Открытые горные работы
Автосамосвалы: рейс и парк
Число ковшей на погрузку, время рейса, производительность самосвала и потребный парк автосамосвалов.
Физический смысл
Самосвал работает рейсами: погрузка, движение с грузом, разгрузка, движение порожняком, манёвры и ожидание. Чем длиннее рейс, тем меньше породы машина перевозит за час. Число самосвалов подбирают так, чтобы их суммарная производительность покрывала грузопоток карьера, а инвентарный парк больше рабочего из-за ремонтов.
Формулы
Исходные данные
| Величина | Ед. | По умолчанию |
|---|---|---|
| Грузоподъёмность самосвала, q Паспортная грузоподъёмность автосамосвала. Обычно: БелАЗ: 30–450 т | т | 55 |
| Вместимость ковша экскаватора, E Геометрическая вместимость ковша погрузочного экскаватора. Обычно: рационально 3–6 ковшей на самосвал | м³ | 5 |
| Коэффициент наполнения ковша, kн Отношение объёма разрыхлённой породы в ковше к его вместимости. Обычно: 0,6–1,1 | 0,9 | |
| Коэффициент разрыхления в ковше, kр Отношение объёма породы в ковше к её объёму в целике. Обычно: 1,1–1,6 | 1,4 | |
| Плотность породы в целике, ρ Плотность перевозимой горной массы в массиве. Обычно: 1,6–3,5 т/м³ | т/м³ | 2,5 |
| Цикл экскаватора, tц Фактическая длительность цикла экскаватора при погрузке. Обычно: 23–40 с | с | 25 |
| Расстояние транспортирования, L Расстояние от забоя до пункта разгрузки в одну сторону. Обычно: обычно 1–5 км | км | 2 |
| Скорость с грузом, vгр Средняя техническая скорость гружёного самосвала по трассе. Обычно: 15–25 км/ч | км/ч | 20 |
| Скорость порожняком, vпор Средняя техническая скорость порожнего самосвала. Обычно: 25–40 км/ч | км/ч | 30 |
| Время разгрузки, tраз Время разгрузки с подъёмом и опусканием кузова. Обычно: 0,8–1,5 мин | мин | 1 |
| Манёвры и ожидание, tм Суммарное время манёвров у экскаватора и на разгрузке, ожидания погрузки. Обычно: 2–5 мин | мин | 3 |
| Коэффициент использования во времени, kи Доля чистого времени работы самосвала в смене. Обычно: 0,7–0,9 | 0,8 | |
| Требуемый грузопоток, Qк Часовой грузопоток, который должен вывозить парк. Обычно: по календарному плану | т/ч | 1500 |
| Коэффициент технической готовности, kтг Доля исправных машин в парке. Обычно: 0,7–0,9 | 0,8 |
Результаты
| Величина | Ед. | В примере |
|---|---|---|
| Масса породы в ковше, mк mк = E·kн·ρ/kр. | т | 8,036 |
| Число ковшей на самосвал, nк q/mк, округлённое до целого (не менее 1). | шт | 7 |
| Фактическая загрузка, qф qф = nк·mк. | т | 56,25 |
| Коэффициент использования грузоподъёмности, kq kq = qф/q. Допустимая перегрузка — обычно до 10 %. | 1,023 | |
| Время погрузки, tп tп = nк·tц/60. | мин | 2,917 |
| Время движения, tдв tдв = 60·L/vгр + 60·L/vпор. | мин | 10 |
| Время рейса, Tр Tр = tп + tдв + tраз + tм. | мин | 16,917 |
| Производительность самосвала, Qа Qа = 60·qф·kи/Tр. | т/ч | 159,606 |
| Самосвалов на один экскаватор, Nэ Nэ = Tр/tп — число машин для работы экскаватора без простоев (дробное значение, округляют по условиям организации работ). | шт | 5,8 |
| Рабочий парк, Nр Nр = Qк/Qа, округление вверх. | шт | 10 |
| Инвентарный парк, Nинв Nинв = Nр/kтг, округление вверх. | шт | 13 |
Пример расчёта со значениями по умолчанию — 8 шагов
Масса породы в ковше: 8,036 т
Ковшей на самосвал: 7; загрузка 56,25 т (kq = 1,023)
Время погрузки: 2,917 мин
Время движения: 10 мин
Время рейса: 16,917 мин
Производительность самосвала: 159,606 т/ч
Рабочий парк: 10 шт
Инвентарный парк: 13 шт
Допущения
- Загрузка ограничена грузоподъёмностью; вместимость кузова проверяйте отдельно для лёгких пород.
- Скорости — средние технические по всей трассе.
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.
- СП 37.13330.2012. Промышленный транспорт. Актуализированная редакция СНиП 2.05.07-91*. — Карьерные автомобильные дороги: ширина проезжей части, уклоны, радиусы.