11. Work process scheme development with calculation of mine face operating conditions
During the development of the technological works scheme it is required to pay special attention to workplace organization for earthmoving machines, i.e. machines working place illustrated for all specific areas of the pit (trench). The graphical part of the project draws the mine face plan, longitudinal and cross sections, which indicate the excavator position (cutting radius, the height or depth of cut, the angle of the excavator rotation, unloading range, loading height), the location of vehicles, traffic ways and other required data (Annex
№ 4).
Depending on the excavator parameters and pit size, the excavation if carried out in one or several passes at a width and in one or several layers at a bottom.
During pit excavation, the first pass to be carried out by frontal mine face, the other – by the side face, and trench excavation – by the frontal face.
During development of face parameters of excavator passes, equipped with shovel, first to be defined the largest width of the first (front) pass at the level of excavator datum level 𝐵𝑙 in m:
В𝑙 = 2 ∙ 0,9𝑅𝑑𝑙
где, 𝑅𝑐т – радиус копания на уровне стоянки,(прилож. №1. табл.9.1), м.
Наибольшая ширина (лобовой) проходки поверху Вп определяется по формуле:
Вп = 2√(0,9𝑅𝑚𝑎𝑥)2 − 𝑙2 ,
𝑛
где, Rмax – наибольший радиус копания (прилож. №1. табл.9.1), м;
𝑙𝑛– длина рабочей передвижки, (прилож. №1. табл.10).
Наибольшая ширина второй (боковой) проходки экскаватора:
𝐵 = 𝑏1 + 𝑏2,
где, 𝑏1,2 – наибольшие расстояние от оси движения экскаватора до подошвы лобового забоя, м.:
𝑏1 = 0,9𝑅𝑐т
𝑏2 = 0,7𝑅𝑐т
С целью сокращения продолжительности цикла работ средний угол поворота экскаватора при лобовой проходке следует принимать не более 70–900. При разработке транша боковыми проходками с выгрузкой в отвал или в транспортные средства оптимальная ширина проходки поверху принимается равной 1,2– 1,3R (R – максимальный радиус копания в уровне стоянки экскаватора). При работе в отвал ширина лобовой проходки увязывается с размерами кавальера и практически принимается равной 0,5–0,8R (рис.8 и рис.9).
|
where, 𝑅𝑑𝑙– digging radius at the level of the parking, m (annex. №1. tab.9.1). The largest width of the (front) pass at the top В𝑝 is calculated by the
formula:
В𝑝 = 2√(0,9𝑅𝑚𝑎𝑥)2 − 𝑙2 ,
𝑛
where, Rmax– the maximum digging radius (annex. №1. tab.9/1);
𝑙𝑛– the length of working transfer (annex. №1. tab.10).
Maximum width of the second (side) excavator pass:
𝐵 = 𝑏1 + 𝑏2,
where, 𝑏1,2 – the maximum distance from the axis of excavator motion to the face frontal toe, m.:
𝑏1 = 0,9𝑅𝑑𝑙
𝑏2 = 0,7𝑅𝑑𝑙
In order to reduce the average work cycle duration, the rotation angle of the excavator front sinking should take no more than 70–900. When excavation the trench by side passes with unloading to the dump or in vehicles, the optimum width of the pass at the top is assumed to be 1,2– 1,3R (R – the maximum digging area at the level of the excavator datum level). When working for the dump, the width of the front pass is linked to the size of earth deposit and practically is assumed to be 0,5–0,8R (figure 8 and figure 9).
|
Рисунок 8. Схема проходки экскаватором «обратная лопата» при разработке котлована: а – вдоль котлована; б – зигзагом; в – поперек котлована.
Figure 8. Diagram of excavator pass “backhoe” during pit or trench excavation: а – along the pit or trench; b – zigzag; c – across the pit or trench.
Рисунок 9. Разработка грунта эксковатором «прямая лопата»:
а – лобовая проходка с односторонней погрузкой грунта в автосамосвалы; б – то же с двусторонней погрузкой; в – то же с перемещением экскаватора по зигзагу; г – уширенная проходка с перемещением экскаватора поперек котлавана
Figure 9. Scheme of a front face of the excavator – the return shovel: a–front pass with a one–sided soil loading to dump trucks; b – the same
with two–sided loading; c – the same with the zigzag movement of the excavator; d – widened excavation with excavator moving across the pit
На рис. 10 приведен пример общей схемы разработки котлована экскаватором – обратная лопата. Разбивка на проходки экскаватора общего котлована показывается дополнительно на поперечном разрезе (рис.5 б). На схемах рабочих мест экскаватора задаются размеры проходок, приводится размещение экскаватора и самосвалов, наносятся оси их движения, указываются радиусы выгрузки, средние углы поворота и шаг передвижки экскаватора.
