Технико-экономическое обоснование, расчет и моделирование организационно-технических и экономических параметров погрузочно-транспортн

                                                                      (2.3)

где - коэффициент резерва и неравномерности движения; и - число автосамосвалов (поездов), которые нужно вывезти соответственно из i-го очистного и j-го вскрышного забоев в год.

Созданные в карьере дороги (автомобильные  и железные) в своей совокупности должны обеспечивать возможность пропуска по ним необходимых для выполнения плана карьера транспортных средств.

Для действующего карьера в приведенные  формулы нужно вводить данные, полученные на основе статистического  анализа. По каждому забою необходимо проводить от 50 до 80 замеров. В качестве расчетной величины любого параметра  с_i рекомендуется принимать

                                                                                

где - среднее значение выборки; значение моды.

Для проектируемого карьера применяют  различные виды транспорта самостоятельно и в комбинации друг с другом. По наибольшей распространенности можно  назвать автомобильный, железнодорожный, конвейерный. Такие виды транспорта, как гидравлический, воздушноканатный, скиповой, по рудоспускам, рудоскатам и др. применяют значительно реже.

Ниже представлен  один из вариантов исходных данных для выполнения первой части курсового  проекта:

 

	Часть 1.
Вариант 2.	Вариант 2а.	Автотранспорт
Добыча угля. Qу =3,8 млн. т;L = 3,7км; ЭКГ-5А, ЭКГ-10М	Вскрыша. Qп = 22 млн. м3; ж/д транспорт; L = 3,2 км	БелАЗ – 7525; БелАЗ – 7519.

 

Организация работы автомобильного транспорта

Рассмотрим  взаимодействие погрузочных и транспортных работ при выемке угля (насыпная плотность угля g= 1,6 т/м³)

Конструктивные параметры экскаваторов и автосамосвалов.

Таблица 2.1

Наименование параметра	Вариант №2	Вариант №1
	ЭКГ-10М	ЭКГ-5А
Вместимость ковша, м3	11,5	5,2
Наибольший радиус копания, м	19	14,5
Наибольшая высота копания, м	14,5	10,3
Наибольший радиус разгрузки, м	16,5	12,3
Высота разгрузки при наибольшем радиусе, м	10,2	11,8
Радиус копания на уровне стоянки, м	19	9,04
Мощность сетевого двигателя, кВт	630	250
Скорость подъема ковша, м/с	0,43	0,57
Теоретическая продолжительность цикла, с	32	23
Конструкция масса экскаватора, т	347	194
	БелАЗ-7519	БелАЗ-7525
Грузоподъемность, т	110	42
Масса снаряженного автомобиля, т	85	29,5
Погрузочная высота, мм	4600	3800
Вместимость кузова, м3	44(59)	21
Максимальная скорость, км/ч	60	50
Контрольный расход топлива при скорости 40 км/ч, л/100км	230	124

 

 

 

Итоговая  таблица расчётных данных

1.	2.		3.		4.		5.		6.
Расчётная производственная мощность угольного  разреза	Расчётное число экскаваторов		Тип автосамосвала и расчётное  время рабочего цикла, Тц, мин		Расчётное количество автосамосвалов БелАЗ для обслуживания ЭКГ – 5А и ЭКГ – 10М		Среднее число автосамосвалов, прибывающих  па погрузку к экскаватору (λ)		Среднее время рабочего цикла автосамосвала, час
	ЭКГ – 5А	ЭКГ – 10М	БелАЗ– 7525	БелАЗ - 7519	БелАЗ - 7525	БелАЗ - 7519	БелАЗ– 7525	БелАЗ - 7519	БелАЗ - 7525	БелАЗ - 7519
3,8 млн. т	4 (3,8)	2 (2,02)	16 мин	18 мин	4 (3,9)	3  (2,6)	0,25	0,33	0,27	0,3

Таблица 2.2

 

 

 

Расчеты организационно-технических  параметров погрузочно-транспортных комплексов с применением автомобильного и  железнодорожного транспорта

 

Плановая  производительность карьера в сутки:

 

в сутки 3,8млн.т./300=12666,6т/сутки

в смену 12666,6/2=6333,3 т/смену

 

Сменная техническая производительность экскаватора  с учетом коэффициента    использования:

 

ЭКГ-5А: 3000*0,55=1650 т/смену

ЭКГ-10М: 5700*0,55=3135 т/смену

Число   экскаваторов:

 

ЭКГ-5А: 6333,3/1650=3,8≈4шт

ЭКГ-10М: 6333,3/3135=2,02≈2шт

 

В процессе горных работ зоны, в которые  производят выемку горных пород, перемещаются в пространстве со скоростью V, м/с. Для определения этой величины  необходимо знать производительность выемочного оборудования, которая рассчитывается по формуле:

 

                                       (2.4)

- ёмкость ковша, ;

коэффициент машинного времени;

                                                                     (2.5)

 

 

 

Количество  циклов

                                                                                          (2.6)

 

В последующем, все варианты, относящиеся  к экскаватору ЭКГ – 10М будут  отмечаться индексом -2, а к ЭКГ  – 5А – индексом  1. Таким же образом и для автосамосвалов. Расчеты, для БелАЗа – 7519  будут помечаться индексом 2, а для БелАЗа – 7525 – индексом 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочий день состоит из двух смен по 8 ч. Третья смена – ремонтная. В рабочей неделе имеются дни, когда экскаватор не работает, следовательно, число рабочих часов в месяце

