Открытые горные работы
Производительность экскаватора
Техническая и эксплуатационная производительность мехлопаты, драглайна или гидравлического экскаватора: час, смена, сутки, год.
Физический смысл
За один цикл экскаватор вынимает объём породы, равный вместимости ковша с поправкой на его наполнение и разрыхление породы. Число циклов в час определяет техническую производительность, а коэффициент использования во времени переводит её в эксплуатационную: учитывает простои на ожидание транспорта, передвижки и обслуживание.
Формулы
Исходные данные
| Величина | Ед. | По умолчанию |
|---|---|---|
| Вместимость ковша, E Геометрическая вместимость ковша экскаватора. Обычно: ЭКГ: 4,6–35 м³; драглайны: 6,5–100 м³ | м³ | 5 |
| Коэффициент наполнения ковша, kн Отношение объёма разрыхлённой породы в ковше к его вместимости. Обычно: мягкие породы 1,0–1,1; плотные 0,8–1,0; взорванные скальные 0,6–0,9 | 0,9 | |
| Коэффициент разрыхления в ковше, kр Отношение объёма породы в ковше к её объёму в целике. При kр = 1 производительность получается в разрыхлённой массе. Обычно: мягкие породы 1,1–1,3; плотные 1,3–1,4; скальные 1,4–1,6 | 1,35 | |
| Длительность рабочего цикла, tц Время одного цикла: черпание, поворот на разгрузку, разгрузка, возврат в забой. Паспортное значение даётся для угла поворота 90°. Обычно: ЭКГ 23–30 с; драглайны 40–60 с | с | 23 |
| Коэффициент использования во времени, kи Доля чистого времени работы в смене (учёт подготовительных операций, ожидания транспорта, перерывов). Обычно: автотранспорт 0,7–0,8; ж/д транспорт 0,55–0,75; в отвал 0,8–0,9 | 0,75 | |
| Продолжительность смены, Tсм Длительность рабочей смены. Обычно: 8 или 12 ч | ч | 12 |
| Число смен в сутки, nсм Количество рабочих смен в сутки. Обычно: 1–3 | 2 | |
| Рабочих дней экскаватора в году, Nр Число дней работы экскаватора в году за вычетом ремонтов, праздников и простоев по климатическим условиям. Обычно: 240–300 сут | сут | 280 |
| Плотность породы в целике, ρ Плотность разрабатываемой породы в массиве. Обычно: рыхлые 1,6–2,0; скальные 2,4–3,0 т/м³ | т/м³ | 1,8 |
Результаты
| Величина | Ед. | В примере |
|---|---|---|
| Объём породы в ковше (в целике) E·kн/kр — объём породы за одно черпание в пересчёте на целик. | м³ | 3,333 |
| Циклов в час Число циклов в час непрерывной работы: 3600/tц. | 1/ч | 156,522 |
| Техническая производительность, Qт Qт = 3600·E·kн/(tц·kр) — за час непрерывной работы в данном забое. | м³/ч | 521,739 |
| Эксплуатационная производительность, Qэ Qэ = Qт·kи — с учётом использования времени смены. | м³/ч | 391,304 |
| Сменная производительность, Qсм Qсм = Qэ·Tсм. | м³/смену | 4695,652 |
| Суточная производительность, Qсут Qсут = Qсм·nсм. | м³/сут | 9391,304 |
| Годовая производительность, Qгод Qгод = Qсут·Nр. | м³/год | 2 629 565,217 |
| Производительность по массе, G G = Qэ·ρ. | т/ч | 704,348 |
Пример расчёта со значениями по умолчанию — 5 шагов
Техническая производительность: 521,739 м³/ч (156,522 циклов/ч по 3,333 м³)
Эксплуатационная часовая: 391,304 м³/ч
Сменная: 4695,652 м³/смену
Суточная: 9391,304 м³/сут; годовая: 2629565,217 м³/год
По массе: 704,348 т/ч
Допущения
- Объёмы — в целике (деление на kр). При kр = 1 получится производительность в разрыхлённой массе.
- Длительность цикла принята постоянной; паспортный цикл соответствует углу поворота 90° и породам средней трудности экскавации.
Куда использовать результат
- Производительность по массе, G → Автосамосвалы: рейс и парк . Самосвалы должны вывозить всё, что грузит экскаватор.
В приложении после расчёта появится блок «Использовать дальше» — значение подставится само.
Источники
- Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч. 1. Производственные процессы: учебник для вузов. — М.: Недра, 1985. — 509 с. — Производительность экскаваторов, транспорт, отвалообразование.
- Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных работ: учебник для вузов. — 3-е изд. — М.: Изд-во МГИ, 1992. — 463 с. — Расчёт производительности выемочно-погрузочного и транспортного оборудования.
- Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. — 4-е изд. — М.: Недра, 1982. — 414 с. — Характеристики горного оборудования, справочные коэффициенты.