТ ТК-400
Разрывная прочность, кгс/см 100 150 200 300 400
6.10.7. ШИРИНА, СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ
Ширина и скорость движения конвейерных лент устанавливаются в зависимости от необходимой производительности конвейера и крупности кусков транспортируемого материала.
ширина ленты должна удовлетворять условию
В>2атах4-200, мм, (6.38)
где Отах — наибольший линейный размер кусков рядового угля или породы, мм.
Полезная ширина ленты (по данным практики)
Вп = 0,9В— 0,05, м.
Нагрузка материала на 1 м ленты
q = 1000F7, кгс/м, (6.39)
где F — площадь поперечного сечения материала на ленте, м2; у — плотность насыпного материала, т/м3.
Тогда производительность конвейера
Q = 3,6go, т/ч или Q = Ftrp, т/ч, (6.40)
где v — скорость движения ленты, м/ч.
Выражая площадь насыпного материала через ширину ленты, производительность конвейера в общем виде определяется по формуле
Q = C(0,9B —0,05)2иу, (6.41)
где С — коэффициент, зависящий от угла откоса материала на ленте и угла наклона роликов.
Таблица 6.42
Значения коэффициента С для различных условий
Показатели Форма ленты
Плоская Лотковая при угле наклона боковых роликов
20° 30° 35° 45°
Угол откоса мате- 15 20 15 20 15 20 15 20 15 20
риала на ленте, градус Коэффициент С 240 325 470 550 550 625 580 650 625 690
При наклонных конвейерах значение С уменьшается на 2—5% при углах 12—16° и на 7% — при угле 18°.
При увеличении угла наклона боковых роликов 0 до 30° производительность конвейера увеличивается на 15—18%.
301
6.10.8. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЛЕНТЫ, м/с Для
Производительность конвейера, м3/н рыхлых
400—750 ......................... 8
1000—2200 ...................... 3—4
2500—5000 ...................... 3—5
4000-8500 ...................... 4—7
6.10.9. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЛЕНТ (по данным США)
Таблица 6.43
пород
скальных
1,5-2,5 2-3 2,5-4
2.5—4,5
Рекомендуемая скорость (м/с) при ширине ленты, мм
Транспортируемый материал ная скорость, м/с 350 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500 1800
Гранулиро- 5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0
ванный с кусками размером 25 мм Гранулиро- 4,5 2,0 2.5 3,0 3,5 3,75 4,0 4,5 4,5 4,5 4,5
ванный с кусками размером, равным 10%
ширины ленты С кусками размером, равным половине
максимально
допустимого: неабразив- 4 1,5 2,0 2,75 3,25 3,25 3,5 4,0 4,0 4,0 4,0
ный абразивный С кусками размером, равным макси- 3,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,25 3,25 3,5 3,5 3,5 3,5
мально допустимому: куски скруг- 3,25 1,5 2,0 2,25 2,5 2,75 3,0 3,25 3,25 3,25 3,25
ленные абразивный, 3,0 1,5 2,0 2,25 2,5 2,75 2,75 3,0 3,0 3,0 3,0
куски неострые абразивный, 2,75 1,25 1,5 1,75 2,0 2,75 2,5 2,75 2,75 2,75 2,75
куски острые Не допускающий переиз-
мельчения: слабые руды Я TTL 2,5 2,0 1,25 1,25 1,5 1,25 1,75 1,5 1,75 1,5 2,0 1,75 2,25 2,0 2,5 2,0 2,5 2,0 2,5 3,0 2,5 2,0
уголь кокс 1,5 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Образующий
пыль: 1,5
тяжелые ча- — —
стицы легкие сухие 1,25 — —
частицы
302
6.10.10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА (ПРИБЛИЖЕННО)
Мощность приводного барабана конвейера расходуется на преодоление вредных сопротивлений и на подъем груза на высоту Н. В общем виде необходимая мощность привода конвейера может быть выражена формулой
[kw'L ОН 1
367 (3,6<7дв1> + Q) + ^07 J, кВт, (6.42)
где к — коэффициент, учитывающий сопротивление на концевых барабанах, при длине конвейера 100, 500 и 1000 м он равен 1,5; 1,15 и 1,05 соответственно; w' — коэффициент сопротивления, при нормальных условиях может приниматься равным 0,022, при неблагоприятных 0,25—0,30; L — длина конвейера, м; ^дв — масса движущихся частей конвейера (ленты и роликов грузовой и холостой ветвей) на 1 м конвейера; Q — производительность конвейера, м3/ч;
9дв = <7л + Яр + Яр* кг >
где Ял — удвоенная масса 1 м ленты (грузовой и холостой ветви); <7р и —масса вращающихся частей роликов (на 1 м длины) соответственно грузовой и холостой ветви.
Для ориентировочных расчетов
Q
+ кВт’ (6.43)
где w — приведенный коэффициент сопротивления движению (больше w' в 1,3—«1,5 раза).
Необходимая ширина ленты определяется исходя из заданной производительности по формуле
В=1-1Р<7^7 + 0-055’м- <6-44)
6.10.11. СЕБЕСТОИМОСТЬ 1 м3 ВСКРЫШИ
И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ТРАНСПОРТА В ГДР
Себестоимость Производи-1 м3 вскрыши, тельность тру-% да, %
Железнодорожный.................. 100
Конвейерный...................... 147
Транспортно-отвальные мосты . . 25
100
115
490
Раздел 7
УСТРОЙСТВО ОТВАЛОВ И ОТВАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Глава 7.1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
7.1.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТВАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА КАРЬЕРА
Расходы на отвалообразование на угольных разрезах составляют 12—15% затрат на 1 м3 вскрыши. На отвальных работах занято в среднем 25% штата рабочих по вскрыше. На железорудных карьерах затраты на отвалообразование достигают 15% себестоимости 1 т руды, при этом на отвальных работах занято 12—118% общего числа рабочих карьера.
Породные отвалы должны иметь достаточную вместимость, находиться на минимальном расстоянии от мест погрузки породы,, располагаться на безугольных (безрудных) площадях, не препятствовать развитию горных работ в карьере и выполняться с учетом требования безопасности.
Способ отвалообразования и средства механизации отвальных работ должны обеспечивать бесперебойное складирование породы, необходимую приемную способность отвалов, минимальные затраты на отвальные работы и максимальную производительность труда рабочих.
В комплекс отвальных работ входят разгрузка, планировка отвального уступа, или размещение породы в отвале экскаватором, и передвижка транспортных устройств в новое положение.
7.1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОТВАЛОВ
(по Н. В. Мельникову)
Классификационный признак Тип отвала
По расположению относительно месторождения Внешний (за контуром карьера) и внутренний (в контуре карьера)
По числу рабочих горизонтов Одноярусный и многоярусный
По способу механизации отвальных работ Плужный, экскаваторный, бульдозер* ный, конвейерный
По числу обслуживаемых горизонтов Общий, групповой, отдельный
По рельефу местности, используемой под отвал Равнинный и нагорный
304
20 Заказ № 1913
7.1.3. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ
Таблица 7.1
Отвалообразование Система разработки Залегание месторождения Порода Максимальная мощность пласта, м Суточный объем вскрышных работ, тыс. м3
Одноковшовыми экскаваторами (внутренние отвалы) Бестранспортная Горизонтальное и пологое Любые при хорошем разрыхлении (предпочтительнее не выше средней крепости) До 60 Любой
Транспортно-отвальными мостами (внутренние отвалы) Транспортно-отвальная Горизонтальное Мягкие 20—25 40 и более
Передвижными отва-лообразователями (внутренние отвалы) То же То же То же 15—20 До 10—15 при одно*-ковшовых и средней мощности многоковшовых экскаваторах, 40 и более при мощных роторных экскаваторах
Гидроспособом (как правило, внешние отвалы) Специальная (с гидромеханизацией) Любое Мягкие Любая Небольшой
Плугами (внутренние и внешние отвалы) Транспортная То же Предпочтительнее выше средней крепости То же То же
Экскаваторами (внутренние и внешние отвалы) То же » Любые » » Любой
Бульдозерами (внешние отвалы) » То же > > То же
Абзетцерами (внутренние и внешние отвалы) > Горизонтальное или пологое Мягкие » » 20 и более
7.1.4. ВЫСОТА ОТВАЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХАРАКТЕРА ПОРОД И СПОСОБА ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ
Таблица 7.2
Средства механизации отвальных работ Породы Высота отвала, м
Одноковшовые экскаваторы: мехлопаты • Песчаные 25—30
Глинистые 15—20
Скальные 30—45
драглайны Мягкие 20—30
Крепкие 30—45
Многочерпаковые экскаваторы (аб- Песчаные 40—70
зетцеры) Супесчаные 30—45
Глинистые 20—30
Транспортно-отвальные мосты и консольные ленточные отвалообразователи Бульдозеры Мягкие, рыхлые До 60
Мягкие 10—15
Смешанные 15—20
Крепкие 20—30
Отвальные плуги Песчаные и скальные 20—25
Супесчаные 12-15
Глинистые 7—10
7.1.5. ОСАДКА ПОРОД В ОТВАЛЕ
Таблица 7.3
Порода Коэффициент разрыхления Осадка отвала, %
начальный остаточный
Песок и гравий 1,1-1,15 1,01—1,015 9—13,5
Суглинки 1,2—1,25 1,02—1,04 18—21
Мергель 1,25—1,30 1,04—1,05 21—25
Твердая глина 1,30—1,35 1,06—1,07 24—28
Скальная 1,35—1,40 1,08—1,15 25—27
7.1.6. ФАКТИЧЕСКИЕ УГЛЫ УСТОЙЧИВЫХ ОТКОСОВ ОТВАЛА
Таблица 7.4
Карьер Вскрышная порода Отвал
высота, м угол устойчивого откоса, градус
Буроугольные Днеп- Песчано-глинистые рыхлые 40—42 33-39
ровского бассейна
Кумертауский То же 20—30 30—40
Богословские и Бол- Полускальные породы, пес-
ча некие чаники, алевролиты, аргиллиты 20—22 30—40
Коркинские То же 16—30 30—34
306
Проодолжение табл. 7.4
Карьер Вскрышная порода Отвал
высота, м угол устойчивого откоса, градус
югок Суглинки, глины (окисленные кварциты складируются отдельно) 15—30 40—45
Магнитогорский Глина, порфирит, гранит, роговики 10—20 45—50
Сибайский Глины, спилиты, альбитофиры Глины, кератофиры, диабазы 15-32 36-40
Блявинский 12—36 32—38
Кировоградский («Ле-виха») Глины, сланцы, порфиры, альбитофиры 30—35 31—34
Красноуральский Глины, порфиры, туфы, сланцы 20-34 30—36
Соколовский, Сарбайский Песчано-глинистые породы 20—25 30—32
7.1.7. КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОТВАЛОВ И ИХ ПРИЧИНЫ
(по С. И. Попову)
Таблица 7.5
Вид деформации Тип деформации Причины деформации отвальных уступов
Оползневая Уступная Подошвенная Повышение влажности отсыпаемых пород; высота уступа, превышающая допустимую; уклон подошвы отвала; отсыпка неустойчивых пород; значительная внешняя нагрузка Заболоченность подошвы; неустойчивость подошвы; наличие ослаблений в подошве; сжимаемость пород в подошве
Пластическая Уступная Подошвенная Осыпь Обрушение Влажность отсыпаемых пород, превышающая допустимую; высота уступа, превышающая допустимую; уклон подошвы отвала; отсыпка пластических пород; значительная внешняя нагрузка Наличие пластических пород в подошве; увеличение удельного давления на подошву; увлажнение пород подошвы; уклон подошвы Высыхание пород в отвале; различные виды выветривания Несвоевременное профилирование откоса; высыхание пород, увлажненных при отсыпке; внешняя нагрузка
Поверхностная Размыв Уступная Движение поверхностных вод; движение грунтовых вод Естественная усадка разрыхленной породы; уплотнение внешними нагрузками; выгорание угля; набухание пород отвала
Осадочные Подошвенная Гидродинамическая осадка подошвы; выжимание воды из подошвы; набухание пород подошвы
20'
307
Глава 7.2
ЭКСКАВАТОРНЫЕ ОТВАЛЫ
7.2.1. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
Достоинства:
приемная способность отвала при оборудовании мехлопатами составляет до 500 м3 на 1 м длины тупика;
шаг передвижки путей составляет 23'—25 м при оборудовании отвалов экскаваторами ЭКГ-4,6; 30—32 м — экскаваторами ЭКГ-8 и экскаваторами ЭКГ-4 2,5;
повышается устойчивость отвальных путей за счет их балластировки, возможной при редкой переноске путей;
возрастают скорость движения поездов и их производительность и обеспечивается возможность применения подвижного состава большей грузоподъемности. Недостатки: необходимость переэкскавации всей вывозимой на отвал породы;
ограниченность фронта разгрузки на отвальном тупике, что увеличивает время оборота составов;
значительные капитальные затраты на оборудование;
высокая металлоемкость и энергоемкость.
Для механизации отвальных работ применяют мехлопаты с ковшом емкостью от 4,6 до .16 м3 (рис. 7.1)(.
В последние годы для работы на отвалах начали применять драглайны ЭШ-6/60, ЭШ-10/60, ЭШ-13/50.
Достоинства:
увеличение удельного объема отвала до 4000 м3 и более;
7.1. Схема отвалообразования с использованием механической лопаты:
4 — на равнине; б — на косогоре
308
7.2. Двухтупиковая схема отвало-образования при использовании шагающего драглайна
сокращение объема путеукладочных работ (переукладка путей производится через 1,5—2 года);
возможность отвалообразования драглайнами не только при железнодорожном транспорте, но и при автомобильном вместо бульдозеров;
большие линейные параметры драглайнов позволяют работать при тупиковой схеме практически без сокращения длины тупика.
Недостатки:
большее время одного рабочего цикла по сравнению с мехлопатами;
большая,, чем при механических лопатах, возможность разрушения ковшом драглайна железнодорожного пути и приямка;
затруднительность работы в туман, снегопад или при сильном ветре.
Н. Н. Мельниковым предложена схема отвалообразования драглайнами с двумя отвальными тупиками, позволяющая повысить коэффициент использования экскаватора, а следовательно., и его производительность за счет подачи составов на два пути и повысить приемную способность 1 м отвала за счет более полного использования рабочих размеров машины (рис. 7.2). При этой схеме экономический эффект применения драглайнов значительно выше.
Применение шагающих драглайнов как отвалообразующих машин при транспортных системах разработки не ограничивается лишь технологическими
309
схемами с доставкой вскрышных пород средствами железнодорожного транспорта. Шагающие драглайны могут применяться также для отвалообразования при автомобильном транспорте, особенно на карьерах со сложным рельефом местности, при использовании под отвалы бросовых площадей (старые гидроотвалы, заболоченные озера, старые русла рек и т. п.).
Исследования К. Е. Виницкого и др,, применительно к условиям Южного Кузбасса показали, что при угле наклона тальвега лога более 4°, отвалообразо-вание шагающими драглайнами при автомобильном транспорте вскрышных пород экономичнее бульдозерного. В этих условиях наиболее полно используются линейные параметры драглайнов, в 1,5—2,5 раза сокращается дальность транспортирования пород, сокращаются затраты на транспортирование,, сооружение и эксплуатацию автодорог и, таким образом, создаются эффективные и безопасные условия для грузотранспортной связи между горизонтами разработки и отвалами.
7.2.2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭКСКАВАТОРНОГО ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ
Таблица 7.6
Показатели Предприятия
ссгок Челябинск-уголь югок Союз-асбест Вахрушевуголь Кургащин-канский карьер
Породы Рыхлые и мягкие Мягкие и полу-скальные Мягкие и скальные Мягкие и полу-скальные Скальные
Средняя высота отвала, м Средняя рабочая длина отвального тупика, м Шаг переукладки пути, м Удельная вместимость (на 1 м длины) отвала, м3 20 19,1 17 22 20,8 14
1500 2100 400 780 1680 420
25 22 24 23 24 18
525 372 400 500 406 250
Средняя производительность экскаватора, м3/сут 3500 5500 2370 2540 7350 3250
Суточная производительность труда рабочего на отвале, м3 250 140 112 168 200 196
Затраты на складирование 1 м3 породы, коп. 8,0 4,2 8,3 7,8 4,5 12,5
ЗЮ
7.2.3. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ПО ОТВАЛАМ, ОБРАЗУЕМЫМ МЕХАНИЧЕСКИМИ ЛОПАТАМИ
(по данным Гипроруды)
Таблица 7.7
Экскаватор Грунт Высота уступа, м Длина тупика, м Шаг, переук-ладки пути, м
минимальная максимальная
ЭКГ-4,6 Скальный 60 500 1500 21
Полускальный Рыхлый: 30—40 500 1500
песчаный 25—30 500 1500
глинистый 15-20 500 1500
ЭКГ-5 Скальный 60 500 1500 21
Полускальный Рыхлый: 30—40 500 1500
песчаный 25—30 500 1500
глинистый 15—20 500 1500
ЭКГ-8И Скальный 60 500 2000 27
Полускальный 30—40 500 2000
Рыхлый: песчаный 25—30 500 2000
глинистый 15-20 500 2000
ЭКГ-12,5 Скальный 60 500 2000 34
Полускальный 30—40 500 2000
Рыхлый: песчаный 25-30 500 2000
глинистый 15—20 500 2000
7.2.4. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРОВ НА ОТВАЛАХ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ ПРИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Таблица 7.8
Производственное объединение, разрез Экскаватор Число Характеристика отвалов Годовая производительность, тыс. м3
Средняя высота, м Средний шаг передвижки, м Удельная приемная способность, м3 Средняя рабочая длина тупика, м экскаватора на 1 м3 емкости ковша
Кемеровоуголь Новосергеев- ЭКГ-8 4 28 25 700 2600 2012 252
ский ЭШ-10/60 1 2874 287
Томусинский ЭКГ-8 4 40 25 1000 916,7 2010 250
ЭШ-10/60 2 1623 162
Колмогоровский ЭКГ-4,6 1 1567 940 204
ЭВГ-4 1 20 30 600 1456 364
ЭКГ-8 1 1940 243
311
Продолжение табл. 7.8
Производственное объединение, разрез Экскаватор Число Характеристика отвалов Годовая производительность, тыс. м3
Средняя высота, м Средний шаг про движки, м Удельная приемная способность, м3 Средняя рабочая длина тупика, м экскаватора на 1 м3 емкости ковша
Им. Вахрушева ЭШ-10/70 2 20 156 3120 1437 2869 287
Междуреченский ЭКГ-8 ЭШ-10/60 4 5 45 60 2700 1036 1470 1036 184 104
Экибастузуголь Степной ЭКГ-12,5 (16 м3) ЭКГ-12,5 2 2965: 185
4 29,1 33,8 760 2325 3505} 280
ЭКГ-8И (10 м3) 1 2508 251
Северный ЭКГ-8И (10 м3) 4 38,5 30 924 889 2304 230
ЭКГ-8 4 2003 250
Средазуголь 1649 360
Ангренский ЭКГ-4,6 8 2017
ЭШ-6/60 1 24,6 23 566 1593 266
ЭКГ-8 1 2414 300
ЭШ-10/60 1 1838 184
Востсибуголь Холбольджин- ЭКГ-8 2 25 22 550 1775 1700,5 212
ский 258
Харанорский Красноярскуголь Назаровский ЭКГ-4,6 5 20 22 440 1100 1287
ЭКГ-8 5 18 30 540 1580 2359 294
Ирша-Бородин-ский ЭКГ-4,6 3 590 1629 354
ЭКГ-8 7 25,5 28,9 1168 2142 268
ЭШ-10/60 1 1672 167
Приморскуголь Лучегорский ЭШ-10/60 4 18,8 103 1936 1117 2196 220
312
7.2.5. ПОКАЗАТЕЛИ ПО АВТООТВАЛАМ, ОБОРУДОВАННЫМ ДРАГЛАЙНАМИ НА РАЗРЕЗАХ КУЗБАССА
Т а б л и ц а 7.9
Основания отвалов Параметры отвалов
Разрез мощность суглинков, м угол наклона тальвега, градус угол наклона склона. градус высота яруса, м угол откоса отвала, градус производительность, млн. м3/год длина рабочей площадки, м
Красногорский 1,0—2,0 6 2—1 15-35 36 2,5 30—100
Томусинский 0,5-3,5 10 6—10 15-30 34 0,5 40—60
Междуре* ченский 1,5—3,0 12 4—18 10-30 35-38 1,8 30—100
Сибиргин-ский 0,5—0,4 12 8—12 20—30 35—38 1,5 30—100
7.2.6. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА ВТОРОМ ЯРУСЕ ОТВАЛА ЭКСКАВАТОРА ЭКГ-12,5 С КОВШОМ ЕМКОСТЬЮ 16 м3 И ДРАГЛАЙНА ЭШ-13/50
Таблица 7.10
Показатели Объем буровых работ, км Капитальные затраты, тыс. руб. Эксплуатационные затраты, тыс. руб/год
при ЭКГ-12,5 при ЭШ-13/50 при ЭКГ-12,5 при ЭШ-13/50 при ЭКГ-12,5 при ЭШ-13/50
Транспортирование породы — — —• — 541 146,6
Строительство железнодорожных путей: 1,38 0,6 136,8 59,5
постоянных 10,8 4,7
передвижных 3,9 2,1 228,2 122,0 32,2 18,9
Переукладка передвижных железнодорожных путей 5,13 1,13 — — 19,2 4,2
Приведение путей в эксплуатационную 5,13 1,13 — 19,8 4,4
готовность' 2,7
Переподъем по въезду на второй 1 — —— —
ярус
313
7.2.7. АБЗЕТЦЕРНЫЕ ОТВАЛЫ
При разработке и транспортировании ких вскрышных пород можно применять паковым цепным заборным устройством для отвалообразования (рис. 7.3).
на внутренние и внешние отвалы мяг-абзетцеры с роторным или многочер-и консольным ленточным конвейером
7.3. Абзетцер As-1600
Абзетцеры обладают большой производительностью и могут отсыпать породу в два яруса (общей высотой до 60—70 м).
Абзетцерные отвалы применяют при разработке пород многочерпаковыми или роторными экскаваторами.
7.2.8. ХАРАКТЕРИСТИКА АБЗЕТЦЕРОВ
НА РЕЛЬСОВОМ ХОДУ (ГДР)
Таблица 7.11
Показатели As-400 As-1120 As-1200 As-1600 As-2240
Емкость черпака, л 400 1120 1200 1600 2240
Теоретическая производи- тельность, м3/ч Максимальный радиус отсыпки, м Максимальная высота отсыпки, м 1000 1900 1800 1920 3040
33 60 70 68 60,5
12 18 26 22 20
Шаг передвижки, м 8 10 10 10 11
Угол поворота отвальной стрелы, градус 360 180 240 Н.д. 250
Рабочая масса, т 345 1135,5 1227 1122 1980
Установленная мощность двигателей, кВт 370 2760 1200 Н.д. 2670
314
7.2.9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ АБЗЕТЦЕРНЫХ ОТВАЛОВ
(по И. И. Русскому)
Разрез (абзетцер)
Байдаковский (As-400)
Высота отвала, м............... 15
Шаг передвижки путей, м . 32
Вместимость отвала на 1 м фронта, м3.............................. 490
Суточный объем складируемых пород,, м3 ....................... 7500
Сменная производительность тру-
да рабочего на отвале, м3 . . .180
Шаг передвижки путей, м . . . 0,2—0,5
Рабочая скорость движения, м/с 1„.5—2,5
Масса, т........................... 30—65
Мощность привода, кВт . . . 120—200
Семеновско-Головковский (As-1200)
20
39
780
9300
230 0,25-0,3 1,5—3 25-30 65-120
7.2.10. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АБЗЕТЦЕРОВ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТОЯНИЯ ПОРОД
(по И. И. Русскому)
Сменная произво-
Породы дительность труда
рабочего, м3
Влажные глинистые .... 200
Сухие................................... 400
Суглинки................................ 600
Пески................................. 800—900
Глава 7-3
БУЛЬДОЗЕРНЫЕ И СКРЕПЕРНЫЕ ОТВАЛЫ
7.3.1. ТЕХНОЛОГИЯ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ
Бульдозерные отвалы (рис. 7.4 и 7.5) применяют при доставке породы на отвалы автомобилями и железнодорожным транспортом. Отвальные работы включают выгрузку породы, планировку отвалов и дорожно-планировочные работы.
Порода разгружается под откос отвала или на разгрузочную площадку. В первом случае бульдозер сталкивает оставшуюся на бровке породу под откос и производит планировку, во втором — бульдозером перемещается вся порода и также производится планировка.
7.4. Схема бульдозерного отвала:
Д _ з—5 М; В « 5—7 м; С — ширина проезжей чгсти дороги; £ф—длина фланга
315
7.5. Схема бульдозерного отвала при перемещении породы железнодорожным транспортом и двустороннем развитии отвала
7.3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ
(по И. И. Русскому)
Таблица 7.12
Группа схемы отвалообразования (рис. 7.6) Технологическая схема Индекс (условное обозначение схемы)
Т — схемы работы с торцовой укладкой породы в отвал Ф — схемы работы с фронтальной укладкой породы в отвал I — укладка породы без оставления предохранительной бермы одним бульдозером, разгрузка по одному думпкару II—-укладка с оставлением предохранительной бермы одним бульдозером, разгрузка по одному думпкару III—укладка породы одним бульдозером с регулируемым ножом, разгрузка составом T-I-I T-II-I Ф-Ш-1
316
7.6. Технологические схемы бульдозерного отвалообразования при железнодорожном транспорте
Продолжение табл. 7.12
Группа схемы отвалообразования (рис. 7.6) Технологическая схема Индекс (условное обозначение схемы)
С — схемы работы со IV — укладка породы двумя независимыми бульдозерами с регулируемым ножом без разделения технологических операций, разгрузка составом V —укладка породы двумя буль- Ф-1У-2 C-V-2
смешанной укладкой породы в отвал дозерами в перпендикулярном направлении с разделением технологических операций, разгрузка составом VI г-укладка породы двумя бульдозерами в параллельном направлении с разделением технологических операций, разгрузка составом VII—укладка одним бульдозером и отвальным плугом в перпендикулярном направлении с разделением технологических операций, разгрузка составом C-VI-2 C-VII-1
317
7.3.3. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ БУЛЬДОЗЕРНЫХ ОТВАЛОВ ПРИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
(по данным Гипроруды)
Таблица 7.13
Бульдозер Складируемые породы Высота отвала, м Фронт работы одного бульдозера, м Шаг переук-ладки железнодорожных путей, м
Д-494 на тракторе Т-100м Скальные 60 200—400 12
Полускаль-ные Рыхлые: 30—40 200—400 12
песчаные 25—30 200—400 12
глинистые 15—20 200-400 12
Д-572 на тракторе ДЭТ-250 Скальные 60 200—400 15
Полускаль-ные Рыхлые: 30—40 200—400 15
песчаные 25—30 200—400 15
глинистые 15—20 200—400 15
7.3.4. ПАРАМЕТРЫ ОТВАЛОВ НЕКОТОРЫХ ВЫСОКОГОРНЫХ КАРЬЕРОВ
Таблица 7.14
Карьер Характер пород Высота отвалов, м Число ярусов Высота яруса, м Длина рабочего фронта отсыпки, м Угол откоса отвала, градус
CQ S К Я 3S ад Ч £ CQ Я Хь u ао залегающих в основании отвала
Алтын-Топкан-ский* Скальные (/=6ч~12) Скальные 70—150 1—2 70—150 30—60 37—38
Каджаранский То же Скальные и наносы 5—20 м 120-150 2 30—120 30—50 34—36
Дашкесанский Скальные (/=10-15) Скальные 100—270 1-3 100—270 25—40 38-42
* Карьер отработан.
318
7.3.5. СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ НА ОТВАЛЕ (по В. В. Ржевскому и В. Н. Сиренко)
Таблица 7.15
Порода Скорость движения бульдозера, м/с
при наборе породы с грузом порожняком
Песок, суглинки Мерзлые, щебень Предварительно разрыхленные, скальные 0,55—1,3 0,35-0,90 0,2—0,35 1,1—2,0 1,1 0,62—0,78 1,7—2,5 1,1—1,7 0,7—1,1
7.3.6. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БУЛЬДОЗЕРА
НА ОТВАЛЕ
3600ТСмУкв Определяется по формуле QCM =----т~Т----, м3, (7.1)
•* цЛр где Тем — продолжительность смены, ч; V — объем призмы волочения, м.
V ~ 2 tg а ’
h0 — высота лемеха бульдозера, м; / — длина ножа бульдозера, м; а — угол откоса развала, градус; к3 — коэффициент использования машины во времени в смену (0,7—0,8); яр — коэффициент разрыхления породы; Тц — время цикла, с,
LH — расстояние набора породы бульдозером,, м; Lr — расстояние, на которое перемещается порода, м, Lr = В —Ьц,
В — ширина заходки, м; vH — скорость движения бульдозера при наборе породы, м/с; vr — установленная скорость хода груженого бульдозера, м/с; ип — установленная скорость хода порожнего бульдозера,, м/с; /п — время на переключение скорости (~ 10 с),.
7.3.7. ПОКАЗАТЕЛИ ПО БУЛЬДОЗЕРНЫМ ОТВАЛАМ СОКОЛОВСКОГО КАРЬЕРА
Таблица 7.16
Показатели Отвал
1 1 1 2 3 4 1 1 5
Высота отвала, м:
максимальная 30 20 22 20 13
средняя 11 11 10 10 10
Длина разгрузочного фронта, м Продолжительность операций при работе бульдозера Д-271, % общего времени смены: 800 700 800 600 600
прием и сдача смены 5,01 9,40 3,35 4,16 7,29
перемещение породы 45,61 33,20 43,35 62,91 58,75
планировка отвала 39,16 32,08 4,36 10,20 6,68
переезды на отвале 2,93 3,96 7,08 6,25 7,70
мелкий ремонт и смазка 3,54 12,16 26,66 9,58 6,88
простои 3,75 9,20 15,20 6,90 12,70
Сменная производительность бульдозера, м3 1450 1500 1600 1600 1900
Коэффициент использования машины на основной работе 0,847 0,722 0,477 0,731 0,654
319
w 7.3.8. ПОКАЗАТЕЛИ БУЛЬДОЗЕРНЫХ ОТВАЛОВ НА НЕКОТОРЫХ КАРЬЕРАХ РУД ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ° Таблица 7.17
Карьер Породы Рельеф отвального отвода Фактическая высота отвала, м Фактическая высота ярусов, м Фактическое число ярусов, м Длина рабочего фронта отсыпки породы, м
складируемые в отвал залегающие в основании отвала
Сибайский Глины, спилиты, альбитофиры Песчано-глинистые отложения (до 20 м) Горизонтальный 15—30 15 2 50—250
Блявинский Глины, кератофиры, диабазы Скальные, покрытые глинами Склоны сопок, балок 12—24 12 2 180
Учалинский Глины, альбитофиры, порфириты. Ил, глина, скальные Озеро с неровным рельефом 9—18 9—10 2 100—150
Бурйбаевский Глины, спилиты, альбитофиры Полускальные Слабонаклонный 20 10 2 50^—200
Буурдинекий Скальные Скальные и наносы (2—10 м) Гористый (крутые склоны гор) 80—230 80—230 1 50—100
Хандарканский То же Скальные и наносы (до 10 м) То же 30—120 30—120 1 30—60
Сорский > Скальные Холмистый 42—55 42—55 1 40—120
Кургашинкан-ский Карбонатные, сиениты То же Гористый (пологие склоны) 18—20 15 1 120—150
Кальмакырский Наносы, сиениты, порфириты Гористый (крутые склоны) 50—60 50—60 1 60—80
7.3.9. ТЕХНОЛОГИЯ СКРЕПЕРНОГО ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ
Прц использовании на отвалах большегрузных колесных скреперов порода, разгружаемая из железнодорожных составов, загружается в ковш скрепера и транспортируется им на расстояние до 400—500 м (рис. 7.7). Длина отвального тупика 200—250 м.
