Производительность драглайнов

Паспортная, техническая и эффективная производительность драглайнов определяется по методикам, аналогичным для мехлоапт (см. 20.2).

Паспортная производительность Qп соответствует выемке расчетной по экскавируемости породы (таблица 21.1) при угле поворота драглайна 135°, роазгрузке в отвал и паспортной глубине черпания.

Таблица 21.1 Показатели, характеризующие паспортную производительность драглайна

Показатели	Емкость ковша экскаватора, м³
4 -6	10 - 12	20 - 30	50 - 100
Продолжительность черпания (наполнения ковша) tч.п c Продолжительность поворота tпр. п (угол поворота 135°), с Продолжительность рабочего цикла Тц.п, с Конструктивно-расчетное число циклов в минуту nп Паспортный показатель трудности экскавации пород Пэ.п Коэффициент влияния типоразмера драглайна Ктр	15 -18 30 – 42 45 – 60 1 – 1.32 3 – 3.5	4 – 4.5 0.95 – 0.9	0.92 4.8 – 5.2 0.85 – 0.75	0.92 5.5 – 6 0.7 – 0.6

При определении технической производительности драглайна минимальная фактическая длительность черпания, как и у мехлпат, зависит от сопротивления породы копанию (см. формулу 20.11); которое определяет скорость движения ковша и допустимую толщину стружек, регулируемую изменением длины разгрузочного каната и места крепления тяговых цепей. Паспортные производительность черпания tч.п и показатели трудности экскавации Пэ.п драглайнов приведены в таблице 21.1. Действительный показатель трудности экскавации породы драглайном Пэ.д = Пэ Кв Ктр (см. таблицу 13.2 и 21.1).

При выемке сыпучих разрушенных пород (Кр > 1.4) время черпания (с) может быть определено по эмпирической формуле

tч 450 d²ср/Е + Е/(0.9Е + 0.6), (21.9) где dср – средний размер куска взорванной породы, м; Е – емкость ковша драглайна, м³.

Минимальная фактическая продолжительность (с) одностороннего поворота драглайна

tп.о (0.5 + 2.5/Е) , (21.10) где - угол поворота драглайна на разгрузку, градус.

Средний угол поворота определяется конкретной схемой работы драглайна и изменяется от 45 - 75° при проведении траншей с двухсторонней отсыпкой до 170° при выемке продольным забоем.

При полном совмещении операций поворота на разгрузку и подъема ковша (tп.о tпод) общая продолжительность поворотов драглайна tп = 2tп.о и может быть определена по формуле (20.14). При малом угле поворота драглайна время подъема ковша на разгрузку tпод превышает время поворота экскаватора. В этом случае продолжительность цикла драглайна

Тц = tч + tпод + tп.о + tр (21.11)

Время подъема ковша драглайна на разгрузку (с) t (0.35 + 5) Н/ . (21.12)

Высота подъема ковша Нпод определяется максимальной высотой разгрузки драглайна Нр. max высотой забоя Нз углом его откоса а з (а з 30°), а также длиной участка черпания ℓч:

Нпод = Нр. max + Нз - ℓч sin a ₃. (21.13)

Максимальная длина участка черпания (всего забоя)

ℓч.max Lс cos /cos - ℓц (21.14) где Lс и ℓц – соответственно длина стрелы и тяговых цепей драглайна, м; - угол наклона стрелы драглайна, градус.

Действительная длина черпания драглайна определяется по формуле, аналогичной (20.16); ширина стружки чаще всего равна ширине ковша. В разрушенных породах

ℓч (5 + 100 . (21.15)

Разгрузка ковша драглайна в отвал при экскавации сыпучих, легких и средних глинистых и разрушенных пород при dср 0.4 может быть полностью совмещена с поворотом экскаватора. Разгрузка же в отвал вязких глинистых и крупновзорваных пород лишь частично совмещается с поворотом драглайна, tр 2 c. Во время разгрузки в транспортные сосуды, связанной с остановкой и опусканием ковша драглайна, при Vт: E 4 – 5 зависит от типа экскавируемых пород и емкости ковша (таблица 21.2).

Таблица 21.2 Продолжительность разгрузки ковша драглайна в транспортные сосуды

Емкость ковша, м³	Продолжительность разгрузки, с, при экскавируемых породах
сыпучих	Мягких	смешанных	разрушенных
супеси и суглинки	тяжелые вязкие глины	dср 0.4	dср > 0.4
0.1 – 1.5 2 – 4 6 -8	0.5 1.5	1.5 1.8 2.8	4.8 – 5.8 5.5 – 6.8 6.5 - 8	2.8 – 3 3.1 – 3.4 3.3 – 3.6	2.4 2.6	2.5 3.6 3.8

Величина коэффициента разрыхления породы в ковше при выемке из массива определяется по данным таблицы 20.3. Коэффициент наполнения ковша драглайна при выемке различных пород из массива составляет:

Пески и легкие супеси......................................................................................................... 1.05 – 0.9

Неуплотненные мягкие породы......................................................................................... 0.9 – 0.7

Уплотненные мягкие породы............................................................................................ 0.9 – 0.6

Плотны и вязкие глинистые породы................................................................................. 0.7 – 0.4

Экскавируемые драглайнами разрушенные породы характеризуются высокой степенью разрыхления в развале (Кр 1.3 – 1.4). В этих условиях коэффициенты разрыхления породы в ковше и наполнения ковша определяются кусковатостью породы и емкостью ковша (см. таблицы 20.4, 20.5).

