3. Выемочнопогрузочные работы
 Скачать 395.71 Kb.
|
1 2 С,6-0,9. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | | Сопротивле | |
| Слассы | Горные породы | ние пород сжатию, МПа | Пэм |
| | Сплошные песчаные и неуплотненные | Менее 1,5-5 | 1-5 |
| | мягкие | ||
| I | Плотные: | | |
| | средней трещиноватости | 5-10 | |
| | сильно трещиноватые | 8-12 | |
| | Плотные: | | |
| | сплошные (монолитные) | 5-12 | |
| II | средней трещиноватости | 10-18 | 6-10 |
| | Полускальные породы чрезвычайно трещиноватые | 20-30 | |
| III | Плотные сплошные Полускальные: | 12-18 | 11-15 |
| сильнотрещиноватые | 20-30 | | |
| | чрезвычайно трещиноватые | 30-40 | |
| | Полускальные: | | |
| IV | средней трещиноватости | 20-30 | 16-20 |
| сильнотрещиноватые | 30-40 | ||
| | чрезвычайно трещиноватые | 40-50 | |
| | Полускальные: | | |
| V | малотрещиноватые | 20-30 | 21-25 |
| средней трещиноватости | 30-40 | ||
| | сильно трещиноватые | 40-50 | |
Наиболее типична для карьеров выемка взорванных пород, при этом забоем является поверхность развала. Экскавация осу-
ществляется обычно по блокированной схеме в нижней части -ч боя.
Касательное усилие и KF , а следовательно, и требуемое усилие экскаватора (у мехлопаты подъемное) зависят в первую очередь от степени связанности и кусковатости взорванной лоро ды, а также от плотности и прочности породы в куске. С уменьше нием коэффициента разрыхления Кр от 1,4-1,5 до 1,05 величина К, увеличивается с 0,05-0,1 до 0,7-0,9 МПа. С увеличением у и dt|,
(при Кр — const) пропорционально растет и Кр. Относительный по казатель трудности экскавации разруленных пород определяется по эмпирической формуле [22):
П = 0,022
А + —:
f ЮА 4
(Кр)9
(3 3)
где
А — фру+0,1ОедВ;
dcp - средний размер куска породы в развале, м; у - плотность, кг/м3;
Осдв - предельное напряжение породы на сдвиг, МПа;
Кр - коэффициент разрыхления породы в развале. Аналогично горным породам в массиве по величине П, разрушенные породы разделяются на пять классов (табл.3.2).
Таблица >
Классификация разрушенных горных пород по экскавируемост.ч
| Классы экскавиру емости | Коэффициент разрыхления К, тости | о при кускова- | гъ | |
| очень мелкой и мелкой | средней и крупной | весьма крупной | ||
| | 1,05-1,45 | 1,3-1,60 | | |
| I | 1.1-1,30 | 1,35-1,40 | _ | 1 |
| | 1,2-1.50 | 1,5-1,60 | | |
| | 1,02-1,05 | 1,1-1,2 | 1.25-1,30 | |
| II | 1,01-1,15 | 1,1-1,3 | 1,3-1,50 | от 6 / |
| | 1,01-1,20 ^ | 1,15-1,4 | 1,35-1,60 | |
| | - | 1,01-1,10 | 1,10-1,20 | ' |
| III | 1,01-1,03 | 1,02-1,15 | 1,15-1,20 | ОТ 11 / |
| | 1,01-1,05 | 1,05-1,20 | 1,25-1,30 | |
| | | .1,02-1,03 | 1,03-1,08 | |
| IV | - | 1,0-1,1 | 1,05-1,15 | от 16/ |
| | 1,01-1,03 | 1,02-1,15 | 1,15-1,20 | |
| V | | 1,01-1,05 | 1,01-1,08 | от 21 у |
| ..... _ _ | - | 1,0-1,08 | 1,05-1,12 | |
Примечание. В каждом классе в первой строке указаны значения Кр для разрушенных плотных пород, во второй строке - для разрушенных полускальных, в третьей для разрушенных скальных пород.
Выбор типа выемочно-погрузочного оборудования
Выемка и погрузка, как правило, производится одной машиной или одним комплексом машин. В практике открытых горных работ используют различные виды выемочного оборудования с широким диапазоном технологических качеств.
Колесные скреперы экономичны при выемке мягких (Пм<4) и механически разрыхленных плотных и полускальных пород (11р<3) при дальности транспортирования до 2-3 км. В настоящее время они применяются при разработке строительных горных пород и россыпей, а также на вспомогательных работах.
Большегрузные скреперы могут успешно применяться на вскрышных работах и в мощных: карьерах, особенно в период строительства. Недостатки скреперов: сезонность выемки мягких пород, сравнительно небольшой срок службы, резкое снижение производительности с увеличением длины транспортирования, кусковатости (более 40 см) и обводненности (более 10-15%) экска- нируемых пород.
Бульдозеры в качестве выемочных машин применяются при рпзработке россыпей, сложноструктурных залежей и рекультивации карьерных полей. Эффективность бульдозерной выемки ограничивается экскавируемостью пород (Пм < 6, Пр < 4 при мощности бульдозеров до 250 кВт) и расстоянием перемещения 100-200 м.