7.7. Схема скреперного отвалообразования прп железнодорожном транспорте:
/ — фронт загрузки скрепера; 2 — место разгрузки скреперов
7.3.10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ 1 млн. м8 ПОРОДЫ
Списочное число.................
Протяженность отвальных путей, км..........................
Объем путепереукладочных работ, км....................-.
Общие капитальные затраты, тыс. руб...................... . .
в том числе:
на приобретение оборудования на строительство путей
Общие эксплуатационные затраты, тыс. руб. .......
в том числе:
на содержание оборудования на переукладку путей .
Общая численность рабочих .
Д-5Д1 с трактором ДЭТ-250 ЭКГ-4,6
1,1 0,67
0,2 1,48
— 3,35
79,5 139,8
70,5 73,2
9,0 66,6
44,3 51,6
44,3 45,0
— 6,6
4,35 9,5
7k3.ll. ПРИМЕНЕНИЕ КОНСОЛЬНЫХ ОТВАЛООБРАЗОВАТЕЛЕЙ
ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПОРОДЫ В ОТВАЛЕ
Отвалообразователи на шагающем, рельсо-шагающем и гусеничном ходу могут применяться при конвейерном и железнодорожном транспорте. Радиус отсыпки отвалообразователя достигает 125 м, высота отсыпки — 70 м, производительность—240 тыс. м3 в сутки (ФРГ).
21 Заказ № 1913
321
Отвалообразование может производиться по двум схемам: с поворотом отвальной консоли широкой заходкой (рис. 7.8, а) и без поворота отвальной консоли (рис. 7.8, б). Поворотно-звеньевые отвалообразователи могут наращиваться по мере развития отвала (рис. 7.9). Сброс породы в любом месте звена производится специальными сбрасывателями.
7.8. Схемы отвалообразования консольным отвалообразователем:
а — с поворотом отвальной консоли; б — без поворота отвальной консоли; 1 — отвалообразо* ватель; 2 — отвальный конвейер; 3 — основание отвала
7.9. Поворотно-звеньевой отвалообразователь:
I поворотное основание; 2 —консольное звено; 3 —ходовая тележка; 4—монорельсы
322
Глава 7.4
ПЛУЖНЫЕ ОТВАЛЫ
7.4.1. ХАРАКТЕРИСТИКА НЕСАМОХОДНЫХ ОТВАЛЬНЫХ ПЛУГОВ
Таблица 7.18
Показатели МОП-1 «У рал» РСС-1 «Джордан»
Рабочая масса, т Максимальный размах главного крыла, м Рабочая скорость движения, км/ч 60 7,5 6—10 40 4,7 6—10 30 4,4 5—8 63,7 6,5 6—10
7.4.2; ПОКАЗАТЕЛИ ПЛУЖНОГО ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ
Таблица 7.19
Показатели Карьер
Магнитогорский Высокогорский Гороблагодатский Бакальский
Высота отвала, м 25 12—18 15 35
Длина тупика, км 2—2,5 0,6-0,8 0,2—0,8 0,6
Шаг передвижки, м 2,8—4 1,5-2 1,5—1,7 1,0—1,5
Годовая производительность тупика, тыс. м3 410 332 260 300
Затраты на складирование 1 м3 вскрыши, руб. 0,075 0,07 0,092 0,085
Сменная производитель- 172 102 82 92
ность труда рабочего на от- вале, м3 Продолжительность цикла отвалообразования, смены 15—36 10—20 10—30 —
Глава 7.5
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ОТВАЛЬНЫМ РАБОТАМ
7.5.1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОТВАЛЬНЫХ РАБОТ
Способ образования отвала Производитель- Производительность труда на ность отвала, выход, м3 тыс. м3/сут
Одноковшовыми экскаваторами Абзетцерами Гидравлический 100—280 3—6 . 500—900 20—1,10 >100—200 От 1,5—2,0 до 12—15
Бульдозерами . Отвальными плугами ♦ . 60—430 До 30 • 80—170 2—3
21
323
1.52. ЗАТРАТЫ НА ОТВАЛООБРАЗОВАНИЕ, коп/м’ (по Г. А. Нурку)
Таблица 7.19
Карьер Способ отвалообразования
экскаваторный при железнодорожном транспорте бульдозерный при автотранспорте конвейерный гидравлический
Лебединский 6,8—6,4 3,4—4,8 9,9—12 2,7—3,0
Михайловский 6,3—11,6 7,8—5,5 5,5-6,0 3,5—4,0
7.5.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СПОСОБОВ МЕХАНИЗАЦИИ ОТВАЛЬНЫХ РАБОТ
(по П. Э. Зуркову)
Таблица 7.20
Способ механизации отвальных работ Трудоемкость на 1000 м3 породу, чел-смен Показатели на 1 м3 часовой производительности машины Затраты на отвалообра-аование, %*
масса оборудования, т установленная мощность, кВт
Экскаваторный при транспортной системе разработки экскаваторами:
одноковшовыми 9,0—2,0 1,32—0,65 ’5,08—2,40 290—270
многочерпаковыми с консольными отвалообразовате-лями 6,0—1,7 2,8-2,0 0,60—1,10 0,72-0,62 1,95—0,60 "0,43-1,05 140—230 100
транспортно-отвальными мостами 2,4—1,2 1,50—3,70 0,90—1,20 115
Экскаваторный при бестранспортной системе разработки:
мехлопатами 1,0—0,25 1,50—1,70 1,45—1,65 —
драглайнами 1,2—0,30 1,94—2,00 2,60—1,70 —
спаренными драглайнами 2,4—0,60 3,88—4,00 5,20—3,40 170—230
Бульдозерный 5,5—3,8 0,02—0,70 0,09—0,95 115-150
Плужный 18,5-5,7 1,20-9,80 0,50—1,00 290—540
• За 100% приняты затраты при консольных отвалообразователях.
324
7.5.4. ПРИМЕРЫ ВЫБОРА СПОСОБА МЕХАНИЗАЦИИ ОТВАЛЬНЫХ РАБОТ
Таблица 7.21
Качканарский ГОК (по И. И. Русскому)
Показатели Способ механизации
Плуг МОП-1 Экскаватор
ЭКГ-4,6 ЭКГ-8
Число основных механизмов Производительность единицы оборудования, м3/смену Рабочая длина тупика, км Высота отвала, м Шаг передвижки путей, м Объем работ по передвижке путей, км/год Число рабочих, занятых на отвале Капитальные затраты по варианту, тыс. руб. Эксплуатационные затраты, тыс. руб. Расчетные затраты на отвалообразование, коп/м3 3 3000 1,4 15 3 160 98 3216 3038 7,8 6 ИЗО 1,4 ' 20 24 15 72 5390 2545 7,4 3 1860 1,4 20 29,5 10,1 48 6790 1649 5,5
Иртышский разрез № 5/6 (по данным Карагандагипрошахта)
Двухтупиковая схема с драглайном ЭШ-13/50 Мехлопата ЭКГ-12,5 с ковшом емкостью 16 м8
„ тыс. руб. 3821,,7 50,16
Капитальные затраты, % 77 100
В том числе:
горное оборудование . 2859,1 4,156
транспортное строительство 962,6 830
Эксплуатационные затраты,
тыс, руб. 1276 155,1,3
% ’ 82 100
в том числе:
по горному оборудованию ♦ . 1103,3 1378,2
по транспорту ..... 172,74 173,1
тыс. руб« 181И 2271,3
Приведенные затраты, 80 100
Производительность экскаватора,
млн. м8/год 4.5 5,04
Годовой объем отвальных работ,
млн. м8 2.1,8 21,8
Объем путеукладочных работ,
км/год. 11,2 22,8
Приемная способность отвала, м8/м 2238 1100
Время между переукладкой путей
на отвале, лет • • • . . До 1Д 0,5
325
7.5.5. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ПРИ ЭКСКАВАТОРНОМ И БУЛЬДОЗЕРНОМ ОТВАЛООБРАЗОВАНИИ И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
(по И. И. Русскому)
Таблица 7.22
Затраты Механизация отвалообразования
ЭКГ-8 Д-385А Д-714 Колесный бульдозер мощностью 1000 л. с.
Капитальные затраты, тыс. руб. в том числе: 2091,4 662,7 638,8 510,4
горное оборудование 1633,9 220,2 236,0 193,0
транспортное строительство 447,4 442,2 400,8 317,4
Эксплуатационные затраты, тыс. руб. в том числе: 487,8 341,2 400,8 307,8
горное оборудование 417,9 200,1 268,0 192,0
транспорт 69,9 141,1 132,6 115,8
Себестоимость, коп/м3 5,4 3,8 4,6 3,4
Приведенные затраты, коп/м3 8,6 4,8 5,5 4,2
Глава 7.6
РАСЧЕТЫ ПО ОТВАЛООБРАЗОВАНИЮ
7.6.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ПЛОЩАДИ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД
При одноярусном отвале
51=^>м2; <7-3>
при двухъярусном отвале
где Уп— объем вскрышных пород при капитальных и эксплуатационных работах за часть или весь период разработки месторождения, м3; — коэффициент раз-
рыхления пород в отвале (яр= 1,15-М,40); hi— высота первого яруса отвала, м; h2 — высота второго яруса отвала, м; r|i — коэффициент заполнения площади вторым ярусом (т) 1 = 0,4-4-0,8).
7.6.2. ПРИЕМНАЯ СПОСОБНОСТЬ ОТВАЛЬНОГО ТУПИКА
МЕЖДУ ПЕРЕДВИЖКАМИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
LJha
= (7-5>
где LT — длина отвального тупика, м; hi — высота отвала, м; а — шаг передвижки рельсового пути, м.
326
Число составов, которые могут быть разгружены на отвальном тупике между передвижками железнодорожного пути, Л7 _ __
“ Qc*p ’ где Qc — вместимость одного состава, м3.
(7.6)
7.6.3. ЧИСЛО РАЗГРУЖАЕМЫХ СОСТАВОВ НА ОТВАЛЬНОМ
ТУПИКЕ В СМЕНУ
ЛГс=Т1+*Тг ’ ^7'7^
где Т — время смены, мин; 7\— время разгрузки состава, мин; — время на обмен состава, мин; т]2 — коэффициент, учитывающий время на планировку отвального тупика (т]2=0,64-0,8).
7.6.4. ЧИСЛО СМЕН РАБОТЫ ОТВАЛЬНОГО ТУПИКА МЕЖДУ ДВУМЯ ПЕРЕДВИЖКАМИ
Wо L^hyO, (Т , + Т2)
Пс= Nc = QcTVp ’ где пс — обычно равно 3—8 сменам.
(7.8)
(7.9)
7.6.5. ДЛИНА ОТВАЛЬНОГО ТУПИКА т _________________________ "cQc^Vp
£т“М(Л + Л)’ м-
Необходимая длина отвальных тупиков, находящихся в работе, V V
<7’9а)
где Vc — количество породы, подлежащей размещению в отвале, м3/смену; Уо — приемная способность 1 м отвала, м3.
7.6.6. ЧИСЛО РАБОЧИХ ОТВАЛЬНЫХ ТУПИКОВ
Lp УС(Л + Т2)
Р LT ncQ(7 Л2
(7.10)
Общее число отвальных тупиков, находящихся под разгрузкой и передвижкой железнодорожных путей,,
л0 = кир, (7.П)
где к — коэффициент, учитывающий время, затрачиваемое на планировку и передвижку рельсового пути на отвальном тупике. По практическим данным, №=.1,254-1,70. _ j
Общая длина фронта отвальных работ:
Ьо = -/£-.м; (7.12)
L0 = £pK, м; Lo = npLTK, м. (7.13)
7.6.7. ОТВАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ
ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
1. Число подаваемых на отвальный тупик составов в смену Tf
N*=~2L-----'-----> (7.14)
т + пв^р
где Т — продолжительность смены, мин; / = 0,854-0,90 — коэффициент, учитывающий неравномерность подачи составов; L — расстояние от обменного пункта до
327
места разгрузки, км; р —средняя скорость движения, о = 74-10 км/ч; т=0,05 ч— время, необходимое на связь при обмене составов, ч; пв — число вагонов в составе; /р — время на разгрузку одного вагона, ч.
. 2. Приемная способность отвального тупика
V0=jVcnBg, м8/смену, (7.15)
где q — объем породы в вагоне (в целике), м3.
3. Рациональная емкость ковша экскаватора на отвале
Е-----------7^---------------? “*• <7Л6>
60лчКнКв Г у 4" + Лв^р )
где пч — число черпаний в минуту; кр — коэффициент разрыхления; кя — коэффициент наполнения ковша; кв — коэффициент использования смены.
4. Расстояние от обменного пункта до пункта разгрузки (до середины отвального тупика) при заданном экскаваторе
nBqfKp v (т+пв/р) L ~ 120ЕлчкнКв 2
(7Л7)
5. Шаг передвижки рельсового пути на отвальном тупике
а = 0,9 (7?qmax + 7?ртах), м, (7.18)
где Лу0 и /?™ах — максимальный радиус соответственного черпания и разгрузки экскаватора, м.
6. Необходимое число отвальных тупиков
= /рез» (7.19)
где П — сменная приемная способность отвала^м3; шс — количество породы, размещаемой на тупике в смену; м3; /Пер — время, необходимое на переукладку рельсового пути одного тупика, смен; Вп — время между передвижками пути на отвале, смен; /Рез — коэффициент, учитывающий резервные тупики.
7.6.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОТВАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ
Методика.
1. Установление параметров отвала должно решаться комплексно относительно следующих трех измерений: hQ — высота отвала (обычно принимается hm&x. по условиям устойчивости); L — длина отвального поля; В — ширина отвального поля.
2. Составляется уравнение стоимости отвалообразования 1 м3 горной массы по сумме приведенных расходов
г = *к + 2э, (7.20)
где z — полные расходы; zK — капитальные расходы; zB — эксплуатационные расходы.
/ dz \
3. Уравнение (7.20) решается на экстремум относительно L например, "тт" | \ «Ь /
V
при Л0=^тах и В - —- , где V — общий объем отвала.
Для экскаваторных отвалов с мехлопатами (по В. А. Свищеву) *
(7.21)
При проектировании отвального поля отношение L: В должно быть 1 в 1,9 или 1:2.
• В. А. Свищев. Методика проектирование оптимальных размеров экскаваторного отвала. Тр, ИГД АН Казахской ССР. т. 18, Алма-Ата, 1973.
328
Для экскаваторных отвалов (двухтупнковых) с драглайнами (по Н. Н. Мельникову) *
bnl Ь£У(т + р)
. dh + Qph
V
~ / т + р ---------------- -|Мф (7‘22)
j V 2Qv “Ь
При проектировании отвального поля оптимальное соотношение размеров L : В должно быть Д : 2.
Для бульдозерных отвалов (по Н. Н. Мельникову)
Бульдозерные отвалы (прямоугольной формы) необходимо проектировать при соотношении L : В, равном примерно 2 :Д.
Условные обозначения к формулам (7.21) —(7.23):
с —ширина насыпи поверху, м;
с'— ширина торцовой насыпи поверху, м;
а — угол откоса насыпи, градус;
р— стоимость 1 машино-часа (локомотивосостава, автосамосвала), руб/ч;
Q — грузоемкость (железнодорожного состава, автосамосвала), м3;
т — стоимость 1 машино-часа (драглайна, бульдозера), руб/ч;
л — общее число тупиков на момент сдачи карьера в эксплуатацию;
q — затраты на 1 м железнодорожных путей с капитальным строительством, руб.;
и-средняя скорость движения (состава, автосамосвала) на отвале, км/ч]
и — затраты на годовое содержание 1 м тупика, руб.;
h — число экскаваторов на отвале;
Т — срок существования отвала, лет;
b — расходы на переукладку ,1 м передвижных путей, руб.;
I — длина участка криволинейного пути со стрелочным переводом, м;
d — шаг переукладки пути, м;
s — стоимость содержания 1 м одноколейного стационарного пути на въезде, руб.;
z — строительная стоимость 1 м3 насыпи, руб.
Глава 7.7
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ОТВАЛОВ
7.7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Рекультивация земель включает комплекс инженерных, горнотехнических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других работ, направленных на восстановление нарушенных горными разработками земель. Цикл рекультивации имеет два этапа: горнотехническая рекультивация и биологическая.
Основная задача горнотехнической рекультивации — создание благоприятных условий для освоения нарушенных земель (формирование рельефа местности, покрытие поверхности потенциально плодородными породами, устройство дренажа и др.).
Биологическая рекультивация заключается в восстановлении плодородия нарушенных земель, растительного покрова и возобновлении фауны.
Н. Н, Мельников^ Отвалообразование шагающими драглайнами на карьерах. М., Недра, 1967.
329
7.7.2. СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОССТАНОВЛЕННЫХ ПЛОЩАДЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ ОТВАЛА
Таблица 7.23
Вид восстанавливаемой поверхности Характер отвалов Определяющие факторы Вероятные способы использования площади
Система гребней на Внутренние отвалы при систе- Маломощные залежи с пологим Поверхность используется
отвале мах разработки с перевалкой вскрышных пород падением. Мощность вскрыши малая и средняя для сельского хозяйства и на* саждения лесов. Если гребни не требуют планировки и благоприятны для развития корневой системы, их засевают травами и используют под пастбища. Впадины используют для создания водоемов
Плато Внутренние отвалы при транспортной системе разработки Внешние одноярусные отвалы Залежи с пологим падением. Мощность вскрыши большая Глубинные залежи с наклонным и крутым падением или сложным залеганием. Складируемые породы устойчивы. Площадь отвального отвода достаточна Для сельскохозяйственных и лесных угодий То же
Террасы Внешние многоярусные отвалы Залежи те же. Складируемые породы малоустойчивы. Равнинная местность ограниченной площади или косогор Для посадок кустарника, включая ягодники и леса. Для травосеяния
Одиночные гребни отвалов Отвалы при проведении траншей внешнего заложения по бестранспортной системе Узкие глубинные залежи с вскрышей малой и средней мощности. Проведение внешних траншей по бестранспортной системе То же
Выемка Выработанное пространство карьеров Узкие глубинные залежи с вскрышей малой и средней мощности. Пространство, не заполненное внутренними отвалами. Глубина залежи с наклонным и крутым падением или сложным залеганием. Залежи поверхностного типа с вскрышей весьма малой мощности Насаждение кустарников, образование водоемов
7.7.3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЛЬЕФУ ПОВЕРХНОСТИ
Таблица 7.24
Рациональные параметры внешних отвалов (по данным НИИОГРа)
Параметры отвала Объем отвала, млн. м3
50 | 100 | 150 | 200 250 300 350
Длина £0, м 1500 1700 1800 1900 2000 2100 2200
Ширина Во, м 1520 2260 2780 зюо 3480 3760 * 4000
Высота Яо, м 22 26 30 34 36 38 40
Lq : Во 1 0,75 0,65 0,61 0,58 0,56 0,55
Для лесохозяйственного использования отвалу должна придаваться сплошная ровная поверхность с продольным уклоном до 10°, поперечным — до 4°; ширина земельных полос (или террас) — не менее 10 м.
Откосы отвала, подлежащие хозяйственному использованию, должны выпо-лаживаться до угла, соответствующего условиям использования.
При сплошной форме откоса ам>ао^аб, где ам—предельный подъем, преодолеваемый применяемым оборудованием, а0 — угол выполаживания откоса, аб — предельный угол откоса по условиям приживаемости растений. При этом должно быть соблюдено условие ао^ау, где ау— угол длительной устойчивости откоса отвала.
При террасной форме откоса aT>a0^ay, где ат — угол, соответствующий минимально допустимой по условиям использования ширине террасы.
7.7.4. ФАКТИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ УГЛА ВЫПОЛАЖИВАНИЯ
ОТКОСА ОТВАЛА, ГРАДУС
Страна
СССР: при сплошной форме откоса....................11—28
при террасной форме откоса . . . . . 30—35
ЧССР: для глинистых пород .......................,18—19
для песчаных пород......................15—<16
для садоводства.........................11
ГДР..........................................18-19
Параметры террас: высота — не более 5 м; поперечный уклон в сторону вышерасположенной террасы — не более 1J5—<2°.
7.75. ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ
ДЛЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКОГО ЭТАПА РЕКУЛЬТИВАЦИИ
Драглайн ЭШ-10/60 Мехлопата Э-2005 . . .
Скрепер Д-5,11 . . . .
Погрузчик Д-543 . . .
Автогрейдер Д-598 . . .
Бульдозер Д-572 . . . .
Автосамосвал КрАЗ-256Б
Условия применения
Планировка отвалов, выполаживание откосов, селективное отвалообразование
Планировка отвалов, снятие, складирование и погрузка почв и грунтов
Послойная разработка почв, транспортирование грунтов, строительство дорог, траншей, котлованов Погрузка почв и сыпучих материалов, транспортирование и укладка в штабеля
Планировка поверхности отвалов, строительство дорог и устройство земляных насыпей, засыпка впадин Формирование откосов, выравнивание поверхности отвалов
Перевозка почв и почвообразующих грунтов с погрузкой их экскаваторами и погрузчиками
331
7.7.6 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА РЕКУЛЬТИВАЦИЮ
ОТРАБОТАННОЙ ПЛОЩАДИ
Может производиться по формуле, предлагаемой В. Д. Горловым и А. Е. Токаревым:
Gp = (Ci + С2 + С3 4- С4 + Сб), руб/га, (7.24)
где Ci — затраты на планировку поверхности отвалов и выполаживание откосов; С2 и Cg — затраты на селективную выемку и покрытие спланированных отвалов
7.10. Графики аависимости суммарных (а) и удельных (б) приведенных затрат иа рекультивацию отвалов от расстояния транспортирования при различных структурах комплексной механизации (сплошные линии — прямоточная схема; пунктирные линии — схема с почвенным складом):
1. 2 —скрепер Д-511 в комплекте соответственно с рыхлителем Д-515А и бульдозером Д-275А; 3, 4 —скрепер Д-392 соответственно с рыхлителем Д-515А и бульдозером Д-275А; 5 — автосамосвал КрАЗ-256Б с экскаватором Э-2503 и бульдозерами Д-572 и Д-275А; б — автосамосвал КраЗ-256Б с погрузчиком Д-543 и бульдозерами Д-572 и Д-275А; 7 — автосамосвал БелАЗ-540 с экскаватором ЭКГ-4,6Б и бульдозерами Д-572 и Д-275А; 8 — бульдозер Д-572 в комплекте с бульдозером Д-275
потенциально плодородными породами и почвами; С4 — затраты на химическую обработку пород (при отсутствии селективной выемки пород и наличии бесплодных или токсических пород в верхней части отвалов); С5 — затраты на инженерномелиоративное и гидрогеологическое обеспечение восстанавливаемых площадей.
Размер суммарных приведенных затрат на оборудование для комплексной механизации работ по этапу горнотехнической рекультивации определяется по формуле, выведенной НИИОГРом:
Зп = 2 {*» [(ijr + PlK4t + р«“ч'Киг)лгп 4- , руб., (7.25)
где Ni — число единиц оборудования (по процессам) для выполнения единицы годового объема работ; Р*', Р^4 —затраты соответственно постоянные, годовые и переменные на календарный час и 1 машино-час для оборудования Аго типа, руб.; А<— число дней работы в году оборудования Аго типа; п—число смен работы оборудования в сутки; t — продолжительность смены; ч; кИг — коэффициент использования рабочего времени; Е — нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных затрат; Ct — затраты на приобретение, доставку и монтаж оборудования Аго типа, руб..
На рис. 7Д0 приведены графики суммарных и удельных затрат на рекультивацию отвалов в зависимости от расстояния транспортирования и применяемого оборудования.
7.7.7. ФАКТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ НА ЭТАП
ГОРНОТЕХНИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПО НЕКОТОРЫМ ПРЕДПРИЯТИЯМ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, тыс. руб/га
Башкируголь...............................3,0
Востсибуголь................... 5,0
Дальвостуголь . 1,03
Кемеровоуголь . . ....... 7,82
Тулауголь.................................13„3
Красноярскуголь.............................7,33
Вахрушевуголь.............................6,0
7.7.8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТВАЛОВ НА ОРДЖОНИКИДЗЕВСКОМ ГОКе (по М. В. Васильеву и Е. П. Дороненко)
Годовая производительность участка рекультивации:
по площади, га........................... 48
по объему горной массы, тьэс. м3. . . .2120
в том числе:
укладка потенциально-плодородного слоя, тыс. м3................................1920
укладка чернозема,, тыс. м*...............200
Общий объем горнотехнической рекультивации: по площади, га...........................1531
по объему горной массы, тыс. м3 . . . .6124
Срок существования участка, лет .... 36
Число рабочих дней в году:
при укладке потенциально-плодородного слоя (при трехсменной работе по 8 ч) 25®
при укладке чернозема (при двухсменной
работе по 8 ч).......175
Среднесписочное число трудящихся участка
рекультивации, чел. ....... 20
Себестоимость рекультивации 1 га, руб.:
горнотехнической........................ 10 892
с учетом биологической рекультивации 10 956 Срок окупаемости затрат на рекультивацию,
.лет . .. ................... . . . . 2,3
Раздел 8
МЕХАНИЗАЦИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ
Глава 8.1
МЕХАНИЗАЦИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
8.1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Применение на открытых разработках простейших ВВ типа игданита и гранулированных ВВ кроме технических и экономических преимуществ создало возможность механизации заряжания скважин.
Механизация взрывных работ снижает трудоемкость заряжания и забойки скважин, улучшает качество забойки, обеспечивает повышение производительности труда и сокращает время на подготовку блока к взрыву, а при пневмозарядке обеспечивает также большую плотность ВВ в скважине (1,0—1,25 г/см3)»
8.1.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИГДАНИТА НА СТАЦИОНАРНЫХ УСТАНОВКАХ
Достоинства:
высокая производительность труда;
возможность применения в качестве транспортно-зарядной машины любого автосамосвала с незначительным переоборудованием заднего борта.
Г1'
8.1. Схема комплекса сооружения со стационарной смесительной установкой ССУН-IV:
/ — склад для хранения селитры; 2 — узкоколейный путь; 3 — тележка для транснортирования селитры до дробильной установки; 4 — дробилка; 5 — приемный бункер; 6 — вентилятор; 7 — патрубок с секторным затвором; 8 — вибратор; 9 — смесительная камера; 10 — насадка; 11 — резервуар для дизельного топлива; 12 — трубопровод для дизельного топлива; 13 — дозирующий бачок; 14 — шестеренчатый насос; 15 — кузов транспортно-зарядной машины
—
'1H-I
334
Стационарная смесительная установка ССУН-IV (рис. 8.1), разработанная НИГ1ЧИ, располагается за пределами карьера при складе для хранения аммиачной селитры.
Аммиачная селитра транспортируется со склада к дробилке для рыхления слежавшихся кусков,, откуда через бункер поступает в смесительную камеру, где равномерно опрыскивается дизельным топливом в необходимой пропорции.
Готовая взрывчатая смесь самотеком поступает в кузов, стоящий под смесительной камерой транспортно-зарядной машины. Время изготовления 6 т игданита и загрузки его в машину 10—15 мин.
Транспортно-зарядная машина ТЗМ-1у (рис. 8.2) представляет собой переоборудованный автосамосвал МАЗ-205 с увеличенной емкостью кузова. К заднему борту машины шарнирно прикреплена воронка-дозатор, через которую производится засыпка игданита в скважину.
8.2. Транспортно-зарядная машина ТЗМ-1у:
а — общий вид; б—съемный задний борт; 1 — увеличенный по высоте кузов машины; 2 —течка; 3—секторный затвор; 4 — воронка-дозатор; 5 — выхлопная труба с глуши» телем
Техническая характеристика стандартной смесительной
установки ССУН-IV
Вместимость бункера, т................. 6
Производительность дробилки, т/ч . 10
Насос:
тип . ............................ III-100
производительность, л/мин .... 100
максимальное давление, кгс/см2 ♦ 13
Техническая характеристика транспортно-
зарядной машины ТЗМ-1у
Вместимость} кузова, т . 6
дозатора, кг................................ 160
Время заряжания скважины игданитом в количестве 250—400 кг, мин .... 2—2,2
'Суммарная продолжительность процессов от заполнения бункера установки селитрой до заряжания скважин игданитом общей
массой 6 т, примерно ч! 1-й цикл............................. 2
5-й и последующие циклы . « . • 1
33*
По опыту Каджаранского и Аратского карьеров (Армянская ССР), время на подготовку и производство массового взрыва игданитом, изготовленном на стационарной установке, на 40% меньше, чем при обычном способе работы с использованием порошкообразного аммонита № 6.
8.1.3. МЕХАНИЗАЦИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИГДАНИТА В КАРЬЕРЕ
И ЗАРЯЖАНИЕ СКВАЖИН
Машина МЗС-.1М (рис. 8.3),, предназначенная для изготовления игданита непосредственно в забое и для заряжания скважин, представляет собой самоходный агрегат на базе автомашины МАЗ-509П. На раме, установленной на шасси автомобиля МАЗ-509П, смонтированы бункер, компрессор, шлаковый питатель»
8.3. Машина для заряжания скважин МЗС-1М:
/•—установка глушителя и системы обогрева; 2 —рама; <3 —установка привода: 4— шнек* дозатор; 5 — смесительная воронка; 6 — гидравлическая система смесителя; 7 — бункер; 8 — гидравлическая система крана
система опрыскивания селитры соляровым маслом, автомобильный гидрокрав типа 4030, смесительная камера и загрузочная воронка.
Смешивание компонентов производится опрыскиванием проходящей через смесительное устройство струи селитры соляровым маслом, поступающим через форсунки в смесительную камеру под давлением. Дозировку горючей добавки обеспечивает гидравлический золотниковый регулятор.
Техническая характеристика машины МЗС-1М
Производительность при непрерывной
работе, т/ч..................... 4
Вместимость, м8; бункера ..................................... 5
контейнера . 0„5
Грузоподъемность гидрокрана, кг . . 500
Производительность компрессора, м3/мин 3
Рабочий орган............................... Шнек
Диаметр заряжаемых скважин, мм . . 100—250
Глубина скважин, м........................... До 25
Угол отклонения скважин от вертикали, градус ...................................... До 30
Основные размеры машины,, мм: длина .................................... 6640
ширина................................... 2708
высота . . ...... 3310
Масса, кг ... 13270
336
Универсальная пневмозарядная машина СУЗН-5А, изготовляемая Карпинским машиностроительным заводом (рис. 8.4), предназначена для заряжания сухих и обводненных скважин различными гранулированными ВВ заводского изготов»
8.4. Универсальная пневмозарядная машина СУЗН-5А:
I*-корыто; 2—бункер; <3— бак водяной; 4 — счетчик; 5 — пульт управления; 6 — рама; 7 — питатель лопастный; 8 — шланг.
ления, а также для приготовления в процессе заряжания скважин взрывчатых смесей — игданита и водонаполненных смесей. ВВ из бункера машины подается в питатель, откуда сжатым воздухом по гибкому шлангу транспортируется в скважину.
Техническая характеристика машины СУЗН-5А
Вместимость, м31 бункера ....... 8
бака для воды............................. 0,5
бака для дизельного топлива 0,3
Производительность машины, т/ч 10,5
Основные размеры машины, мм: длина . . ........................ 7855
ширина................................... 2640
высота .................................. 3015
Привод питающих органов (компрессор, маслонасосы).................От двигателя
через коробку отбора мощности
Привод шнека и питателя .... Индивидуальный
Питатель: вместимость, л..... . 25
частота вращения ротора, об/мин .15
масса машины, кг: полная................................... 23 327
незаправленной ..... 13800
Наибольший размер гранул или кусков ВВ, мм ...... . 5
Скорость заряжания скважин и производительность труда взрывников при механизированном способе заряжания в два-три раза выше, чем при немеханизированном.