Коэффициенты Кт.в определяются по формулам (20.17), (20.18), (20.19). Максимальная длина (м) забойного блока (и перемещение машины за технологический цикл) при работе драглайна без заброса ковша Рmax = ℓп. max 1.7 (0.4Lс – Нз).

Рmax = ℓп. max 1.7 (0.4Lс – Hз). (21.16)

Обычно Р < Рmax, что позволяет уменьшить средний угол поворота драглайна ср и Тц, а также увеличить при разгрузке в отвал вместимость последнего. Например, при Р = 0.5Рmax угол ср уменьшается на 13 - 15°.

Продолжительность рабочего цикла драглайна больше, чем мехлопаты с ковшом той же вместимости, в среднем на 20, 30, 40, и 70% для машин с емкостью ковша соответственно до 2, 2 – 3, 4 -8 и более 8 м³. Сравнительная производительность мехлопат и драглайнов зависит от типа экскавируемых пород (таблица 21.3). С учетом того, что работа драглайнов в конкретных условиях оценивается не только их эффективной производительностью Qэф, но и дальностью перемещения породы L Rр (особенно при перевалке вскрышных пород в выработанное пространство), для сопоставления различных моделей экскаваторов пользуются и значениями приведенной производительности

Qпр =Qэф L, м³· м/ч (т· м/ч).

5. Вспомогательные работы

К трудоемким вспомогательным работам при выемке одноковшовыми экскаваторами относятся: планировка трассы экскаватора и выравнивание подошвы уступов, очистка ковшей и ходовой части экскаваторов от намерзшей и налипшей породы, обеспечение проходимости экскаватора, зачистка кровли залежи от просыпей и недобора вскрыши, оборка откоса уступа, перемещение кабеля вслед за движущимся экскаватором, доставка запасных частей, мелкий ремонт и смазка машин. На вспомогательных работах задалживается до 20 – 30% рабочих, занятых на выемке, а простои из-за них достигают 10 – 12% общих простоев.

Очистка ковшей производится в основном механическим способом с помощью специальных скребков, отбойных молотков и т. д. Для работы в глинистых породах днище и заднюю стенку ковша драглайнов изготавливают из свободно висящих цепей и делают дополнительны откидные задние стенки; при этом производительность в зимний период увеличивается на 12 – 15%. Для очистки используется и местный нагрев пламенем, а также электрообогрев наружных стенок ковша. Расход электроэнергии для ковшей емкостью 4 – 8 м³ составляет 70 – 180 МДж/сут. Потребная мощность нагревательных элементов 8 – 10 кВт.

Для обеспечения проходимости экскаваторов при недостаточной несущей способности мягких пород обычно устраивают деревянные настилы (их укладывают поперек хода отдельно под каждую гусеницу) или используют металлические щиты переносимые экскаватором с помощью канатных петель. Щиты перекрывают всю ширину хода (7 2 м) или только ширину одной гусеницы (2.5 1.5 м). В сильнообводненных породах применение щитов оказывается недостаточным и на рабочую площадку подсыпают взорванную породу. Рядом с путями (дорогой) сооружают экскаваторный приямок, куда разгружают сухую взорванную породу, привозимую с других уступов. Обводненную породу впереди экскаватора вычерпывают на глубину до 1 м, образовавшуюся выемку заполняют взорванной породой из приямка, утрамбовывают ее напорным движением ковша и затем сверху укладывают щиты, на которые наезжает экскаватор.

Зачистка кровли залежи производится бульдозерами, скреперами, обратными лопатами и драглайнами с ковшами емкостью 0.5 – 1 м³. Породу получаемую при зачистке, складируют у нижней бровки с целью ее погрузки при отработке следующей экскаваторной заходки; иногда для ее погрузки в транспортные средства применяют вспомогательные экскаваторы и погрузчики.

Планировка трассы экскаватора и выравнивание подошвы уступов осуществляется обычно бульдозерами, иногда колесными скреперами. «Пороги» скальных и полускальных пород предварительно обуривают и взрывают.

Уборка породных просыпей при погрузке мехлопатами осуществляется отвальными плугами со специализированными лемехами или лопатами-скребками, надеваемые на зубья экскаваторного ковша. Уборка просыпей лопатой-скребком в период обмена поездов производится возвратно-поступательным движением рукояти только с противоположной стороны железнодорожного пути. Со стороны экскаватора путь очищают пятой ковша при подтягивании рукояти. Просыпи мягких пород на складах можно убирать погрузчиками с грейферным ковшом.

Ликвидация нависей («козырьков») и заколов в экскаваторных забоях осуществляется с помощью лопат-скребков различной конструкции или навесных установок к тракторам с различными рабочими органами, например, поворотным шнеком с режущими зубьями.

Перемещение отключенного кабеля при перецепках производится на металлических санях или тележках бульдозерами, а на небольшие расстояния – самим экскаватором. Для этого на кабеле закрепляют эластичные петли, зацепляемые а зубья ковша. Разработан ряд конструкций навесных кабельных барабанов к одноковшовым экскаваторам.

Доставка запасных частей и материалов к экскаваторам производится на специализированных платформах и автомобилях с погрузочными приспособлениями. Текущие профилактические ремонты экскаваторов выполняют непосредственно а уступе. Механизация их осуществляется посредством применения кранов, передвижных механических мастерских и т. д.

Доставку экскаваторов на ремонтную базу осуществляют в разобранном (по отдельным узлам) или собранном виде. Строительные экскаваторы и небольшие модели карьерных мехлопат перевозят на нормальных четырехосных или специальных платформах.