При назначении
последовательности производства земляных работ, определении размеров проходок и параметров забоев экскаватора следует использовать рекомендации учебной литературы [2, 3, 4 ].
Размеры забоев зависят от рабочих параметров экскаватора – радиуса копания, радиуса выгрузки, глубины забоя. Ширина лобового забоя экскаватора – обратная лопата по верху (рис.11). принимается в пределах:
Вл = (1,3 … .1,5) ∙ 𝑅𝑐т,
где 𝑅𝑐т – радиус копания на уровни стоянки эксковатора. Ось перемещения экскаватора – ось проходки лобовым забоем.
Ширина проходки лобовым забоем по дну:
𝑏 = Вл − 2𝑚ℎ,
где, 𝑚 – коэффициент заложения откоса;
ℎ – глубина котлована, м.
|
Figure 10 shows an example of the general scheme of pit excavation by the excavator – backhoe. Breakdown into excavator passes of the general pit is additionally shown at the cross section (Figure 5, b). At the schemes of excavator working places are specified passes sizes, excavator and dump trucks placing and specified axis of their motion, indicated unloading radiuses, the average angles of rotation and a step of excavator movement.
When determining the sequence of earth works implementation, determining the passes size and parameters of excavator faces to be used recommendations of the educational literature [2, 3, 4].
Dimensions of the faces depend on the excavator operating parameters
– digging radius, unloading radius, depth of the face. The width of the excavator front face – backhoe at the top (figure 11) adopted within:
𝐵𝑙 = (1,3 … .1,5) ∙ 𝑅𝑑𝑙,
where 𝑅𝑑𝑙 – the largest digging radius on the level of excavator datum level. The axis of excavator movement – the axis of pass with front face.
The pass width with front face at the bottom:
𝑏 = В𝑙 − 2𝑚ℎ,
where, – slope laying coefficient;
ℎ – depth of a pit (trench), m.
|
Рисунок 10. Схема разработки котлована экскаватором–обратная лопата:
а) план; б) поперечный разрез
Picture 10. The scheme of the pit excavation by the excavator – backhoe: а) plan; b) cross section
Ось перемещения экскаватора при проходке забоем (рис.12), как правило, совпадает с нижней бровкой образующегося при проходке откоса, т.е. грунт в основном разрабатывается по одну сторону от оси перемещения экскаватора. Ширина боковой проходки принимается в пределах Вб = (1,3 … .1,5) ∙ 𝑅𝑐т.
|
The axis of excavator displacement during the pass with face (figure 12), generally coincident with the lower edge of the slope formed during the pass, i.e. soil basically excavated on one side from the axis of excavator movement. The width of the side pass is accepted within
𝐵𝑠 = (1,3 … .1,5) ∙ 𝑅𝑑𝑙.
|
Рисунок 11. Схема лобового забоя экскаватора – обратная лопата: а) план; б) продольный разрез
Picture 11. The scheme of front face of excavator – backhoe: а) plan; b) longitudinal section
Рисунок12. Схема бокового забоя экскаватора – обратная лопата: а) план; б) поперечный разрез
Picture 12. The scheme of side face of excavator – backhoe: а) plan; b) longitudinal section
Разработку траншеи следует предусматривать с перемещением экскаватора по оси траншеи (по продольным осям здания) лобовым забоем. Разработка отдельных котлованов под каждый фундамент экскаватором – обратная лопата производится лобовым забоем с перемещением экскаватора по осям здания.
Разработка отдельного котлована возможна с одной
|
Excavation of the trench to be provided with the excavator movement along the trench axis (along the longitudinal axis of the structure) with the front face. Excavation of the separate pits for each foundation by excavator – backhoe is implemented with the front face with the excavator movement along the structure axis.