22 Заказ № 1913 337
Техническая характеристика машины для заряжания вертикальных скважин МЗ-4
Диаметр заряжаемой скважины, мм 200 й более
Производительность максимальная, кг/мин ........ 450
Грузоподъемность по ВВ, т . 25—27
Вместимость бункера, м3 . . . . 26,6
Основные размеры машины, мм: длина....................... 7360
ширина................... 3480
высота без груза......... 4300
Масса машины (без груза), кг . . 24 360
Техническая характеристика машины для заряжания скважин МЗ-ЗВ
Диаметр заряжаемой скважины, мм 160 и более
Дальность транспортирования ВВ по шлангу, м..................................... 25
Техническая производительность, кг/мин...................................... 300
Грузоподъемность по ВВ, т . 10—;12
Вместимость, м3:
бункеров для твердых компонентов ........................................ 5
цистерны для раствора окислителя ....................................... 4
смесительной камеры .... 0,47
Масса машины, т ..... 13,4—13,8
8.1.4. МАШИНЫ ДЛЯ ЗАБОЙКИ СКВАЖИН
Забоечные машины (машины-контейнеры) доставляют забоечный материал к скважинам и осуществляют их забойку.
Машина ЗС-1Б представляет собой самоходный агрегат, смонтированный на базе автомашины МАЗ-509П. Загрузка бункера осуществляется грейфером гидравлического крана, установленного на шасси машины. Забойка скважины производится через воронку, укрепленную на корпусе течки. Вибрация и обогрев стенок бункера осуществляются выхлопными газами.
Забоечным материалом служат песок, мелкий щебень, отходы рудообогатительного производства плотностью до 2 т/м3.
Самоходная установка СУЗН-1В смонтирована на шасси автомобиля МАЗ-5ОЗБ и состоит из бункера, узла отбора мощности, продольного шнека, устройства для регулирования загрузки шнека, рыхлителя и подвижного разгрузочного лотка. Забоечный материал подается шнеком к разгрузочной течке и по подвижному лотку самотеком поступает в скважину.
Техническая характеристика машины ЗС-1Б
Диаметр заряжаемых скважин, мм 100 и более
Глубина скважин, м................До 25
Вместимость бункера, м3 . . . . -5
Производительность , м3/ч .... 8,4—27,4
Рабочий орган.....................Скребковый
конвейер ши ной 500 мм
Время загрузки бункера забоечным материалом, мин...................15—21
Время на забойку одной скважины, мин ....... 1
338
Время на забойку одной скважины с учетом маневров и загрузки бункера, мин 2
Масса машины, кг:
с забоечным материалом . , . 14 200
без забоечного материала ... 9 770
Техническая характеристика машины СУЗН-1В
Угол наклона скважины, градус . .. 60—90
Грузоподъемность, т...............6
Вместимость бункера, м3 . . . . 4,3
Производительность,, т/ч .... 90
Рабочий орган.....................Шнек
Среднее время забойки скважин, (с учетом вспомогательных операций), мин.........................1—1,5
Основные размеры, мм: длина........................... 6050
ширина.........................2,500
высота......................... 2620
Масса без нагрузки, кг ... . 6905
Применение установки позволяет полностью механизировать трудоемкие 1 тяжелые работы по забойке, сократить время заряжания, улучшить условия тру да и организацию производства. Производительность труда взрывников на забоеч ных работах увеличивается в 2,5—3 раза.'
Техническая характеристика забоечной машины ЗС-2
Диаметр заряжаемых скважин, мм 190 и более Техническая производительность,
кг/мин .........................1700
Грузоподъемность, т . '. . . . И
Вместимость бункера, м3 .... 8
Ширина пластин конвейера, мм . . 1200
Основные размеры, мм:
длина......................... 7685
ширина..................... . 2640
высота..................... 2870
База ................., КрАЗ-256Б
Техническая характеристика зарядно-смесительного комплекса для приготовления водонаполненных В В типа ифзанита и заряжания ими скважин
Нагревательно-смесительная установка НСУ-1
Производительность, т/ч . . ♦
Вместимость баков, м3:
для раствора ...........
для воды . .....
Способ нагрева .
Диаметр ротора, м...........
Частота вращения ротора, об/мин
Мощность электродвигателя, кВт
2
5,5
1,4
Аэродинамический
1,2
1460
160
22*
339
Смесительно-зарядная машина МЗ-ЗВ:
Грузоподъемность по В'В, т . . . 10
Производительность заряжания,
кг/мин ........ До 3,00
Вместимость, м8:
бункера для твердых компонентов 5
цистерны для раствора АС . . 4
смесительные камеры .... 0,47
Давление сжатого воздуха, кгс/см2 До 0,5 Зарядный шланг:
длина, м . .................25
диаметр, мм.................50
Основные размеры, мм:
длина . ....... 8500
ширина ........ 2600
высота . ... . • . 3160
Глава 8.2
МЕХАНИЗАЦИЯ СБОРКИ РЕЛЬСОВЫХ ЗВЕНЬЕВ, УКЛАДКИ И ПЕРЕУКЛАДКИ ИХ НА УСТУПАХ И ОТВАЛАХ
8.2.1. СОСТАВ РАБОТ
il. На современных карьерах механизация путевых работ при железнодорож* ном транспорте осуществляется следующим образом;
а) на специальных базах с применением механизмов и козловых кранов про* изводятся сборка и ремонт рельсовых звеньев и их погрузка на железнодорожные платформы;
б) рельсовые звенья на платформах доставляются на уступы и отвалы; укладка пути на подготовленное земляное полотно производится путеукладочными машинами или кранами;
в) развозка щебня для балластного слоя производится по уложенному железнодорожному пути в специальных вагонах-дозаторах,, подбивка щебня под шпалы — шпалоподбивочными машинами;
г) для окончательной отделки пути применяется электрифицированный инструмент.
2. Передвижка пути производится путепередвижными машинами цикличного «или непрерывного действия.
3. Переноска железнодорожных звеньев на новую трассу производится путеукладочными кранами или специальными машинами,, изготовленными на базе гусеничных тракторов.
4. Очистка кюветов производится отвальными плугами или специальными машинами, очистка пути от снега — снегоуборочными машинами.
$.2.2. КОМПЛЕКТ ОСНОВНЫХ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
ДЛЯ ЗВЕНОСБОРОЧНОЙ БАЗЫ КАРЬЕРА
Назначение базы — комплексная механизация сборки, разборки и ремонта ^рельсовых звеньев длиной 12,5 и 25 м, а также стрелочных переводов.
Производительность по сборке» сменная 0,3 км и годовая (при работе 250 смен в году) 75 км. Обслуживающий персонал — 7—8 человек.
340
Состав звеносборочной базы
А. Сборка звеньев
I, Шпалосверлильная эстакада: масса эстакады, кг....................... 6230
число одновременно обрабатываемых на эстакаде шпал типа I—IV .................1
длина, м . ......................... 6,27
ширина, м............................3,16
высота, м......................... 3,82
II. Сборочный подвижной стенд: масса, кг................................3,765
длина, м . ....................30,7
ширина, м............................2.02
высота, м ............0,9
скорость передвижения стенда, м/мин: рабочего хода . ..............2.,54
холостого хода....................30,7
управление стенда.................Рычажное
III. Пресс-тележка: масса, кг. . ........ » .2750 число одновременно прессуемых костылей 8 или 10 длина, м . , ............................2,6
ширина, м........................ 0,19
высота, м . ......... 1,63
IV. Козловые краны (ККС-10, КДКК-7,5/10 и др.), траверсы для рельсов и звеньев
V. Вспомогательное оборудование, шуруповерты, электрорельсорез-ные станки РМ-2, электропневмэтические костылезабивщики ЭПК-2 и ЭПК-3, электросверлильные станки ,1024-В, электросверлилки по дереву, электромагниты подъемные и другой инструмент
Б. Разборка и ремонт звеньев
VI. Машина для расшивки старогодних звеньев и электрокостыле-выдергиватели КВД-Д
VIL Рельсоправильный пресс и другие механизмы
В. Сборка и перевозка стрелочных переводов
VIII. Трехниточный стенд длиной 37,5 м для сборки блоков переводов, производительность при 6 рабочих—один перевод в смену
Вспомогательное оборудование: автодрезина АГМУ или ДЛК, электропила н др. Платформы с кассетами конструкции ЦНИИС — для перевозки блоков стрелочного перевода.
6.2.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАШИН, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА РЕЛЬСОСБОРОЧНЫХ БАЗАХ И НА ПУТЕВЫХ РАБОТАХ
Универсальные двухконсольные козловые краны
Предназначены для перегрузки грузов на рельсосборочных базах, оснащены крюком, грейфером,, захватом для леса и электромагнитом. Кран имеет массивный мост коробчатого сечения, покоящийся на однокатковых опорах. Для подъема и перемещения груза использована крановая тележка мостового крана.
341
Техническая характеристика козловых кранов
КДКК-ДО,, КПБ-10 ККС-10 КПБ-5
Грузоподъемность, т:* при тяжелом режиме работы (ПВ = 40%) 7,5
при среднем режиме работ (ПВ= 25 %) . . 10 10 5
Скорость рабочая, м/мин: подъема груза . 10 20 8
передвижения тележки 38 40 20(30)’
передвижения крана 90 36 50—60
Установленная мощность электродвигателей рабочих механизмов, кВт . 54,2 42 23,2
Максимальное давление на ходовое колесо, тс . 200 200 125
Масса без монтажной оснастки и сменного оборудования, т Высота подъема, м . 36,6 46 18,5 .
8,65 10 7,4
Тип подвода тока к крану Контактный Кабельный Кабельный,
Пролет, м . . . . . )16 32-20 контактный 11,3
Рабочий вылет консоли, м 4„2> 9 и 8 4,2
Полезная рабочая длина, м 24,4 49-37 19,7
Длина моста, м . . . < 29 55,7 21,9
Основные размеры, м: высота ..... И.,.6 14,7 10,8
база ...... 7,0 15,2 6,0
ширина 9,1 17,8 9,9
Рельсорезный станок РМ-2 (рис. 8.5)
8.5. Рельсорезный станок РМ-2:
/ — рейка; 2 — груз; 3 — бак; 4 —стойка; 5 — направляющая; 6 — поводок; 7 —вилка; S—кривошип; Р—шатун; 10 — ролик; // — скоба зажимная; /2 — винт; 13 — пильная рама
Предназначен для обрезки концов рельсов всех типов до Р-65 включительно при ремонтных работах.
342
Техническая характеристика станка РМ-2
Электродвигатель: тип.....................♦ * » Асинхронный трех-
фазный с короткозамкнутым рото-
ром
мощность, кВт............. 1
напряжение, В...................... 220
Номинальный коэффициент мощности ................................ 0,79
Режим работы ...... Повторно-кратковременный (ПВ = 80 %)
Частота вращения, об/мин . . . 1410
Ножовочное полотно . . . » 40 X 400 X4
Ход ножовочного полотна, мм . . 2,17
Число двойных ходов ножовочного полотна................. 44
Время резания рельсов, мин:
Р-43............... 8
Р-50.............. 10
Р-65............. 17
Основные размеры, мм:
длина ....... 1658
ширина ....... 527
высота............. , ' 480
Масса станка (с двумя грузами), кг ........ . НО
Рельсосверлильный станок 1024-Б
Предназначен для сверления отверстий под стыковые болты в шейках рельсов всех типов до Р-65 включительно.
Техническая характеристика станка 1024-Б
Электродвигатель: тип.......................... . Асинхронный трех-
фазный с короткозамкнутым рото-
ром
мощность, кВт 4 . . * 0,75
Напряжение, В . . 220
Частота вращения, об/мин . . . 2800
Частота вращения шпинделя (сверла) в минуту.................... 93
Время сверления отверстия в рель-
се Р-50 сверлом диаметром
3il мм, мин ...... 2
Основные размеры, мм:
длина ....... 1102
ширина.................... 252
высота............. , 302
Масса станка, кг .... • 37
Техническая характеристика костылезабивщика ЭПК-3
Мощность электродвигателя, кВт 0,6
Напряжение, В.............. 220
Частота вращения, об/мин . . . 2800
Число ударов бойка в минуту . . 1100
343
Энергия удара бойка, кгс*м .
Время забивки костыля в сосновую шпалу, с....................
Переход на холостой ход .
Основные размеры, мм: длина .........................
ширина ....................
высота . .............
Масса (без кабеля и кабельной вилки), кг.....................
2,2
Не более 5 Автоматический
917
415
240
24
Электрический костылевыдергиватель КВД-1
Предназначен для выдергивания костылей из шпал при ремонте и текущем содержании железнодорожного пути.
Техническая характеристика КВД-1
Электродвигатель: тип................................Асинхронный с ко-
роткозамкнутым ротором закрытого исполнения
мощность, кВт ..... 0,4
Частота вращения, об/мин . . . 2800
Насос механизма...................Масляный, одно-
плунжерный, диаметром 12 мм, ход 9 мм
Расчетное усилие выдергивания
костыля, кгс . ..... 5000
Время на выдергивание костыля
из шпал при длине 160 мм, с Не более 5
Основные размеры, мм: высота минимальная . . . 795
длина ....... 282
ширина............ 485
Масса (без кабеля и вилки), кг 24
Грузовая дрезина типа ДГК-у
Предназначена для перевозки грузов и доставки рабочих к месту производства ремонтно-путевых работ. Может быть использована для погрузочно-разгрузочных работ и для питания электроэнергией приводов путевых машин и механизмов.
Техническая характеристика ДГК-у
Сцепной вес, тс.................................32
Скорость конструктивная, км/ч: на поездном режиме ..........................85
на маневровом режиме.........................40
Мощность дизеля У1Д6-250, кВт...............162
Мощность генератора переменного тока, кВт 50 Грузоподъемность крана' (предельная на вылете
3 м), т . . ...............................3,5
Скорость: подъема груза, м/мин........................7,7
передвижения тележки, м/мин ..... 12,7
поворота крана, об/мин......................0,8
Запас топлива, л .' . -........................1000
344
Кюветокопатель и канавокопатель
Предназначены для рытья кюветов и канав полного профиля за один про* ход машины в немерзлых грунтах I—III категорий, не содержащих твердых вклю* чений (валунов, булыжников и т. д.), с заложением откосов 1 :1 или 1 11,5.
Техническая характеристика канавокопателей
Д-267А КОР-500.
Тип канавокопателя .... Прицепной^ плужный' Навесной^ плужный
Производительность, м/ч . . . Ширина канавы по дну, мм . • До 1500 1020
600, 800 1000 600
Глубина выемки, мм ... . До 1200 500
азмеры в транспортном положении, мм:
длина . ж ж ж 7400 6500
ширина . ... ж Ж 3000 3040
высота . - < 2600 3050
Масса, кг . 3642 2840
Тягач . . • • Два трактора Трактор Т-100
Техническая характеристика путеукладочного поезда
Число железнодорожных платформ . . 5—6,
из них оборудованных тяговыми лебедками ..................................... 2
Грузоподъемность,, т....................... 60
Вместимость платформы (число рельсовых звеньев длиной 12,5 м), шт. . . 8
Высота платформы с пакетом звеньев, м 4,2
Мощность двигателей тяговой лебедки, кВт........................................ 10
Тяговое усилие лебедки, тс ... . 3
Скорость перемещения пакетов звеньев по составу с роликовыми транспортерами, м/с.............................. 0,95
Источник питания электродвигателей лебедок ................................... От крана
Техническая характеристика укладочного крана ПКПТ-12,5/9
Число звеньев в пакете ..... 5
Длина звена, м.......................... 12,5
Грузоподъемность крана,, т . . . . 9
Грузоподъемность платформы,, т . 60
Вылет стрелы, мм:
в транспортном положении . . . 770
в рабочем........................... 9770;
Угол поворота выдвинутой стрелы в обе
стороны от оси пути, градус ... 18
Максимальная скорость движения, км/ч 60
Часовая производительность, м . 350
345
Укладочный кран УК-25/9 (рис. 8.6)
Предназначен для укладки в путь рельсовых звеньев длиной 25 м с деревянными шпалами.
8.6. Путеукладчик УК-25/9:
а — конструктивная схема; / — грузовой блок; 2 — крановая тележка; 3,4 — концевые блоки канатов грузоподъемной и тяговой лебедок; 5 — рама крановой тележки; 6 — грузоподъемная лебедка; 7 — пульт управления; 8 — тяговая лебедка; 9 — ограничитель грузоподъемности? 10 —ферма; // — портальная рама; 12 — гидравлические цилиндры подъема фермы; 13^ стойка; 14—кабина управления платформой; /5 — силовая установка; 16— лебедка для перетяжки пакетов; /7 — рама; 18 — трехосная тележка; б — схема работы
Техническая характеристика УК-25/9
Производительность, м/ч ..... До Ч 200, Грузоподъемность платформы, т . 40
Скорость передвижения крана, км/ч:
в рабочем положении .... До 5
в транспортном положении ... До 70
Мощность двигателя 1Д6, кВт . . . 110,4
Мощность генератора ПН-750,, кВт . . 100
Максимальная грузоподъемность крана, т 9
Сила тяги при трогании с места,, тс . . 10
Грузоподъемность крановых тележек, т:
передней.......................... 5,12
задней ......... 2,88
346
Тяговое усилие на канате тяговой лебед-
ки, кгс ........ . 1200
Скорость перемещения пакета, м/с . . 1,5
Конструктивная масса крана, т . . . 63,5
Вписывание в габарит IB в кривых ра-
диусом, м:
в транспортном положении ... 180
в рабочем положении .... 300
Путеукладчик конструкции инж. Платова
Предназначен для укладки пути отдельными звеньями длиной 12,5 м с деревянными шпалами.
Техническая характеристика путеукладчика
Производительность, м/ч.................. 1250
Число звеньев в пакете ..... До 10 Грузоподъемность платформы, т . 32
Вылет стрелы от торца платформы, м 8,6 Мощность двигателя 1Д6, кВт . 110
Мощность генератора ПН-750,, кВт . . 100
Грузоподъемность грузовой лебедки, т 3,5—4
Скорость подъема груза, м/с .... 0,2
Тяговое усилие на канате, кгс:
грузоподъемной лебедки .... До 2000 тяговой лебедки.......................... 400
Скорость, предельной крановой тележ-
ки, м/с................................... 1
Конструктивная масса крана, т . . . 48
Высота в рабочем положении; мм . . До 7055
Двухконсольный тракторный путеукладчик
Предназначен для укладки железнодорожного пути звеньями длиной 12,5 м и массой до 4,3 т или отдельными рельсами, а также для разборки пути. В транспортном положении двухконсольный тракторный путеукладчик может перемещаться как по рельсовому пути, так и по грунтовой дороге.
Техническая характеристика двухконсольного путеукладчика
Производительность, км/смену . .............. 1,6
Скорость движения, км/ч:
рабочая...................................... 2,25
транспортная....................................3,6—9,65
Скорость подъема звена, м/с........................... 0,188
Скорость перемещения звена вдоль стрелы, м/с . . 0,9
Основные размеры, мм:
в рабочем положении: длина............................................ 26 500
высота........................................ 5 205
ширина........................................ 3 150
в транспортном положении: длина............................................ 16 345
высота........................................ 3 430
ширина........................................ 3 150
Мощность генератора постоянного тока, кВт ... 27
Масса путеукладчика, т................................. 24,5
347
Хоппер-дозатор ЦНИИ-ДВЗ (рис. 8.7)
Предназначен для перевозки, механизированной разгрузки, дозировки и раз-равнивания балласта на путевой решетке.
8.7. Хопперы-дозаторы ЦНИИ-ДВЗ
Техническая характеристика ЦНИИ-ДВЗ
Вместимость кузова, м3з без шапки.............................
с шапкой . - . •..............
Грузоподъемность, т ..... .
Масса тары, т ........................
Габарит........................... .
Высота от головки рельса, м . . . .
Длина по осям автосцепки, м
База по центрам тележек, м .
Дозировка балласта при разгрузке, м3/км:
на всю ширину балластной призмы по сторонам пути . на середину . на междупутье . . . на обочину
Число разгрузочных окон?
бункера ..... дозатора .... Число вагонов в составе ,
32,4
40
60
23
I—I
3,17
10,87
6,65
1500—130 950-80 550-50 350—40 600—40
.20
2
4 один вагон
и для бригады Число одновременно выгружаемых вагонов ..........
Скорость движения при разгрузке, км/ч
1—2
3—5
Выправочно-подбивочная машина путевого комплекса К-2К (рис. 8.8)
Предназначена для разравнивания балласта по путевой решетке, подъема н рихтовки пути, а также для подбивки балласта под шпалами.
348
3,8. Выправочнр-прдбивочная машина путевого комплекса К-2К
Техническая характеристика К-2 К
База машины , . Бульдозер Д-49,2 с
Тип трактора задней навесной гидравлической системой • Т-100МГП
Номинальная мощность трактора,
кВт ... 80
Усилие, кгс: 17000
подъема пути .
сдвига пути 5000
Максимальная высота подъема
пути, мм 300
Максимальная величина сдвига
путц, мм . । „ . . . » 200
Скорость, мм/с: 50
' подъема пути .....
сдвига пути ...... 30-50
Масса навесного оборудования
(подбивки и выправки), кг . 4500
Основные размеры, мм: 6700
длина
ширина ....... 3030
высота 2885
Масса бульдозера, кг ... . 13 550
Масса выправочно-подбивочной 20 000
машины, кг Производительность по подбивке
100
и рихтовке шпал, м/ч » . .
Шпалоподбивочная машина ШПМА-4К на рельсовом ходу с автоматическим управлением
Предназначена для уплотнения балласта под шпалами.
Техническая характеристика ШПМА-4К
Колея, мм.................................. 1524
База машины, мм............................ 2750
Скорость передвижения при транспортировании, км/ч.................... До 40
Число осей.................................... 2
Число подбоек................................ 16
Двигатель: тип................................ Дизельный
СМД-14 мощность, кбт........................... 55,2
Производительность,, шпал/ч: в автоматическом режиме . . . 350—450
в ручном режиме....... 250—300
Основные размеры, мм: длина........................ 4600
ширина . 2520
высота от уровня головки рельса 2450
Масса, т 7,6
Техническая характеристика шпалоподбивочной машины ШПМ-02 (рис. 8.9)
Колея, мм . .............. 1524
База, мм....................... 2300
Производительность, шпал/ч . . 350—400
350
Число подбоек, одновременно работающих для подбивки одной шпалы..........................
Тормоз ............... ,
Управление кирками . . . .
Передача ......................
Скорость транспортного передвижения машины, км/ч ....
Скорость во время подбивки при движении машины от одной шпалы к другой, км/ч .
Двигатель: тип ........ мощность, кВт..................
частота вращения, об/мин
Основные размеры, мм: длина .........................
ширина ....................
высота от уровня головки рельса ....................
Масса машины, т................
Запас топлива, л ..............
16 Гидравлический Ручное' Механическая
До 35
Дизель У2Д6
88,3-1500
5435 2750
2648:
14,5
190
8.9« Шпалоподбивочная машина ШПМ-02:
I — рама; 2— ходовая часть; 3 — трансмиссия; 4 — винт; 5 — шпалоподбойки; 6—редуктор для сжатия и развития подбоек; 7 — приспособление для сдвижки машин с пути; 3-—воздушный компрессор; 9 — дизель
Электрошпалоподбойка ЭШП-6 вибрационного типа
Предназначена для сплошной и одиночной подбивки шпал и реконструкции железнодорожного пути.
Техническая характеристика ЭШП-6
Тип электродвигателя Асинхронный, трехфазный,
с короткозамкнутым рото-
ром
Мощность номинальная, кВт.............. 0,25
Напряжение, В . . . . 220
351
Частота вращения, об/мин ................
Основные размеры, ммз длина ...... ширина , , , • . высота ...............
Масса машины (без кабеля и кабельной вилки), кг ...............
Тип вибратора . . . ,
2800
980 180
600
Тип полотна ...........
Тип подвески рукоятки
Возмущающая сила дебаланса, кгс » , . .
24 Дебалансный ненаправленного действия с одним регулируемым дебалансом Жесткое двустороннее Жесткая рамка с резинометаллическими амортизаторами
250-290
Техническая характеристика полуавтоматического шпалоремонтного агрегата
Производительность, щпал/смену. . , 250—300
Общая длина поточной линии, м . . . 21„4
Установленная мощность электродвигателей, кВт............................ 66,2
Масса агрегата, т....................... 19
Число обслуживающих рабочих . 7
Техническая характеристика подъемно-рихтовочных машин
МПТС-1 ПРМ-1 (рис. 8.10)' ПРМ-Э
Колея, мм 1520 15201 1520
Мощность дизеля, кВт . 30 3)1 37
Высота подъема пути, мм . 400 300 400
Усилие подъема, тс . Величина сдвижки пути, мм: 34 20 34
при черновой рихтовке . 130 300 400
при чистой рихтовке . — il50
Усилие сдвижки, тс . Скорость движения, км/ч: 7,8 . 8 8
рабочая 3-5 3-5 3-5
транспортная .... 40 30 50
Контрольно-измерительные уст- — Устройство Оптический
ройства Привод рабочих органов . Мощность дополнительного ге-. УКВР. Гидравлический прибор ПРП
нератора, кВт Производительность, м/ч: 5 2,4 5
при подъеме пути . 300 320 250
при рихтовке пути . 300 300 300
Масса машины, т . 5,5 2,4 6
Универсальная многоцелевая ремонтная машина МСШУ-3 (рис. 8.11)
Предназначена для замены деревянных и железобетонных - шпал, подачи на путь балласта с обочин, черновой и чистовой подъемки и рихтовки пути, очистки габаритов пути, погрузочно-разгрузочных работ.
352
8.10. Подъемно-рихтовочная машина ПРМ-1
8.11. Универсальная путевая ремонтная машина МСШУ-3
Техническая характеристика МСШУ-3
Мощность дизеля, кВт .... 37
Высота подъема пути, мм . . . . 400
Подъемное усилие, тс . 280
Величина рихтовки пути, мм . . . 250
Усилие рихтовки,, тс....................... 80
Угол поворота стрелы, градус ... 180
Грузоподъемность крана при макси-
мальном вылете стрелы (3,7 м), т 0,5
Привод рабочих органов .... Гидравлический Мощность дополнительного генерато-
ра, кВт......................... 5
23 Заказ № 1913
353
Скорость движения, км/ч: рабочая................................ 2—5
транспортная .......................... 50
Часовая производительность, м: при подъемке пути .... 240
при рихтовке пути .... 310
при совместной подъемке и рихтовке пути................. 230
Часовая производительность на бал-ластировочных и земляных работах, м3......................................... 12
Часовая производительность при замене шпал . ....... До 30
Масса, т.................................. 7,2
8.2.4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАШИН
ДЛЯ ПЕРЕДВИЖКИ И ПЕРЕУКЛАДКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ
Техническая характеристика путепередвигателей колеи 1524 мм
ПУ-26 ПУ-30
Грузоподъемность, т . 26 30
Производительность за 7 ч, м Шаг передвижки рельсовой ко- 1050—1115Q <1200-1300
леи за один подъем, мм . 800 800
Скорость передвижки, км/ч Основные размеры, мм: 5—5,9 5
ширина 2470 2420
длина высота (при поднятой рей- 4280 4386
ке) ...... 2450 2750
Масса машины, кг . 4600 4900
Двигатель ...... ГАЗ-М-50 ГАЗ-51
Производительность путепередвигателя цикличного действия
- Тт1т\
Лм = —у1, м2,
(8.1)
где Дм—производительность машины в смену, м2; Т — время смены, мин; /=9-Н15 — расстояние между пунктами установки машины; т)=0,64-0,75 — коэффициент использования времени смены на передвижку железнодорожных путей; t — продолжительность полного цикла передвижки, включая переезды машины от одной точки к другой, обычно /=4 мин.
Производительность железнодорожных кранов по переукладке железнодорожных путей звеньями
e Та/т)
Лк = —Ма, (8.2)
где Дк — производительность крана в смену, м2; Т — время смены, мин; а — шаг передвижки, м; / — длина рельсовой решетки, м; q=0,64-0,7 — коэффициент использования времени смены на передвижку; / — продолжительность переноски одного звена, /=64-8 мин.
354
Таблица 8.1
Техническая характеристика кранов, используемых для путепереукладки
Показатели На рельсовом ходу На гусеничном ходу
КДЭ-251 КЖДЭ-4-25 Э-1258 Э-2058
Г рузоподъемная сила (максимальная), тс 25 25 20 60—12
Длина стрелы, м 15; 20; 25 15; 25 12,5; 20; 25; 30 15; 30; 40
Максимальный вылет стрелы, м 14 14 4—7,5 12—30
Скорость подъема груза, м/мин 5,3—17,6 10,2—18 14,4—21,6 12,3-30,6
Частота вращения крана, об/мин Скорость передвижения крана, км/ч: 1,5 1,5 4,33 4,1
своим ходом 8,3 — 1,34 1,79
в поезде 80 115 — —
Время на изменение вылета стрелы, с Силовая установка 51 Диз( >ЛЬ —
К-559 К-559 2ДБ(У2Д-6)
Мощность, кВт 85 85 88 202
Частота вращения двигателя, об/мин 1500 1500 1500 —
Длина платформы с автосцепкой, м 9,20 — — —
Общая масса крана в зависимости от длины стрелы, т 67,5—69 70,5* 40,84** 79—82
* При длине стрелы 15 м.
♦♦ С грейдерным оборудованием.
Тракторный путевой агрегат
Предназначен для передвижки рельсошпальной решетки, выправки пути по профилю и в плане, замены и установки шпал по эпюре, планировки трассы и отвалов при рекультивации, проведения и очистки кюветов, подачи балласта при текущем содержании путей и для погрузочно-разгрузочных работ.
Техническая характеристика путевого агрегата
Базовая машина................................ Трактор Т-100
Привод рабочих органов ................... Гидравлический
Максимальная высота подъема пути при передвижке, мм................................ 700
Скорость передвижки, км/ч................. До 8
Шаг передвижки,, м........................ 0,5—2,0
Производительность турнодозера, м2/ч ... До 5000
Максимальная высота подъема пути при замене шпал, мм............................... 500
23*
355
Производительность машины: на смене шпал, шт./ч........................ 30
на балластно-земляных работах, м3/ч . 13
Установка для питания электроинструмента: тип......................................... ЕС-81-6с
мощность, кВт.......................... 20
Техническая характеристика тракторных путепереукладчиков-планировщиков
Ширина колец, мм...............
Длина рельсового звена, м .
Базовый бульдозер...............
Мощность, кВт...................
Грузоподъемность, т
Высота подъема звена, м .
Управление рельсозахватным устройством .......................
Перемещение рельсозахватного устройства относительно трактора, мм:
вдоль оси пути..............
перпендикулярно к оси пути Масса, кг . ......
