Определение производительности бурового станка

Сменная производительность равна

Рсм = Тсм - Тпз – Тлн / То+ Тв, м/смену, (3.19)

где Тсм – продолжительность смены, час.;

Тпз – время на подготовительно заключительные операции в течении смены, час; ( принимается 0, 5час);

Тлн – время на личные надобности, час; (принимается 0,2час.);

Тв – время на выполнение вспомогательных операций, приходящееся на 1 м скважины, час. (принимается 0,05 час.);

То – время на выполнение основных операций, приходящееся на 1 м скважины, час;

То = 1/ Vб, час, (3.20)

где Vб – скорость бурения скважины, м/час

принимается для станков ударно-вращательного бурения 6-9 м/час;

для станков вращательно-ударного бурения 15-18 м/час;

для станков вращательного бурения 16-30 м/час.

Суточная производительность бурового станка :

Рсут = n_см Рсм, м/сутки; (3.21)

где n_см - число смен в сутках,

Годовая производительность бурового станка:

Р год = n_год Рсут, (3.22)

где n_год - число смен в году.

Определение необходимого количества буровых станков

Рабочий парк:

Νрс = Vбг /Ргод, (3.23)

где Vбг – годовой объем бурения, м³/год.

Vбг = Vб / η, м³/год, (2.24)

где Vб – объем пород, подлежащих бурению, м³/год,

η – выход горной массы с 1 м скважины, м³

18

η = а в hу/Lскв, (3.25)

Инвентарный парк буровых станков:

Nис = Nрс f, (3.26)

 

где f - коэффициент резерва ( 1,-1,25)

Расчет элементов систем разработки.

Расчет заключается в определении высоты уступа, ширины заходки, углов откоса уступа и параметров места расположения экскаватора.

Параметры забоя.

При разработке мягких пород (в том числе угля) мехлопатами с нижней погрузкой:

Высота уступа определяется:

- Максимальная по условию предупреждения образования нависей и козырьков

hуmax £ Нч max , м (4.1)

- Минимальная по условию наполнения ковша экскаватора

hуmin ³ 2/3 Н нв, м (4.2)

где Н нв - высота напорного вала экскаватора, м (принимается по габаритным размерам экскаватора).

Ширина заходки экскаватора

Аэ = 1,5 Rчу, м; (4.3)

Углы откоса уступа

- устойчивый aу = 35-45°;

- рабочий a = 70-80 °

При разработке взорванных пород мехлопатами с нижней погрузкой:

Высота уступа в массиве коренных пород:

hу£ 1,5 Нч max, м (4.4)

Высота уступа в развале:

hу = Нр £ Нч max, м (4.5) 19

Где Нр - высота развала, м

Ширина заходки экскаватора в массиве:

(4.6)

А = Вр, м

Ширина заходки в развале:

Аэ = (1,5 - 1,7) Rчу, м; (4.7)

Углы откоса уступа массиве коренных пород:

- устойчивый aу = 60°;

- рабочий aр = 75°.

Углы откоса уступа в развале:

- устойчивый aу = 35-40°;

- рабочий aр = 50°.

Параметры торцевого забоя при разработке горной массы драглайном при установке его на кровле уступа.

Высота уступа: hу ≤ Нч (угол наклона плоскости забоя к горизонту β =30-60⁰);

Ширина заходки экскаватора;

Аэ = Rч (sin φ₁+ sin φ₂), м (4.8)

где φ₁ , φ₂ – углы поворота драглайна от оси его хода, соответственно в сторону массива и выработанного пространства , (примерно 30-45⁰).

 

При работе в отвал φ₁ = 0, тогда

Аэ = Rч sin φ_1, м (4.9)

Углы откоса уступа:

по наносам aр =60⁰, aу = 40⁰,

по взрывным породам aр =50⁰ , aу = 35-40⁰,

по коренным породам aр = 75⁰, aу = 60⁰.

4.2. Параметры рабочей площадки:

Ширина рабочей площадки по наносам (по углю) и по буровзрывным породам при работе с автомобильном и ж/д транспортом представлены на рис.4.1 и рис.4.2

20

Рис.4.1 Ширина рабочей площадки по наносам и взорванным породам при работе с автомобильным транспортом.

Рис.4.2 Ширина рабочей площадки по наносам и взорванным породам при работе с ж/д транспортом.

21

где С – берма безопасности , м (С ≥ 3м);

П – ширина рабочей площадки для размещения дополнительного оборудования, м ( принимается П=5-6 м);

Т – ширина транспортной полосы:

для автомобильного транспорта Т = 7м;

для железнодорожного транспорта Т = 5м;

Z – расстояние от нижней бровки развала или уступа до транспортной полосы, м (Z = 2,5-3,5 м);

Вр – ширина развала, м.

4.3. Определение производительности экскаватора.

4.3.1.Паспортная производительность экскаватора:

Qп =3600 E / tц, м³/ч, (4.10)

где E – вместимость ковша экскаватора, м³;

tц – паспортная продолжительность цикла экскавации, сек.

4.3.2. Техническая производительность экскаватора:

Qтех = 3600 Е Кз Кэ / tц, м³/ч, (4.11)

 

где Кз – коэффициент влияния параметров забоя, (для торцевого забоя Кз = 0,9, для тупикового Кз = 0,8).

Кэ – коэффициент экскавации;

tц – продолжительность цикла экскавации в конкретных горно-геологических условиях.

 

Коэффициент экскавации представляет собой выражение:

Кэ = Кн /Кг, (4.12)

где Кн – коэффициент наполнения ковша;

Кр – коэффициент разрыхления породы.

Таблица 4.1 Значение коэффициентов технической производительности

Категория пород по блочности	Расчетная плотность горной массы в цикле, кг/м3	Коэффициент разрыхления горной массы, Кр	Коэффициент наполнения ковша, Кн	Коэффициент экскавации мехлопаты, Кэ
1	1600	1,15	1,05	0,91
2	1800	1,25	1,05	0,84
3	2000	1,35	0,95	0,70
4	2500	1,50	0,90	0,60
5	3500	1,60	0,90	0,56

22

Время цикла можно принять паспортное.

4.3.3. Эксплуатационная производительность экскаватора:

Сменная производительность,

Qсм =Qчас Tсм Kи, м³/см (4.13)

где Тсм – продолжительность смены, час;

Ки – коэффициент использования экскаватора в течении смены, (табл. 4.2)

Таблица 4.2 Значение Ки

Вид транспорта	Схема подачи транспорта	Ки
Железнодорожный	Тупиковая Сквозная	0,55-0,65 0,7-0,8
Автомобильный	Тупиковая Кольцевая Сквозная	0,6-0,65 0,7-0,75 0,75-0,85

Суточная производительность,

Qсут = Qсм n, м³/сут., (4.14)

где n – количество рабочих смен в течении суток.

Месячная производительность ,

Qм = Qсут Nм, м³/мес, (4.15)

где Nм – количество рабочих дней в месяц.

Годовая производительность,

Qгод = Qсут Nгод, м³/год, (4.16)

где Nгод – количество рабочих дней в году.

4.4. Необходимое количество экскаваторов в работе (рабочий парк):

Nрэ = Vгм / Qгод, (4.17)

где Vгм – годовой объем горной массы карьера, перерабатываемой экскаваторами, м³/г.

4.5. Инвентарный парк экскаваторов:

Nиэ = Nрэ f, (4.18)

23

где f – коэффициент резерва экскаваторного парка (принимается 1,2-1,4).