Excavation of a separate pit is
|
(рис.12) или нескольких (рис.13) стоянок экскаватора – обратная лопата. Начальная стоянка экскаватора имеет наибольшее удаление 𝐿 от верхней бровки начального по отрывке откоса котлована:
𝐿 = √𝑅2 − (а 2
𝑐т 2)
где, 𝑅𝑐т – радиус копания на уровни стоянки эксковатора (прилож. №1. табл.9.1);
а – размер по верху котлована поперек оси движения экскаватора, м.
а=1.25 𝑅𝑐т
Котлован разрабатывается с одной стоянки, если весь в сечении по оси движения экскаватора размещается в пределах от 𝐿 до 𝑟𝑐т – наименьшего радиуса копания экскаватора на уровне стоянки.
Величину 𝑟𝑐т можно принять:
𝑟 = с + 1, м,
𝑐т 2
где, с – база экскаватора (2,5÷3,5), м.
Если с начальной стоянки разрабатывается лишь часть котлована (𝐵к > 𝐿 − 𝑟𝑐т разработка котлована производится с нескольких стоянок экскаватора (рис.3.4). Первая стоянка назначается вычислением по формуле:
𝑏 = 𝐵 − 2𝑚ℎ
где, 𝑚 – коэффициент заложения откоса (прилож. №1. табл.2)
ℎ – глубина котлована, м.
𝐵 = 𝑏1 + 𝑏2
|
possible with one (figure 12) or several (figure 13) excavator datum level – backhoe. Starting excavator datum level has the maximum distance L from the top edge of the first excavated slope:
𝐿 = √𝑅2 − (а)
2
𝑑𝑙 2
where. 𝑅𝑑𝑙 – the largest radius of digging at the levels of excavator datum level (annex. №1. table.9.1);
а – size on the pit (trench) top perpendicular to the axis of excavator movement, m
а=1.25 𝑅𝑑𝑙
The pit is excavated from one datum level, if all in section along the axis of excavator movement is located within 𝐿 to 𝑟𝑑𝑙 – the smallest radius of excavator digging at the datum level.
The quantity 𝑟𝑑𝑙 it is possible to accept:
𝑟 = с + 1, 𝑚,
𝑑𝑙 2
where, с – base of the excavator (2,5÷3,5), m.
If from the first datum level is excavated only part of the pit (trench) (𝐵𝑝 > 𝐿 − 𝑟𝑑𝑙 pit excavation is implemented from the several excavator datum levels. The first datum level is determined by the formula:
𝑏 = 𝐵 − 2𝑚ℎ
where, 𝑚 – slope laying coefficient (annex. №. 1. tab. 2)
ℎ – depth of a pit (trench) , m.
𝐵 = 𝑏1 + 𝑏2
|
𝑏1 = 0,9𝑅𝑐т;
𝑏2 = 0,7𝑅𝑐т;
𝑅𝑐т – радиус копания на уровни стоянки эксковатора (прилож. №1. табл.9.1).
Затем принимаются перестановки экскаватора с шагом
𝑙𝑛 (табл.5).
Шаг передвижки экскаватора зависит от размеров рабочего оборудования и глубины выемки.
|
𝑏1 = 0,9𝑅𝑑𝑙;
𝑏2 = 0,7𝑅𝑑𝑙;
𝑅𝑑𝑙 – the digging radius at the levels of excavator datum level (annex. 1. tab. 9.1).
Then to be decided movement of excavator by step 𝑙𝑛 (tab.5).
Excavator movement step depends on the size of working equipment and excavation depth.
|
Рисунок.13. Схема разработки котлована под один фундамент
экскаватором – обратная лопата с нескольких стоянок
Figure 13 Scheme of the pit excavation for one foundation by excavator – backhoe from several datum levels
В курсовом проекте можно принимать шаг передвижки экскаватора
– обратная лопата при глубине выемки 4,5…2,0 м в пределах, указанных в
таблице 6.
|
In the Course Project may be adopted a step of excavator movement
– backhoe with excavation depth of 4,5
÷ 2,0 m within the limits specified in table 6.
|
Таблица 6. Ориентировочные значения шага передвижки экскаватора – обратная лопата.
Table 6. Approximate value of excavator movement step – backhoe.
Вместимость ковша,м3
(Bucket capacity,m3)
|
0,4
|
0,65
|
1,0
|
1,25
|
Шаг передвижки
(Step recursors)
|
0,5–3,5
|
1,0–4,0
|
2,4–4,9
|
4,3–6,0
|
Достарыңызбен бөлісу: |
