Процесс выемки пород бульдозером.

Бульдозер – это гусеничный или колесный тягач, оборудованный навесным рабочим оборудованием в виде лемеха или отвала. Он может производить, как и скрепер, выемку, перемещение и складирование породы. По мощности базового тягача бульдозеры подразделяют на сверхмощные (более 250 кВт), мощные (110 – 250 кВт), средней мощности (75 – 110 кВт) и легкие (25 – 60 кВт. Нож бульдозера может быть неповоротным (чаще всего) и поворотным. Управление лемехом может быть канатное или гидравлическое.

Забоями бульдозера могут являться площадка, продольный или торцевой откосы уступа или развала. Целесообразные наклонные забои с зарезкой и перемещением породы под уклон.

Цикл работы бульдозера состоит из зарезки горизонтального или наклонного слоя выемки, набора породы в объеме призмы волочения, перемещения последней и разгрузки.

Плотные, трещиноватые полускальные и мерзлые породы необходимо подготавливать к выемке механическим рыхлением. При выемке взорванных пород размер породных кусков не должен превышать 100-120 см. Рационален боковой набор породы с движением бульдозера по подошве уступа вдоль развала с частичным внедрением в него лемеха (выемка узкой заходкой). Высота развала при бульдозерной выемке по условиям безопасности не должна превышать 5 – 7 м. Для уменьшения потерь породы при транспортировании бульдозер многократно проходит по одной полосе шириной 3 – 3,5 м, формируя по краям полосы валики шириной 0,7 – 1,0 м, препятствующие растеканию породы. Глубина образующейся траншеи составляет 0,6 – 0,7м.

С увеличением расстояния транспортирования до 50 – 100 м весь участок перемещения разбивают на две – три части. В конце каждой части породу штабелюют в виде промежуточного вала, последовательно перемещаемого к месту разгрузки.

Продолжительность цикла при этом увеличивается, но производительность бульдозера возрастает на 30 – 40%, за счет улучшения набора породы.

Схема движения бульдозера – челноковая и кольцевая. Разгрузка бульдозера производится под откос уступа с последующим разравниванием.

При разработке и перемещении породы часовая эксплуатационная производительность бульдозера определяется по формуле:

где - объем породы в рыхлом состоянии, перемещаемый лемехом;

- коэффициент, учитывающий потери породы в процессе её перемещения, м³;

- коэффициент использования бульдозера;

- коэффициент разрыхления породы;

Дальность транспортирования	Значение
Под уклон 10%	Под уклон 20%	На подъем 10%
	1,8 1,1 0,6 0,36	2,50 1,60 0,90 0,55	0,60 0,37 0,18 0,12

- коэффициент учитывающий уклон на участке работы бульдозера:

 

Производительность бульдозера зависит от кусковатости разрыхленной породы. Так при выходе до 3% крупных кусков породы (объем 0,5 м³) производительность бульдозера практически не меняется. С увеличение выхода крупных кусков с 3 до 8% и с 8% до 15% производительность бульдозера уменьшается на 5 – 10% и 15 – 30% соответственно.

При планировочных работах часовая эксплуатационная производительность определяется по формуле:

где - длина участка работы, м;

- длина лемеха бульдозера, м;

-угол установки лемеха в плане (для неповоротного лемеха = 1);

- ширина перекрытия ( =0,3 – 0,5м);

- число проходов по одному месту;

- скорость движения при планировке, равна скорости движения на первой передаче, м/сек;

- время на повороты при каждом проходе, сек.

 

ТЕМА VI: Выемка пород одноковшовыми

Экскаваторами.

 

Технологические параметры

Механических лопат.

Механические лопаты подразделяются на три основных типа: С – строительные, К – карьерные, В – вскрышные.

Универсальные экскаваторы строительного типа с ковшами емкостью 0,5 –2 м³, дизельным или дизель-электрическим приводом, на гусеничном ходу применяются для выемки песчаных, мягких и мелко разрушенных пород на карьерах производственной мощностью 0,5 – 2,0 *10⁶ м³/год по горной массе, а также на более крупных карьерах при раздельной выемке маломощных залежей. Погрузка в основном нижняя. Высота уступа до 6 – 8 метров.

Карьерные механические лопаты с электрическим многодвигательным приводом, на гусеничном ходу применяются для выемки мягких и разрушенных пород любой кусковатости. Ёмкость ковшей 2 – 20 м³ (до 25 м³). Высота разрабатываемого уступа 6 – 20 метров. Применяются на карьерах любой производственной мощности. Наиболее распространена нижняя погрузка.

Основные технологические параметры механических лопат:

- емкость ковша;

- рабочие параметры;

- габариты;

- преодолеваемый уклон;

- масса;

- удельное давление на грунт.

К рабочим параметрам относятся:

- Радиус и высота черпания и разгрузки, которые зависят от длины рукояти и стрелы, угла наклона последней, а также от положения мест черпания и разгрузки.

Радиус черпания R_ч – горизонтальное расстояниеот оси вращения экскаватора до режущей кромки ковша при черпании.

Различают:

- R_{ч . max} – при максимально выдвинутой горизонтальной рукояти;

- R_{ч . min} – при подтянутой к гусенице рукояти с ковшом на горизонте установки экскаватора;

- R_{ч . у.} – радиус черпания на уровне установки – максимальный радиус на уровне установки экскаватора.

- Высота черпания Н_ч – вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до режущей кромки ковша при черпании.

Максимальная высота черпания соответствует максимально поднятой рукояти. Различают высоту Н_ч черпания при максимальном

радиусе черпания, а также максимальную глубину Н_к черпания ниже горизонта установки экскаватора.

- Радиус разгрузки R_р – горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до центра ковша при выгрузке из него горной массы.

Максимальный радиус R_{р max} разгрузки соответствует максимально выдвинутой горизонтально расположенной рукояти при разгрузке.

Высота разгрузки Н_р – вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней кромки днища открытого ковша при погрузке.

Максимальная высота разгрузки Н_{р max} соответствует максимально поднятому ковшу при погрузке.

Габариты экскаватора определяются радиусом вращения задней части кузова R_к, высотой экскаватора Н_э – вертикальным расстоянием от горизонта установки экскаватора до верхнего края наиболее выступающей вверх несъемной его части, высотой кузова экскаватора Н_к.

Скорость движения мехлопат на гусеничном ходу составляет 0,2 0- 1,1 м/с. Преодолеваемый подъем достигает 12º при массе экскаватора до 100 тонн и 7º для более крупных экскаваторов.

Удельное давление экскаватора на грунт в момент наполнения ковша, поворота и разгрузки меняется в широком диапазоне и может превышать среднюю (паспортную) величину в 15 - 20 раз. Максимальное удельное давление:

- 0,2 мПа для мягкого песка;

- 0,5 – 0,6 мПа для плотной глины;

- 0,8 – 1,0 мПа для мергеля.