Часовая производительность при шаге переукладки до 40 м, м
ТПП-12,5-100 ТПП-11,2,5-180
750; 900; .1000 1435; .1520
12,5 12,5
Д-493А Д-804ПГ
74 1331
6 8
1,2 1,4
Дистанционное от гидросистемы бульдозера
500
350
16 600
До ,120
500
350 2Д 600
До 120
Таблица 8.2
Техническая характеристика агрегатов для переноски в установки опор боковой контактной сети
Показатели Базовая машина
Бульдозер Д-606 Трубоукладчик ТО-12-24В Бульдозер Д-493А
Грузоподъемность, т 0,5 5 5
Высота подъема основания опоры, мм 400 500 500
Высота опоры, м 9 6,5 6,5
Привод рабочего органа Гидравлический Канатный Гидравличес» кий
Часовая производительность агрегата, число опор 3 6 10—12
356
8.2.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПУТЕВЫХ, МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ВО ВРЕМЕНИ (по Б. К. Путятину и А. Л. Подсосову)
Таблица 8.3
Процессы Продолжительность смены, мин Подготовительно-заключительные операции, % Основная работа, % Ожидание локомотива для транспортирования, % Переезд к месту работы, % Регламентированные перерывы, отдых, % Производительность, м/смену
Качканарский ГОК
Переукладка пути краном КВД-16 (Главный карьер) 480 7 64 6 12 11 166
КЖДЭ-4-25 (Западный карьер), 540 9 59 5 14 13 153
Э-1251 (Западный карьер) Путевые машины на ж. д. ходу для ремонта: 540 8 78 — —— 14 380
Главный карьер 480 8,5 67 — 14 10,5 ——
Западный карьер 540 9,8 60,2 — 13,7 16,3 —
Переукладка с переносом звеньев на промежуточную трассу краном КЖДЭ-4-25 480 Кривороэ кский ЦГОК 37,8 9,2 30,3 9,2 168,7
Переукладка с непосредственной укладкой звеньев на проектную трассу тракторным переук-ладчиком 480 20,8 56 — 14 9,2 197
Путевые машины на ж. д. ходу для ремонта пути 480 12 Лебединс 58 — жий карьер 21 9 —
Переукладка гусеничным кра- 480 16 — 16 250
ном Э-1251
Путевые машины на ж. д. хо- 480 12 40 — 15 17 —
ду для ремонта и содержания Переукладка краном 1 480 | Михайлов! 1 12,7 1 ский карьер 45,8 1 12,3 1 17 1 12,2 | 135
КЖДЭ-4-25 с вывозкой звеньев | Переукладка краном КДВ-16 | 1 | 480 Карьер Коршуновского ГОКа | 8 | 61,7 | 6,3 | 7,3 | 16,7 | 198
8.2.6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПУТЕЙ ДЛЯ РАЗВЕРНУТОГО ЦИКЛА
(по В. Н. Пустовому и С. Л. Бабченко)
Таблица 8.4
Операция Стреловые краны Путеукладочный комплекс
Трудоемкость цикла, чел.-ч Время цикла, мии Производительность перемещения, м/ч Трудоемкость цикла, чел.-ч Время цикла, мин Производительность перемещения, м/ч
Укладка 2,15 14,2 53 0,885 7,26 103
Съемка 0,691 5,82 129 0,36 3,61 207
Переукладка на • вылет стрелы (13— 14 м) 2,691 18,18 41,3 1,245 10,87 69
Переукладка на двойной вылет стрелы (18—22 м) 2,842 20,02 37,5 1,245 10,87 69
Укладка по угольнику без ремонта пути 1,291 9,51 79 0,61 5,96 125
Укладка с перегонкой рельсовых стыков без ремонта пути 1,741 12,22 61 0,685 6,76 НО
Съемка — перегрузка — укладка 2,841 20,02 37,5 1,245 10,87 69
8.2.7. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕННОГО ВРЕМЕНИ РАБОТЫ ШПАЛОПОДБИВОЧНЫХ МАШИН НА САРБАЙСКОМ КАРЬЕРЕ ССГОКа (по Б. К. Путятину, А. Л. Подсосову и др.)
ШПМ-02 УПМ-1
№ 709 № il8
.Продолжительность смены с учетом переезда,, мин..................... 510 480
Подготовительно-заключительные операции, %........................... 1,6 5,0
Основная работа (подбивка), % . . 32,,4 43,.0
Переезд к месту работы, % . . . 40 9
Ожидание путеподъемника, % . . —
Отсутствие фронта работ, % . . . 20 35
Производительность, м/ч .... 180 220
8.2.8. ПЕРЕДВИЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ МАШИНАМИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Для передвижки железнодорожных путей, имеющих болтовое или шурупное крепление рельсов к шпалам, непрерывным способом применяют путепередвига-тели-турподозери.
358
Таблица 8.5
Путепередвигатели непрерывного действия, выпускаемые в ГДР
Показатели Тип путепередвигателя
мостовой мостовой и консольный
Привод От ЛОКО- Электри- Дизель- Электри- Дизель- Электри-
мотива ческий электрический ческий электри-ческий ческий
Масса рельсов, кг/м 49 49 64 64 49 49
Шаг передвижки, мм До 500 До 500 350 350 300 300
Скорость движения при передвижке путей, км/ч 15 15 11 11 10 7,8
Высота подъема пути, мм 300 300 350 350 350 400
Нагрузка на ось, тс —— —- 30 30 40,8 30
Длина по буферам, м 22 23 35,7 29,4 28,9 30
Число осей 4 4 6 4 4 4
Число гусениц поперечного перемещения — — 2 — 2 2
Расстояние между гусеничными тележками, м — — 30,5 —• 18,55 13,2
Давление гусениц на грунт, кгс/см2 — — 3,24 — 2,82 2,5
Масса путепередви-гателя, т 30,5 54 — — — 96
Мощность дизеля, кВт — — 442 — 243 133
Мощность тяговых двигателей, кВт —- 230 4X92 4x92 2X84 2X108
Турнодозер Т-100
Базовый трактор ..................... Т-180
Максимальное подъемное усилие на крюке,, тс ................................. 10
Шаг передвижки, мм..................... /500
Привод подъема роликовой головки . . Канатный
Высота подъема пути, мм До 300
Скорость движения при передвижке, км/ч 7
Масса, т............................. 25,6
Производительность, м2/ч • 2300—2500
359
Сменная производительность путепередвигателей непрерывного действия
Лп.н = бОТ’см^тЛп» м2» (8*3)
где Тем — время смены, ч; va — скорость рабочего хода путепередвигателя, м/мин, 1>п = 1304-200 м/мин; b — шаг передвижки за один ход, м; т) — коэффициент использования времени смены, т) =0,7—0,8.
8.2.9. МАШИНЫ ДЛЯ РЕМОНТА И СНЕГООЧИСТИТЕЛЬНЫХ РАБОТ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЯХ
Техническая характеристика путевой ремонтной машины МСШУ-3
Колея, мм . . . ш . . 1524
Двигатель:
тип .......................... Дизельный
Д-37Е-01
мощность, кВт................. 37
Максимальное усилие домкратов при подъеме, тс......................... 28
Максимальная высота подъемки, мм 400
Максимальное усилие при рихтовке, тс..................................... 80
Максимальная величина сдвижки,, мм 250
Производительность машины:
при подъемке пути, м/ч ... 130
при рихтовке пути, м/ч ... 120
при подъемке пути с одновремен-
ной рихтовкой, м/ч . w . . ,120
при смене шпал, шпал/ч . . . До 48
на балластно-земляных работах, м3/ч.......................... 12
Масса машины, т......................... 7,2
Плуговой двухпутный снегоочиститель СДП и СДП-М (рис. 8.12)
8.12. Снегоочиститель СДП-М:
/ — рычажный механизм открывания углового .крыла с пневмоцилиндром; 2 — нередкий щит; 3 — противовес подрезного щита; 4 — рычажный механизм открывания бокового крыла с пневмоцилиндром; 5 — пневмоцилиндр подъема подрезного Щ1та; 6 — ходовая тележка; 7 — кузов; 8 — выдвижная автосцепка
360
Предназначен для очистки путей от снежных заносов высотой до 1,5 м на двухпутных и однопутных участках.
Техническая характеристика СДП и СДП-М
Рабочая скорость, км/ч .... До 70
Максимальная толщина слоя очищае-
мого снега, м . . . . . . ,1,5
Ширина очищаемой полосы, м:
с крыльями............................. 5,0
без крыльев............................ 5,2
Заглубление ножа ниже уровня головки рельса, мм........................ 50
Масса снегоочистителя, т . 77
Давление от оси тележки на рельс, тс До 200
Управление............................Пневматическое
База снегоочистителя, м . 9
Основные размеры, м:
длина................................. 17,8
ширина .................................. 3,2
высота.................................. 5,0
8.2.10. ДОСТАВКА КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ, БУРОВЫХ СТАНКОВ И ДРУГОГО ТЯЖЕЛОВЕСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ПУТЯМ
Техническая характеристика вагонов-транспортеров (рис. 8.13)
Грузоподъемность, т........................ 230 180 150 НО
Тара вагонов, т ....... 200 164 88 82
Нагрузка на ось, тс......................... 22 21,5 19,8 16
Число:
осей .'.................................20 16 12 12
тележек................................. 10 8 4 4
Длина вагона-транспортера по осям автосцепок, м.................................41,2 33,4 30,4 30,4
8.13. Транспортирование экскаватора на большегрузной железнодорожной плат* форме
36)
Глава 8.3
СТРОИТЕЛЬСТВО И СОДЕРЖАНИЕ КАРЬЕРНЫХ АВТОДОРОГ
8.3.1. РАБОТЫ ПО УСТРОЙСТВУ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Земляные работы, связанные со строительством карьерных автодорог, производят в зависимости от физико-механических свойств пород различными машинами:
при крепких горных породах подготовку земляного полотна производят взрывными работами, разравнивание — бульдозерами, укатку — катками;
при мягких породах устройство земляного полотна автодороги производят автогрейдерами.
Технические данные автогрейдеров
Тип Мощность двигателя, л. с. Масса, т Колесная формула
Д-512 65 9,0 1X2X3
Д-557 100 .111,0 1X2x3
Д-559 НО 10,5 2X2X2
Д-547 150 115 1X3X3
Д-394 150 14ДК 1X2X3
Д-550 255 17,5 3X3X3
Д-473 300 20,0 зхзхз
Производительность профилированных машин-грейдеров „ Тсмлв — пов п = ~7^---------------------------V? • к^ну.
2 \ "I + f 2 )
и автогрейдеров
(8.4)
где Тем —число часов в смену; к3 — коэффициент использования машины во времени; п — число проходов по одной стороне дороги, потребное для выполнения заданного профиля; Gob — время, затрачиваемое на один поворот, Gob=0,01 ч; tii — число проходов при резании по одной стороне дороги; п2 — число проходов при перемещении грунта по одной стороне дороги; сч — рабочая скорость при резаниц, км/ч; и2 — рабочая скорость при перемещении грунта, км/ч.
8,3.2. МАШИНЫ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА
И ПОКРЫТИЙ
Уплотнение дорожного полотна и покрытий карьерных автодорог производится дорожными секционными катками (ДСК-1) или однобарабанными, или двухсекционными катками.
Применяются самоходные катки Д-365 массой 9—14 т на пневмомашинах или прицепные катки массой 10, .25, 50 и 70 т (Д-326, Д-242), перемещаемые тракторами.
Производительность самоходных катков
(В-6)иЛ 1000Гсм
Ас.к=----------------» ма/смену, (8.5)
где В — ширина укатываемой полосы, м; b — ширина'перекрытия смежных полос укатки, b = 0,2 м; р —скорость движения катка, км/ч; ri—коэффициент использования рабочего времени, т) =0,84-0,9 т; Ттс — продолжительность смены, ч; п — число проходов катка по одному месту.
362
8.3.3. ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ДОРОЖНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СЛУЖБЫ КАРЬЕРОВ
Таблица 8.6
Дорожные машины и механизмы Марка машин и механизмов Количество, шт. Примечание
Комплект сменного дорожного оборудования к трактору «Беларусь»: планировщик Д-308 1
дорожная щетка д-311 1
кюветоочиститель Д-433 1
Машина для зимнего содер- Д-447 1
жания дорожных покрытий (комплект навесного оборудования к трактору «Беларусь») Фрезерно-роторный снегоочи- Д-509 1
ститель на тракторе «Беларусь» Трактор «Беларусь» МТЗ-7 2
Плужный снегоочиститель на Д-336 1
автомобиле ЦИЛ-164 Прицепная дорожная щетка Д-154П 1
Поливомоечная машина 11М-10 1
Пескоразбрызгиватель МП-1 1
Тракторный погрузчик Т-107 1
Автогрейдер Д-465 2 Для дорог со сборно*
Автомобильный кран К-104 2—3
Кирковщик прицепной Д-191А 1 разборным железобетонным покрытием Для дорог со щебе-
Прицепной распределитель Д-336 1 ночным и черным щебеночным покрытием То же
высевок Трактор С-100 1 »
Моторный каток: 5—10 т Д-83 1 »
больше 10 т Д-211 1 Для дорог с черным
Битумный котел Д-124А 1
Передвижной асфальторазо- Д-143А 1 и асфальтобетонным покрытием
греватель Авторемонтер ДАР 1 Для дорог с асфаль-
Автомобили грузовые ЗИЛ-164, 3 тобетонным и цементнобетонным покрыти* ем
Грейдер грузоподъемностью ЗИЛ-585 МАЗ-5203 1
20 т Автомобильный прицеп гру- — 1—2
зоподъемностью 1,5 т
Раздел 9
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КАРЬЕРОВ
Глава 9.1
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАРЬЕРОВ
9.1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Разработка и оформление проектов на строительство промышленных предприятий производятся в соответствии с Инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного строительства (СН 202—76), введенной в действие с 1 июля >1976 г.
При разработке проектов руководствуются:
основными техническими направлениями в проектировании предприятий соответствующих отраслей промышленности;
нормами технологического проектирования, строительными нормами и правилами (СНиП), инструкциями и нормативными документами по проектированию и строительству;
утвержденными каталогами и стандартами на материалы и изделия;
сметными нормативами для определения сметной стоимости строительства; информацией о новом технологическом и вспомогательном оборудовании;
документами по основным требованиям по научной организации труда и управлению предприятием и указаниями по проектированию автоматизированных систем управления технологическими процессами.
При проектировании учитываются:
рекомендации по использованию результатов законченных научных исследований и проектно-конструкторских работ по созданию нового оборудования и прогрессивных технологических процессов., а также результатов работ, предусматриваемых комплексными планами научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ с пятилетними планами конструирования, изготовления и поставки технологического и комплектующего оборудования для объектов капитального строительства;
решения и показатели, предусмотренные проектами предприятий и производства на длительную перспективу, а также проекты машин и оборудования будущего.
9.1.2. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ МОЩНОСТЬ И РЕЖИМ РАБОТЫ КАРЬЕРОВ
Производственная мощность угольных разрезов принимается в соответствии с «Основными направлениями и нормами технологического проектирования угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик», утвержденными в 1973 г. В особо благоприятных условиях, при наличии достаточных запасов угля и потребности в нем мощность принимается до 60 млн. т в год и более. На месторождениях с ограниченными запасами угля допускается мощность разрезов менее 5 млн. т в год при соответствующем технико-экономическом обосновании.
364
Режим работы угольных разрезов принимается:
при работе в блоке с электростанциями и при применении мощного горного оборудования по добыче угля—3,57 рабочих дней в году с тремя рабочими сме-нами в сутки при продолжительности смены 8 ч;
в отдельных случаях для разрезов мощностью до 5 млн. т угля в год и при вывозке угля потребителям автомобильным транспортом допускается режим работы по добыче угля 300 рабочих дней в году с тремя рабочими сменами в сутки при продолжительности смены 8 ч;
на разрезах малой мощности, расположенных в районах Крайнего Севера, при сезонной потребности в углях допускается сезонный режим работы по добыче угля;
режим работы по вскрыше принимается 357 рабочих дней в году с тремя рабочими сменами в сутки при продолжительности смены 8 ч;
• при применении маломощного вскрышного оборудования допускается режим работы 300 рабочих дней в году;
при применении комбинированного транспорта крепких пород (конвейерного с железнодорожным или автомобильным) режим работы определяется проектом.
Производительность и срок существования рудных карьеров в соответствии с «Нормами технологического проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии с открытым способом разработки», утвержденными в 1977 г., следует принимать:
Годовая производительность по по- Срок существо-
лезному ископаемому, млн. т . . вания, лет
Менее 5............................... 15—20
5-10............................. 20-25
10—20 ................................ 30—35
Более 20......................... 40
Режим работы рудного карьера, как правило, следует принимать круглогодовой. Число рабочих дней в неделе и число смен в сутки обосновывается в проекте.
Для предварительных расчетов следует принимать:
для крупных карьеров производительностью свыше 25 млн. т горной массы в год — непрерывную рабочую неделю и 3 смены в сутки;
для мелких карьеров производительностью до 1—1,5 млн. т горной массы в год или при отсутствии на руднике обогатительной фабрики — пятидневную рабочую неделю и 2 смены в сутки;
для карьеров мощностью более 1,5 млн. т, но менее 25 млн. т горной массы в год — шестидневную рабочую неделю и 2 или 3 смены в сутки.
Режим вскрышных работ может отличаться от режима добычных работ.
Продолжительность смены во всех случаях — 8 ч.
Число рабочих дней карьера в году принимается по районам:
При продолжительности рабочей недели, дней
7 6 5
Северные * . . , 340 290 242
Средние .... 350 300 250
Южные .... 35.5 305 254
* К северным относятся районы, расположенные севернее линии: Кемь — Сыктывкар — Свердловск —.Омск — Новосибирск — Минусинск — Черемхово — Благовещенск — Петропавловск-Камчатский;. к южным — районы, расположенные южнее линии Клайпеда.— Вильнюс — Брянск — Орел — Харьков — Волгоград — Гурьев — Аральск — Коунрад.
365
Глава 9.2
МЕТОДИКА УКРУПНЕННЫХ РАСЧЕТОВ ОСНОВНЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КАРЬЕРОВ (по Л. Е. Каменецкому и М. Ф. Гирко)
9.2.1. МЕТОДИКА РАСЧЕТА КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ
Общая сумма капитальных вложений на промышленное строительство карьера (рис. 9Л)
К = + К9 + К4) а1Ь1, тыс. руб., (9.1)
где Л'ь Кг, Кз —капитальные вложения соответственно по вскрышным, добычным и горно-капитальным работам; —то же, по обслуживающим и вспомогатель-
К- капитальные затраты на пром-строительство карьера
К, г вскрышные работы
«в
Кв
Ко
КП
Ко
К2-добычные работы
Буровые станки
Зарядные агрегаты
Экскаваторы на выемке
Экскаваторы на перезкекавации
Экскаваторы на отвале
К3- горно-капитальные работы
Ко-обслуживающие и вспомогательные цехи
— Кд-дренаж и водоотливу
Кз
Кг
К'в
К'з
Бульдозеры К'3 —
Транспорт -**
Кт
___Ка-административно-
хозяйственные объекты
— Кк-котельная и сети
__Кзл-подстанции и электросети
\Кп-ремонтно-склад-
'ское хозяйство
Км - механическая мастерская
Кж~железнодорож___
яре депо
Подвижной состав
Пути и кон-тактные сети
Кс- складское _ * хозяйство
Оборудование для передвижки путей и сетей
9.1« Схема к укрупненному расчету капитальных вложений в промышленное строительство карьера
ным процессам и цехам; 01=1,1 — коэффициент на неучтенные затраты; ^ — коэффициент, учитывающий прочие затраты (принимается по аналогии с выполненными проектами в зависимости от района расположения предприятия).
Капитальные вложения по вскрышным и добычным работам включают затраты на горное, транспортное и вспомогательное оборудование с учетом транспортно-заготовительных расходов, монтажа и приобретения кабеля для подключения машины к силовой сети.
366
В общем виде капитальные вложения па оборудование по процессам вскрышных или добычных работ
^1,2 ~ + Кэ 4“ Кв + Кт, тыс. руб., (9*2)
где Кб — капитальные вложения па буровые станки и зарядные агрегаты; К9 — то же, на экскаваторы, запятые в данном процессе; К« — то же, на вспомогательное оборудование (бульдозеры и др.); Кт — то же, на оборудование транспорта. Каждый элемент капитальных вложений на оборудование
Ki = nizi> тыс. руб., (9.3)
где tii — число единиц оборудования данного вида; zt — стоимость единицы оборудования.
Стоимость приобретения оборудования и его монтажа принимается по прейскурантам оптовых цен или по данным заводов-изготовителей с учетом серийного изготовления этого вида оборудования. К прейскурантной цене добавляются затраты: на транспортирование оборудования до промплощадки карьера, заготовительно-складские расходы, на запасные части, тару и упаковку. Эти затраты определяются по укрупненным нормативным данным, применяемым при составлении сметно-финансовых расчетов к проектам.
Затраты на приобретение кабеля определяются по ценнику.
Капитальные затраты на транспортное оборудование включают затраты па подвижной состав с учетом транспортно-заготовительных расходов, на строительство железнодорожных путей и контактной сети, на оборудование для перемещения железнодорожных путей и контактных сетей.
Капитальные затраты на строительство железнодорожных путей или автомобильных дорог., общих для вывозки угля и вскрыши, распределяются пропорционально объемам вывозки.
Затраты на горно-капитальные работы
= тыс. руб., (9.4)
где Q — объем капитальных работ, тыс. м3, ск — затраты на 1 м3 горно-капитальных работ, руб.
Капитальные затраты на строительство обслуживающих и вспомогательных цехов
К4 = Кд 4~ Ка 4~ Кк 4~ Кэл 4~ Кр, тыс. руб., (9.5)
где Кд — капитальные вложения на объекты дренажа и водоотлива; Ка — то же, на строительство административно-бытового комбината; Кк — то же, на строительство котельной и прокладку сетей; Кэл — то же, на сооружение подстанций и электросетей; Кр — то же, на объекты ремонтного хозяйства (механическая мастерская, депо, складское хозяйство).
Определение капитальных затрат по обслуживающим и вспомогательным цехам производится по аналогам, имеющимся в выполненных проектах.
9.2.2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
РАСХОДОВ
Общая сумма эксплуатационных расходов по карьерам (рис. 9.2)
Э = (Эг + Эа + Э3 + Э4 + э, + 62) о,, тыс. руб., (9.6)
где Э\ и Э2 — эксплуатационные расходы соответственно по вскрышным и добычным работам; Эз эксплуатационные расходы, связанные с амортизацией горно-капитальных сооружений; Э4 — содержание участкового и административно-управленческого персонала карьера; ^-—содержание вспомогательных и обслуживающих цехов; Ь2 —прочие денежные расходы, определяемые по карьеру в целом; at — коэффициент на неучтенные эксплуатационные расходы.
367
3-годовые эксплуатационные расходе/ по карьеру
3,- вскрышные работы
32 - добычные работы
— Зу **- Буровые работы
1б
Зв
Взрывные работы
$з
Экскавация
Псрсэкскавация
30
Отвалообразование
З3
Бульдозерные работы
З3 -
“* Зз
к
I,
Подвижной состав
__ Пути и контактные П сети (эксплуатация)
Пути и контактные сети (передвижка)
1г
9.2. Схема к укрупненному расчету эксплуатационных расходов по карьеру
Эксплуатационные расходы по отдельным процессам складываются из расходов по эксплуатации оборудования и расходов на используемые в этом процессе материалы (взрывчатые вещества при буровзрывных работах и т. п.).
Годовые эксплуатационные расходы по экскаваторам, бульдозерам, буровым станкам, агрегатам по заряжанию взрывных скважин
Зоб = nfi + ttst, тыс. руб., (9.7>
где tii — число используемых на данном процессе однотипных машин; — постоянные расходы (амортизационные отчисления), на содержание единицы оборудования,, тыс. руб.; ti—число часов работы в году всех однотипных машин; $1 — переменные затраты (заработная плата, затраты на электроэнергию и топливо, запасные части, смазочные и обтирочные материалы, малоценные предметы и прочие денежные затраты) на 1 ч работы машины, руб.
Расчетное число часов работы оборудования определяется делением годового объема работ на часовую производительность машины.
Годовые эксплуатационные расходы для объектов железнодорожного и автомобильного транспорта
ЭТ = riiCi + + miVt, тыс. руб., (9.8>
где niCi — постоянные годовые расходы на всю совокупность однотипных объектов транспорта (электровозов, думпкаров и т. п.); — переменные расходы,
зависящие от времени работы транспорта (включая затраты на электроэнергию и топливо); rriiVi — переменные расходы, зависящие от объема выполненной работы и переменных затрат по эксплуатации, приходящихся на единицу работы (годового пробега).
368
Эксплуатационные затраты по транспорту включают расходы на содержание подвижного состава, на содержание, ремонт и передвижку железнодорожных путей и контактных сетей.
Эксплуатационные расходы на содержание подвижного состава включают расходы по содержанию локомотивов, в том числе затраты на электроэнергию и содержание вагонного парка.
Годовые затраты на электроэнергию
/иэ = ЛЛ£э, тыс. руб., (9.9)
где —годовой расход электроэнергии, тыс. кВт; сэ — стоимость 1 кВт-ч по двухставочному тарифу, руб.
Годовые расходы по содержанию и ремонту железнодорожных путей в контактных сетей
п
Эа--^сь тыс. руб., (9.10>
1=1
где N с соответствующим индексом — протяженность постоянных и передвижных путей, контактной сети на них и число стрелочных переводов на передвижных путях; с с соответствующим индексом — годовые затраты на содержание 1 км пути (включая балласт), контактной сети и стрелочных переводов.
Годовые эксплуатационные расходы на передвижку породных путей
•Эпер = «пСп + tnSn + 1 > 093п + тпа4, тыс. руб., (9.11 >
где пп — число путепередвигателей или железнодорожных кранов, применяемых для переукладки путей; сп — постоянные эксплуатационные расходы на единицу оборудования, тыс. руб.; tn — суммарное число часов работы путепередвигателей; «п — переменные эксплуатационные расходы на 1 ч работы путепередвигателей; Зп — заработная плата рабочих по перемещению путей (кроме рабочих, обслуживающих машины) с отчислением на социальное страхование; та — численность рабочих по перемещению железнодорожных путей; — затраты на спецодежду, малоценные предметы и прочие денежные расходы, связанные с численностью рабочих, тыс. руб.
Годовые эксплуатационные расходы, связанные с амортизацией горно-капитальных работ,
= , тыс. руб., (9.12)
где Кз — капитальные вложения на горно-капитальные работы, тыс. руб.; W — производственная мощность карьера, тыс. т; Р — извлекаемые запасы, тыс. т.
Затраты, связанные с содержанием участкового и административно-управленческого персонала,
Э4 = (Зу, + За) 1,09 + туча4 + тада4, тыс. руб., (9.13)
где Зуч и За — годовой фонд заработной платы соответственно участкового и административно-управленческого персонала с учетом расходов на социальное страхование, тыс. руб.; т7Ч и /пад — численность соответственно участкового и административно-управленческого персонала; а4 — затраты на спецодежду, малоценные предметы, инвентарь и прочие денежные расходы, связанные с численностью трудящихся, тыс. руб.
Годовые эксплуатационные расходы по обслуживанию и вспомогательным процессам и цехам Э5 определяются в зависимости от их производственной мощности или пропускной способности.
При расчете затрат по ремонтному хозяйству не включаются: заработная плата ремонтных рабочих, начисления на нее, прочие денежные расходы и затраты на спецодежду и малоценные предметы, связанные с численностью ремонтных рабочих, а также запасные части и материалы для ремонтов, так как эти расходы включаются в стоимостные параметры по машинам.
24 Заказ № 1913 369
Глава 9-3
РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КАПИТАЛЬНЫХ
И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТ ПО КАРЬЕРНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ
(по методикам Центрогипрошахта, Гипрошахта, УкрНИИпроекта, Карагандагипрошахта)
9.3.1. НОРМАТИВЫ, ПРИНЯТЫЕ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ ПО ЭКСКАВАТОРАМ, ОТВАЛООБРАЗОВАТЕЛЯМ И ПЕРЕГРУЖАТЕЛЯМ
Таблица 9.1
Одноковшовые экскаваторы Роторные экскаваторы О твалообразовател и и перегружатели
Виды затрат
На приобретение По ценам действующего прейскуранта или данным завода-изготовителя
На запасные части По данным завода-изготовителя 2% СТОИМОСТИ 1 экскаватора
На тару и упаков- 0,5% стоимости Э1 хскаватора с запас- 3,7% СТОИМОСТИ
ку ными частями машины
На заготовительно- 1,2% стоимости экскаватора
складские работы с затратами на запчасти, тару ’ и упаковку
На комплектацию 0,7% оптовой цены экскаватора 0,7% стоимости
оборудования с запасными частями оборудования
На приобретение В зависимости от длины и типа кабеля с учетом 2%
кабеля для подклю- отходов, транспортных и снабженческих затрат
чения оборудования к и 6% плановых накоплений
сети Длина кабеля для Длина кабеля Длина кабеля —
экскаваторов: ЭКГ-3,2, ЭКГ-4,6-300 м; ЭШ-25/100, ЭШ-40/85, ЭШ-80/100, ЭВГ-35/65, ЭВГ-100/70 — 1000 м; для остальных моделей — 500 м 1300 и 1000 м
На транспортиро- Принимаются в зависимости от масс и района расположения предприят ы оборудования ия (табл. 9.2)
вание оборудования
370
Затраты на транспортирование 1
месторождений и бассейнов, руб.:
т оборудования для различных угольныд
Без учета затрат на запасные части и др. С учетом затрат на запасные части, тару, упаковку и заготовительно-складские работы
Месторождения Украины . 13 49,5
Кузнецкий бассейн 33 35,8
Карагандинский и Экибастузский бассейны . 40 43,4
Челябинский и Южно-Уральский бассейны 19 20,6
Месторождения Средней Азии 29,5 32
Прибалтийский бассейн горючих сланцев 21,5 23,3
Месторождения Приморского края и Дальнего Востока .... 75,5 81,8
Минусинский бассейн . . . , 30 32,5
Канско-Ачинский бассейн . 36 39
Иркутский бассейн 37 40.1
Месторождения Забайкалья 45 48,8
Подмосковный бассейн .... 18 1.9,5
Месторождения Свердловской области 21 22,8
При расчете капитальных затрат для конкретного месторождения корректируются приведенные ниже расчетные затраты на транспорт и заработную плату монтажных рабочих.
Значение коэффициента к заработной плате рабочих по монтажу в зависимости от района расположения предприятия:
Подмосковный угольный и Прибалтийский сланцевый бассейны, месторождения Украины . . 1
Южно-Уральский и Челябинский бассейны, месторождения Свердловской области (Богословское и Волчанское), Кузнецкий бассейн (кроме Мыс-ковского и Междуреченского районов) , . .1,15
Канско-Ачинскнй, Минусинский и Иркутский бассейны, месторождения Забайкалья, Дальнего Востока и Приморья, Карагандинский и Эки-бастузский бассейны, месторождения Свердловской области (кроме Богословского и Волчанско-го)..........................................,1,2
Мысковскнй и Междуреченский районы Кузнецко-, го бассейна................................4,25
9.3.2. ЗАТРАТЫ НА СОДЕРЖАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЮ ОБОРУДОВАНИЯ
Нормативы затрат на материалы, общие для основных видов оборудования, приводятся ниже; на материалы, специфические для некоторых видов оборудования, приводятся в расчетах затрат по данному оборудованию.
Нормативы затрат на запасные части и материалы иа текущее содержание и ремонты по видам оборудования
11. Для экскаваторов, буровых станков, отвалообразователей, перегружателей, конвейеров:
24е ЗТ>
Затраты на Д ООО ч работы, % стоимости оборудования
а) Экскаваторы одноковшовые ♦: ЭКГ-3,2................................
ЭКГ-4у, ЭКГ-8И.....................
ЭКГ-4,6Б...........................
ЭКГ-6,Зу, ЭКГ-12,5.................
ЭКГ-20..............................
ЭВГ-35/65М.........................
ЭВ Г-100/70 .......................
ЭШ-6/45М...........................
ЭШ-10/70А..........................
ЭШ-13/50.................. . . .
ЭШ-15/90А, ЭШ-20/75Б...............
ЭШ-25/100Б ........................
