Бульдозерное отвалообразование

Открытая разработка месторождений полезных ископаемых связана с необходимостью выемки и перемещения значительных объёмов вскрышных пород, которые складируются на специально отводимых для этой цели площадях. Насыпь. образующаяся в результате складирования вскрышных пород, называется отвалом, а совокупность производственных процессов по размещению вскрышных пород в отвал — отвальными работами. Способ отвалообразования зависит от физико-механических свойств пород, схемы механизации работ и вида транспорта.

При автомобильном транспорте наибольшее распространение получил бульдозерный способ отвалообразования. Развитие отвала принимается периферийное, отвал - одноярусный.

Высота отвала для полускальных пород согласно рекомендациям НТП составляет 40 м. В целях безопасности ведения работ ширина отвала должна быть не менее 100 м, а в пределах фронта разгрузки автосамосвала предусматривается отсыпка предохранительного вала из породы высотой 1м и шириной основания 2 м.

Рассчитаем годовое приращение площади отвала:

где - объем вскрыши, подлежащей размещению в отвале в течение года;

- остаточный коэффициент разрыхления породы в отвале, ;

- высота отвала;

- коэффициент, учитывающий использование площади отвала при

одноярусном отвале, .

Для ведения работ на отвале, учитывая технические характеристики принятой модели автосамосвала, выбираем модель бульдозера: ДЗ-141ХЛ (табл.4).

Техническая характеристика бульдозера отечественного производства (с неповоротным отвалом) дз-141хл

Таблица 4

Показатели		ДЗ-141ХЛ
Базовый трактор		Т-500Р-1
Мощность двигателя		367
Длина отвала		4800
Высота отвала		2000
Масса с трактором		59,9

1. Суточный вскрышной грузопоток карьера:

, м³ / сут.

где А_в - годовая производительность карьера по вскрыше, м³/год;

N^в _г - количество суток работы отвала в год.

2. Приемная способность 1 м длины отвального фронта:

где – фактическая вместимость кузова автосамосвала;

– коэффициент кратности разгрузки;

– ширина кузова автосамосвала.

3. Количество автосамосвалов разгружающихся на отвале в течение часа:

где n_см=3 смены - число рабочих смен в сутки отвального цеха;

k_нер = 1,32 - коэффи­циент неравномерности работы;

Т_см = 8 ч- продолжительность рабочей смены;

V_а =62,5- объем породы, фактически перевозимой автосамосвалом за рейс, м³ ;

k_ра = 1,5 - коэф­фициент разрыхления породы в кузове автосамосвала.

3. Количество одновременно разгружающихся на отвале автосамосвалов

где t_ра = 60 с - продолжительность разгрузки автосамосвала на отвале;

t_мо = (60÷100) с - время на маневры автосамосвала при разгрузке отвале.

3. Длина фронта разгрузки

= 5 · 40 = 200 м

где ш_п = 40 м - ширина полосы по фронту, занимаемой одним автосамосвалом при маневрировании, м.

3. Количество участков, на которых одновременно осуществляется разгрузка автосамосвалов

где l_p = (60÷80) м - длина фронта одного разгрузочного участка, м.

3. Количество участков, находящихся в одновременной планировке

= 3 уч.

3. Количество резервных участков

= 0,7·3 = 2 уч.

3. Общая длина отвального фронта

= 3·200=600 м

3. Сменная эксплуатационная производительность бульдозера ( в целике )

где Т_см=8 ч - продолжительность рабочей смены;

Т_пз = 0,6 ч - продолжительность подготовительно-заключительных операций;

k_и = 0,8 - коэффициент использования бульдозера во времени;

k_ро = 1,3 - коэффициент разрыхления отсыпанной породы;

k_ук = 1,0 – коэффициент, учитывающий уклон на участке работы;

k_пт = (0,92÷0,97) – коэффициент, учитывающий потери породы в процессе работы бульдозера;

t_рц = (40÷60) с - продолжительность рабочего цикла бульдозера, с.

V_пр – объем породы в плотном теле, перемещаемый отвалом бульдозера

,

где – длина отвала бульдозера;

– высота отвала бульдозера;

 – угол естественного откоса перемещаемой бульдозером породы, .

Количество бульдозеров в работе

где G_о - объем вскрышного суточного грузопотока, м³ / сут.;

Q_смб - производительность бульдозера, м³ / смен.;

n_см - число рабочих смен в сутки отвального цеха, смен.

к_з – коэффициент заваленности.

3. Инвентарный парк бульдозеров

= 6+2+1=9 шт

где = 2- ремонтный парк бульдозеров;

= 1- резервный парк бульдозеров.

Вывод:

В ходе работы были определены параметры отвала: высота отвала – 40 м, годовое приращение площади отвала – м²/год. Также был определен фронт разгрузки отвала – 200 м.

В соответствие с существующими рекомендациями для автосамосвала БелАЗ - 77512 была выбрана рациональная модель бульдозера ДЗ-141ХЛ, с базовым трактором Т-500Р-1. Также был рассчитан ремонтный парк бульдозеров – 2 шт, резервный парк бульдозеров – 1 шт и инвентарный парк бульдозеров – 9 единиц техники.