Бульдозеры характеризуются мобильностью, маневренностью, высокой проходимостью и простотой конструкций, широко используются при организации отвалов с перемещением горной моссы автомобильным транспортом, на строительстве дорог и подъездных путей к экскаваторам.
Одноковшовые погрузчики имеют высокую мобильность, небольшие размеры, меньшую металлоемкость на 1 м3 емкости конша и в 1,5 - 2 раза меньшую стоимость по сравнению с экска- вшорами той же производительности. Погрузчики с грузоподъемностью ковша до 40 т эффективны при выемке мягких и разрушенных пород (Пм < 6, Пр < 7) с перемещением на расстояние до 80 - НЮ м на карьерах производственной мощностью 1-5 млн. т/год. 1«кие условия характерны для карьеров, на которых разрабатываются строительные горные породы, руды цветных металлов.
Прямые механические лопаты верхнего черпания хара* теризуются высоким усилием копания (до 200 - 350 кгс/см или 3 5 кгс/см2), большим числом типоразмеров (Е = 0,25-100 м3 и Ос лее) и прочностью рабочего оборудования. Это обусловливав возможность эффективного применения их для выемки мягки» плотных и разрушенных пород (П„ < 8, Пр < 10) с последующей но грузкой в транспортные средства или перевалкой в выработанное пространство в различных горных, климатических и гидрогеологи ческих условиях. В стопорном режиме прямыми мехлопа * ам» можно вести выемку пород практически любой экскавируемсои Основной недостаток мехлопат - прерывность (цикличность) ра бочего процесса: на собст венно экскавацию (черпание) затрачив,' ется лишь 20 - 30% общего времени цикла. Увеличение же мощ ности экскаватора ведет к резкому росту его массы.
Драглайны благодаря гибкой подвеске рабочего орган.' обеспечивают большую дальность перемещения породы. Это пн зволяет эффективно использовать мощные драглайны для выемк» и перевалки мягких и разрушенных пород (П„ < 6, Пр < 8) в вырабп тайное пространство, возведения насыпей, проведения траншеи Нижнее черпание позволяет разрабатывать драглайнами обвод ненные породы и подводные участки. Широко применяются д ни лайны для вторичной перевалки пород на отвалах, а также еи вспомогательных работах (зачистка, проведение канав и др.). Пн скольку напорное усилие у драглайнов отсутствует, эффектии ность выемки разрушенных пород (по кусковатости и связности зависит от массы и емкости их ковшей. При увеличении емкости ковша с 4 до 15 м3 область применения драглайнов по экскави руемости пород расширяется с П„ = 4 до Г1Р = 8.
Цепные многочерпаковые экскаваторы используют дл» выемки мягких и плотных пород (Пи < 6 - 7). Вследствие этого вы емка сезонная даже в районах с мягким климатом. Достоинства высокая удельная производительность на 1 т массы экскаватор.' (на 20 - 30% выше, чем у одноковшовых); большая высота уступа непрерывность и безударность загрузки транспортных средств, тн позволяет снизить коэффициент тары вагонов, а также широт применять высокопроизводительные ленточные конвейеры. Нс достатки: использование рабочего органа для перемещения поре ды по забою до пункта разгрузки, что обусловливает большой иа нос направляющих устройств и черпаковой цепи, увеличивает энергоемкость процесса и снижает развиваемое усилие черпания
У роторных экскаваторов разделение функций выемки i транспортирования породы снижает по сравнению с цепными мае су экскаватора на единицу производительности, позволяет увели чип. усилие черпания до 10 - 14 кгс/см2 и уменьшить расход апек- цккжергии. Повышенные усилия копания и широкий диапазон ре- |упирования толщины стружки позволяют экскавировать плотные и мерзлые породы (Пм < 12 - 14). Эффективно осуществляется ро- юрными экскаваторами раздельная выемка. Процесс черпания ириннительно легко поддается автоматизации. Недостатки: сезон- тмль работы при нормальных усилиях черпания, большие динамические колебания роторной стрелы у крупных моделей, затруд- мянность борьбы с налипанием на рабочий орган и конвейерные пинты экскавируемых влажных и вязких глин.
Типы забоев и заходок. Способы выемки и погрузки пород
Типы забоев
Выемка мягких, сыпучих и плотных пород обычно производи юя непосредственно из массива, а выемка разрушенных (взо- 1«ннных) пород — из развала или разрыхленного слоя. Поверхность горных пород в массиве или развале, являющаяся объектом иыомки, называется забоем.
При выемке пород из массива забоем могут являться следующие поверхности уступа или подуступа: торец уступа, т. е. боковой его откос, образованный при выемке части полосы уступа (рис 3.1 а, е, ж); площадка уступа (рис. 3.1, б); продольный откос ymyna (рис. 3.1, в).
Забои всех типов по структуре могут быть однородными (простыми), если в их пределах породы имеют сравнительно оди- никовые свойства, и разнородными (сложными), если в их преде- нйх перемежаются вскрышные породы с существенно разными (мойствами, вскрышные породы с полезным ископаемым или показные ископаемые разных типов и сортов. В соответствии с этим 1юуществляется валовая или раздельная выемка горной массы.
Типы заходок
В результате перемещения забоев в пределах определенно- н> участка развала или массива уступа последовательно отраба- Iыилютея породные полосы, называемые, заходками.
1 2