Politechnika Wrocławska Wrocław, dn. 20.03.2010 r.

Wydział Geoinżynierii

Górnictwa i Geologii

PROJEKT Z PRZEDMIOTU EKSPLOATACJA ODKRYWKOWA ZŁÓŻ KOPALIN LUŹNYCH

Temat: Technologia pracy spycharek.

Wykonała:

Katarzyna Klimczak

171892

gr. wtorek 16¹⁰

1.Cel projektu

Celem projektu jest opracowanie i zapoznanie się z technologią pracy spycharek.

1.1. Dane projektowe

• miąższość warstwy gleby: m = 0,5m,

• rodzaj gruntu: piasek,

• pochylenie terenu: α_t = 5°,

Termin wykonania prac jeden miesiąc tj.150 dni robocze, zmiany dzienne od 8 do 18- 10 godzin pracy.

2. Przygotowanie terenu do eksploatacji.

Prace należy zacząć w pierwszej kolejności od wykonania czynności związanych z usunięciem wierzchniej warstwy gleby. W tym celu należy wyznaczyć granice pola, którego zostanie zepchnięty humus oraz zaplanować pracę spycharki dokonując podziału spychanego pola na mniejsze powierzchnie umożliwiające ekonomiczną pracę. Podczas pracy spycharki zostaną uwzględnione takie czynniki jak: nachylenie terenu, odległość spychania, rodzaj spychanego grunt, itd.

Na podstawie danych otrzymanych z przekrojów oraz danych wyjściowych wykonano rysunek podziału pola na obszary spychania.

Dane dotyczące spychania wierzchniej warstwy gleby przy uwzględnieniu podziału pola na obszary spychania:

Pole powierzchni	Objętość
Pole I:	PI = 84100 m^2
Pole II:	PII = 168200 m^2

2.1.Wyznaczenie parametrów wałów formowanych przy udostępnianiu kopaliny

Przekrój poprzeczny przez wał

Oznaczenia:

• h – wysokość wału,

• b – długość części nasypowej wału,

• a – długość części podjazdowej wału,

• l – długość podstawy wału,

• l_z – droga jazdy spycharki po wale.

Parametry wału:

- naturalny kąt usypu humusu: α_n = 35°

- współczynnik rozluźnienia gruntu w wale: k_r = 1,3

- pochylenie podjazdu: α_p =15°

- miąższość warstwy gleby: h_g = 0,5m

- pole przekroju warstwy gleby: w caliźnie F = l ⋅ h_g

na wale F_w = F ⋅ k_r

Korzystając z zależności trygonometrycznych otrzymujemy

h = 0, 1938 • l

$$P_{t} = \frac{1}{2} \bullet l \bullet h = 145m^{2}$$

P_t = l • h = 290m²

0, 1938l² = 290m²

l = 38, 68 m

h = 7, 50m

a = 28m

b = 10, 68m

l_z = 29m

Parametry charakteryzujące wały.

Parametry wałów	Pole 1	Pole 2
	przekrój	przekrój
h	7,5	7,5
b	10,68	10,68
a	28	28
l	290	580
lz	29	29
F	145	145

2.2.Przebieg pracy spycharki

Opierając się na wykonanym wcześniej podziale pola na obszary spychania zostaną przeprowadzone prace mające na celu usunięcie wierzchnią warstwę gruntu. Spycharka będzie pracować zgodnie z kierunkami pokazanymi na schemacie podziału pola, tworząc podczas przepychania humusu zwały pośrednie, jeżeli droga spychania będzie zbyt długa. Wprowadzenie zwałów pośrednich pozwoli ograniczyć straty przesypu, a co za tym idzie zwiększyć wydajność spychania. Zwał zostanie uformowany w odległości 5 m od krawędzi wyrobiska. Spychanie przeprowadzone będzie etapami i w przypadku, gdy wykonane będą trzy zwały pośrednie będzie wyglądać następująco:

Podo

2.3. Obliczenie wydajności spycharki

Dobrano spycharkę, typu Komatsu D475A-5 o następujących parametrach:

- silnik 6 cylindrowy o mocy 664 kW/890 KM,

- masa: 110,69 t

- podwozie gąsienicowe,

- lemiesz

- szerokość: 6,205 m,

- wysokość: 2,61 m,

k₁ - współczynnik zależny od stosunku H/B. (k₁=0,9)

Do obliczeń zastosowano następujące wzory:

- wydajność eksploatacyjna:

- pojemność lemiesza:

- czas cyklu zmiennego:

- czas cyklu całkowitego:

T_c = T_zm + T_st

- czas potrzebny do zepchnięcia gleby:

T_r =

gdzie:

• Q_e – wydajność eksploatacyjna,

• J – pojemność lemiesza,

• k_n – współczynnik napełnienia,

• k_i – współczynnik pochylenia terenu,

• k_ps = 1- 0,03 ⋅ l– współczynnik strat przesypu,

• k_c – współczynnik wykorzystania czasu pracy,

• l_śr – średnia droga spychania- 50 m,

• v₁ – prędkość jazdy spycharki podczas pchania gruntu – 3,3km/h,

• v₂ – prędkość jazdy spycharki podczas powracania- 8 km/h,

• T_zm- czas czynności zmiennych,

• T_st – czas czynności stałych ok. 0,67min,

• B – szerokość lemiesza,

• H – wysokość lemiesza,

• - kąt naturalnego usypu

• V_i – objętość poszczególnych pól

• k_r – współczynnik rozluźnienia

Pojemność lemiesza:

J = = 26,42m³

T_c = T_zm + T_st

Ilość skoków dla jednego pola

gdzie:

l₀ – długość spychanego pola 290 [m],

S_b – strefa bezpieczeństwa 5 [m],

Doliczając odległość zwału humusu od krawędzi wyrobiska równą 5m będzie łącznie 6 pełnych skoków po 50m.

Czasy spychania poszczególnych sektorów pola 1 i 2

W tabelach podano parametry charakteryzujące poszczególne odcinki spychania

Obliczenia dla pola 1

k_ps=1-0,03*25*0,5= 0,625

Dla sektorów od 2 od 6

k_ps=1-0,03*50*0,5= 0,25

lp	POLE 1
	v1
	[m/s]
1	3,3
2	3,3
3	3,3
4	3,3
5	3,3
6	3,3

Czas potrzebny do zepchnięcia gleby z pola 1: T₁ = 1222,06 h

Obliczenia dla pola 2

k_i=1,2 dla spychania ze spadkiem terenu 5 stopni

k_ps=1-0,03*25*0,5= 0,625

Dla sektorów od 2 od 6

k_ps=1-0,03*50*0,5= 0,25

lp	POLE 2
	v1
	[m/s]
1	3,3
2	3,3
3	3,3
4	3,3
5	3,3
6	3,3

Czas potrzebny do zepchnięcia gleby z pola 2: T₂ = 2036,74 h

Całkowity czas potrzebny do zepchnięcia gleby wynosi:

T = T₁ + T₂ = 1222,06h+2036,74h = 3258,8 h

Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że spychanie będzie trwało 326 dni roboczych w dziesięciogodzinnym dniu pracy jedną spycharką czyli 12 miesięcy i 14 dni wyłączając niedziele i święta. Jeśli wykonanie prac nie może przekroczyć 150 dni roboczych potrzebne będą 3 spycharki Komatsu, które razem wykonają pracę w 109 dni tj. 4 miesiące i 5 dni.