Производительность за месяц

 

                                  (2.7)

 

                                  (2.8)

 

Скорость перемещения  забоя 

                                                                                                  (2.9)

где производительность экскаватора, ; H – высота уступа, H=10 м для экскаватора ЭКГ – 5А, и H =12,5 м для экскаватора ЭКГ – 10М; A – ширина заходки, равная  радиусу копания на уровне стоянки,

 

 

 

 

 

В процессе отработки заходов фронт рабочего уступа перемещается со скоростью

                                                                                          (2.10)

 

где n – число экскаваторов, работающих на уступе, n = 2;

на рабочем уступе, м,

 

 

 

Проектирование  организации работы автомобильного транспорта

 

Общая продолжительность рабочего цикла автосамосвала:

 

 

, мин,                                                                   (2.11)

где, – соответственно время погрузки, разгрузки и обмена автосамосвала;

 – считается от момента  окончания погрузки данного автосамосвала; 

 – время движения автосамосвала  в грузовом и порожнем направлениях; 

, мин,                                                                                              (2.12)    

 

где:

 – продолжительность рабочего  цикла экскаватора, мин; 

 – число ковшей горной  массы, необходимых для погрузки  автосамосвала.

Вместимость ковша для проектируемых типов  экскаваторов:

 

^{;                                                                                    (2.13)}

 

^{,                                                                                           (2.14)}

 

где:

 – вместимость кузова автосамосвала,  м³;

 – вместимость ковша экскаватора,  м³;

 – коэффициент наполнения  ковша экскаватора;

 – коэффициенты разрыхления  породы соответственно в ковше  и кузове;

 – грузоподъемность автосамосвала,  т;

 – плотность погружаемой  породы (в массиве), т/м³.

 

Вариант 2. ЭКГ-10М и БелАЗ-7519.

 

^,

 

^.

 

Вариант 1. ЭКГ-5А и БелАЗ-7525.

 

^{,                                                                             (2.15)}

 

^.

 

 

Принимаем наименьшее целое значение:

в первом варианте п_к1 = 4,

во втором варианте п_к2 = 5.

 

^мин;

 

^мин;

 

Tдв2 = (3,7/40)*60+(3,7/45)*60=10,5 мин;

 

Tдв1 = (3,7/40)*60+(3,7/50)*60=10 мин;

 

мин

 

мин

 

 

Простой экскаватора при обмене автосамосвалов и ожидание их в течение смены  составляет

 

^{, мин,                                                                 (2.16)}

Где:

Q_см – производительность экскаватора, м³/смену;

t_оби t_ож – время обмена и ожидания автосамосвала соответственно, t_об=0,6  мин, t_ож = 0,4 мин;

Р_авт – грузоподъемность автосамосвала, т;

g – насыпная плотность груза, g = 1,14 т/м³.

Реализуемая грузоподъемность автосамосвала

 

, т,                                                                               (2.17)

^т,

^т,

^мин,

^мин.

 

Возможное время  работы экскаватора без учета  транспорта:

 

, мин,                                                                                           (2.18)

 

где h_и– коэффициент использования экскаватора во времени; Т_см – продолжительность смены, мин.

 

^мин.

 

Действительное  время работы экскаватора:

 

, мин.                                                                              (2.19)

 

^{мин. =4,62 ч,}

^{мин. =3,1 ч.}

Общий коэффициент  использования экскаватора:

 

^{.                                                                       (2.20)}

 

^,

 

^.

 

Фактическая производительность экскаватора:

 

, м³/смен.                                                                                      (2.21)

 

^{м3/смен,}

 

 ^{м3/смен.}

 

Число автосамосвалов, которое может загрузить экскаватор в течение смены:

 

^{, шт.                                                                            (2.22)}

 

^шт.,

 

^шт.

Потребное число автосамосвалов для обслуживания одного экскаватора:

 

^{, шт.                                                                              (2.23)}

 

^шт.,

^шт.

 

Окончательное количество автосамосвалов:

 

^{, шт.,                                                                              (2.24)}

 

где п_рейс – необходимое число рейсов автосамосвала.

 

^шт.,

^шт.

Фактическое число рейсов автосамосвала:

 

^{рейсов,                                                    (2.25)}

^{рейсов.                                                   (2.26)}

 

Число рейсов, которое делает автосамосвал за смену,

 

^{рейсов,                                                (2.27)}

^{рейсов.                                               (2.28)}

 

 

Важным вопросом в организации  работы автомобильного транспорта является выбор наиболее эффективных схем движения и маневров автомашин при  работе. Применяются две основные схемы движения транспорта в карьере: встречная и кольцевая. Организация  той или иной схемы движения автомашин  определяется способом вскрытия месторождения. Так, при вскрытии карьера одной  траншеей возможно применение только встречной схемы движения транспорта; при вскрытии карьера двумя фланговыми траншеями возможно применение обоих  схем движения транспорта, но предпочтение в этом случае отдается кольцевой  схеме, при которой хотя и увеличивается  средняя дальность транспортирования  горной массы вдоль фронта работ, но обеспечиваются большая безопасность работ и лучшие условия подъезда машин к экскаваторам под погрузку.