ЭШ-40/85 ..........................
ЭШ-60/85, ЭШ-80/100 ...............
б) Экскаваторы роторные производительностью, м3/ч:
630 ...............................
1250 ..............................
2500 ..............................
5000 и более ......................
Буровые станки ...................... .
Отвалообразователи и перегружатели .
Конвейеры . .............
1,0
0,57 0,69 0,49 0,46 0,32 0,30 0,61
0,49 0,51 0,41
0,35 0,34
0,30
0,64 0,47 0,42 0,30
3,1 0,5 0,5
* При скальных породах приведенные данные умножаются на коэффициент 1,Д.
2. Для железнодорожного подвижного состава: Норматив затрат
Электровозы и тяговые агрегаты, тыс. руб. на 1 млн. км пробега Тепловозы, тыс. руб. на ,1 млн. км пробега: 21,1
ТЭ ТЭМ ТГМ . . . . и Думпкары и полувагоны, % в год от стоимости 17,2 53,3 31,4
приобретения: думпкары 4-осные . 6-осиые 8-осные полувагоны 4-осные 8-осные 3. Для средств автомобильного транспортам 2(,1 1,5 1Д 2,8 2,1 Затраты на ЮОО км пробега, руб., для дорог катего- рии III
Самосвалы:
КрАЗ-256Б БелАЗ-540А и БелАЗ.-7510 . . ,. . . БелАЗ-548А и БелАЗ-7525 ..... 30 65 .83
372
БелАЗ-549 .......... 130
БелАЗ-742,5-9490 145
БелАЗ-7420-9590 .............. 170
Примечание. К категории III относятся дороги со щебеночным или гравийным покрытием в горной местности, непрофилированные дороги, карьеры, котлованы, временные подъездные пути, грунтовые и профилированные дороги, лесовозные дороги (тяжелые дорожные условия).
При работе автосамосвалов в более легких условиях нормативы уменьшаются на .15%.
Нормативы расхода смазочных и обтирочных материалов по видам оборудования
1. Для экскаваторов, буровых станков, отвалообразовате’лей и перегружателей, конвейеров:
Норматив затрат на 1000 ч работы, тыс. руб.
Экскаваторы: мехлопаты..................... 1,285
драглайны.................. 0,928
роторные................... 1,12 *
Буровые станки: шнековые...................... 2,47
шарошечные................. 1,17**
Отвалообразователи и перегружатели ................................. 1,19 ♦♦♦
Конвейеры...................... 2Д
* Затраты, отнесенные к 11 т массы, определены для I территориального пояса; коэффициент для II пояса — 1,06, для III пояса — 1,, 16.
* * На 1 кВт мощности.
* ** На .1 т массы оборудования.
2. Для подвижного состава железнодорожного транспорта:
Норматив на 1000 км пробега, руб.*
Локомотивы: тяговые агрегаты: постоянного тока . . ► 9,5
переменного тока.......................... 2,1,5
электровозы: постоянного тока сцепным весом до 80 тс................................ 4,34
то же, более 80 тс.......................... 5,6
переменного тока до 80 тс...................... 5,18
то же, более 80 тс......................... 6,72
тепловозы:
ТГК-2................................ 11.,2
ТГМ-ЗБ и ТГМ-4..................... . >14,5
ТГМ6А..................................... 15,7
ТЭМ-2...................................... 20,7
2ТЭ-1Д6.................................... 44Д
* Для, I территориального пояса. Для II пояса поправочный коэф-
фициент— 1,06, для III пояса—1Д2.
373
Годовые затраты на смазочные материалы на 1 вагон, руб.
I пояс II пояс III пояс
Вагоны:
думпкары 4-осные . 82,6 87,6 92,5
6-осные 121,8 129Л 136,4
8-осные ..... • 161 170,,7 180,3
Полувагоны:
4-осные ...... 71,4 75,7 80
8-осные ...... 140 148,4 156,8
Затраты на запасные части и материалы, содержание и ремонт прочего оборудования, па смазочные и обтирочные материалы принимаются в размере 20% соответствующих расходов по основному оборудованию. Затраты на износ кабеля принимаются в размере 20% в год от сметной стоимости кабеля.
3. Износ малоценных предметов и спецодежды для различных районов:
Годовые затраты на одного человека списочной численности, руб.
Месторождения Украины и Подмосковного бассейна............................... 30
Остальные районы....................... 52
4. Электроэнергия. *
Затраты на оплату установленной мощности высоковольтных двигателей определяются в зависимости от мощности двигателей и тарифа на электроэнергию для различных энергосистем}
Тариф за 1 кВА мощности, руб. Тариф за 10 кВт-ч на стороне первичного напряжения, коп.
Тулэнерго . . . . . . 22 7,7
Эстоиэнерго . . . . . 33,7 9,2
Днепроэнерго . . . . 12,8 6,8
Челябэнерго . . . 17,9 6,6
Кузбассэнерго . . . . 18,6 4.0
Красноярскэнерго . Иркутскэнерго . ... 14,2 . . 14,2 1,7 1,7
Амурэнерго. . ... 35,0 14,1
Дальэнерго . . . . 33,7 9,2
Павлодарэнерго . . . дз.,6 4,0
Читаэнерго . . . . 40,3 14,1
5. Заработная плата.
Определяется на списочный состав промышленно-производственного персонала (основных и ремонтных рабочих). Фонд заработной платы устанавливается по нормативам, разработанным Центрогипрошахтом для проектов шахт, карьеров и обогатительных фабрик угольной и сланцевой промышленности.
6. Амортизационные отчисления.
Размер амортизационных отчислений для основных видов оборудования определяется по нормам, утвержденным Госпланом СССР (табл. 9J2) я введенным в действие с 1 января 1975 г.
374
Т а б л и ц a 9.2
Нормы амортизационных отчислений по основным типам оборудования карьеров (в процентах к балансовой стоимости)
Оборудование Общая норма амортизационных отчислений В том числе
на полное восстановление на капитальный ремонт
Экскаваторы одноковшовые с ковша-
ми емкостью, м3:
от 3 до 6 14,9 9,6 5,3
более 6 до 13 12,3 7,4 4,9
более 13 до 40 7,9 4,4 3,5
более 40 (условно) 6,0
Экскаваторы роторные с ковшами ем-
костью:
более 100 до 500 л 12,4 6,9 5,5
брлее 500 до 1500 л 9,9 5,0 4,9
более 1500 л 7.6 3,7 3,9
Экскаваторы цепные 19,0 12,0 7,0
Ленточные отвалообразователи 10,5 6,5 4,0
Перегружатели 38,0 31,5 6,5
Электровозы:
постоянного тока 9,2 3,0 6,2
переменного тока 9,7 3,0 6,7
Тепловозы магистральные 9,6 3,8 5,8
Думпкары 14,7 7,5 7,2
Полувагоны 7,9 3,5 4,4
Автосамосвалы*:
грузоподъемностью до 25 т 1.1 0,57 0,53
грузоподъемностью от 25 до 75 т 0,96 0,5 0,46
грузоподъемностью более 75 т (ус- 0,35 0,18 0,17
ловно)
Прицепы и полуприцепы 0,58 0,45 0,13
Буровые станки 27,0** 20,0 7,0
* На 1000 км пробега.
•• При работе станка в три смены. При работе в две смены —25,6%, в одну смену —24,2%. Примечание. По экскаваторам с ковшами емкостью более 40 м3, автосамосвалами грузоподъемностью более 70 т и ленточным конвейерам размер амортизационных отчисления принят условно.
Глава 9.4
РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
ЗАТРАТ ПО ВИДАМ КАРЬЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
(по М. Ф. Гирко)
9.4.1. ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ
1. Ка пита л ь н ы е затраты
Массовые показатели и мощность сетевых двигателей экскаваторов принимаются по данным табл. 9.3, остальные нормативы — по данным табл. 9.1.
375
Таблица 9.3
Экскаватор Конструктивная масса экскаватора, т Масса запасных частей,т Общая масса, т Общая масса с тарой и упаковкой, т Мощность сетевых двигателей, кВт
Мехлопаты:
ЭКГ-3,2 241,9 6,1 248 260,4 400
ЭКГ-4у 344,8 8,5 353,3 371 520
ЭКГ-4,6Б 162,1 2,8 197,9* 207,8 250
ЭКГ-6,ЗУ 651 13,4 684,4* 718,6 1250
ЭКГ-8И 351,3 13,3 364,6 382,8 520
ЭКГ-1 Оу 648 13 661 694,1 1250
ЭКГ-12,5 684,5 27,36 711,86 747,45 1250
ЭКГ-20 720 14,4 734,4 771,12 1900
ЭВГ-35/65М 3850 194 4044 4246,2 7 050
ЭВГ-100/70 11520 1000 12520 13146 11600
Драглайны:
ЭШ-5/45М 285 15,7 300,7 315,8 500
ЭШ-10/70А 617 32,2 711,3* 746,9 1000
ЭШ-13/50 603 31 634 665,7 1000
ЭШ-15/90А 1605 65,6 1685,6* 1769,9 1900
ЭШ-20/75Б 1600 71,4 1671,4 1755 1900
ЭШ-25/100Б 2927 179 3106 3261,3 '5 000
ЭШ-40/85 3146 252 3398 3567,9 7 500
ЭШ-65/85 6000 120 6120 6426 11000
ЭШ-80/100 10300 455 10755 11292,8 14 400
♦ Общая масса включает массу поставляемого противовеса, равную 33, 20, 58, 15 т соот* ветственно для экскаваторов ЭКГ-4,6Б, ЭКГ-6,ЗУ, ЭШ-10/70А, ЭШ-15/90А.
376
Таблица §.4
Сводные капитальные затраты нй приобретение экскаваторов
Капитальные затраты на приобретение экскаваторов, тыс. руб< Затраты на монтаж, ' и ia мои-c. руб. : на кабель для : [ения экскаватора тыс. руб. 1 8
тыс. руб.
Экскаватор и затрат на ie части [во вес и затрат на ie части, вес, тару, у, загото-о-складские ртные на шеф- еской части g 8 0* 1 на электроэн! обования экск . руб. ислг затраты i гую плату при скаватора, ты затраты, тыс.
о Я g О 3 о 2кдд5з © и S О ч Р о з к н О св И S* X X & Ь> X 3 Q.O ДО ** ST Й X s о л ф 3
со о.с х д к а. д н СХ я Н « я 2 я S X н Ф о с; Д Д Ч Д G3 о !
о n S отсюда. Н т л 2 2 сп s* со ttcu CQ сп ь со к м К
Мехлопаты: ЭКГ-3,2 181,5 185,9 9,5 0,4 5,2 5,2 0,2 4,7 1,9 208,3
ЭКГ-4у 290,5 297,7 13,5 1,4 6,4 6,4 0,4 5,9 3,1 328,9
ЭКГ-4,6Б 121,6 124,5 7,6 0,4 3,9 3,9 0,1 3,4 1,9 142,3
ЭКГ-6,Зу 684,4 700,8 26,2 2,4 Н,2 П,2 0,4 10,2 4,7 756,9
ЭКГ-8И 294,8 301,9 14 1,4 6,4 6,4 0,4 5,9 3,1 333,6
ЭКГ-1 Оу 816 835,6 25,3 2,4 10,8 10,8 0,6 9,9 4,7 890,2
ЭКГ-12,5 550,8 564 27,2 1,4 11,9 11,9 0,4 11,0 4,7 621,5
ЭКГ-20 1500 1536 28,1 10,7 28,3 28,3 1,4 26,8 4,7 1637,5
ЭВГ-35/65М 4300 4403,2 154,7 18,8 268,8 268,8 4,0 250,8 14,7 5133
ЭВГ-100/70 Драглайны: 13842 14174,2 478,9 — — — — 868,9 48,7 16519,4
ЭШ-6/45М 296 303,1 11,5 0,5 8,2 2,1 0,2 4,3 3,1 328,7
ЭШ-10/70А 675 691,2 27,2 11,2 55,3 14,3 2,3 31,4 3,8 805,3
ЭШ-13/50 700 716,8 24,2 11,2 49,0 12,2 2,3 28,1 ~ 3,8 819,3
ЭШ-15/90А 1270 1300,5 64,5 15,1 148,3 37,0 4,2 69,6 6,0 1575,6
ЭШ-20/75Б 1300 1331,2 63,9 15,1 155,1 62,1 4,2 100,2 6,0 1637,6
ЭШ-25/100Б 3292 3371 118,8 15,1 271,9 108,8 4,2 179,2 12,0 3901,8
ЭШ-40/85 3850 3942,4 130 23 302,1 120,8 6,3 202,4 12,0 4536,6
ЭШ-65/85 8000 8192 234,1 — — — 410,7 49,0 9367,9
ЭШ-80/100 16000 16384 411,4 — — — — 735,3 49,0 18453,3
Примечание. Общие затраты на монтаж и электроэнергию при опробовании для экскаваторов ЭВГ-100/70 н ЭШ-65/85 равны соответствен-но 1817,6 тыс. и 892,8 тыс. руб.
2. Эксплуатационные затраты
Затраты на заработную плату персонала с начислениями определяются по данным табл. 9.5 и 9.6.
Таблица 9.5
Сменные расчетные заработки
Профессия Разряд Тарифная ставка, руб. Сменный расчетный заработок с коэффи* циентом к заработной плате
1 1.2
Машинист экскаватора с ковшом емкостью более 25 м3 Вне сетки 10,16 14,17 17
Машинист экскаватора с ков- То же 9,03 12,59 15,11
шом емкостью до 25 м3 VI 6,9 11,03 13,24
V 6,62 9,24 11,09
IV 5,82 8,12 9,74
Электрослесарь VI 7,92 10,8 12,96
V 6,62 9,04 10,85
IV 5,82 6,91 8,29
Горнорабочий II 4,72 6,43 7,72
Таблица 9.6
Сменная численность и разряд рабочих, обслуживающих экскаватор
Число рабочих, обслуживающих экскаватор в смену
Экскаватор старший мастер машинист помощник машиниста электрослесарь горнорабочий смазчик
ЭКГ-3,2, ЭКГ-4у, ЭКГ-4,6Б, ЭКГ-8И, ЭШ-6/45М — 1 (VI) 1 (V) — — —
ЭКГ-6,Зу, ЭКГ-10у, ЭКГ-12,5, ЭКГ-20, ЭШ-13/50, ЭШ-10/70А — 1 (вне сетки) 1 (VI) — — —
ЭШ-15/90А, ЭШ-20/75, ЭШ-25/100, ЭШ-40/85 — 1 (вне сетки) 2 (VI) 1 (V) — —
ЭВГ-35/65М, ЭШ-65/85, ЭШ-80/100 1 1 (вне сетки) — I (V) 1 (II) —
ЭВГ-100/70 2 1 (вне сетки) 4 (вне сетки) 2 (II) 2 (I)
Ттримечание. Старший мастер обслуживает экскаватор в течение суток.
Начисления на заработную плату для угольной промышленности составляют 9%„ а с учетом отчислений на премии, выдаваемые из фонда материального-поощрения за счет прибыли, — 10%.
378
Затраты на возмещение износа канатов определяются в зависимости от стоимости канатов и срока их службы за вычетом доли, учтенной в расчете амортизационных отчислений. Тип и длина каната принимаются по паспортным данным экскаватора.
Срок службы канатов
Фактический, мес Расчетный
мес часы
Подъемные и напорные , .1-<5 3 1843
Для подвески стрелы . 6—43 20 12 290
Тяговые 0,5—3} 2 1229
Для открывания днища ковша 1—2 1 614
Для вспомогательных лебедок 6-48 36 22,1,18
Для мостового крана . 24 24 14 740
Прочие крановые, оборудование кузова, электротали . 12—36 36 22 1,18
Стропальные и вантовые . /18 18 11 060
Разгрузочные и управляющие канаты, служащие упряжью ковша 0,5-4 2 1229*
Для механизма возврата лыж ,1.2 12 7374
Для защиты и растяжки ковша 1 1 6,14
Затраты на износ малоценных предметов и спецодежды — см. п. 9.3.2.
Затраты на заработную плату ремонтных рабочих за 1 ч работы экскаватора определяются в зависимости от трудоемкости текущих ремонтов и часового заработка ремонтного рабочего. Данные по трудоемкости текущих ремонтов для основных производственных рабочих ремонтной группы приведены в табл. 9.7.
Затраты труда производственных ремонтных рабочих определяются умножением трудоемкости по видам ремонтов на число их в межремонтном цикле и делением полученного произведения на продолжительность межремонтного цикла.
Капитальный ремонт и второй текущий ремонт выполняются за счет амортизационных отчислений. Затраты труда вспомогательных ремонтных рабочих принимаются в размере 7% производственных. Для производственных рабочих принят IV разряд, для вспомогательных — II и III разряды. Расчетный сменный заработок рабочих этих разрядов для районов с коэффициентом 1,2 составляет 8,2 и 7„05 руб. соответственно.
Износ малоценных предметов и спецодежды для ремонтных рабочих принимается по тем же нормативам, как для рабочих экскаваторных бригад (см я. 9.3.2). Коэффициент перехода к списочной численности ремонтных рабочих — 1,1.1.
Затраты на смазочные и обтирочные материалы, а также запасные части — см. п. 9.3.2.
Расчет амортизационных отчислений производится в табл. 9.2.
Затраты на электроэнергию определяются в зависимости от расхода ее з-а 1 ч работы экскаватора и стоимости 1 кВт-ч.
Часовой расход электроэнергии (по методике НИИЭС)
Г, = кВт, (9.14)
Лдв
где ЛГдв— номинальная мощность силового двигателя, кВт; Kn — коэффициент использования мощности двигателя; Кпот= 1.1. — коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети и расход ее на вспомогательные нужды; т)дв — к. п. д. двигателя при средней его загрузке.
379
Таблица 9.7
Межремонтные сроки и трудоемкость ремонтов
Экскаватор Межремонтный срок, маш-ч Число ремонтов за цикл
капитальный ремонт текущий ремонт второй текущий ремонт первый ремонтный осмотр текущий ремонт первый ремонтный осмотр
Мехлопаты: ЭКГ-3,2 24 000 12 000 6 000 500 2 44
ЭКГ-4у, ЭКГ-8И 24 000 12 000 6 000 500 2 44
ЭКГ-4,6Б 24 000 12 000 6 000 500 2 44
ЭКГ-6,Зу, ЭКГ-12,5 24 000 12 000 6 000 500 2 44
ЭКГ-1 Оу, ЭКГ-20 36 000 18 000 9 000 500 2 68
ЭВГ-35/65М 36 000 18 000 9 000 500 2 68
ЭВ Г-100/70 48 000 24 000 12 000 500 2 92
Драглайны: ЭШ-5/45М 24 000 12 000 6 000 500 2 44
ЭШ-10/70А, ЭШ-13/50 24 000 12 000 6 000 500 2 44
ЭШ-15/90А 36 000 18 000 9 000 500 2 68
ЭШ-20/75Б 36 000 18 000 9 000 500 2 68
ЭШ-25/100Б 36 000 18 000 9 000 500 2 68
ЭШ-40/85 36 000 18 000 9 000 500 2 68
ЭШ-65/85 48 000 24 000 12 000 500 2 92
ЭШ-80/100 48 000 24 000 12 000 500 2 92
Продолжение табл. 9.7
Экскаватор Трудоемкость, чел -ч Трудоемкость текущих ремонтов за цикл, чел -ч Трудоемкость текущих ремонтов на 1000 ч работы, чел -ч
первого текущего ремонта ремонтного осмотра первых текущих ремонтов ремонтных осмотров без учета вспомогательных рабочих с учетом вспомогательных рабочих
Мехлопаты: ЭКГ-3,2 1050 3,00 2 100 13 200 638 683
ЭКГ-4у, ЭКГ-8И 2 000 575 4 000 25 300 1221 1306
ЭКГ-4,6Б 1320 365 2 640 16 060 779 834
ЭКГ-б,Зу, ЭКГ-12,5 2 890 835 5 780 36 740 1772 1895
ЭКГ-1 Оу, ЭКГ-20 3 075 846 6 150 57 528 1768 1892
ЭВГ-35/65М 9 600 2700 19 200 183 600 5 633 6 027
ЭВ Г-100/70 19 100 5400 38 200 496 800 11 146 11926
Драглайны: ЭШ-5/45М 1 670 470 3 340 20 680 1000 1070
ЭШ-10/70А, ЭШ-13/50 2 760 780 5 520 34 320 1660 1776
ЭШ-15/90А 5 150 1450 10 300 98 600 3 025 3 237
ЭШ-20/75В 5 250 1460 10 500 99280 3 049 3 262
380
Продолжение табл. 9.7
Экскаватор Трудоемкость чел -ч Трудоемкость текущих ремонтов за цикл, чел-ч Трудоемкость теку* щих ремонтов на 1000 ч работы, чел-1»
первого текущего ремонта ремонтного осмотра первых текущих ремонтов ремонтных осмотров без учета вспомогательных рабочих с учетом вспомогательных рабочих
ЭШ-25/100Б 7 270 2050 14 540 139 400 4 276 4 575
ЭШ-40/85 8 350 2350 16 700 159 800 4 903 5246
ЭШ-65/85 12 300 3500 24 600 322 000 7 221 7 726
ЭШ-80/100 17 500 4900 35 000 450 800 10 121 10 829
Примечание. Межремонтные сроки приняты для условий работы экскаваторов в полу-скальных породах, требующих буровзрывного рыхления (категория II). При работе экскаваторов в породах, не требующих буровзрывного рыхления (категория I), межремонтные-сроки (кроме ремонтных осмотров) увеличиваются на 10%, при работе экскаваторов в* скальных породах (категория III) — уменьшаются на 10%. Межремонтные сроки установки для районов с расчетной температурой от —22 до —30 °C. Для районов с более высокой тем-* пературой вводится коэффициент 1,05, для районов с более низкой температурой коэффициент 0,95.
Для экскаваторов с регенерацией части электроэнергии (ЭШ-80/100) дополнительно вводится понижающий коэффициент 0,6.
К. п. д. двигателя определяется введением коэффициента К?] при Номинальной загрузке (табл. 9.8).
Таблица 9.8
Значение коэффициентов Kn и К
Экскаватор —J по группам пород
I II ш
0,425 0,450 0,490
Карьерный 0,91 0,92 0,93
Вскрышная мехлопата 0,375 0,390 0,405
0,89 0,90 0,90
0,350 0,320 0,300
Драглайн “Щ88 0,87 0,86
Сводные затраты по экскаваторам,,, рассчитанные для пород группы II (полуопальные, требующие буровзрывного рыхления), районов с коэффициентом к. заработной плате 1,2 и тарифом на электроэнергию 14,2 руб. за кВА, приведены в табл. 9.9. Для других районов принимается соответствующий коэффициент к. заработной плате, тариф на электроэнергию и трудоемкость ремонтов по температурной зоне.
38Ь
Таблица 9.9
Сводная таблица эксплуатационных затрат по экскаваторам
Экскаватор Постоянные годовые расходы на экскаватор, тыс. руб. Переменные затраты за 1 ч календарного времени, руб.
амортизация износ кабеля оплата установленной мощности всего заработная плата бригады ' экскаватора с начислениями износ малоценных предметов для бригады экскаватора износ канатов всего
Мехлопаты: ЭКГ-3,2 30,75 0,38 5,96 37,09 3,35 0,09 0,13 3,57
ЭКГ-4у 48,54 0,62 8,17 57,33 3,35 0,09 0,43 3,87
ЭКГ-4,6Б 20,92 0,38 4,43 25,73 3,35 0,09 0,09 3,53
ЭКГ-6,Зу 82,52 0,94 21,02 104,48 3,89 0,09 0,71 4,69
ЭКГ-8И 40,65 0,62 8,17 49,44 3,35 0,09 0,37 3,82
ЭКГ-Юу 108,92 0,94 22,19 132,05 3,89 0,09 1,79 5,77
ЭКГ-12,5 75,87 0,94 21,02 97,83 3,89 0,09 0,71 4,69
ЭКГ-20 128,99 0,94 35,50 165,43 3,89 0,09 1,79 5,77
ЭВГ-35/65М 404,95 2,94 125,15 533,04 9,49 0,23 5,02 14,74
ЭВГ-100/70 Драглайны: 988,24 9,74 205,90 1203,88 15,54 0,41 8,81 24,76
ЭШ-6/45М 48,51 0,62 7,38 65,51 3,35 0,09 0,35 3,79
ЭШ-10/70А 101,55 0,76 20,73 123,04 3,89 0,09 1,16 5,14
ЭШ-13/50 100,33 0,76 20,73 121,82 3,89 0,09 0,89 4,87
ЭШ-15/90 А 124,00 1,20 33,73 158,93 7,21 0,17 4,01 11,39
ЭШ-20/75Б 128,90 1,20 33,73 163,83 7,21 0,17 3,34 10,72
ЭШ-25/100Б 307,29 2,40 88,75 398,44 7,47 0,17 5,57 13,21
ЭШ-40/85 357,41 2,40 138,45 498,26 7,47 0,17 6,25 13,89
ЭШ-65/85 559,19 9,80 195,25 764,18 9,49 0,23 9,07 18,79
ЭШ-80/100 1104,26 9,80 255,60 1369,66 9,49 0,23 15,58 25,30
Продолжение табл. 9.9
Переменные затраты за I машино-час работы для пород группы II, руб,
Экскаватор заработная плата ремонтных рабочих с начислениями износ малоценных предметов для ремонтных рабочих запасные части смазочные материалы электроэнергия всего
Мехлопаты: ЭКГ-3,2 0,76 0,02 2,06 0,34 0,40 3,58
ЭКГ-4у 1,46 0,04 1,86 0,49 0,45 4,30
ЭКГ-4,6Б 0,93 0,03 0,93 0,25 0,25 2,43
ЭКГ-6,Зу 2,12 0,06 3,69 0,86 1,21 7,94
ЭКГ-8И 1,46 0,04 1,88 0,49 0,51 4,38
ЭКГ-10у 2,11 0,06 4,07 0,83 1,21 8,28
ЭКГ-12,5 2,12 0,06 3,02 0,92 1,21 7,33
ЭКГ-20 2,11 0,06 7,51 0,93 1,93 12,54
ЭВГ-35/65М 6,73 0,18 16,38 5,21 6,03 34,53
ЭВГ-100/70 13,32 0,36 49,41 15,42 9,92 88,43
Драглайны: ЭШ-6/45М 1,20 0,03 1,99 0,28 0,37 3,87
ЭШ-10/70А 1,98 0,05 4,04 0,63 0,86 7,56
382
Продолжение табл. 9.9
Переменные затраты за 1 машино-час работы для пород группы II, руб
Экскаватор заработная плата ремонтных рабочих с начислениями износ малоценных предметов для ремонтных рабочих запасные части смазочные материалы электроэнергия всего
ЭШ-13/50 1,98 0,05 4,16 0,56 0,86 7,61
ЭШ-15/90А 3,61 0,10 6,54 1,50 1,38 13,13
ЭШ-20/75Б 3,64 0,10 6,69 1,57 1,38 13,38’
ЭШ-25/100Б 5,12 0,14 13,61 2,76 3,63 25,26
ЭШ-40/85 5,86 0,16 15,38 2,97 5,44 29,81
ЭШ-65/85 8,64 0,23 27,96 5,57 4,79 47,19»
ЭШ-80/100 12,10 0,23 55,21 9,56 6,27 83,47
9.4.2. РОТОРНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ
Сводные капитальные затраты по роторным экскаваторам приведены в табл. 9.10.
Таблица 9.10
Капитальные затраты по роторным экскаваторам
Экскаватор Капитальные затраты на приобретение экскаватора, тыс. руб. Затраты на монтаж, тыс. руб. Затраты на кабель для подключения экскаватора к сети, тыс. руб. Полные затраты, тыс. руб.
с учетом только затрат на запасные части с учетом затрат на запасные части, таРУ. упаковку, заготовительноскладские работы транспортные затраты затраты на шеф-монтаж
ЭР-630 269,28 275,75 9,95 2,96 59,96 1,55 350,17
ЭРП-630 273,36 279,94 9,95 2,96 59,96 1,55 354,36
ЭР-1250 746 763,95 26,92 2,96 161,56 3,84 959,23
ЭРП-1250 763 781,36 26,92 2,96 161,56 3,74 976,64-
ЭРП-2500-20/1 1499,4 1535,47 54,61 16,92 357,02 4,96 1968,98-
ЭРП-2500-25/2 1428 1462,36 53,04 16,92 344,38 4,96 1881,66
ЭРШР-5000 5280 5407,67 190,89 16,92 1515,25 31,67 7162,4
ЭРШРД-5000 5400 5530,57 192,79 16,92 1530,7 31,67 7302,65-
ЭРШРД-5250 5124,13 5242,24 150,22 16,92 1326,62 31,67 6768,27
ЭРШРД-5250В 5859,84 5995,66 471,67 16,92 1515,25 31,67 7731,77
383
2. Эксплуатационные затраты
Амортизационные отчисления принимаются по табл. 9.2.
Таблица 9.11
Затраты на конвейерную ленту
Экскаватор Длина конвейерной ленты, м Ширина ленты, мм Срок службы, лет Годовой износ ленты с учетом ремонта, % Стоимость ленты, тыс. руб. Годовые затраты на ленту» тыс. руб»
экскаватора ленты
ЭР-630 77 1200 14 5 14,8 3,64 0,54
ЭРП-630 71 1200 14 5 14,8 3,36 0,50
ЭР-1250 84 1200 14 5 14,8 3,97 0,59
ЭРП-2500 161 1400 20 5 17 8,89 1,51
ЭРШР-5000 288 2000 20 5 17 26,35 4,48
ЭРШРД-5000 288 2000 20 5 17 26,35 4,48
ЭРШРД-5250 230 2000 20 5 17 21,04 3,58
ЭРШРД-5250В 230 2000 20 5 17 21,04 3,58
Расход электроэнергии принимается в зависимости от установленной мощности. Коэффициент спроса принят 0,65, коэффициент, учитывающий потери,— 1.1.
Экскаватор Установленная Экскаватор Установленная мощность, кВт мощность, кВт
ЭР-630 430 ЭРП-2500-25/2 2220
ЭРП-630 540 ЭРШР-5000 4290
ЭР-1250 690 ЭРШРД-5000 6330
ЭРП-2500-20/11 2780 ЭРШРД-5250 7850
ЭРШРД-5250В 8460
Затраты на заработную плату рабочих, обслуживающих экскаватор приведены в табл. 9.12.
'Таблица 9.12
Число рабочих в смену, обслуживающих экскаватор
Экскаватор Машинист Помощник машиниста Машинист конвейера (V разряд) Электрослесарь (IV разряд) Горнорабочий (II разряд
ЭР-630, ЭРП-630 1 1 1 -
ЭР-1250 1 1 1 . 1 —-
ЭРП-2500 1 1 1 1 1
ЭРШР-5000, ЭРШРД-5000, ЭРШРД-5250 3 4 — — —
Примечание. Тарификация машиниста экскаватора зависит от мощности последнего. На экскаваторы производительностью 5000 м3/ч тарифная сетка не распространяется. На отдельных экскаваторах машинисту присваивается VI разряд. Помощник машиниста тарифицируется на разряд ниже. Среднесменный заработок рабочих с учетом всех видов доплат при» нимается равным заработку рабочих экскаваторов цикличного действия.
