2018-02-13
2378
Выемка (копание) породы производится последовательным отделением стружек в слое выемки. Процесс копания включает резание (скол) стружки и перемещение срезанной породы по поверхности экскавирующего органа. Расчетная площадь поперечного сечения стружки Fр=tрb, где tp — расчетная толщина стружки (глубина внедрения экскавирующего органа), м; Ь — ширина стружки понизу, м.
Форма поперечного сечения стружек (тел выкала) и их фактические размеры зависят от схемы копания, типа и структуры экскавируемых пород.
Равномерно, при примерно постоянных усилиях, происходит копание пластичных связных пород с образованием «сливной» стружки постоянного сечения; при этом фактическая площадь поперечного сечения стружки Fф =Fр. В суглинках, супесях, а также мерзлых глинах отделение «элементной» стружки отличается от образования сливной стружки небольшим расширением (w = 60-70°) и значительным дроблением породы по естественным микроповерхностям ослабления; при этом Fф=1,1 Fр. Плотные породы, а также мерзлые суглинки, супеси и уплотненные глины экскавируются стружками отрыва с боковым и опережающим выколом (w=30-50°, b= 30-40°) и дроблением породы на мелкие и средние куски; Fф=1,2 Fp.
|
|
|
Отдельными типами выемочных машин возможно производить копание трещиноватых полускальных пород. Обычно разрушение трещиноватого массива при выемке происходит сразу по нескольким направлениям, и порода экскавируется отдельными структурными телами выкола — происходит «разборка» массива. При этом фактическая толщина тел выкала tф = 0,1-1,5 м.
Процесс копания принято характеризовать величиной удельного сопротивления копанию (МПа)
KF = PK*10 -3/Fф < Рк* 10-3/(btp),
где Рк — касательная сила сопротивления породы копанию, кН; Fф выражается в квадратных метрах, bи tP — в метрах. Общее и удельное сопротивления копанию зависят в первую очередь от показателей породы 
и 
. Например, при выемке механической лопатой рыхлых сухих песков Kf= 0,016-=-0,025 МПа, при выемке тяжелых влажных глин Кf=0,2-0,3 МПа, при выемке полускальных пород Kf достигает 1 МПа и более.
В качестве физико-технической основы сопоостовления пород по экскавируемости зависящей только от свойств и состояния пород может использоваться относительный показатель трудности экскавации Пэ.
Экскавируемость горных пород в массиве. Тип выемочной машины, ее модель и параметры забоя должны соответствовать физ-мех характ-кам разрабатываемой породы, прежде всего ее экскавируемости, определяемой сопротивлением копанию. В качестве физ-технической основы сопоставления пород по экскавируемости, зависящей только от свойств и состояния пород, может использоваться относительный показатель трудности экскавации породы Пэ. При выемке из массива опред по эмперической формуле: Пэ.м.=К1(0.2σсж+σсдв+σрас)+К2γg, К1, К2 - эмперические коэф-ты,
|
|
|
По величине Пэм горные породы разделяются на 5 классов
| классы | Горные породы | Сопротивл пород сжатию, МПА | Пэ.м. |
| 1 | Сплошные песчаные и неуплотненныемягкие Плотные: Средней трещиноватости сильнотрещиноватые | Менее 1,5-5 5-10 8-12 | 1-5 |
| 2 | Плотные: Сплошные Средней трещиноватости Полускальные чрезвычайно трещ-е | 5-12 10-18 20-30 | От 6 до10 |
| 3 | Плотные сплошные Полускальные: Сильнотрещиноватые чрезвычайно трещ-е | 12-18 20-30 30-40 | 11-15 |
| 4 | Полускальные: Средней трещиноватости Сильнотрещиноватые чрезвычайно трещ-е | 20-30 30-40 40-50 | 16-20 |
| 5 | Полускальные: Малотрещиноватые Средней трещиноватости Сильнотрещиноватые | 20-30 30-40 40-50 | 21-25 |
Экскавируемость разрушенных горных пород. Относительный показатель трудности экскавации разрушенных пород опред по формуле: Пэ.р.=Кз(А+10А/Кр)
| классы
| Коэф разрыхления Кр при кусковатости | Пэ.р. | ||
| Очень мелкой и мелкой | Средней и крупной | Весьма крупной | ||
| 1 | 1,05-1,45 1.1-1.30 1.2-1.50 | 1.3-1.6 1.35-1.40 1.5-1.6 | - - - | 1-5 |
| 2 | 1.02-1.05 1.01-1.15 1.01-1.20 | 1.1-1.2 1.1-1.3 1.15-1.4 | 1.25-1.30 1.3-1.50 1.35-1.6 | 6-10 |
| 3 | - 1.01-1.03 1.01-1.05 | 1.01-1.1 1.02-1.15 1.05-1.2 | 1.1-1.2 1.15-1.2 1.25-1.30 | 11-15 |
| 4 | - - 1.01-1.03 | 1.02-1.03 1.0-1.1 1.02-1.15 | 1.03-1.08 1.05-1.15 1.15-1.2 | 16-20 |
| 5 | - - | - 1.01-1.05 1.0-1.08 | - 1.01-1.08 1.05-1.12 | 21-25 |
