Расчет параметров уборки горной массы погрузочными машинами

На геологоразведочных работах применяются погрузочные машины циклического и непрерывного действия.

Производительность погрузки породы машиной циклического действия определяется по формуле

P = Q / T = Q /(T ₁+ Т ₂+ Т ₃),

где Т ₁ = 10–15 мин – время подготовки машины к работе (подгон машины к забою, смазка, подключение ее к энергетической сети и пр.); Т _{2 −} время собственно погрузки породы, мин; Т ₃= 5–7 мин – время, затрачиваемое на отгон машины в безопасное место.

Время погрузки

T ₂= T' + T",

где T' + T" – время погрузки породы, соответственно не требующей и требующей предварительной раскайловки и подброски ее к машине, мин.

В свою очередь,

где α – коэффициент, учитывающий объем породы, погружаемой без предварительной раскайловки и подброски, α = 0,9÷0,95; β – коэффициент, учитывающий объем породы, погружаемой с предварительной раскайловкой и подброской; β = 0,05÷0,1; t ₂ – время, затрачиваемое на разборку 1 м³ породы одним рабочим; t ₂= 70÷100 чел./мин; К _к − коэффициент наполнения ковша; К _к= 0,5–0,7; К _в – коэффициент наполнения вагонетки, по правилам безопасности К _в = 0,9; n – количество рабочих, занятых раскайловкой и подброской породы; q _в , q _к − соответственно емкость вагонетки и ковша, м³; t, t ₁ − время цикла черпания и простоя при замене вагонеток (t = 15–20 с, t ₁= 1–3 мин). Сделав соответствующие преобразования, получим

Производительность погрузочной машины можно определить по формуле

где q _в – емкость вагонетки, м; К _в – коэффициент наполнения вагонетки (по правилам безопасности К _в < 0,9); К _к − коэффициент наполнения ковша, (К _к = 0,7); t _ц − время одного цикла черпания, с (t _ц= 15 – 20); l _p – расстояние от места погрузки до пункта обмена вагонеток, м; t _c – продолжительность простоя погрузочной машины в период откатки груженого состава и доставки к месту формирования поезда порожнего состава, с; z – число вагонеток в составе, v _cp – средняя скорость движения вагонетки при обмене, м/с; К _о – коэффициент, учитывающий техническое обслуживание машины в процессе работы, К _о = 1,05 – 1,1.

Время на откатку груженого состава и доставку порожнего в забой определяется по формуле

где L – расстояние от места формирования поезда до разгрузки вагонеток, м; v _эл − средняя скорость движения электровоза с гружеными и порожними вагонетками, м/с; t _м – продолжительность разгрузки, с.

На действительную производительность погрузочной машины наибольшее влияние оказывают организационные факторы: емкость вагонетки, время замены груженой вагонетки на порожнюю, время на смену груженых составов порожними, время на осмотр и мелкий ремонт машины во время работы и др. В однопутевой выработке для обмена груженых вагонеток на порожние через определенные промежутки (20–50 м) устраиваются разминовки.

Теоретическая производительность машин с погрузочным органом непрерывного действия равна

Р теор = 3600 q _л2 n,

где q _л − объем породы, забираемой лапой за одно движение, м³; n – число движений лапы в секунду.

Техническая производительность определяется по формуле

Р _тех= 3600 q _л2 п К _нк К _тп ,

где К _нк − коэффициент наполнения лап; К _нк= 0,4÷10 при кусковатости породы до 100 мм и К _нк= 0,25÷0,55, при кусковатости 300 мм, при массе машин от 1,5 до 7 т; К _тп − коэффициент трудности погрузки, зависит от кусковатости породы.

Эксплуатационная производительность равна

Р _экс=3600 q _л2 пК _нк К _тп К _и.

При погрузке породы в вагонетки она рассчитывается по формуле

где t _зс–продолжительность замены состава, с; П _в – число вагонеток в составе поезда; τ – время, необходимое на техническое обслуживание машины, наращивание пути и прочие простои (в процентах от машинного времени), %.