Практикум по дисциплине

3.2.4. Контрольные вопросы и задания
Почему для нормального функционирования современных карьеров нужна налаженная система организации производства?
Какова общая цель организации производства на карьерах?
Укажите две основные группы задач организации производства на карьерах.
С какой целью составляют графики организации работ на участке, в блоке и т.п.?
Перечислите схемы организации выемочно-погрузочных работ в пределах блока.
Укажите достоинства и недостатки схемы отработки блока с холостым перегоном экскаваторов.
Сформулируйте достоинства и недостатки челноковой схемы отработки экскаваторного блока.
При каких видах транспорта целесообразна схема отработки блока с холостым перегоном экскаватора?
В каком случае более предпочтительна челноковая отработка блока?
Остается ли неизменной производительность экскаватора при отработке каждой из заходок развала?
Каким образом меняется коэффициент разрыхления пород в развале при взрывании на подобранный откос уступа?
Укажите, как меняется коэффициент разрыхления пород в развале при взрывании на неубранную горную массу?
Каким образом устанавливают число заходок, за которое отрабатывается развал?
Какие факторы влияют на ширину экскаваторной заходки?
Какие условия должны быть выполнены при определении общей площади развала и площади каждой из заходок?
Укажите, как определить средневзвешенный коэффициент разрыхления пород в развале.
Поясните, каким образом находят общие затраты времени на экскавацию в блоке.


3.2.5. Исходные данные
Таблица 3.9.
Индивидуальные задания

Вариант	Доля отработанной части первой заходки	Вариант	Доля отработанной части первой заходки	Вариант	Доля отработанной части первой заходки
1	2	3	4	5	6
1	0	21	0,4	41	0,5
2	0,1	22	0,3	42	0,6
3	0,2	23	0,2	43	0,3
4	0,3	24	0,4	44	0,2
5	0,4	25	0,2	45	0,1
6	0,5	26	0,3	46	0,4
7	0,6	27	0,4	47	0,7
8	0,7	28	0,5	48	0,2
9	0,9	29	0,6	49	0,3
10	0,2	30	0,7	50	0,6
11	0,3	31	0,8	51	0,7
12	0,5	32	0,9	52	0,4
13	0,6	33	0,3	53	0,3

Продолжение табл. 3.9

1	2	3	4	5	6
14	0,7	34	0,4	54	0,2
15	0,8	35	0,5	55	0,1
16	0,1	36	0,7	56	0
17	0,8	37	0,2	57	0,4
18	0,7	38	0,1	58	0,3
19	0,6	39	0	59	0
20	0,5	40	0	60	0,2

3.3. расчет производительности и парка роторных экскаваторов


3.3.1. Цель занятия. Получить навыки расчета производительности экскаваторов непрерывного действия. Установить факторы, влияющие на производительность роторных экскаваторов и комплексов.


3.3.2. Краткое теоретическое введение.
В отличие от одноковшовых экскаваторов роторные являются машинами непрерывного действия с высокой степенью автоматизации, что объясняет постоянный рост выполняемой ими доли объемов горных работ при выемке мягких и плотных пород.
Известно несколько методик определения производительности многоковшовых экскаваторов. Наиболее подробно методика определения производительности машин непрерывного действия рассмотрена УкрНИИпроектом. Она и предлагается в качестве базовой (в несколько адаптированном виде) для учебных расчетов.
Принято различать паспортную (теоретическую), техническую, забойную и эксплуатационную производительность.
При общем подходе к расчету производительности роторных и цепных экскаваторов налицо и принципиальные отличия по ряду позиций.
Настоящее занятие в силу ряда причин, главным образом технологических особенностей, занимает особое положение в общей структуре учебного процесса и не взаимосвязано с другими занятиями по дисциплине «Процессы открытых горных работ». Оно выполняется сугубо по индивидуальному заданию.


