CC BY
30
© Б.Р. Ракишев, А. У. Кожантов, А.Е. Куттыбаев, 2006
УДК 622.271.4
Б.Р. Ракишев, А. У. Кожантов, А.Е. Куттыбаев
ВЛИЯНИЕ ТИПОРАЗМЕРОВ И РАССТАНОВКИ ВЫЕМОЧНО-ПОГРУЗОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ РАЗВИТИЯ ОТКРЫТЫХ РАБОТ
Семинар № 12
Гипоразмеры выемочно-погру-
зочного оборудования (ВПО) характеризуются принципом выемки пород из массива или из его разрых-ленного состояния, геометрическими размерами
ковша, рабочими парамет-рами его работы. Интегрально они оп-ределяют производительность выемоч-но-погрузочной
машины. Расстановка ВПО выражается длиной отрабатываемого им блока. Для установления влияния этих параметров на интенсивность развития открытых горных работ рассмотрим закономерности изменения скоростей подвигания панели уступа, перемещения уступа в горизонтальной плоскости и углубления горных выработок с течением времени.
В работе [1] на основе взаимоувязывания объема извлекаемой горной массы V = АВС из карьерного поля со временем его отработки 1 (см. рис. 1) установлены следующие зависимости.
Для скорости подвигания забоя Зп = А / / за время 1 (обычно сутки, месяц):
$п = Qa / ^, (1)
где Qа = V / ґ - производительность выемочно-погрузочного оборудования на выемке пород из панели уступа за то же время; Бпу = ВС - площадь поперечного
сечения панели уступа (заходки); В = Вз -ширина панели (заходки); С = И - высота уступа.
Для скорости перемещения рабочего уступа в горизонтальной плоскости Эу = В/ґ за время 1 (обычно месяц, год):
= Q, / ^ , (2)
где Qв = V / ґ - производительность выемочно-погрузочного оборудования на выемке части уступа, шириной В = пВ3 (п - число отработанных панелей) за то же время. 8ву = АС - площадь продольного
вертикального сечения панели уступа; А = Ьф - длина фронта горных работ на уступе; С = И - высота уступа.
б)
иу, м/м-ц
е)
Оу, м/м-ц
Рис. 2. Скорости перемещения фронта уступа в зависимости от производительности ВПО (тыс.м /месяц) при высоте уступа 10 м (а), 15 м (б), 20 м (в): при длине фронта работ 350 м (*), 500 м (■*), 600 м (•), 800 м (*)
и„ м/год
иг, м/год
и г» м/год
Рис. 3. Скорости углубления горных выработок в зависимости от производитель-ности ВПО (тыс. м/год) при высоте уступа 10 м (а), 15 м (б), 20 м (в): при длине фронта работ 350 м (*), 500 м (*), 600 м (•), 800 м (*)
Для скорости углубления горных выработок Зг = С / ґ за время 1 (обычно год):
= Qс / , (3)
где Qс = V / ґ - производительность выемочно-погрузочного оборудования на отработке требуемого объема пород текущего нижнего уступа для создания условий по вскрытию очереднего нижнего горизонта за то же время; 8гс = АВ - площадь средин-ного горизонтального сечения отраба-тываемого объема уступа; А = Ьф - длина фронта работ
на уступе; В = Вср - ширина срединного
гори-зонтального сечения отрабатываемого объема уступа.
Как видно из выражений (1), (2) и (3), при прочих равных условиях интенсивность развития горных работ во всех направлениях прямо пропор-циональны производительности ВПО. Для наглядного восприятия изменения скоростей перемещения фронта усту-па и углубления горных выработок в зависимости от производительности экскаваторов различной марки приведены в табл. 1.
