半连续系统采装环节作业方式的选择.docxVIP

半连续系统采装环节作业方式的选择 露天矿山脉根据设备工作类型对设备时间进行分类和描述。总日间时间包括计划时间、可工作时间和毛操作时间（毛操作时间=操作时间和操作延迟时间）。其中, 操作小时是指设备实际作业的小时, 也称为净操作时间。在静操作时间内, 通过优化和改进设备作业方式, 是发挥设备能力和提高工艺系统效率的有效途径。 1 东南角东南角气力点 全移动破碎站半连续工艺系统的静操作时间通常由挖掘机的采掘时间、设备彼此转载点的对中时间和设备的移动时间3要素组成。研究分析各时间要素的特点和理论计算过程将利于选取最优的作业方式。 1.1 挖掘体积计算 采掘时间是指挖掘机实际的纯挖掘时间。 以挖掘机完成一个近身的采掘循环为基础, 采掘时间计算的公式可表示为: 1) 挖掘机采掘1个循环所需的斗数。 式中:n为斗数;Q为挖掘机采掘1个近身采掘带的体积, m3;Qd为铲斗实际装载的体积, m3。 2) 采剥1个循环的体积。 式中:Q为挖掘机采掘1个近身采掘量, m3;Rwmax为挖掘机最大挖掘半径, m;h为台阶高度, m;Rw为挖掘机站立水平的挖掘半径, m;α为挖掘机采掘的最大与最小回转角度之差, rad。 3) 挖掘机铲斗实际装载体积的计算。 式中:Qd为铲斗实际装载体积, m3;Vp为挖掘机斗容, m3;Km为满斗系数;Ks为松散系数;Kw为铲斗挖掘系数。 易于得出, 1个循环的挖掘时间主要取决于挖掘的平均回转角度和挖掘机斗容的大小相关。 1.2 对中、小循环对中的分类及特点 在全移动破碎站半连续系统中, 典型的物料传输路径近似于串联线路, 即物料经【挖掘机】→【全移动破碎站】→【转载设备】→【电缆车+受料车】→【带式输送机】→【排土机】的传输过程。物料从前至后的输送, 需经过设备彼此间的转载点才能完成。设备彼此间转载物料的对接环节, 称之为“对中”。根据对中的难易及耗费的时间长短, 一般可以分为“大、中、小”3类, 主要特点是: 1) 挖掘机完成1次大的采掘大循环, 采掘工作面的所有设备前移1次的对中, 称为“大循环对中”。大循环对中相对复杂, 包含了带式输送机移设时间和设备对中、调试时间等, 因此耗时较多。根据国内外的经验数据表明, 大约耗时5~7个工作日; 2) 处于采掘工作面的挖掘机、全移动破碎站、转载设备和电缆受料车同时移动1次的对中, 因而称为“中循环对中”。由于参与对中的设备较多, 中循环对中的对中点多于小循环对中, 但相对大循环对中的复杂程度低, 耗时适中。根据伊敏露天矿和平朔东露天矿的相关数据, 约耗时30 min。 3) 仅挖掘机和全移动破碎站移动1次的对中, 称为“小循环对中”。小对中相对简单, 难易程度和耗时较少, 约10 min。 1.3 移动时间的确定 挖掘机完成单个循环作业, 系统就位下一个工作位置所耗费的移动时间。 式中:ty为移动时间, s;l为移动距离, m;v为设备移动速度, m/s。 2 全移动破碎站半连续工艺比选 挖掘机采装回转角度的大小是决定采掘效率的重要因素, 通常不超过120°。对于单斗-卡车工艺, 卡车的移动相对于其它履带式装备更加灵活, 到达指定位置更易实现。因此, 系统的就位、移动等损耗的时间在静操作时间内占用的比例较少, 采装效率基本决定了工艺的系统效率。与单斗-卡车工艺不同, 全移动破碎站半连续工艺由于设备对中等损耗的时间在静操作时间内占用的比例相对较高, 系统效率不但要考虑采掘效率, 而且要考虑对中和设备移动的效率。基于此, 结合挖掘机采装回转角度和系统移动、对中的特点, 衍生出3种较为可行的采装作业方式, 即半幅采宽作业法、整幅采宽作业法和转圈采作业法。采装作业方式示意图如图1。 半幅采宽作业法和整幅采宽作业法均采用挖掘机的轮胎/履带正对爆堆站立, 挖掘机直对爆堆后壁进行挖掘, 全移动破碎站位于挖掘机一侧受料;不同的是半幅采宽作业法, 挖掘机在不降低挖掘效率的情况下完成靠近全移动破碎站一侧物料的采装, 作业时挖掘机和全移动破碎站始终处于最佳的工作状态;采用整幅采宽作业法时, 挖掘机的回转角度较大, 虽然采宽宽于半幅采宽作业法, 但是挖掘效率相对较低;转圈采作业法是指挖掘机围绕着全移动破碎站受料斗边缘成半圆形挖掘物料, 其最大特点是“小循环对中”多, 单次“中循环对中”前完成的方量最大。 3 与转圈采作业法比较 基于全移动破碎站半连续工艺的3种作业方式, 采掘相同物料花费的时间如下: 根据表1数据及计算结果, 得出3种作业方式半幅采宽作业法与转圈采作业法用时较为接近, 半幅采宽作业法略优, 耗时相对少, 整幅采宽作业法耗时较多。因此, 半幅采宽作业法最优, 系统作业效率最高, 推荐采用。但是, 如果作业中能够逐步压缩“小循环对中”的耗费用时, 转圈采作业法也将具有一定的竞