3.3.3. Последовательность выполнения занятия

В соответствии с данными табл. 3.10 вычисляют показатель трудности экскавации [1]

, (3.19)
где –  _сж, _р,  _сдв – соответственно временное сопротивление пород на сжатие, растяжение и сдвиг, кгс/см²;  – плотность пород, т/м³ (табл. 3.10);  – коэффициент структурного ослабления равный коэффициенту трещиноватости.
Определяют фактический показатель трудности экскавации, используя формулу:
, (3.20)
где – K_в и K_т.п – коэффициенты, учитывающие конкретный вид выемочного оборудования (табл. 3.2) и его типоразмер [1, табл. 9.13].
Рассчитывают паспортную (теоретическую) производительность заданного (табл. 3.10) экскаватора, м³/ч:
, (3.21)
где – Е – вместимость ковша экскаватора [1,2], м³; n_max – максимальное число разгрузок (ссыпок) [1,2], 1/мин.
Для роторных экскаваторов при расчете n_max можно в общем случае воспользоваться общей формулой
, (3.22)
где – Z – число ковшей, ед.; n_o – частота вращения роторного колеса, 1/мин [1,2].
Для цепных многоковшовых экскаваторов n_max определяют с учетом скорости движения черпаковой цепи и ее шага.
Вычисляют техническую производительность, м³/ч:
, (3.23)
где – K_п = П_эп / П_эф – коэффициент влияния породы; K_э = K_н / K_р.к – коэффициент экскавации [1, табл. 9.2].

Забойная производительность по Ю.И.Белякову комплексно учитывает конструктивные параметры экскаватора, тип и свойства разрабатываемых пород и схему отработки забоя, но не зависит от типа и характера работы, сопряженных с ним машин.

Ее можно рассчитать по формуле, м³/ч:
, (3.24)
где – K_з – коэффициент влияния забоя (табл. 3.11-3.12); K_пот – коэффициент, учитывающий потери экскавируемой горной массы (табл. 3.13).
Вычислить годовую эксплуатационную производительность экскаватора, м³:
, (3.25)
где – K_вр – коэффициент, учитывающий потери времени на врезку в новую заходку (для комплексов с экскаваторами, работающими широкими заходками) или на отработку торцов (для транспортно-отвальных комплексов с несколькими экскаваторами), обычно K_вр = 0,87-0,9; K_гк – коэффициент технической готовности комплекса оборудования; K_тр – коэффициент обеспеченности забоя порожняком (при работе на конвейерный транспорт K_тр = 1, при работе на железнодорожный транспорт определяется по формуле 3.10); K_кл – коэффициент влияния климатических условий [2, табл. 8.28]; Т_к – число календарных дней работы в течение года (табл. 1.11) или продолжительность сезона (табл. 3.14), сут; Т_п.т и Т_п.о – соответственно плановые технологические и организационные остановки, сут.
Коэффициент технической готовности рассчитывают по формуле:
, (3.26)
здесь – n_м – количество машин в комплексе; K_гi – коэффициент технической готовности i-ой машины (табл. 3.15).
Длительность плановых технологических остановок (сут) находят по формуле:
, (3.27)
где – Т_пер – затраты времени на перемещение транспортных коммуникаций (п. 3.4), сут; Т_х.х – затраты времени на холостой перегон оборудования при переходе от одной заходки к другой; m_пер – число переходов от заходки к заходке в течение рассматриваемого календарного отрезка времени, ед.
Для расчета Т_х.х (сут) можно использовать формулу:
, (3.28)
где – L_ф – длина фронта работ (экскаваторного блока), м; v_э – рабочая скорость передвижения экскаватора, м/сут; l_п.к = 500-1000 м – расстояние между пунктами переключения, м; t_п.к = 0,125 – время на переключение кабеля, сут.
Величину m_пер (ед) можно вычислить, используя зависимость:
, (3.29)
здесь – А_к – годовая производительность карьера по вскрыше (добыче), м³; А_э – ширина экскаваторной заходки, м [1, 10]; h – высота уступа, м; n_о – количество одновременно разрабатываемых уступов, ед.
Величина Т_п.о (сут) учитывает прости оборудования в ремонтах, по климатическим условиям и число нерабочих дней карьера (праздников и выходных) в течение года в зависимости от принятого режима работ. Ее можно найти по формуле
Т_п.о = Т_рем + Т_кл + Т_пр, (3.30)
здесь – Т_рем – простои в ремонтах (табл. 3.16), сут.; Т_кл – простои по климатическим условиям (табл. 3.14), сут; Т_пр – число нерабочих дней карьера в течение года (праздники и выходные дни), сут.
Для расчета парка роторных экскаваторов используют формулу (3.12).
Оформляют отчет и сдают его преподавателю на проверку.
Изучают контрольные вопросы и задания, готовятся и защищают отчет.