Таблица 1
Изменения скоростей перемещения фронта уступа и углубления горных выработок в зависимости от производительности экскаватора
Экскаваторы Ьф, м Ь, м Вер, м иу, м /м-ц Цу, м / год иг, м /год
10 94 15,7/22,8 185,7/257,1 19,5/27,1
350 15 101 10,4/15,2 123,8/171,4 18,3/25,4
20 107 7,85/11,4 92,8/128,5 17,2/23,9
10 94 11/16 130/180 13,6/18,9
500 15 101 7,3/10,6 86,6/120 12,8/17,7
ЭКГ-5А 20 107 5,5/8 65/90 12,1/16,7
10 94 9,1/13,3 108,3/150 11,4/15,7
600 15 101 6,1/8,8 72,2/100 10,7/14,8
20 107 4,5/6,6 54,1/75 10,1/13,9
10 94 6,8/10 81,2/112,5 8,5/11,8
800 15 101 4,5/6,6 54,1/75 8,1/11,1
20 107 3,4/5 40,6/56,2 7,5/10,4
10 110 19,4/31,4 228,5/371,4 20,6/33,6
350 15 116 12,9/20,9 152,3/247,6 19,5/31,8
20 122 9,7/15,7 114,2/185,7 18,5/30,2
10 110 13,6/22 160/260 14,4/23,5
ЭКГ-8И 500 15 116 9,1/14,6 106,6/173,3 13,7/22,2
20 122 6,8/11 80/130 13,01/21,1
10 110 11,33/18,3 133,3/216,6 12,1/19,6
600 15 116 7,55/12,2 88,8/144,4 11,4/18,5
20 122 5,6/9,16 66,6/108,3 10,8/17,6
10 110 8,5/13,75 100/162,5 9,1/14,7
800 15 116 5,6/9,1 66,6/108,3 8,5/13,9
20 122 4,2/6,8 50/81,2 8,1/13,2
10 120 27,4/48,5 314,2/600 26,1/49,8
350 15 126 18,2/32,3 209,5/400 24,8/47,3
20 132 13,7/24,2 157,1/300 23,6/45,1
10 120 19,2/34 220/420 18,2/34,8
ЭКГ-12,5 500 15 126 12,8/22,6 146,6/280 17,3/33,1
20 132 9,6/17 110/210 16,5/31,6
10 120 16/28,3 183,3/350 15,2/29,0
600 15 126 10,6/18,8 122,2/233,3 14,4/27,6
20 132 8/14,1 91,6/175 13,7/26,3
10 120 12/21,2 137,5/262,5 11,4/21,7
800 15 126 8/14,1 91,6/175 10,8/20,7
20 132 6/10,6 68, 7/131,2 10,3/19,7
При этом, ширина заходки по целику на всех уступах для экскаватора ЭКГ-5А
Таблица 2
Скорости перемещения фронта уступа и углубления горных выработок в зависимости от длины фронта работ
Экскаваторы ЭКГ-5А ЭКГ-8И ЭКГ-12,5
Ьф, м Ь, м иу, м/м-ц иг, м/год иу, м/м-ц иг, м/год иу, м/м-ц иг, м/год
350 10 15,7/22,8 19,5/27,1 19,4/31,4 20,6/33,6 27,4/48,5 26,1/49,8
15 10,4/15,2 18,3/25,4 12,9/20,9 19,5/31,8 18,2/32,3 24,8/47,3/
20 7,85/11,4 17,2/23,9 9,7/15,7 18,5/30,2 13,7/24,2 23,6/45,1
500 10 11,0/16,0 13,6/18,9 13,6/22 14,4/23,5 19,2/34,0 18,2/34,8
15 7,3/10,6 12,8/17,7 9,1/14,6 13,7/22,2 12,8/22,6 17,3/33,1
20 5,5/8,0 12,1/16,7 6,8/11,0 13,01/21,1 9,6/17 16,5/31,6
600 10 9,1/13,3 11,4/15,7 11,3/18,3 12,1/19,6 16/28,3 15,2/29,0
15 6,1/8,8 10,7/14,8 7,5/12,2 11,4/18,5 10,6/18,8 14,4/27,6
20 4,5/6,6 10,1/13,9 5,6/9,16 10,8/17,6 8/14,1 13,7/26,3
800 10 6,8/10,0 8,5/11,8 8,5/13,75 8,5/11,8 8,5/13,7 11,4/21,7
15 4,5/6,6 8,1/11,1 5,6/9,1 8,1/11,1 5,6/9,1 10,8/20,7
20 3,4/5 7,5/10,4 4,2/6,8 7,5/10,4 4,2/6,8 10,3/19,7
Примечание: скорости в числителях соответствуют меньшей, а в знаменателях - большей производитель-
ности экскаватора.
принята равной 14 м, для ЭКГ-8И - 18 м, для ЭКГ-12,5 - 21 м. Месячные производительности экска-ваторов соответственно принимались равными 55 000-80 000
м^/месяц, 68 000-110 000 м3/месяц и 96 000170 000 м3/месяц, а годовые производительности - равными 650 000-900 000 м3/год, 800 000-1 300 000 м3/год и 1 100 000-2 100 000 м3/год.
Данные табл. 1 показывают, что при повышении месячной производи-
тельности экскаватора ЭКГ-5А на 44 % на всех уступах (10, 15 и 20 м) при различной длине блока скорость перемещения фронта уступа за месяц также увеличивается на 44 %. При повышении месячной производительности ЭКГ-8И на 62 % рассматривая скорость на всех уступах различной длины фронта работ увеличивается на такую же величину. Аналогичные закономерности наблюдаются и для скоростей перемещения фронта уступа за год при различных параметрах системы разработки.
Графики зависимостей скоростей перемещения фронта уступа за месяц от
производительности выемочно-
погрузочного оборудования представлены на рис. 2. Они наглядно демонстрируют выявленную выше законно-мерность.
Примечание: скорости в числителях соответствуют меньшей, а в знаменателях - большей производительности экскаватора.