«384
Таблица 9.13
Трудоемкость ремонтов роторных экскаваторов
Экскаватор Межремонтный 1 срок, машлч. Число ремонтов за цикл
капитальный ремонт текущий ремонт второй текущий ремонт первый ремонтный осмотр текущий ремонт первый ремонтный осмотр
ЭР-630, ЭРП-630 24 000 12 000 6000 500 2 44
ЭР-1250 24 000 12000 6000 500 2 44
ЭРП-2560, 36000 18000 9000 500* 2 68
ЭРШР-5000, ЭРШРД-5000 36000 18 000 9000 500 2 68
ЭРШРД-5250 36 000 18 000 9000 500 2 68
ЭРШРД-5250В 36 000 18000 9000 500 2 68
Продолжение табл. 9.13
Трудоемкость чел -ч Трудоемкость текущих ремонтов за цикл, чел *ч Трудоемкость текущих ремонтов на 1000 ч работы, чел *ч
3 к Я и о 6 га о га
Экскаватор фвого текуп i ремонта о о № ь> « га о а И £ $ н8 X н ©.Я к 3 н о §& ;з учета bci эгательных ] >чнх учетом bci эгательных ] >ЧИХ
а ь Я. Я я р. aS Ю ЕЮ и Я>©
ЭР-630, 2 080 580 4 160 35520 1237 1324
ЭРП-630 ЭР-1250 3620 1030 7 240 45 320 2190 2343
ЭРП-2500, 6 010 1690 12 020 114 920 3526 3773
ЭРШР-5000, ЭРШРД-5000 13200 4000 26 400 272 000 8289 8869
ЭРШРД-5250 ’ 11600 3250 23200 221000 6783 7258
ЭРШРД-5250В 12 600 3540 25 200 240 720 7387 7904
Примечание. Разряды ремонтных рабочих роторных экскаваторов и их сменные рав-четные заработки аналогичны принятым для экскаваторов цикличного действия.
25 Заказ № 1913
1385
Таблица 9.14
Сводные эксплуатационные затраты по роторным экскаваторам
Постоянные годовые затраты на экскаватор, тыс. руб. Переменные затраты за 1 ч
календарного времени, РУб.
X 0) ч «3 о X 6 Я Q 5 X 1 2 з 5 х
Экскаватор Я X к а V я ? Ч я х м си п
X Sb ч >х <и X X * х « Я 2
я я 5 и о \о я X о X § X о я 2 « ч а 2 й 3 я я X я X
а о X я я Ч>Х о о X X X 2 03 рабо игад ями) о * 3- я О «< X X х 03 О Q о о X 2 03
Я X о О X X X Ч X Sos я X я
ЭР-630 43,23 6,11 0,31 0,54 50,19 4,96 0,13 0,16 5,25
ЭРП-630 43,75 7,67 0,31 0,50 52,23 4,96 0,13 0,16 5,25
ЭР-1250 118,47 9,80 0,77 0,59 129,63 6,31 0,17 0,31 6,79
ЭРП-1250 120,62 9,80 0,77 0,59 131,78 6,31 0,17 0,31 6,79
ЭРП-2500-20/1 194,44 39,47 0,99 1,51 236,41 7,42 0,21 0,63 8,26
ЭРП-2500-25/2 185,79 31,52 0,99 1,51 219,81 7,42 0,21 0,63 8,26
ЭРШР-5000 705,94 60,92 0,99 4,48 777,67 13,50 0,30 1,26 15,06
ЭРШРД-5000 719,83 90,60 6,33 4,48 821,24 13,50 0,30 1,26 15,06
ЭРШРД-5250 666,86 111,47 6,33 3,58 788,24 13,50 0,30 1,26 15,06
ЭРШРД-5250В 762,25 120,13 6,33 3,58 892,29 13,50 0,30 1,26 15,06
Продолжение табл. 9.14
Переменные затраты за 1 маш-ч работы, руб.
Экскаватор заработная плата ремонтных рабочих с начислениями износ малоценных предметов и спецодежды для ремонтных рабочих запасные части смазочные материалы электроэнергия всего
ЭР-630 1,48 0,04 2,23 0,30 0,47 4,52
ЭРП-630 1,48 0,04 2,26 0,30 0,60 4,68
ЭР-1250 2,62 0,07 4,49 0,82 0,77 8,77
ЭРП-1250 2,62 0,07 4,57 0,82 0,77 8,85
ЭРП-2500-20/1 4,22 0,11 8,25 1,66 3,07 17,31
ЭРП-2500-25/2 4,22 0,11 7,88 1,60 2,46 16,27
ЭРШР-5000 9,91 0,24 21,39 5,58 5,97 43,09
ЭРШРД-5000 9,91 0,24 21,81 5,51 7,48 44,95
ЭРШРД-5250 8,11 0,20 20,21 4,57 7,28 40,37
ЭРШРД-5250В 8,93 0,20 23,10 5,22 9,35 46,70
386
9,4.3. ОТВАЛООБРАЗОВАТЕЛИ И ПЕРЕГРУЖАТЕЛИ
1. Капитальные затраты
Таблица 9.15
Сводные капитальные затраты на отвалообразователи и перегружатели
Оборудование Капитальные затраты на единицу оборудования, тыс. руб. Затраты на монтаж, тыс. руб. Затраты на кабель для подключения к сети, тыс. руб. Полные затраты, тыс. руб.
с учетом только затрат на запасные части с учетом затрат на запасные части, тару, упаковку, заготовительно-складские работы и комплектацию транспортные затраты затраты на шеф-монтаж
Отвалообразователи: ОШ-1600/110 550 597,88 21,80 5,92 132,99 7,59 766,18
0-2500-150/50 1670,16 1710,95 50,71 5,92 308,46 7,59 2083,63
0-2500-70/25 1156,68 1184,51 35,12 5,92 213,78 7,59 1446,92
ОШР-5000/95 1891,08 1936,58 54,61 8,76 332,14 14,69 2346,78
ОШР-5000/190 3350,00 3431,00 108,09 8,76 656,61 16,65 4221,11
Перегружатели: П-1600-50/17 455,94 466,91 13,81 5,92 84,42 6,24 577,30
ПГ-2500/60 351,90 360,36 11,71 5,92 71,63 6,24 455,86
ПГ-5000/60 626,28 641,34 16,97 5,92 102,93 7,59 774,75
ПГ-5250/120 1173,0 1201,22 39,02 5,92 237,42 12,00 1495,58
2. Эксплуатационные затраты
Размер амортизационных отчислений принимается по табл. 9.2. Затраты на погашение износа конвейерной ленты составляют 7,25% ее стоимости в соответствии со сроком службы ленты, равным 3„ 4 и 8 годам соответственно прорезиненной, синтетической и армированной стальными тросиками. Затраты на ремонт ленты принимаются 10% ее стоимости за весь срок службы. Затраты на установленную мощность электродвигателей принимаются из расчета 14,2 руб. за 1 кВ-А.
Численность бригад и расчетный сменный заработок принимаются по табл. 9.16 и данным на стр. 388.
25* 387
Таблица 9.16
Численность бригад, обслуживающих отвалообразователи перегружатели
Оборудование Машинист отвалообразователя или перегружателя (VI разряд) Помощник машиниста (V разряд) Машинист конвейера (IV разряд) Электрослесарь (III разряд) Горнорабочий (II разряд)
Отвалообразователь (при 1 1 1 2 1
транспортировании породы конвейерами) Отвалообразователь (при 1 1 1 1
непосредственной передаче породы в отвал) Перегружатель 1 1 — — —
Расчетный сменный заработок обслуживающего нации: персонала по квалифи- Сменный зарабо-
Разряд ток в районах с коэффициентом К=1,2 руб.
Машинист отвалообразователя и перегружателя . . , VI Помощник машиниста . . . . • V Машинист конвейера IV Электрослесарь III Горнорабочий II 12,95 10,85 9,54 8,41 7,72
Таблица 9.17
Межремонтные сроки и трудоемкость ремонтов отвалообраэователей перегружателей
Межремонтный срок, маш-ч Число ремонтов
за цикл
о S и &
Оборудование 48 3 к я X О о. о 48 1 и о 48
капиталь ремонт текущий второй текущий первый ремонтнь мотр текущий^ ] первый ремонтны мотр
Отвалообразова-
тели: 12 000
ОШ-1600/110 24000 6000 500 2 44
0-2500-150/50 36 000 18 000 9000 500 2 68
0-2500-70/25 24 000 12 000 6000 500 2 44
ОШР-5000/95 36 000 18 000 9000 500 2 68
ОШР-5000/190 36 000 18 000 9000 500 2 68
388
Продолжение табл. 9.17.
Межремонтный срок, маш-ч Число ремонтов
аа цикл
н X н X ь> X
о о и о о
Оборудование « И' я 2 о о 3 о
Я а а •X а «X
>0 3 3
Ч •X X •X X
со Н х« х«
ь X ё§ Во &§* яз X о а S £ з о а 3! о
CQ О ш н ш 0) « о
м а ь а Н X аЗ н х а 3
Перегружатели: 24 000 12 000 6000 500 2 44
ПГ-2500/60 24 000 12 000 6000 500 2 44
ПГ-5000/60 24 000 12000 6000 500 2 44
ПГ-5250/120 24 000 12000 6000 500 2 44
Продолжение табл. 9.17
Оборудование Трудоемкость, чел-ч Трудоемкость текущих ремонтов
за цикл, чел-ч на 1000 ч работы, чел>ч
первого текущего ремонта ремонтного осмотра первых текущих ремонтов ремонтных осмотров без учета вспомогательных рабочих с учетом вспомогательных рабочих
Отвалообразователи: ОШ-1600/1Ю 0-2500-150/50 0-2500-70/25 ОШР-5000/95 ОШР-5000/190 Перегружатели: П-1600 ПГ-2500/60 ПГ-5000/60 ПГ-5250/120 2100 3690 2900 3880 6080 1560 1400 1790 3100 590 1020 800 1070 1680 430 390 490 860 4 200 7 380 5800 7 760 12 160 3120 2 800 3 580 6 200 25960 69 360 35 200 72 760 114 240 18 920 17 160 21560 37 840 1257 2132 1708 2237 3511 918 832 1048 1835 1345 2281 1828 2394 3757 982 890 1121 1963
Все стоимостные параметры определены для транспортно-отвальной системы. При работе отвалообразователи с конвейерами переменные затраты за 1 ч календарного времени равны 5,66 руб. (в том числе заработная плата с начислениями бригады экскаватора 5,49 руб.).
Трудоемкость ремонтов и межремонтные сроки по отвалообразователям и перегружателям ряда моделей приведены в табл. 9.17.
Заработная плата и затраты на малоценные предметы для ремонтных рабочих определяются так же, как для рабочих, обслуживающих экскаваторы цикличного действия.
Затраты на запасные части, смазочные и обтирочные материалы — см._п. 9.3.2.
Затраты на потребляемую электроэнергию приняты из расчета 0,17 коп. за 1 кВт-ч при коэффициенте спроса 0,65,
389
Таблица 9.18
Сводные эксплуатационные затраты по отвалообразователям и перегружателям
Оборудование Постоянные годовые затраты на единицу оборудования, тыс. руб. Переменные затраты за 1 ч календарного времени работы, руб.
амортизация износ кабеля износ ленты оплата установленной мощно- сти всего заработная плата (с начислениями) бригады износ малоценных предметов для бригады всего
Отвалообразо-
ватели:
ОШ-1600/110 79,65 1,52 0,90 14,91 96,98 7,96 0,25 8,21
0-2500-150/50 217,98 1,52 1,44 33,13 254,07 7,96 0,25 8,21
0-2500-70/25 151,13 1,52 0,67 23,67 176,99 7,96 0,25 8,21
ОШР-5000/95 244,87 2,94 1,38 38,34 287,53 7,96 0,25 8,21
ОШР-5000/190 441,47 3,33 2,76 61,53 509,09 7,96 0,25 8,21
Перегружатели: П-1600 59,96 1,25 0,60 8,80 70,61 3,27 0,08 3,35
ПГ-2500/60 47,20 1,25 1,10 7,90 57,45 3,27 0,08 3,35
ПГ-5000/60 81,35 1,52 0,97 15,15 98,99 3,27 0,08 3,35
ПГ-5250/120 155,78 2,40 2,05 23,66 183,89 3,27 0,08 3,35
Продолжение табл. 9.18
Переменные затраты за 1 маш-ч работы, руб.
Оборудование заработная плата ремонтных рабочих (с начислениями) износ малоценных предметов для ремонтных бригад запасные части смазочные материалы электроэнергия всего
Отвалообразо-ватели: ОШ-1600/110 1,51 0,04 3,73 0,56 1,16 7,00
0-2500-150/50 2,55 0,07 10,28 1,57 2,58 17,05
0-2500-70/25 2,05 0,05 7,15 1,09 1,84 12,18
ОШР-5000/95 2,67 0,07 11,57 1,70 2,98 18,19
ОШР-5000/190 4,20 0,11 20,83 3,36 4,79 33,29
Перегружатели: П-1600 1,01 0,03 2,79 0,43 0,69 4,95
П-2500/60 0,99 0,03 2,17 0,36 0,61 4,16
ПГ-5000/60 1,25 0,03 3,77 0,53 1,06 6,64
ПГ-5250/120 2,19 0,06 7,28 1,21 1,84 12,58
9.4.4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ
Капитальные затраты определяются в зависимости от массы оборудования и стоимости 1 т конструкции без стоимости конвейерной ленты. Затраты на запасные части, тару, упаковку и заготовительно-складские работы составляют 3,7% их стоимости.
390
Затраты на конвейерную ленту определяются в зависимости от ее типа, длины, ширины и стоимости 1 м.
Эксплуатационные затраты. Нормы амортизационных отчислений приняты в процентах от полной стоимости ленточного конвейера с учетом стоимости ленты» назначения конвейера и ширины ленты (табл. 9.19).
Таблица 9.19
Нормы амортизационных отчислений на конвейер с учетом стоимости леиты
Назначение конвейера Нормы амортизации, % В том числе
на полное восстановление на капитальный ремонт
Забойные, передаточные и отвальные с лентой шириной, мм: до 1200 13,9 8,4 5,5
1400—1800 Н,4 6,5 4,9
более 1800 9,1 5,2 3,9
Магистральные и передаточные стационарные и на ходовых частях с лентой шириной, мм: до 1200 11,5 6 5,5
1400-1800 9,5 4,6 4,9
более 1800 8 4,1 3,9
Примечания: 1. Срок службы ленты для забойных и отвальных конвейеров принят 2, 3 и 5 лет соответственно для прорезиненной и синтетической ленты и ленты, армированной стальными тросиками; для магистральных конвейеров он равен соответственно 3, 4 и 8 годам. 2. При транспортировании скальных дробленых пород износ ленты увеличивается на 25%»
Затраты на текущий ремонт ленты принимаются в размере 10% ее стоимости. При этом учитывается доля износа ленты, погашаемая за счет амортизационных отчислений. Остальная доля погашения износа ленты определяется по формуле
апог —
1
Гл
%,
(9.15)
где Тл — срок службы'ленты, лет; ТОб—срок службы конвейера, лет.
К постоянным эксплуатационным затратам относятся также плата за установленную мощность и погашение износа кабеля.
Переменные эксплуатационные затраты на один календарный час работы включают затраты на заработную плату с начислениями и на погашение износа малоценных предметов и спецодежды.
Конвейерная линия обслуживается бригадой электрослесарей, в которую входят: один электрослесарь III разряда в смену (тарифная ставка 8,13 руб. для Канско-Ачинского бассейна) на 1 км конвейерной линии и один электрослесарь IV разряда (тарифная ставка 9,91 руб.) на 0,4 км.
Управление конвейерами производится с дистанционного пульта, для которого принимается на смену один машинист IV разряда, а при автоматизированном управлении — один машинист V разряда.
Переменные затраты на машино-час включают: заработную плату с начислениями ремонтных рабочих, погашение износа малоценных предметов и спецодежды для них, затраты на запасные части, смазочные и обтирочные материалы и электроэнергию.
391
Трудоемкость ремонтов конвейерных линий Трудоемкость ремонтов, чел-ч
Межремонтный срок, маш-ч
Приводные и натяжные станции ленточных конвейеров мощностью, кВтз 24000/500 250/9
40-80
80-400 24000/500 350/12
100—1160 24000/500 420/14
160—230 24000/500 500/18
230-400 36000/500 1000/40
400—600 36000/500 13(50/56
600—1000 .... 36000/500 1700/74
1000—1500 .... 36000/500 2400/100
свыше 1500 кВт . Ленты конвейерные шириной, мм: 36000/500 3000/140
1100—*1500 Ремонт i по мере 1500—2000 То 2000—2500 То Роликоопоры и металлоконструкции .... То I замена 70 чел-ч в год на 100 м износа длины конвейера же 100 чел-ч в год на 100 м же длины конвейера 140 чел-ч в год на 100 м длины конвейера же 5 чел-ч на 1 т массы кон- вейеров (без учета массы ленты)
Примечания: 1. Над чертой — значения для капитального ремонта, под чертой — для текущего.
2. Межремонтные сроки приведены для полускальных пород, требующих буровзрывного рыхления и климатических районов с минимальной температурой от —20 до —30 °C. Для мягких и плотных пород межремонтные сроки капитальных ремонтов увеличиваются на 10%, а для скальных пород уменьшаются на 10%. Для районов с более высокой температурой межремонтный срок умножается на коэффициент 1,05, а для районов с более низкой температурой — на 0,95.
Затраты на запасные части приняты в размере 0,5% стоимости конвейера (без учета стоимости ленты) на Д000 ч работы.
Затраты на смазочные материалы приняты из расчета 2,1 руб. на 100 кВт-ч израсходованной электроэнергии.
Затраты на электроэнергию определяются по часовому расходу ее и стой* мости 1 кВт-ч.
9.4.5. АВТОТРАНСПОРТ
1. Капитальные затраты Таблица 9.20
Капитальные затраты по автосамосвалам
Автосамосвал Грузоподъемность, т Масса, т Стоимость, тыс. руб, Стоимость с учетом затрат на запасные части, тыс. руб. Затраты на заготовительноскладские работы и транспорт, тыс. руб. Полные затраты, тыс. руб.
КрАЗ-256Б 12 11 8,9 9,1 0,5 9,6
БелАЗ-540А, БелАЗ-7510 27 21,6 26,2 26,7 1,1 27,8
БелАЗ-548А, БелАЗ-7525 40 29,3 37 37,7 1,6 39,3
392
Продолжение табл. 9.20
Автосамосвал Грузоподъемность, т Масса, т Стоимость, тыс. руб. Стоимость с учетом затрат на запасные части, тыс. руб, Затраты иа заготовительно-складские работы н транспорт, тыс. руб. Полные затраты, тыс. руб.
БелАЗ-549 80 68,6 140* 142,8 4,2 147
БелАЗ-7425-9290 65 41,3 50,5 51,5 2,1 53,6
БелАЗ-7420-9590 120 86,5 180* 183,6 6,6 190,2
2. Эксплуатационные затраты
Сменное число шоферов принимается: один человек на самосвал. Трудоемкость ежедневного обслуживания принимается: 1,4; 1Д 2,1; 3; 2,7; 3,5 соответственно для автосамосвалов КрАЗ-256Б, БелАЗ-540А, БелАЗ-549А, БелАЗ-7425-9490, БелАЗ-7420-9590.
Сменный расчетный заработок шоферов для районов с Я~1,2 принят 9,63; 10,41 и 12,77 руб. соответственно для автосамосвалов грузоподъемностью от 10 до 20, от 20 до 40 и свыше 40 т.
Основные- производственные рабочие имеют IV разряд, вспомогательные — II и III разряды. Расчетный сменный заработок основных и вспомогательных рабочих принят 8,2 и 7,05 руб. соответственно. Число вспомогательных рабочих принимается 10% от основных производственных рабочих.
Норму амортизационных отчислений — см. в табл. 9.2. Для автосамосвалов (кроме автосамосвалов в северном исполнении),, работающих в северных районах, в пустынных и высокогорных районах и тяжелых дорожных условиях (грунтовые дороги, карьеры), норма амортизационных отчислений увеличивается иа 30%.
Затраты на автомобильные шины приведены в табл. 9.21.
Таблица 9.21
Затраты на автомобильные шины
Автасамосвалы Число шин на самосвал (без учета запасного колеса) Стоимость комплекта Шин, руб. Затраты на шины на 1 автосамосвал Затраты на шины с учетом транспортных затрат, руб.
КрАЗ-256Б 10 205,5 2055 2199
БелАЗ-540А, БелАЗ-7510 6 1037,8 6226,8 6662,7
БелАЗ-548А, БелАЗ-7525 6 1408,4 8450,4 9041,9
БелАЗ-54Э 6 4400 26400 28248
БелАЗ-7425-9490 10 1408,4 14084 15069,9
БелАЗ-7420-9590 10 4400 44000 47080
Примечание. Затраты иа транспортирование шин и заготовительно-складские работы приняты в размере 7% стоимости шин.
393
Нормы пробега шин (тыс. км) разработаны для трех категорий автохозяйствз
Для автосамосвалов грузоподъемностью, т
27 40 80 и более
I категория — автохозяйства с тяжелыми условиями эксплуатации ... 25 22 20
II категория — автохозяйства со сред-
ними условиями эксплуатации... 34 30 27
(II категория — автохозяйства с легки-
ми условиями эксплуатации , . , 44 40 35
Условия для установления категории автохозяйствз
I II III
Преобладающее дорожное покрытие • . • . • Естественное на Щебеночно- Усовершенство-
скальном осно- гравийное ванное асфаль-
Доля забойных и отвальных дорог в плане перевозок, % вании Более 30 15—30 тобетонное До 15
Доля уклонов в плане перевозок, % . . . . Более 50 25-50 До 25
Коэффициент крепости транспортируемых пород . » Более 8 4-8 До 4
Затраты на шины на 1000 км пробега (%) стоимости шин в зависимости от категорий автохозяйств.
БелАЗ-540А, БелАЗ-7510 .
БелАЗ-548, БелАЗ-7525 .
БелАЗ-549, БелАЗ-7420-9590
Категория II
2,16
2,6
3,3
Категория III
1,52
1,72
2,6
Затраты на запасные части и материалы на текущие работы и содержание автосамосвалов для дорог категории III в расчете на (1000 км пробега, руб.:
КрАЗ-256Б..............
БелАЗ-540А, БезАЗ-7510-65
БелАЗ-548А, БелАЗ-7525-88
БелАЗ-549 .............
БелАЗ-7425-9490 . . .
БелАЗ-7420-9590 . . .
30
65
88
130
145
170
К категории III относятся автомобильные дороги со щебеночным или гравийным покрытием в горной местности, непрофилированные дороги, карьеры, котлованы, временные пути, автомобильные грунтовые и профилированные дороги, лесовозные дороги (тяжелые дорожные условия).
К категории II относятся автомобильные дороги с асфальтированным, цементобетонным и приравниваемым к ним покрытием в горной местности, автодороги со щебеночным или гравийным покрытием.
394
Расход горючих и смазочных
по нормам на 1000 км пробега, кг:
материалов для автосамосвалов определяется
Дорожное покрытие усовершенство-ванное переходное
КрАЗ-256Б 600 720
БелАЗ-540А, БелАЗ-7510 . 1250 1500
БелАЗ-548А, БелАЗ-7525 . 2000 2400
БелАЗ-549 3000 3600
БелАЗ-7425-9490 . . . . 2700 3240
БелАЗ-7420-9590 . . . . 4000 4800
Примечание. Затраты на смазочные и обтирочные материалы приняты в размере 2.1; 20; 2; 19,8% стоимости топлива соответственно для каждого пояса.
Стоимость 1 т зимнего и летнего дизельного топлива франко-станция назначения, руб.:
Зимнее Летнее
I пояс.................................. 66 60
II пояс................................. 70 64
III пояс................. . . ♦ 75 69
Примечание. II пояс — Алтайский и Красноярский края, Бурятская, Тувинская АССР, Иркутская, Кемеровская, Новосибирская, Томская, Тюменская, Читинская области.
III пояс — Амурская область, Приморский и Хабаровский края, остров Сахалин.
I пояс — все остальные районы страны.
Межремонтный пробег и трудоемкость ремонтов автосамосвалов в условиях карьеров приведены в табл, 9.22.
Таблица 9.22
•Межремонтный пробег и трудоемкость ремонтов средств автотранспорта
Автосамосвал Межремонтный пробег, тыс* км Трудоемкость, чел-ч
капитальный ремонт текущий ремонт техническое обслуживание текущего ремонта технического обслуживания
второе первое второго первого \
КрАЗ-256Б- 90 1 6 1,2 30 32 7
БелАЗ-540А, 90 1 7,5 1,5 50 60 13
БелАЗ-7510 БелАЗ-548А, БелАЗ-7525 90 1 7,5 1,5 60 70 15
БелАЗ-549 150 1 10 2 80 115 25
БелАЗ-7425-9490 90 1 7,5 1,5 70 90 20
БелАЗ-7420-9590 150 1 10 2 90 130 30
395
Продолжение w а б jl 9.22
Автосамосвал Число ремонтов sa цикл Трудоемкость за цикл, чел-ч
текущих технического обслуживания текущих ремонтов технического обслуживания на 1000 км пробега
второго первого второго первого без учета вспомогательных рабочих с учетом вспомогательных рабочих
КрАЗ-2566 90 14 60 2 700 448 420 39,64 43,60
БелАЗ-540А, БелАЗ-7510 90 11 48 4500 660 624 64,27 70,70
БелАЗ-548А, БелАЗ-7525 90 11 48 5400 770 720 76,56 84,22
БелАЗ-549 150 14 60 12 000 1610 1500 100,73 110,80
БелАЗ-7425-9490 90 11 48 6 300 990 960 91,67 100,84
БелАЗ-7420-9590 150 14 60 13500 1820 1800 114,13 125,54
Таблица 9.23
Переменные эксплуатационные затраты по автосамосвалам
Автооамоовал Переменные затраты на 1 ч работы, руб. Переменные затраты на 1000 км пробега, руб.
Заработная плата (с начислениями) шоферов и осмотрщиков Износ малоценных предметов и спецодежды Всего Амортизационные отчисления Шины
Дороги с переходным покрытием КрАЗ-256Б 1,47 0,06 1,53 138,24 38,48
БелАЗ-540А, 1,62 0,06 1,68 347,50 143,91
БелАЗ-7510 БелАЗ-548А, 1,64 0,06 1,70 491,25 235,09
БелАЗ-7525 БелАЗ-549 2,05 0,06 2,11 676,20 932,18
БелАЗ-7425-9490 2,01 0,06 2,07 670,00 391,82
БелАЗ-7420-9590 2,08 0,06 2,14 874,92 1553,64
Дороги с усовершенствованным покрытием КрАЗ-256Б 1,47 0,06 1,53 105,60 32,68
БелАЗ-540А, 1,62 0,06 1,68 266,88 101,27
БелАЗ-7510 БелАЗ-548А, 1,64 0,06 1,70 377,28 155,52
БелАЗ-7525 БелАЗ-549 2,05 0,06 2,11 514,50 734,45
БелАЗ-7425-9490 2,01 0,06 2,07 514,56 259,2
БелАЗ-7420-9590 2,08 0,06 2,14 665,70 1224,08
396
Продолжение табл. 9.23
Переменные затраты на 1000 км пробега, руб.
Автосамосвал Запасные части и материалы Дизельное топливо Смазочные и обтирочные материалы । Содержание ремонтного персонала Всего
Заработная плата (с начислениями) Износ малоценных предметов м спецодежды
Дороги с переходным покрытием КрАЗ-256Б 30,00 48,60 9,82 48,54 1,30 314,98
БелАЗ-540А, 65,00 101,25 20,45 78,68 2,01 758,80
БелАЗ-7510 БелАЗ-548А, 88,00 162,00 32,72 93,73 2,52 1105,31
БелАЗ-7525 БелАЗ-549 130,00 243,00 49,09 123,33 3,33 2157,13
БелАЗ-7425-9490 115,00 218,70 44,04 112,23 3,04 1554,83
БелАЗ-7420-9590 170,00 322,00 65,04 139,73 3,77 3129,10
Дороги с усовершенствованным покры. ти.ем КрАЗ-256Б 25,50 40,50 8,18 48,54 1,30 262,30
БелАЗ-540А, 55,26 84,37 17,04 78,68 2,01 605,50
БелАЗ-7510 БелАЗ-548А, 74,80 135,00 27,27 93,73 2,52 866,12
БелАЗ-7525 БелАЗ-549 110,50 202,50 40,91 123.33 3,33 1729,52
БелАЗ-7425-9490 97,75 182,25 36,81 112,23 3,04 1205,84
БелАЗ-7420-9590 144,50 270,00 54,54 139,73 3,77 2502,32
9.4.6. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ
Капитальные затраты на приобретение подвижного состава (табл. 9.24) принимаются по прейскуранту или по данным заводов-изготовителей. Транспортные затраты определяются по тарифам на перевозку подвижного состава собственным ходом. Тариф на перевозку железнодорожных вагонов и локомотивов принят на 100 км в размере 0,5 и 1 руб. соответственно.
Эксплуатационные затраты (табл. 9.25 и 9.26). Нормы аморти-вационных отчислений на подвижной состав приведены в табл. 9.2. Затраты на запасные части для рагонов — см. п. 9.3.2.
Таблица 9.24
Капитальные затраты на подвижной состав, тыс. руб.
Оборудование Оптовая цена Затраты на транспорт Всего с учетом затрат на заготовительно-складские а боты
без учета затрат на запасные части с учетом затрат на запасные частя
Тяговые агрегаты переменного тока: ОПЭ-1А ОПЭ-1Б ОПЭ-2 460 620 375 469,20 632,40 382,50 0,6 0,6 0,6 475,44 640,60 387,70
397
Продолжение табл. 9.24
Оборудование Оптовая цена Затраты на транс-^.порт Всего с учетом затрат на заготовительно-складские работы
без учета затрат на запасные части с учетом затрат на запасные части
Тяговый агрегат постоянного тока: ПЭ-2М 276,22 281,74 0,4 285,53
Электровозы постоянного тока: ВЛ-10 210 214,20 0,4 217,18
ВЛ-80 270 275,40 0,4 279,11
Тепловозы: ТГК-2 25,17 25,67 0,1 26,08
ТГМ-ЗБ 80,27 81,87 0,2 83,05
ТГМ-4 111,70 113,93 0,2 115,50
ТГМ-4А 103,50 105,57 0,2 107,04
ТГМ-6А 134 136,68 0,2 138,52
ТЭМ-2 117 119,34 0,3 121,06
2ТЭ-116 230 234,60 0,6 238,02
Думпкары: 6ВС-60 7,7 7,85 0,1 8,05
ВС-145 25,6 26,11 0,2 26,63
2ВС-180 27,2 27,74 0,2 28,28
Угольные полувагоны грузоподъем- 6,4 6,52 0,1 6,70
ностью 60 т То же, грузоподъемностью 125 т 11,9 12,13 0,2 12,48
Таблица 9.25
Капитальные и эксплуатационные затраты на локомотивы
Локомотивы Капитальные затраты, тыс. руб. Эксплуатационные затраты, руб.
Годовые постоянные амортизационные отчисления, тыс. руб. На 1 ч календарного времени
Заработная плата с начислениями Спецодежда и мало* ценные предметы
ЛОКОМО-* тивной бригады ремонтных рабочих локомотивной бригады ремонтных рабочих
Тяговые агрегаты переменного тока: ОПЭ-1А 475,4 46,12 3,28 1,11 0,09 0,03
ОПЭ-1Б 640,6 62,14 3,28 1,11 0,09 0,03
ОПЭ-2 387,7 37,61 3,28 0,62 0,09 0,02
То же, постоян- 285,5 26,27 3,28 0,36 0,09 0,01
ного тока ПЭ-2М Электровозы: ВЛ-10 217,2 21,07 3,28 0,43 0,09 0,01
ВЛ-80 279,1 27,07 3,28 0,64 0,09 0,02
Тепловозы: ТГК-2 26,1 2,50 3,28 0,33 0,09 0,01
ТГМ-ЗБ 83,1 7,97 3,28 0,35 0,09 0,01
ТГМ-4 115,5 11,09 3,28 0,35 0,09 0,01
ТГМ-6А 138,5 13,30 3,28 0,35 0,09 0,01
ТЭМ-2 121,1 11,62 3,28 0,40 0,09 0,01
2ТЭ-116 238,0 22,85 3,28 1,29 0,09 0,03
398
Продолжение табл. 9.25
Локомотивы Эксплуатационные затраты, руб.
