Тема 1 Песчано-гравийные смеси
Рассчитать параметры размыва пород гидромониторами. Изобразить гидромониторный забой на чертеже.
1.1 Часовой расход воды по карьеру:
,
где W – годовой объём вскрышных пород, м 
; q – удельный расход воды, м / м ; К1 –1,1- коэффициент запаса воды; п – количество смен в сутки; tc – продолжительность смены, ч; Тс – количество рабочих дней в году; Кв – 0,9 - коэффициент использования гидромониторной установки во времени.
1.2 Количество рабочих гидромониторов:
ед.,
где Qтех – техническая водопроизводительность гидромонитора, м /ч; 
- коэффициент учитывающий высоту уступа, наличия в породах камней и корней ( 
0,95).
Принимаем гидромонитор марки ГМН-250с с водопроизводительностью Qтех =1530 м /ч и напором на насадке Нг =60 м.
1.3 Скорость вылета струи из насадки:
где 
- 0,92 - коэффициент запаса; g – ускорение свободного падения, м/с 
; Нг – рабочий напор воды на насадке, м.
1.4 Секундный расход воды гидромонитора:
.
1.5 Расчётный диаметр насадки:
1.6 Техническая производительность гидромонитора по породе в час чистой работы:
где 
- коэффициент, учитывающий наличие перекачивающих станций ( =0,95).
1.7 Годовая производительность гидромонитора по породе:
.
Исходные данные
| Вар. | Годовой объем вскрышных работ,млн. м3 | Удельный расход воды, м3/м3 | Количество рабочих дней в году | Продолжительность смены, час |
| 1,6 | ||||
| 1,3 | ||||
| 1,1 | ||||
| 1,0 | ||||
| 1,7 | ||||
| 1,5 | ||||
| 2,0 | ||||
| 2,3 | ||||
| 1,4 | ||||
| 1,6 | ||||
| 1,7 | ||||
| 1,5 | ||||
| 2,5 | ||||
| 2,7 | ||||
| 1,9 |
Производительность землесосных снарядов
Выбор типа земснаряда
Техническая производительность земснаряда по грунту определяется по формуле[5,6,7]:
, м3/час (1)
где n – число рабочих смен в сутки, принимается равным 3 или 2;
t – продолжительность смены, принимается равным 8 или 12 часам;
Кв – коэффициент использования земснаряда во времени, (Кв=0,6).
Q – суточная производительность по горной массе, м3/сут.
Расчетная производительность карьера по гидросмеси определяется по формуле:
(2)
где m – средневзвешенное значение пористости;
q – удельный расход воды м3/м3;
Диаметр фрезы определяется по формуле:
(3)
где Qпз – производительность земснаряда по породе, м3/час;
(4)
(5)
где Qвз – подача земснаряда по воде, м3/час
Если Qпз = Qгк, то необходим один землесос.
Длина фрезы определяется по формуле:
(6)
где а – коэффициент, учитывающий свойтсва пород (принимается равным 0,7-0,8);
Подача земснаряда определяется по формуле:
(7)
где В – ширина заходки, м;
b – расстояние между сваями земснаряда, м4
R – расстояние от оси сваи до всасывающего наконечника, м.
Длина блока разработки земснаряда равна длине шага переключения плавучего трубопровода определяется по формуле6
(8)
Lпл – длина плавучего пульпопровода, м.
Место установки ложных створных знаков определяется по формуле:
(9)
l1 – расстояние от сваи до багермейстерской рубки, м;
Проверка грунтового насоса земснаряда по условиям всасывания. Для этого определяются потери напора во всасывающей линии:
(10)
где Нг – геодезическая высота всасывания,;
Нр – глубина разработки, м;
γо - плотность воды, т/м3 (принимается равным 1 т/м3);
γг – плотность гидросмеси, т/м3;
iо – удельное гидравлическое сопротивление при движении воды по всасывающему трубопроводу;
lвс – длина всасывающего трубопровода, м;
Vвс – скорость гидросмеси во всасывающем трубопроводе, м/с.
т/м3 (11)
, м/с (12)
где hм – местные потери напора в шаровых шарнирах, местах сужений, коленах и др. (принимается в приближенныъх расчетах как 5-10% от гидравлических сопротивлений по длине всасывающего трубопровода);
hщ – потери напора в щели всасывания, м;
(13)
где hотр – потери напора на отрыв от забоя;
hвх – потери напора во всасывающем наконечнике, м;
(14)
(15)
Допустимая вакуумметрическая высота всасывания при работе землесоса на гидросмеси определяется по формуле:
(16)
где Нвак – вакуумметрическая высота всасывания на воде, м;
На – атмосферное давление, м вод.ст.;
Должно выполняться условие
Нвс<Нвак.г
Расчет производительности драги
3.1 Оптимальная ширина забоя драги
где Rс- радиус черпания драги на среднем горизонте, м.
где все данные принимаем по таблице. D= 42.8 м – длина понтона;
Ю=5,2 м – расстояние от оси понтона до оси сваи;
Г=12,2 - расстояние от носа понтона до вертикальной оси верхнего барабана;
А=31,7 м – длина черпаковой рамы между осями барабанов;
r =1,7м – радиус черпания на нижнем барабане;
Б=10,8 м – высота установки оси верхнего барабана над палубой понтона;
= 1 м – средняя высота надводного борта;
Н1 =10 м – глубина черпания (принимаем равной мощности россыпи);
Нр = 10 м – мощность россыпи.
3.2 
Оптимальный угол маневрирования драги составляет:
где Vб =0,14 м/с – скорость бокового перемещения драги;
h – мощность одного отрабатываемого слоя, м.
 |
где а=3,4 м - величина зашагивания драги, м;
=1,25 – коэффициент разрыхления породы;
t1=(от 4 до 30 мин) – продолжительность зашагивания драги (для расчета = 25 мин);
t2=(от 0,2 до 1 мин) – время простоем драги в углах забоя при переходе к выемке нижележащего слоя (для расчета = 0,8 мин);
3.3 Часовая производительность драги
где КН =0,74 – коэффициент наполнения черпаков;
n =28 – число черпаков в минуту.
3.4 Суточная производительность драги
где КН =0,75 – коэффициент использования времени в течение суток.
| № | Средняя мощность продуктивной мощности Нр | Размер залежи в плане L*B, м | Е, вместимость ковша, м3 |
| 700*300 | 1,0 | ||
| 800*300 | 1,25 | ||
| 750*250 | 2,5 | ||
| 600*200 | 3,0 | ||
| 800*350 | 1,5 | ||
| 800*300 | 1,0 | ||
| 850*400 | 1,25 | ||
| 900*400 | 2,5 | ||
| 950*400 | 3,0 | ||
| 1000*500 | 1,5 | ||
| 1200*600 | 1,0 | ||
| 1500*600 | 1,25 | ||
| 1400*500 | 2,5 | ||
| 1500*600 | 3,0 | ||
| 1600*500 | 1,5 |