Относительно изменения скоростей углубления горных выработок в зависимости от производительности ВПО следует отметить, что при повышении годовой производительности ЭКГ-5 А на 38 % исследуемый показатель на всех уступах при различной длине фронта работ увеличивается на такую же величину. При повышении годовой производительности ЭКГ-12,5 на 90 % скорость углубления горных выработок за год при различных параметрах системы разработки изменяется также на 90% и т.д. В целом соблюдается прямо пропорциональная зависимость скорости углубления горных выработок от рассматриваемого показателя работы экскаваторов.
оу, м/м-ц иг, м/год
а)
Оу, м/м-ц ог, м/год
б)
500 600
800 Ьф, м
Рис. 4. Скорости ну (пунктирные), иг (сплошные линии) в зависимости от длины фронта работ при работе экскаваторов ЭКГ-5А (а), ЭКГ-8И (б), ЭКГ-12,5 (в): при высоте уступа 10 м (*), 15 м (*), 20 м (•)
Графики зависимостей скоростей углубления горных выработок за год, построенные по данным табл. 1, изображены на рис. 3. Они указывают на идентичность характера изменения исследуемых показателей от производительности выемочно-погрузочного оборудования при различных параметрах системы разработки.
Для установления влияния расстановки ВПО на скорости перемещения фронта уступа и углубления горных выработок по зависимостям (2) и (3) выполнены соответствующие вычисления. Они занесены в табл. 2.
При расчетах значения ширины срединного горизонтального сечения текущего нижнего уступа на 10, 15 и 20 метровых уступах приняты: для ЭКГ-5А соответственно 94, 101 и 107 м, для ЭКГ-8И - 110, 116 и 122 и для ЭКГ-12,5 - 120, 126 и 132 м.
Как видно из выражения (3) и данных табл. 2, при принятых параметрах системы разработки во всех случаях наблюдается обратно пропорциональная
зависимость рассматриваемых скоростей перемещения горных выработок от длины экскаваторного блока. Например, при увеличении длины блока с 500 до 600 м, т. е. на 20 %, указанные скорости за год уменьшаются также на 20 %. При изменении длины фронта работ от 350 м до 800 м при использовании ЭКГ-8И с годовой производительностью 800 000 м3/год на 10 метровом уступе скорость перемещения фронта уступа изменяется от 228,5 м/год до 100 м/год, а скорость углубления горных работ от 20,6 м/год до 9,1 м/год, т.е. оба показателя уменьшается в 2,28 раза. Такая тенденция сохраняется при работе экскаваторов любой марки на уступах различной высоты.
Данные табл. 2 графически изображены на рис. 4. Для сокращения объема графического материала здесь представлены зависимости скоростей перемещения фронта уступа за месяц (пунктирные линии) и углубления горных выработок за год (сплошные линии) от длины фронта работ, т.е. расстановки ВПО на уступе. Они наглядно демонстрируют отмеченные выше закономерности и
подтверждают опыт работы предпри- бот за счет увеличения числа ВПО на ятий по ускорению углубки горных ра- текущем нижнем уступе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ракишев Б.Р. Системы и технологии открытой разработки. Алматы: НИЦ <^ылым», 2003. -328 с.
2. Ракишев Б.Р. Теоретическое обоснование показателей систем открытой разработки. ГИАБ, №9. - М.: Изд-во МГГУ. - 2003. - С. 92-94.
— Коротко об авторах -------------------------------------------------------------------
Ракшиев Б.Р. - академик НАН РК, профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой открытых горных работ;
Кожантов А. У. - аспирант,
Куттыбаев А.Е. - аспирант,
Казахского национального технического университета им. К.И. Сатпаева.
-------------------------------------- © А.Е. Афанасьев, В. С. Дорогов,
2006
УДК 532.6:542.47
А.Е. Афанасьев, В. С. Дорогов
СУШКА КРОШКООБРАЗНОГО ТОРФА В МНОГОСЛОЙНОМ РАССТИЛЕ
Семинар № 12
лавной задачей технологического процесса добычи торфа является удаление из торфа воды. Применение механических способов отжатия нерационально ввиду большой энергозатратности и не позволяет снизить влагосодержание сушимой продукции до нужной величины. Поэтому все способы добычи торфа базировались и базируются на использовании тепловой энергии Солнца. В отличие от горного производства торфяное месторождение разрабатывается в год на неболь-
шую величину, а двухдневный цикл добычи по нормативам предусматривает создание рыхлого слоя И и 33...44мм . Толщина сушимого слоя И определяет интенсивность удаления из торфа воды, а, следовательно, цикловые и сезонные сборы и, в итоге, себестоимость единицы продукции. Поэтому обоснование и выбор оптимального значения И - одно из актуальных направлений научного исследования.
Многие годы уделялось большое внимание интенсификации процесса сушки