Всего На 1000 км пробега
запасные части смазочные материалы всего
Тяговые агрегаты переменного тока: ОПЭ-1А 4,51 81,77 22,85 104,62
ОПЭ-1Б 4,51 110,18 22,85 133,03
ОПЭ-2 ' 4,01 66,68 22,85 89,53
То же, постоянного тока ПЭ-2М 3,74 60,24 10,09 70,33
Электровозы: ВЛ-10 3,81 45,83 8,31 54,17
ВЛ-80 4,03 48,00 9,97 57,97
Тепловозы: ТГК-2 3,71 8,20 11,87 20,07
ТГМ-ЗБ 3,73 25,84 15,43 41,27
ТГМ-4 3,73 36,27 15,43 51,70
ТГМ-6А 3,73 43,49 17,81 61,30
ТЭМ-2 3,78 38,03 21,94 59,97
2ТЭ-116 4,69 126,85 46,60 173,45
Таблица 9.26
Капитальные и эксплуатационные затраты на подвижной состав, тыс. руб.
Подвижной состав Капитальные затраты Годовые эксплуатационные затраты
Амортизационные отчисления Запасные части Смазочные материалы Заработная плата (с начислениями) ремонтных рабочих Спецодежда и малоценные предметы Всего
Думпкары: 6ВС-60 8,1 1,18 0,17 0,09 0,32 0,01 1,77
ВС-145 26,6 3,91 0,29 0,17 0,62 0,02 5,01
2ВС-180 28,3 4,16 0,31 0,17 0,62 0,02 5,28
Угольные полуваго” 6,7 0,53 0,19 0,08 0,24 0,01 1,05
ны грузоподъемно’ стью 63 т 12,5
То же, грузоподъемностью 125 т 0,99 0,26 0,15 0,40 0,02 1,82
Переменные эксплуатационные затраты на локомотивы относятся на 1 ч календарного времени и на 1000 км пробега.
Локомотив в смену обслуживают два человека (машинист и его помощник). Расчетный сменный заработок машиниста и его помощника равен соответственно 13„44 и (10,44 руб.
Трудоемкость ремонтов подвижного состава приведена в табл. 9.27.
Нормативы затрат на запасные части и материалы для текущих ремонтов локомотивов и вагонов приведены в п. 9Д2.
399
Нормативы затрат на дизельное масло для I пояса приняты в Р33“®Р® ,9’®’ 26 9- 1(кЗ* Я* 9*5 и 10 5% стоимости дизельного топлива соответственно для теп^о-1озов ТГК-2, ТГМ-ЗБ, ТГМ-4А, ТГМ-6А, ТЭМ-2 и 2ТЭ-116 и тяговых агрегатов Переп"в°очныае коэффициенты на дизельное масло-0,96 и 0,9 соответственно для II и III поясов.
Таблица 9.27
Трудоемкость ремонтов подвижного состава
Трудоемкость ремонта,
Период между ремонтами чел-ч
Подвижной я" и* «и Я Я з 0) X* В я и О Xя р. . V X X • о X о. «> X 1 X о V V X
состав 3 X X х « д с Я X >> и. О 22 X X сЗ
ч се X ёВ X ч X Я о § о X xJJ 3 X л 5 . ЧОС О X ХО О.Д малыми одически 1 X . X х ея о s &S я о & о к §8 ХО Ч малого ческого ч X •9* о 0.0 X X
Тяговые агрегаты переменного то-
ка: 390 180 128 66
ОПЭ-1А, ОПЭ-1Б ОПЭ-2 5 5 15 15 7,5 7,5 1,5 1,5 15 15 4400 3200 1120 390
Тяговые агрега* ты постоянного тока: ПЭ-2М 5 20 10 2 15 2200 250 130 53
Электровозы: вл-ю ВЛ-80 5 5 20 № 10 7,5 2 1,5 16 15 2800 3400 300 360 160 190 60 70
Тепловозы: ТГК-2 ТГМ-ЗБ, ТГМ-4, 5 5 15 15 7,5 7,5 1,5 1,5 15 15 1200 1200 500 500 150 150 20 30
ТГМ-6А ТЭМ-2 2ТЭ-П6 5 5 15 15 7,5 7,5 1,5 1,5 15 15 1200 4000 500 1700 150 480 50 160
Думпкары: 12 1 160 18 15
6BC-60 ВС-145, 2ВС-180 Полувагоны грузоподъемностью ** 4 5 12 12 — 1 1 — 280 120 — 36 14 28 И
63 т То же, грузоподъемностью 5 12 — 1 —— 190 — 24 18
125 т
400
Продолжение табл. 9.27
ПОДВИЖНОЙ состав Трудоемкость ремонтов за цикл, чел-ч Трудоемкость текущих ремонтов на 1 ч кален* дарного времени
подъемных бецьших кери< одических малых периодических профилактических без учета вспомогательных рабочих с учетом вспомогательных рабочих
Тяговые агрегаты переменного тока: ОПЭ-1А, ОПЭ-1Б 13 200 4480 12 480 10 240 0,922 0,996
ОПЭ-2 9 000 1500 5 760 5 280 0,507 0,548
Тяговые агрегаты постоянного тока: ПЭ-2М 4 400 750 3 120 4 770 0,298 0,322
Электровозы: ВЛ-10 5 600 900 3840 5 400 0,359 0,388
ВЛ-80 1200 1440 6 080 5 600 0,532 0,575
Тепловозы: ТГК-2 3 600 2000 4 800 1600 0,274 0,296
ТГМ-ЗБ, ТГМ-4, 3 600 2000 4 800 2 400 0,292 0,315
ТГМ-6А ТЭМ-2 3 600 2000 4 800 4 000 0,329 0,355
2ТЭ-116 12 000 6800 15 360 12 800 1,072 1,158
Думпкары: 6ВС-60 160 792 105 0,030 0,032
ВС-145, 2ВС-180 280 — 1584 196 0,059 0,064
Полувагоны грузоподъемностью 63 т То же, грузо- 120 — 770 77 0,022 0,024
190 1320 126 0,037 0,040
подъемностью 125 т
9.4.7. БУРОВЫЕ СТАНКИ
Капитальные затраты (табл. 9-28). На приобретение станков затраты приняты по прейскуранту или по данным заводов-изготовителей.
Таблица 9.28
Капитальные затраты по буровым станкам
Буровой «танок Затраты
на приобретение с учетом затрат на запасные части, тару, упаковку и заготовительноскладские работы, тыс. руб. иа транспортирование, тыс. руб. /на монтажные 1 работы, I тыс. руб. на приобретение кабеля с учетом транспортных затрат и др., тыс. руб. Полные, тыс. руб.
1СБР-125 2,55 0,09 0,72 3,36
СБР-160 25,94 0,78 —— 1,56 28,28
СВБ-2М 9,03 0,38 0,72 10,13
2СБШ-200Н 80,91 2,26 0,22 1,56 84,95
2СБШ-200 52,91 1,85 0,22 1,56 56,64
26 Заказ № 1913
401
Длина кабеля для подключения буровых станков к сети принята 300 м. Кабель и мощность электродвигателей принимаются по табл. 9.29.
Таблица 9.29
Марка кабеля и мощность двигателей
Буровые станки Марка кабеля Установленная мощность двигателей, кВт
1СБР-125 КРПС 3X25+1X10 24,8
СБР-160 КРПС ЗХ70+1ХЮ 135
СВБ-2М КПРС ЗХ25+1ХЮ 55,7
2СБШ-200Н КПРС 2(3X70+1X10) 282
2СБШ-200 КПРС 2(3X70+1X10) 320
Эксплуатационные затраты приведены в табл. 9.30.
Таблица 9.30
Эксплуатационные затраты по буровым станкам
Буровой станок Эксплуатационные годовые затраты, тыс. руб. Эксплуатационные затраты, руб.
На 1 ч календарного времени
амортизационные отчисления износ кабеля оплата установ- ленной мощности всего заработная плата (с начислениями) бригады износ малоценных предметов и одежды всего
1СБР-125 0,71 0,15 0,44 1,30 2,39 0,08 2,47
СБР-160 7,21 0,33 2,40 9,94 2,39 0,08 2,47
СВБ-2М 2,54 0,15 0,99 3,68 2,39 0,08 2,47
2СБШ-200Н 22,52 0,33 5,01 27,86 2,71 0,08 2,79
2СБШ-200 14,87 0,33 5,68 20,88 2,71 0,08 2,79
Продолжение табл. 9.30
Буровой станок Эксплуатационные затраты, руб.
На 1 маш-ч
заработная плата (с начислениями) ре- монтных рабочих износ малоценных предметов и спецодежды запасные части и материалы смазочные и обтирочные материалы электроэнергия всего
1СБР-125 0,11 0,01 0,08 0,06 0,03 0,29
СБР-160 0,20 0,01 0,82 0,33 0,16 1,52
СВБ-2М 0,24 0,01 0,29 0,14 0,07 0,75
2СБШ-200Н 0,44 0,01 2,58 0,33 0,34 3,70
2СБШ-200 0,44 0,01 1,70 0,37 0,39 2,91
Примечание. В таблице приведены данные без учета затрат на штанги и буровой инструмент.
402
Норма амортизационных отчислений принимается по табл. 9.2.
Буровой станок обслуживают два человека. Машинисты буровых станков 2СБШ-200Н и 2СБШ-200 имеют V разряд, машинисты остальных типов станков— IV разряд. Помощник машиниста тарифицируется на один разряд ниже. Расчетный сменный заработок рабочих III, IV, V разрядов принят 8,13; 9J21; 10,48 руб. соответственно. Норма начислений на заработную плату—10%.
Нормативы межремонтных сроков (для пород группы II) и трудоемкость ремонтов приведены в табл. 9.3Д.
Таблица 9.31
Межремонтные сроки и трудоемкость ремонтов буровых станков
Буровой станок Срок между ремонтами, маш-ч Трудоемкость ремонта, чельч
капитальными вторыми текущими первыми текущими ремонтными осмотрами второго текущего первого текущего ремонтного осмотра
1СБР-125 6 400 3200 1600 270 140 80 15
СБР-160 12 800 6400 3200 270 274 170 35
СВБ-2М 6 400 3200 1600 270 274 170 35
2СБШ-200Н 12 800 6400 3200 270 600 380 75
2СБШ-200 12 800 6400 3200 270 600 380 75
Продолжение табл. 9.31
• Буровой станок Трудоемкость ремонтов за цикл, чел-ч * Трудоемкость текущих ремонтов на 1000 ч работы, чел.-ч
вторых текущих первых текущих ремонтных осмотров без учета вспомогательных рабочих с учетом вспомогательных рабочих
1СБР-125 140 160 300 94 101
СБР-160 274 340 1500 166 178
СВБ-2М 274 340 700 205 219
2СБШ-200Н 600 760 3225 358 383
2СБШ-200 600 760 3225 358 383
Расчетный сменный заработок для ремонтных рабочих II—III и IV разрядов принят 7,06 и 8,2 руб. соответственно.
Часовой расход электроэнергии буровыми станками определяется в зависимости от мощности электродвигателей с учетом коэффициента спроса 0,65 и коэффициента потерь 1,Д.
Нормативы затрат на запасные части, смазочные и обтирочные материалы —» см. п. 9.3.2.
Нормативы расхода коронок или долот при бурении скважин в породах различной крепости приведены в табл. 9.32.
26*
403
Таблица 9.32
Нормативы расхода коронок или долот
Буровые станки Коэффициент крепости пород по шкале М. М. Протодьякоиова Нормативы расхода коронок или буров иа бурение 100 скважины
Шнековые Шарошечные 1—2 3—4 5-6 7-8 2-4 5-6 7—8 9—10 11—12 13—14 15—16 0,1 (0,03) 0,125 (0,05) 0,2 (0,07) 0,67 (0,09) 0,11 (0,01) 0,13 (0,02) 0,17 (0,04) 0,32 (0,05) 0,46 (0,08) 0,86(0,10) 2,38(0,14)
Примечание. В скобках приведены нормативы затрат (руб.) на бурение 1 м скважины.
«.4.8. БУЛЬДОЗЕРЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Таблица 9.33 Капитальные и эксплуатационные затраты по бульдозерам
Бульдозер Капитальные затраты, тыс. руб. Эксплуатационные затраты, руб.
Годовые На 1 ч календарного времени На I маш-ч
Д-275А 21,66 5 461 1,21 1,76
Д-521А 22,13 5532 1,21 1,76
Д-522 26,29 6 573 1,21 1,76
Д-572 47,90 11976 1,21 2,79
Д-492А 6,29 1571 1,21 1,33
Д-493Б 8,76 2 191 1,21 1,33
Д-687А 9,02 2 255 1,21 1,33
Таблица 9.34
Капитальные и эксплуатационные затраты по вспомогательному оборудованию
Вспомогательное оборудование Капитальные затраты, тыс. руб. Эксплуатационные затраты, РУб.
годовые на 1 ч календарного времени на 1 маш-ч
Вагон-дозатор ЦНИИ-ДВЗ 7,03 911 —.
Шпалоподбивочная машина ШПМ-02 21,20 3032 0,93 0,80
Моторная платформа путеукладочного поезда МПДУ 49,68 5216 0,90 —
Грузовая платформа путеукладочного поезда 5,14 587 —
404
Продолжение табл. 9.34
Вспомогательное оборудование Капитальные затраты, тыс. руб. Эксплуатационные затраты, руб.
годовые на i ч календарного времени на 1 маш-ч
Железнодорожные краны: КДЭ-251 27,93 3911 1,76 1,64
КДЭ-25 21,96 3076 1,74 1,64
К-501 68,92 9648 2,12 2,20
Зарядно-забоечные машины: СУЗН-1В 12,4 2156 1,88 85,13
СУЗН-5А 42 4307 3,10 203,40
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица для перевода единиц физических величин в международную систему СИ
Наименование Единица измерения Соотношение единиц
в системе сгс в системе СИ
Сила, вес кгс ' Н] " 1 кгс=9,8Н (точно)
тс кН 1тс=9,8кН (точно)
Масса КГС’С2/М КГ 1 кгс-с2/м=^9,8кг (точно)
Давление, механи- кгс/м2 Па 1 кгс/м2=9,8 Па (точно)
ческое напряжение кгс/см2 кПа 1 кгс/см2=9,8 кПа (точно)
кгс/мм2 МПа 1 кгс/мм2#=9,8 МПа (точно)
мм вод. ст. Па 1 мм вод. ст.=9,8 Па (точно)
мм рт. ст. Па 1 мм рт. ст.= 133,3 Па (точно)
Работа, энергия л.с. Вт] 1 л. с.=735,4 Вт (точно)
Примечание. С достаточной для технических расчетов точностью (2%) пересчет может быть значительно упрощен, если принять 1 кгс — ЮН., что допустимо.
Оглавление
Предисловие . В|аяа39.^яя3 3
РАЗДЕЛ 1. ВСКРЫТИЕ, СИСТЕМЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
Глава 1.1. Границы открытых работ (предельная глубинч).......................
1.1.1. Определение......................................................
1.1.2. Графические методы...............................................
1.1.3. Аналитический метод . ... ч .
1.1.4. Графоаналитический метод.........................................
1.1.5. Методы с применением ЭВМ.........................................
Глава 1.2. Коэффициент вскрыши...............................................
1.2.1. Определение.......................................................
1.2.2. Характеристика и определение Кв (по В. В. Ржевскому) . . . . >
Глава 1.3. Вскрытие месторождений............................................
1.3.1. Классификация способов вскрытия месторождений при открытом способе работ (по Е. Ф. Шешко)...................................................
1.3.2. Классификация способов вскрытия месторождений по видам, методу заложения и назначению вскрывающих выработок.................................
1.3.3. Классификация капитальных горных траншей.........................
1.3.4. Величина подъемов капитальных траншей в грузовом направлении для различных видов транспорта ..............................................
1.3.5. Приблизительные значения коэффициентов удлинения трассы . « . .
Глава 1.4. Классификация систем открытой разработки месторождений . . . .
1.4.1. Классификация систем разработки месторождений открытым способом по направлению перемещения вскрышных пород (по Е. Ф. Шешко) (рис« 19).
1.4.2. Технологическая связь между системой разработки и способом вскрытия (по Е. Ф. Шешко)..................................................« .
1.4.3. Классификация систем разработки месторождений по способу транспортирования вскрышных пород на отвалы (по Н« В., Мельникову) я я .
1.4.4. Классификация систем открытой разработки месторождений по направлению выемки горной массы в плане и профиле (по В. В. Ржевскому) .
Глава 1.5. Элементы систем открытой разработки . <..........................
1.5.1. Высота уступа по ПТЭ при разработке угольных и сланцевых месторожде* ний открытым способом и ЕПБ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом
1.5.2. Определение высоты уступа (по Н. В. Мельникову)..................
1.5.3. Высота уступов на открытых разработках...........................
1.5.4. Максимальная (типовая) высота уступов и ширина заходки в зависимости от крепости горных пород и моделей карьерных экскаваторов (по данным Центрогипрошахта) . .................................. . .
1.5.5. Ширина заходки механической лопаты
1.5.6. Ширина экскаваторной заходки (по данным Гипроруды) < . . . .
1.5.7. Ширина развала породы после взрыва...............................
1.5.8. Минимальная ширина рабочей площадки..............................
1.5.9. Типовая ширина рабочей площадки (по данным Центрогипрошахта) .
1.5.10. Ширина рабочих площадок на железорудных карьерах . . . . «
1.5.11. Минимальная ширина рабочей площадки (по данным Гипроруды) .
1.5.12. Элементы бестранспортной системы разработки.................... «
1.5.13. Рациональная ширина заходки при бестранспортной системе разработки (по данным Центрогипрошахта)..............................................
1.5.14. Бестранспортная система разработки по схеме «экскаватор — карьер» (рис. 1.20)........................................................... .
1.5.15. Рекомендуемая длина фронта работ (по данным Центрогипрошахта) .
1.5.16. , Минимальная длина фронта на один экскаватор при системе с продольным подвиганием уступов, м (по данным Гипроруды) . . . а .
1.5.17. Минимальная длина экскаваторного блока при железнодорожном транспорте ................................................... . . * «
1.5.18. Фактическая длина блока на один экскаватор .......
Глава 1.6» Устойчивость уступов и бортов карьеров.................. . . .
1.6.1. Классификация горных пород по их устойчивости в бортах карьеров (по Г. Л. Фисенко) ..........................................................
1.6.2. Углы внутреннего трения горных пород различюго литологического наименования, градусы (по Г. Л. Фисенко .!....»«
1.6.3. Зависимость между силами сцепления в образце и массиве породы . .
1.6.4. Принципы расчета устойчивости откосов ........
1.6.5. Классификация деформаций открытых горных выработок (рис. 1.22) (по А. М. Демину)..................................
1.6.6. Классификация деформаций бортов карьеров и отвалов (по Г. Л. Фисенко)
1.6.7» Мероприятия по предотвращению деформаций бортов карьеров и отвалов (по Г. Л. Фисенко) з «
5
5-
6
8
10
10
10
10
11
13
13
16
17
17
17
17
17
1»
20
22
22
23
26
27
27
27
28
29
34
35
35
44
44 44
47
47
48
49
49
51
51 51
53
54
56
406
58
1.6.8. Значения углов откосов уступов (по данным Гипроруды) « . . .
1.6.9. Углы наклона бортов карьера (по данным Гипроруды)..................
1.6.10. Ориентировочное значение углов наклона бортов и уступов (по данным Гипроруды)................................................................
1.6.11. Обобщенные данные о параметрах уступов при разработке мягких пород
1.6.12. Углы естественных откосов отвалов, градус..................... . «
1.6.13» Фактические углы откосов уступов и бортов меднорудных карьеров ,
1.6.14. Фактические углы откосов уступов и бортов угольных карьеров
1.6.15. Углы погашения бортов некоторых рудных карьеров, градус . . ►
1.6.16. Устойчивые углы откосов бортов карьера, уступов и отвалов на предприя* тиях горнодобывающих отраслей.........................................
1.6.17, Угол наклона рабочих и нерабочих бортов угольных разрезов . *
Глава 1.7. Режим горных работ . ...................................• •
1.7.1. Определение......................................................
1.7.2. Методы установления режима горных работ ...........................
Глава 1.8. Усреднение качества полезного ископаемого............................
1.8.1, Расчеты по усреднению качества руды (по методике Гипроруды) . »
1.8.2. Усреднение качества угля..................................» . . •
Глава 1.9. Параметры и показатели систем открытой разработки . . .
1.9Л. Годовая скорость подвигания фронта работ .......
1.9.2. Темпы углубления горных работ при железнодорожном транспорте (по данным Центрогипрошахта)...............................................
1.9.3. Понижение горных работ на некоторых карьерах.......................
1.9.4. Размеры карьерных полей и проектная глубина разработки угольных месторождений................................
1.9.5. Глубина некоторых рудных карьеров .
1.9.6. Технологические схемы открытой разработки.........................
L9.7. Классификация технологических схем разработки скальных пород (по данным Гипроруды) ..........................................................
1.9.8. Удельная доля затрат по технологическим процессам на добычу 1 м3 гор« ной массы по рудным карьерам, %..........................................
1.9.9. Затраты на 1 м3 вскрыши при транспортной системе разработки . . .
1.9.10. Показатели систем открытой разработки угольных месторождений . .
60
61 61
62 62 63
63
64
65
65
65
66
69
69
71
71
71
72
73
73
74
74
75
78
78
78
РАЗДЕЛ 2. ПРОВЕДЕНИЕ ТРАНШЕЙ
Глава 2.1. Способы проведения траншей........................... . . . . 79
2.1.1. Классификация способов проведения траншей . ..................79
2.1.2, Бестранспортные способы проведения траншей............................81
2.1.3. Транспортные способы проведения траншей одноковшовыми экскаваторами 81
2.1,4. Расчетная производительность экскаваторов гри проведении траншей (по данным Центрогипрошахта)............................................. 82
2.1.5« Скорость проведения траншей экскаваторами (по данным Центрогипрошахта) ................................................................82
Глава 2.2. Конструкция траншей . 83
2.2.1. Заложение откосов капитальных траншей ......... 83
2.2.2. Углы откосов бортов траншей (по данным Гипроруды) ..... 83
2.2.3, Ширина нижнего основания капитальных траншей (по данным. Гипроруды) 83
2.2.4. Параметры капитальных въездных траншей (по данным Центрогипрошахта 84
2.2.5. Типовые размеры пионерных "траншей понизу (рис. 2.6) (по данным Центрогипрошахта) ...........................................................87
2.2.6. Параметры капитальных въездных и разрезных траншей (по СНиП — 46-75 и СН 449-72) . ..................... 88
РАЗДЕЛ 3. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
Глава 3.1. Общие сведения , .................................... 90
3.1.1. Технические условия на взрывные работы..................................90
3.1.2. Способы ведения взрывных работ на открытых разработках . . . 90
3.1.3. Условия применения буровых станков.................................... 91
Глава 3.2. Вращательное бурение скважин шнековыми станками ..... 91
3.2.1. Достоинства и недостатки вращательного (шнекового) бурения ... 91
3.2.2. Техническая характеристика станков вращательного бурения .... 92
3.2.3. Основные размеры буровых штанг для станков СВБ-2М . 93
Глава 3.3. Шарошечное бурени’е скважин...................................... . 93
3.3.1. Общие сведения........................................................ 93
3.3.2. Рекомендуемые типы шарошечных долот (по ВНИИБТ).........................94
3.3.3. Техническая характеристика станков шарошечного бурения .... 95
3.3.4. Техническая характеристика перспективных буровых станков . 99
3.3.5. Рациональные режимы шарошечного бурения скважин диаметром 200— 225 мм (по В. Д. Буткину).................................................. 99
3,3.6. Показатели работы различных типов долот на карьерах производственного объединения «Каратау».............................................в 100
3.3.7. Сравнительная сгойкость различных шарошечных долот ..... 100
3.3.8. Показатели работы долот конструкции 243-ОКП (по данным ВНИИБТ) 101
3.3.9. Производительность при бурении шарошечными долотами ...» 101
3.3.19. Технико-экономические показатели буровзрывных работ при использовании станков СБШ-250 на уступах разной высоты на карьере ЮГОКа ... 102
407
3.3.11. Сравнение производительности станков СБШ-250 в летний и зимний перво-ды на карьере Коршуновского ГОКа (по В. Д. Буткину) . . > » 102
, 3.3.12. Годовая производительность буровых станков 2СБШ-200 и 2СБШ-200Н 103
3.3.13. Показатели работы станка СБШ-250 с наклонным упорным домкратом 103
3.3.14. Сравнительные технико-экономические показатели и показатели надежности станков в труднобуримых и трудновзрываемых породах (по Д. А« Гирляи-дину, Л. М. Фрашу и др.) НИ
3.3.15. Характеристика шарошечного бурения и стойкости долот (для условий производственного объединения «Ураласбест»)................................104
3.3.16. Стойкость шарошечных долот и скорость бурения при продувке воздухом и воздушно-водяной смесью (по данным ИГД АН Казахской ССР) . . 1Й5
3.3.17. Показатели скорости шарошечного бурения и стойкости долот на карьерах США....................................................................196
3.3.18. Показатели бурения на карьере Центральный производственного объединения «Апатит».....................................................* 106
3.3.19. Показатели работы станков шарошечного бурения при расходе воздуха 20 м3/мин (по Б.’ А. Симкину)..............................................19Г
3.3.20. Удельная энергоемкость шарошечного бурения в зависимости от крепости горных пород (по И. А. Тангаеву, Я. М» Додие и др.) ..... 196
3.3.21. Себестоимость бурения скважин..................................109
Глава 3.4. Бурение станками с погружным пневмоударником ...... 119
3.4.1. Общие сведения.................................................119
3.4.2. Показатели бурения пневмоударниками и стойкость коронок (по Иж М. Кузнецову) ......................................................................119
3.4.3. Техническая характеристика станков пневмоударного бурения . . . Ш
3.4.4. Сменная производительность пневмоударных станков . . . . 111
3.4.5. Характеристика работы станков с погружными пневмоударниками иа карьерах нерудных строительных Материалов (по Ю. Д. Буянову, Л. М. Гейману, А. П. Давидовичу) . ... ...............112
3.4.6. Стойкость бурового инструмента при бурении погружными пневмоударниками . . . . ................................... 112
Глава 3.5. Термическое бурение скважин.......................................... 112
3.5.1. Общие сведения................................................... , 112
3.5.2. Техническая характеристика станков огневого бурения.................113
3.5.3. Основные технические данные станка термомеханического бурения СБТМ.Й0 113
3.5.4. Техническая характеристика термобура ТВК-27М для бурения шпуров В негабаритах и подошве уступов....................................... . 114
3.5.5. Себестоимость бурения одного шпура перфораторным и термическим способами (по П. А. Палию, Ю. Е. Владиславлеву и др.) . . . м . 114
3.5.6. Примерные скорости термического бурения по различным породам, м/ч 115
3.5.7. Технология комбинированного бурения скважин ....... 115>
3.5.8. Сравнительная сменная производительность буровых станков на карьерах !
нерудных строительных материалов (по данным ВНИИНеруда) ... 119
3.5.9. Технико-экономические показатели работы буровых станков на рудных карьерах .....................................................................117
Глава 3.6. Электровзрызные сети ...................................................118
3.6.1. Расчет электровзрывных сетей............................................ Ц8
3.6.2. Характеристика медных и алюминиевых проводов для электровзрывпрс сетей.................................., . . . . . . . . 121
3.6.3. Характеристика взрывных машинок . . 122'
Глава 3.7. Общие сведения и расчеты зарядов ВВ............................. . 123
3.7.1. Формы и способы заложения, построения н взрыва зарядов ВВ ... 123
3.7.2. Классификация зарядов по результатам их действия....................124
3.7.3. Формула общего вида для определения величины заряда . . . 124
3.7.4. Расчет элементов расположения и величины зарядов при шнуровом способе 124
3.7.5. Расчет параметров скважинных зарядов (по данным Союзвзрывпрома) 126
3.7.6. Проектирование скважинных зарядов при взрывной отбойке на основе
энергетического принципа (по Г. П. Демидюку).........................126
Глава 3.8. Расход бурения и ВВ, показатели взрывания...........................129*
3.8.1. Длина скважины (м) на 100 м3 породы (по данным Союзвзрывпрома) 129
3.8.2. Величина перебура скважин, м (по данным Союзвзрывпрома) . . , 129*
3.8.3. Величина забойки....................................................129’
3.8.4. Расчетный удельный расход аммонита № 6 ЖВ ....... 130
3.8.5. Переводные коэффициенты для расчета эквивалентных зарядов ВВ по идеальной работе взрыва; эталон — аммонит № 6 ЖВ (по данным Междуведомственной комиссии по взрывному делу ИГД им. А. А. Скочинского) 130-
3.8.6. Параметры скважинных зарядов, обеспечивающие компактный развал взорванной горной массы (по Б. П. Боголюбову) . . . » . 131
3.8.7. Показатели одновременного взрывания зарядов в скважинах, пробуренных на высоту двух уступов на карьерах железорудных горно-обогатительных комбинатов ...............................................................131
3.8.8. Основные показатели экспериментальных взрывов высоких уступов иа карьере ЮГОКа (но И. Н. Усик, В. Д. Сиротенко и др.) . . „ 132
3.8.9. Расчетное количество (по массе) порошкообразного аммонита на 1 м сква.
жин разного диаметра по плотности заряжания Д — 0,9 кг/дма . . 132
3.8.10. Короткозамедленное взрывание . . . . ...... . 133'
3.8.11. Сравнительные показатели отбойки вертикальными и наклонными скважинными зарядами на Гайском ГОКе..............................................134-
3.8.12. Конструкция зарядов ВВ для эффективного дробления породы . . . 134-
3.8.13. Оптимальные параметры взрывных работ для условий Южного Кузбасса 136
Глава 3.9. Взрывы для массовых обрушений и взрывы на выброс ..... 138
3.9.1. Взрывы для массовых обрушений ..........................................136»
408
3.9.2. Технические условия производства взрывов (по М. Н. Косачеву) ... 137
3.9.3. Взрывы на выброс.........................................................139
3.9А Расход аммонита при взрыве на выброс, т на 1000 м3 породы при л. н. с. — -3—25 м (по данным Союзвэрывпрома)........................................... 140
3.9.5. Эффективная конструкция Заряда при взрывах на выброс .... 141
3.9.6. Взрывы на сброс .........................................................141
3.9.7. Расход аммонита при взрывах на сброс (т) на 1000 м3 породы ... 142
3.9Д8. Применение уплотненных зарядов при взрывах на выброс и на сброс 142
РАЗДЕЛ 4. ЭКСКАВАТОРНЫЕ И СКРЕПЕРНЫЕ РАБОТЫ
Глава 4.1. Одноковшовые экскаваторы ............
4.1.1. Техническая характеристика карьерных и ьскрытных экскаваторов — механических лопат (рис. 4.1) ...........
4.1.2. Ориентировочные параметры ряда гидравлических карьерных экскаваторов (механических лопат) .............
4.1.3. Техническая характеристика шагающих экскаваторов-драглайнов (рис. 4.2)
4.1.4. Карьерные экскаваторы (мехлопаты) США . ..................
4.1.5. Вскрышные мехлопаты (США).............................. . . . .
4.1.6. Шагающие драглайны (США)........................................ к
4.1.7. Характеристика мощных карьерных гидравлических экскаваторов, изготовляемых за рубежом .................................... ....................
4 4.1.8. Установление массы и мощности проектируемых экскаваторов . . •
4.1.9. Удельное усилие на режущей кромке оборудования.......................
4.1.10. Производительность одноковшовых экскаваторов.......................
4.1.11а Коэффициенты разрыхления горной массы, наполнения ковша и экскавации (по ЕНВ 1971 г.).................................................. . . .
4.1.12, , Коэффициент разрыхления скальных пород при экскаваторных работах (по Н. П. Сеинову) .........................................................
4.1.13л Нормативы нахождения в ремонте оборудования угольных разрезов
4.1.14. Производительность мехлопат за 8-часовую смену, м8 породы в целике (по нормативам Гипроруды) . . . .........
4.1.15. Производительность драглайнов за 8-часовую смену при работе в отвал, м8 в целике (по нормативам Гипроруды) ........................... *
4.1.16. Нормы выработки на погрузку в думпкары породы при работе механической лопаты на уступе (по ЕНВ 1971 г.)............................*
4.1.17. Число рабочих смен экскаваторов (по нормативам Гипроруды)
4.1.18. Нормы выработки на экскавацию породы при бестранспортной системе разработки (по ЕНВ 1971 г.)........................................... . .
4.1.19. Примерное число рабочих дней в году работы экскаваторов . . . >
4.1.20. Показатели работы экскаваторов на железорудных карьерах при погрузке в средства железнодорожного транспорта......................................
4.1.21. Показатели работы экскаваторов на железорудных карьерах при погрузке в средства автотранспорта ..... ...................
4.1.22. Годовая производительность одноковшовых экскаваторов (списочного числа) общая и по основным процессам на угольных разрезах (1979 г.) . .
4.1.23. Годовая производительность одноковшовых экскаваторов на угольных разрезах, тыс. м3 (1979 г.) ..... „..........................
4.1.24, . Достигнутая годовая выработка мощных драглайнов при бестранспортной вскрыше, тыс. м8 . . . . •........................ . . .
Глава 4.2. Роторые экскаваторы . . ...........
4.2.1. Условия применения.................................................
4.2.2. Достоинства и недостатки . ...........
4.2.3. Способы разработки забоя..........................
4.2.4. Зависимости элементов роторного колеса . ...................
4.2.5. Техническая характеристика роторных экскаваторов...............
4.2.6. Дополнительное оборудование к вскрышным роторным комплексам . .
4.2.7. Техническая характеристика перегружателей..........................
4.2.8. Техническая характеристика погрузочного устройства СПУ-5000 . .
4.2.9. Производительность роторных экскаваторов...........................
4.2.10. Ширина экскаваторной заходки (по данным Гипроруды) . . > .
4.2.11. Годовая производительность роторных комплексов (млн. м3, числитель) и коэффициент испотьзования во времени (знаменатель) . . . .
4.2.12. Затраты на 1 м3 вскрыши при использовании роторных комплексов, руб.
4.2.13, Сравнительные показатели работы экскаваторов на угольных разрезах Экибастузского месторождения (по И. П. Федотову) . . . .
4.2.14. Техническая характеристика роторных экскаваторов (ГДР) . . . .
4.2.15. Техническая характеристика роторных экскаваторов (ФРГ) .
4.2.16. Техническая характеристика роторных экскаваторов (ЧССР) . . . .
4.2.17. Приближенные расчеты параметров роторных экскаваторов и отвалообра* зователей.............................. . . . ...................
Глава 4.3. Цепные многочерпаковые экскаваторы....................................
4.3.1. Достоинства и недостатки..............................
4.3.2ж Геометрические и кинематические соотношения при экскавации многочерпаковыми цепными экскаваторами.....................................
4.3.3. Емкость черпака, шаг и скорость черпаковой цепи, расстояние между черпаками ......................................................... ......
4 3 4. Забои многочерпаковых экскаваторов . ........
4*3’к’ Селективная выемка мягких пород ...... в . .
4ЛЛ. Производительность многочерпаковых экскаваторов......................
143
143
[148 149 151 152
J52
153 153
154 155
155
156 157
158
159
160 161
162 162
163
164
165
165
166 167 167 167 168
169 170 174 178
180 180 182
182 183
184 185 187 189
190 191 191
191
192 193 193 193
409
4.3.7. Коэффициенты разрыхления, наполнения и экскавации для многочерпаковых экскаваторов (по ЕНВ, 1971 г.).........................................
4.3.8. Число ссыпок и расход электроэнергии
4.3.9. Примерная длительность сезона вскрышных работ для многочерпаковых экскаваторов (по В. В. Ржевскому).....................................« »
4.3.10. Техническая характеристика многочерпаковых цепных экскаваторов на рельсовом ходу (ГДР)........................................................
4.3.11. Техническая характеристика мпогочерпаковых цепных экскаваторов на гусеничном ходу (ГДР).........................................................
4.3.12. Техническая характеристика некоторых цепных многочерпаковых экскаваторов на рельсовом (Es) и гусеничном (ERs) ходу ...... Глава 4.4. Погрузчики на колесном (пневматическом) и гусеничном ходу .
4.4.1. Общие сведения......................................................
4.4.2. Техническая характеристика погрузчиков и схемы их работы . . к
4.4.3. Достоинства и недостатки............................................
4.4.4. Техническая характеристика одноковшовых погрузчиков . . .
4.4.5. Производительность однокогшового погрузчика .......
4.4.6. Продолжительность рабочего цикла одноковшового погрузчика (по В. А. Бритареву) ..........................................................
4.4.7. Производительность и продолжительность цикла зарубежных одноковшовых
4.4.8.
4.4.9.
4.4.10.
Глава 4.5.
4.5.1.
4.5.2.
4.5.3.
4.5.4.
4.5.5.
погрузчиков.............................................. . . • .
Колесные погрузчики США, применяемые на карьерах СССР Хронометражные данные по затратам времени погрузчика с ковшом емкостью 7,65 м3 на загрузку автосамосвалов различной грузоподъемности Показатели работы погрузчиков с ковшами емкостью 7,65 м3 на карьерах Колесные скреперы Условия применения Достоинства и недостатки Целесообразность применения Производительность колесных Коэффициенты С2 и кр, число
рыхлителей и толкачей ....................
скреперов ..............................
ударов плотномера С и производительность скреперов на 1 м3 емкости ковша в зависимости от категории разрабаты-
195
196
198
20* 201 201 20!
202 203 205
205
205 206
206 207 207 207
208 208 209
ваемых пород ........................................................
4.5.6. Техническая характеристика колесных скреперов.......................
4.5.7. Техническая характеристика рыхлителей........................ •
4.5.8. Производительность колесных скреперов с тягачами....................
Глава 4.6. Бульдозеры.................................................., .
4.6.1. Область применения . ............................ . . . «
4.6.2. Классификация бульдозеров...........................................
4.6.3. Техническая характеристика бульдозеров .............................
4.6.4. Максимальные подъемы и уклоны, преодолеваемые бульдозерами и скреперами ............................................................... .
210 211 212 213
214 214 214
214
217
4.6.5. Расчетные скорости движения бульдозера при выполнении отдельных операций.......................................................................217
4.6.6. Техническая характеристика некоторых мощных бульдозеров (США) . . 217
4.6.7. Производительность бульдозеров........................................ 218
4.6.8. Производительность бульдозеров в зависимости от расстояния транспортирования породы (по П. Э. Буркову) 219
РАЗДЕЛ 5. ГИДРОМЕХАНИЗАЦИОННЫЕ РАБОТЫ
Глава 5.1. Общие сведения ........................................................220
5.1.1. Область применения................................................... 226
5.1.2. Условия применения и способы работы 220
5.1.3. Достоинства и недостатки......................................... . 221
5.1.4. Классификация способов вскрытия пластовых месторождений при гидромеханизации горных работ (по Г.. А. Нурку)...................................222
5.1.5. Классификация систем открытой разработки пластовых месторождений с применением гидромеханизации (по Г. А. Нурку)................................222
Глава 5.2. Оборудование для гидромеханизационных работ............................223
5.2.1. Гидромониторы.........................................................223
5.2.2. Зависимости для определения водопроизводительности гидромонитора и диаметра насадки...........................................................225
5.2.3. Расход воды через насадки и скорость истечения в зависимости от напоров 226
5.2.4. Потери напора в гидромониторе..........................................227
5.2.5. Техническая характеристика центробежных насосов, применяемых для водо* снабжения гидроустановок на разрезах..................................227
5.2.6. Техническая характеристика землесосов.......................ж 227
5.2.7. Техническая характеристика углесосов..............................* 228
5.2.8. Характеристика передвижных землесосных установок 228
5.2.9. Техническая характеристика плавучих землесосных снарядов . . . 229
5.2.10. Трубы стальные, применяемые при гидромеханизации горных работ . 229
5.2.11. Задвижки для водоводных и пульповодных линий........................ 230
5.2.12. Износ оборудования и труб.............................................231
5.2.13. Нормы срока службы трубопроводов с фасонными частями при гидроме* ханизацин строительных работ................................................ 232
Глава 5.3. Технологические данные по гидромеханизационным работам . . . 232
5.3.1. Расход воды из водоисточника......................................... 232
5.3.2. Определение элементов канавы или лотка трапецеидального сечения . . 233
410
5.3.3.
5.3.4.
5.3.5.
5.3.6.
5.3.7.
5.3.8.
5.3.9.
5.3.10.
5.3.11.
5.3.12.
5.3.13.
5.3.14.
5.3.15.
5.3.16.
5.3.17.
5.3.18.
5.3.19.
5.3.20.
5.3.21.
5.3.22.
5.3.23.
5.3.24.
5.3.25.
5.3.26.
5.3.27.
5.3.28.
Нормы допускаемых неразмывающих скоростей (по данным Гидроэнерго-проекта).................. > . » » ......
Расчет насосной станции .............................................
Диаметр водовода....................................................
Потери напора на 1 м трубопровода в зависимости от его диаметра и расхода воды А . . . » * . . ь. к . . . , Структура и параметры струи гидромонитора ...........................
Удельные расходы воды на разработку и транспортирование 1 м3 породы в зависимости от высоты забоя, м3....................................
Производительность гидромонитора по породе...........................
Необходимые напоры для размыва пород »...............................
Классификация пород для гидромониторной разработки (по Г. П. Никонову) Высота уступа и ширина заходки при гидромониторной разработке на различных карьерах............................................... . .
Применяемые напоры при гидромониторной разработке на различных карьерах ...».........................................» . . . .
Гидравлический транспорт ............ Условия для самотечного гидротранспорта .............................
Скорости, необходимые для гидротранспортирования ....................
Увеличение потерь напора к при гидротранспортировании пульпы различной консистенции ».»...»
Консистенция и плотность пульпы к . « к k . в . Определение плотности пульпы ........................ . . . .
Расчет землесосной установки........................... . . ,
Гидравлическая укладка породы (намыв)................................
Скорости потока, при которых начинается выпадение частиц крупностью менее 1 мм..................................................... .
Средние уклоны намываемой поверхности................................
Коэффициент приращения объема породы (коэффициент набухания), учитываемый при расчете объема гидроотвала s „ „ ,
Потери воды в водохранилище за счет фильтрации.......................
Объем гидроотвала....................................................
Себестоимость 1 м3 вскрыши при различной технологии на разрезах Кузбасса, руб. . ................................... . . ,
Затраты, приходящиеся на 1 м3 вскрыши на карьерах КМА, руб. (по Г. А. Нурку) . ....................... . . ,
235
235
236
236
236
237
238
238
239
239
240
240
240
241
241
242
243
243
243
244
244
244
245
245
245
245
РАЗДЕЛ 6. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД И ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО
Глава 6.1. Общие сведения....................................................
6.1.1. Характеристика карьерного транспорта...............................
6.1.2. Примерные рациональные расстояния транспортирования для различных видов транспорта, км..............................................
Глава 6.2. Рельсовые пути железнодорожного карьерного транспорта . . . .
6.2.1. Схемы путевого развития иа рабочих уступах .......
6.2.2. Основные формы трассы капитальных траншей .......
6.2.3. Схемы тупиковых съездов..................................... . .
6.2.4. Типовые транспортные площадки при железнодорожном транспорте (рис. 6.9)
6.2.5. План и профиль железнодорожного пути...............................
6.2.6. Ширина железнодорожной колеи в кривых участках.....................
6.2.7. Отклонения в расположении рельсовых путей по уровню .
6.2.8. Допускаемое давление на породу в основании рельсового пути, кгс/см2
6.2.9. Верхнее строение пути ... . •........................
6.2.10. Схемы разъездов в месте соединения нескольких подъездных путей (рис. 6.10)............................................................ .
6.2.11. Габариты подвижного состава и приближения строений для колеи 1524 мм (рис. 6.11)............................................. . . . . .
6.2.12. Расстояние между осями стационарных технологических железнодорожных путей на многопутных перегонах (по данным Гипроруды) . . . .
6.2.13. Количество материалов на 1 км пути.................................
6.2 14. Годовой расход материалов на текущее содержание 1 км пути (по данным Гипроруды) ................................................................
246
246
246
247
247
243
248
256
256
257
258
258
258
259
260
260
261
6.2.15.
Годовой расход смазочных материалов для подвижного состава, кг (по данным Гипроруды)...................................... . . •
Срок службы рельсов на передвижных путях, лет .
Подвижной состав карьерного транспорта................................
Конструктивная характеристика промышленных электровозов • • •
Техническая характеристика контактных электровозов широкой колеи, применяющихся на карьерах СССР........................
Техническая характеристика тяговых агрегатов
Техническая характеристика промышленных тепловозов, карьерах Техническая .._r. Техническая характеристика Глава "бЛ. Тяговые расчеты 6 4 1 Тяговая сила локомотивов 6Д.2. Сопротивление движению поезда
6.2.16.
Глава 6.3.
6.3.1.
6.3.2.
6.3.3.
6.3.4.
6.3.5.
6.3.6.
применяемых на характеристика саморазгружающихся вагонов (думпкаров) . р ----------- несаморазгружающихся полувагонов
261
261
262
262
262
263
263
264
264
265
265
265
267
411
6.4.3. Тормозная сила поезда............................................ , 266
6.4.4. Уравнение движения поезда............................................ 269
6.4.5. Определение веса поезда.............................................. 269
6.4.6. Оборот локомотивосостава ж. 270
6.4.7. Руководящий уклон пути , ,.........................................270
6.4.8, Пропускная способность путей и графики движения поездов (рис. 6.13) . 271
Глава 6.5. Технико-экономические показатели работы железнодорожного транспорта 273
6.5.1. Производительность локомотивосоставов при вывозке вскрышных пород на угольных разрезах, тыс. м3/год ,............................................ 273
6.5.2. Средняя грузоемкость локомотивосостава при вывозке вскрышных пород на угольных разрезах, м3.........................................................274
6.5.3. Показатели работы железнодорожного транспорта на железорудных ГОКах 274
6.5.4. Относительная производительность поездов и экскаваторов при различных тяговых средствах, % (по М. В. Васильеву)................................... 274
6.5.5. Показатели по пробегам и межремонтным срокам для карьерных электровозов широкой колеи . ............................ 275
6.5.6. Периодичность ремонтов вагонов................................... , 275
6.5.7. Трудоемкость ремонта электровозов, чел.-ч..............................275
6.5.8. Трудоемкость ремонта думпкаров, чел.-ч........................... , 275
Глава 6.6. Автотранспорт в карьерах . .................................276
6.6.1. Условия применения................................................... 276
6.6.2. Достоинства и недостатки...............................................276
6.6.3. Допустимое расстояние транспортирования карьерными автомобилями (по данным Центрогипрошахта)......................................................276
6.6.4, Устройство и расположение карьерных автодорог.........................276
6.6.5, Карьерные автомобильные дороги.........................................277
6.6.6. Рекомендуемые условия применения автосамосвалов (автопоездов) . 277
6.6.7. Параметры автодорог по нормам технологического проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии 278
6.6.8. Параметры автодорог по ПТЭ технологического автотранспорта на открытых горных работах, утвержденным 5 января 1977 г. . . „ 280
6.6.9. Наименьшие радиусы закругления автодорог на карьерах цветной металлургии, м..................................................... . • . 281
6.6.10. Устройство петлевого съезда с двусторонними выездами на горизонте (рис. 6.14).................................................................. 281
6.6.11. Схемы установки автомашин для погрузки в экскаваторных забоях (рис. 6.15) . ................... 281
Глава 6.7. Подвижной состав автотранспорта 282
6.7.1, Типы подвижного состава..........................................282
6.7.2. Техническая характеристика карьерных автосамосвалов (рис. 6.16) • 282
6.7.3, Техническая характеристика автопоездов...........................284
6.7.4. Условия применения моделей автосамосвалов (по М. Г. Новожилову) . 284
Глава 6.8. Тяговые расчеты и технико-экономические показатели при автотранспорте 284
6.8. L Тяговая сила средств автотранспорта.....................................284
6.8.2, Фактические показатели времени цикла работы автосамосвала БелАЗ-548 мин (по В. Г. Мацееву и И. Н. Школа) ......... 288
6.8.3, Время задержек и маневров на рейс, мин (по данным Гипроруды) . . 288
' 6.8.4. Влияние типа дорожного покрытия на показатели работы автомашин 288
6.8.5. Производительность автосамосвалов на карьерах (по 3. Л. Сироткину) 288
6.8.6, Показатели работы автосамосвалов на карьерах Донского ГОКа (по
М. В. Васильеву, В. П. Смирнову и др.) ..................................289
6.8.7. Показатели работы автотранспорта на угольных разрезах .... 290
6.8.8„ Показатели работы автосамосвалов (по 3. Л. Сироткину) , . . -. 290
6.8.9. Сравнительная экономическая эффективность эксплуатации автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью 27«—75 т (по М. В. Васильеву) «... 291
6.8.10, Показатели работы большегрузных автосамосвалов М-120-17 (США) на карьере «Центральный» ПО «Апатит» (по В. Г. Колесникову, В. А. Найтма-зову и др.) ....... .......................... 291
,6.8.11. Показатели работы автомобильного транспорта на некоторых зарубежных карьерах ....... ............................292
6.8.12. Анализ работы автосамосвалов на карьере «Игл-Маунтин» в США (по М. В. Васильеву и Ф. И. Вересе) ......... 292
6.8.13. Изменение эксплуатационных расходов в зависимости от грузоподъемности автосамосвалов в США ......................................................... 293
Глава 6.9, Транспортно-отвальные мосты и ленточные отвалообразователи . . . 293
6.9.1, Условия применения.....................................................293
6.9.2, Достоинства и недостатки...............................................293
6.9.3, Техническая характеристика типовых транспортно-отвальных мостов ГДР (рис. 6.17 и 6.18) . 293
Глава 6.10. Транспортирование ленточными конвейерами 296
6.10.1. Применение ленточных конвейеров, достоинства и недостатки .... 296
6.10,2, Основные технико-экономические показатели конвейерного транспорта на железорудных карьерах УССР (по В. Л. Колибабе) ...... 299
6.10.3. Некоторые данные по дробильным агрегатам, изготовляемым за рубежом 300
6.10.4. Характеристика ленточных конвейеров, используемых на отечественных карьерах . 309
6.10.5. Техническая характеристика резинотросовых лент зиц
6.10.6, Разрывная прочность для тканей в резинотканевых лентах .... 301
6.10.7. Ширина, скорость движения и производительность конвейерных лент . . 301
6.10.8. Рекомендуемые скорости движения ленты, м/с . . . . . . . 302
6.10.9, Рекомендуемые значения скорости движения лент (по данным США) . • 302
6,10.10. Определение мощности двигателя ленточного конвейера (приближенно) ЗОЭ
412
6.10.1L Себестоимость 1 м3 вскрыши и производительность труда при различных ви« дах транспорта в ГДР...............................................................ЗОЭ
РАЗДЕЛ 7. УСТРОЙСТВО ОТВАЛОВ И ОТВАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Глава 7.1. Общие сведения ...................,
7.1.1. Общая характеристика отвального хозяйства карьера...................
7.1.2. Классификация отвалов (по Н. В. Мельникову).........................
7.1.3. Условия применения различных способов отвалообразования .....
7.1.4. Высота отвалов в зависимости от характера пород и способа отвалооб-разования ..........................
7.1.5. Осадка пород в отвале ..............................................
7.1.6. Фактические углы устойчивых откосов отвала
7.1.7. Классификация деформаций отвалов и их причины (по С. И. Попову) Глава 7.2. Экскаваторные отвалы....................................w в .
7.2.1. Достоинства и недостатки......................................ж.*.
7.2.2. Технико-экономические показатели экскаваторного отвалообразования
7.2.3. Основные данные по отвалам, образуемым механическими лопатами (по данным Гипроруды)..........................................................
7.2.4. Показатели работы экскаваторов на отвалах угольных разрезов при железнодорожном транспорте .................................. ,
7,2.5. Показатели по автоотвалам, оборудованным драглайнами на разрезах Кузбасса ..............................................................
7.2.6. Сравнительные показатели использования на втором ярусе отвала экскаватора ЭКГ-12,5 с ковшом емкостью 16 м3 и драглайна ЭШ-13/50 . «
7.2.7. Абзетцерные отвалы ж .... .
7.2.8. Характеристика абзетцеров на рельсовом ходу (ГДР)..................
7.2.9. Технико-экономические показатели работы абзетцерных отвалов (по И. И. Русскому) .. . , . « . . . w . и
7.2.10. Эффективность применения абзетцеров в зависимости от состояния пород (по И. И. Русскому) .................................................... .
Глава 7.3. Бульдозерные и скреперные отвалы .... ................
7.3.1. Технология бульдозерного отвалообразования . . <..................
7.3.2 Классификация технологических схем бульдозерного отвалообразования (по И. И. Русскому)....................................................
7.3.3. Основные данные бульдозерных отвалов при железнодорожном транспорте (по данным Гипроруды) ................................................в .
7.3.4. Параметры отвалов некоторых высокогорных карьеров...................
7.3.5. Скорость движения бульдозеров на отвале (по В. В. Ржевскому и В. Н. Сиренко) ... *......................................
7.3.6. Производительность бульдозера на отвале.........................
7.3.7« Показатели по бульдозерным отвалам Соколовского карьера . . . .
7.3.8. Показатели бульдозерных отвалов на некоторых карьерах руд цветных
304
304
305
306
306
306
307
308
308
310
311
311
313
313
314
314
315
315
315
316
316
318
318
319
316
319
металлов..........................*..................................
7*3.9. Технология скреперного отвалообразования ........
7.3.10. Технико-экономические показатели отвалообразования 1 млн. м3 породы .
7.3Д1. Применение консольных отвалообразователей для размещения породы в отвале . .................................................
Глава 7.4, Плужные отвалы . . . . ........................... „ .
7.4.1. Характеристика несамоходных отвальных плугов . ...................
7.4.2. Показатели плужного отвалообразования...............................
Глава 7.5. Сравнительные данные по отвальным работам...........................
7.5.1. Технико-экономические показатели отвальных работ »..................
7.5.2. Затраты на отвалообразование, коп/м3 (по Г. А. Нурку)...............
7.5.3. Технико-экономическая оценка способов механизации отвальных работ (по П. Э. Зуркову) ж ......................................
7.5,4. Примеры выбора способа механизации отвальных работ . . . . .
7.5.5. Сравнительные экономические показатели при экскаваторном и бульдозерном отвалообразозании и железнодорожном транспорте (по И. И. Русскому) Глава 7.6, Расчеты по отвалообразованию
7.6.1. Определение необходимой площади для размещения вскрышных пород .
7.6.2. Приемная способность отвального тупика между передвижками железнодорожного пути ....... . « ...............
7.6.3. Число разгружаемых составов на отвальном тупике в смену «...
7,6.4. Число смен работы отвального тупика между двумя передвижками
7.6.5. Длина отвального тупика.........................................
7.6.6. Число рабочих отвальных тупиков ....................................
7.6.7. Отвальные работы при применении одноковшовых экскаваторов . . >
7.6.8. Определение оптимальных параметров отвальных полей..................
Глава 7.7. Рекультивация отвалов . . . . « .......
7.7.1. Общие сведения ............................>
7.7.2. Способы использования восстановленных площадей в зависимости от 8ельефа поверхности отвала.........................-......................
еновные требования к рельефу поверхности ........
7 7 4 Фактические значения угла выполаживания откоса отвала, градус « . •
7 7 5* Оборудование, применяемое для горнотехнического этапа рекультивации .
7 7 6 Определение затрат на рекультивацию отработанной площади ....
171 Фактические затраты на этап горнотехнической рекультивации по некото-{ ' ' ' рым предприятиям угольной промышленности, тыс. руб/га..............
320
321
321
321
323
323
323
323
323
324
324
325
326
326
326
326
327
327
327
327
327
328
329
329
330
331
331
331
332
333
413
7,7.8. Технико-экономические показатели рекультивации отвалов на Орджони-кидзевском ГОКе (по М. В» Васильеву и Е. П* Дороненко) .... 383
РАЗДЕЛ 8. МЕХАНИЗАЦИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ
Глава 8.1. Механизация взрывных работ .. ж • 334
8.1.1. Общие сведения..........................................„ 334
8.1.2. Изготовление игданита на стационарных установках 334
8.1.3. Механизация изготовления игданита в карьере и заряжание скважин л . 336
8.1.4. Машины для забойки скважин . . ...........................ж 338
Глава 8.2. Механизация сборки рельсовых звеньев, укладки и переукладки их на уступах и отвалах и ь 340
8.2.1. Состав работ . . . . ..............................г ж 340
8.2.2. Комплект основных машин и механизмов для звеносборочной базы карьера 340
8.2.3. Техническая характеристика машин, применяемых на рельсосборочных базах и на путевых работах . ..................................341
8.2.4. Техническая характеристика машин для передвижки и переукладки железнодорожных путей..........................................................354
8.2.5. Использование путевых машин и механизмов во времени (по Б» К. Путятину и А. Л. Подсосову)...................................................... 357
8.2.6. Экспериментальные значения различных технологических схем перемещения путей для развернутого цикла (по В. Н.Пустовому и С. Л. Бабченко) . 358
8.2.7. Распределение сменного времени работы шпалоподбивочных машин на
Сарбайском карьере ССГОКа (по Б. К. Путятину, А. Л. Подсосову и др.)» 358
8.2.8. Передвижка железнодорожных путей машинами непрерывного действия к 358
8.2.9. Машины для ремонта и снегоочистительных работ на железнодорожных путях................................• » ............................. 360
8.2.10. Доставка карьерных экскаваторов, буровых станков и другого тяжеловесного оборудования по железнодорожным путям.........................» 361
Глава 8.3. Строительство и содержание карьерных автодорог . ж . . . 362
8.3.1. Работы по устройству земляного полотна............................ я 362
8.3.2. Машины для уплотнения дорожного полотна и покрытий > . » ж 362
8.3.3. Примерный перечень оборудования для дорожноэксплуатационной службы карьеров ...... ж*. ж'*’.».» 363
РАЗДЕЛ 9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КАРЬЕРОВ
Глава 9.1. Проектирование карьеров
9.1.1. Общие сведения.............................................>...«.*•
9.1.2. Производственная мощность и режим работы карьеров » » . »
Глава 9.2. Методика укрупненных расчетов основных экономических показателей при проектировании карьеров (по Л. Е. Каменецкому и М. Ф» Гирко) . «
9.2.1. Методика расчета капитальных затрат ж ж . ж * . * • •
9.2.2. Методика расчета эксплуатационных расходов..........................
Глава 9.3. " . - —
364
364
364
366
366
367
Расчетные параметры капитальных и эксплуатационных затрат по карьерному оборудованию (по методикам Центрогипрошахта, Гипрошахта, УкрНИИпроекта, Карагандагипрошахта).....................* •
Нормативы, принятые для установления капитальных затрат по экскаваторам, отвалообразователям и перегружателям ..ми..» ___ Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования . . »
Глава 9.4. Расчет капитальных и эксплуатационных затрат по видам карьерного оборудования (по М. Ф. Гирко) . . . » »....................*
Одноковшовые экскаваторы Роторные экскаваторы . ...................ж . * •
Отвалообразователи и перегружатели Конвейерный транспорт Автотранспорт ............................................ ж..жв..«
Железнодорожный транспорт . . ж •
Буровые станки . .......................
Бульдозеры и вспомогательное оборудование . . • « • . и
9.3.1.
9.3.2.
9.4.1.
9.4.2.
9.4.3.
9.4.4.
9.4.5.
9.4.6.
9.4.7.
9.4.8. .
Приложение
370
370
371
375
375
383
387
390
392
397
401
404
405
Николай Васильевич Мельников
КРАТКИЙ СПРАВОЧНИК ПО ОТКРЫТЫМ ГОРНЫМ РАБОТАМ
Редактор издательства И. В. Коваль
Переплет художника Е. Е. Романова Художественный редактор О. Н. Зайцева Технический редактор В. В. Соколова Корректоры К. С. Торопцева, В. И. Ионкина
ИБ № 4102
Сдано в набор 14.08.81. Подписано в печать 10.02.82. Т-02361. Формат 60Х90‘/1в. Бумага книжно-журнальная. Гарнитура «Литературная». Печать высокая. Усл. печ. л. 26,0. Усл. кр.-отт. 26,0 Уч.-изд. л. 31.31. Тираж 14 000 экз. Заказ № 1913/8187-10. Цена 1 р. 90 к.
Ордена «Знак Почета» издательство «Недра». 103633, Москва, К-12, Третьяковский проезд, 1/19.
Московская типография № И Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва, 113105, Нагатинская ул., 1»
Уважаемый товарищ!
В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ «НЕДРА»
ГОТОВЯТСЯ К ПЕЧАТИ НОВЫЕ КНИГИ
РАЦИОНАЛЬНАЯ разработка недр и охрана природы на карьерах/Середа Г. Л., Колбасин А. А., Тартаковский Б. Н. и др. 18 л. 1 р. 10 к.)
Рассмотрен комплекс работ по рациональной разработке недр и охране природы на карьерах. Освещены прогрессивная технология и механизация горных работ в зависимости от геологических и горнотехнических условий. Освещен опыт работы карьеров по снижению потерь и разубоживания марганцевых руд при добыче. Показаны добыча попутного минерального сырья и ее экономическая эффективность. Описаны прогрессивная технология и комплексная механизация горнотехнической рекультивации нарушенных земельных ресурсов. Рассмотрена проблема размещения хвостохранилищ.
Для работников горнодобывающих предприятий, особенно занятых открытыми разработками полезных ископаемых, проектных и научно-исследовательских институтов.
;Ф ЕД ОТО В И. П., ВИННИЦКИЙ Л. С. Открытая разработка сложнострук-турных угольных пластов. 15 л. 1 р.
Обобщен опыт разработки сложноструктурных пластов каменного угля роторными экскаваторами и развития в больших объемах добычи угля при достижении лучших в отрасли технико-экономических показателей. Приведены наиболее эффективные технологические схемы разработки пластов с переменной мощностью и крепостью прослойков в условиях крутого, наклонного и пологого залегания при селективной и валовой выемке каменного угля. Освещены геологические и гидрогеологические данные Экибастузского бассейна, характеристики горных пород, материалы по качеству отгружаемого угля, технико-экономические показатели работы и даны рекомендации по их улучшению,.
Для инженерно-технических работников, занятых открытыми разработками, проектно-конструкторских и научно-исследовательских организаций угольной и горнорудной промышленности.
Интересующие Вас книги Вы можете приобрести в местных книжных магазинах, распространяющих научно-техническую литературу, или заказать через отдел «Книга-почтой» магазинов:
№ 17—199178, Ленинград, В. О., Средний проспект, 61;
№ 59—127412, Москва, Коровинское шоссе, 20
Издательство «Не д р а»
Сканирование - Беспалов
DjVu-кодирование - Беспалов