资源描述：
《露天矿排土场段高及境界的优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第卷第期中国矿业大学学报年月、,露天矿排土场段高及境界的优化孙永凡张瑞新沈阳煤矿设计院中国矿业大学摘要本文在分析寡天矿运愉功与运量、运距、线路状态千参数关系的基础上,提出并运用换算运距计算运输功,以最小功耗为目标,优化卡车运输排土场的段高和境界。特别是针时“地表受限’条件提出圈定排土场境界和排弃容量计算的方法,,,,二关键词寡天矿排土场段高境界运输功前言露天矿排土场设计时,选用不同的排弃段高,不仅影响排土场的最终境界和容量,更重要的是会产生不同的系统效益。传统的手工试算法,仅考虑排弃物料的岩性,边坡稳定等安全因素以及设备作业的技术因素,
2、限于手段难以进行多方案优化。因此,达不到经济效果最佳的排土设计。本文在分析运输功与运量、运跟和线路状态各参数关系的基础上,推导出换算运距,编制了电算程序,运用换算运距计算运输功,优化了卡车运输排土场的排弃段高和境界,从而实现最小运愉功耗意义卜的排土场优化设计。此夕卜考虑到排土场占地受限的现实情况,提出了‘他表受限’排土场境界圈定和容量计算的方法。排弃段高的优化换算运距排土场段高优化目标是卡车总运营费用最小,这一目标可通过控制运输功即运量与运距的乘积为最小实现。矿山运营可分为六种状态分析,这六种状态由公路上坡、平坡和下坡、卡车空载、重载组
3、成。在此以重车为例,说明运输功的计算乙平坡口’上坡体一了一下坡式中运距运量卡车自重加载重。—,—了滚动阻力系数坡摩阻力系数—,,—。,纷时下坡耗油很少近似取运输功耗体为零本文年月日收到©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第期露天矿排土场段高及境界的优化多数矿山道路都是双向通行的。因此,每一路段都需考虑往返运输功耗,各种条件下的功耗计算公式列于表。表某一路段卡车往返运行功耗计算公式编号状态条
4、件计算公式··、”平坡甲一一乙··十一重上空下厂今毗盯今卜下了一户飞二重卜空下《今环扩,场··重下空上今一一十叮十叽因动灯诩重下空上一丈,体,一‘’二‘叮引叮,叮。表中为卡车自重系数即二自重自重载重根据卡车司机驾驶心理调查,宁愿行几倍远的平道,也不愿爬坡。卡车运行特性曲线反映的速度与坡度的关系也呈现出这一特征。因此,将上下坡时卡车的功耗换算成平坡时的运输功,并以此作为统计优化排土场设计的基准。其换算公式如下,,,刊涣算系数附,式中平坡功耗一叭上坡或下坡功耗见—表。以此将实—际运距换算成平坡等价运距‘,命名为换算运距,则’·如此处理,比较
5、简单科学地表征出卡车在不同路段下的运输功耗,并统一地用于排土优化设计。露天矿排土场多属上坡排弃即重上空下运行状态,且坡度,厂,因此,换算系数为、·····,叮砰砰即·,叮了『」下面则运用换算运距统一计算运输功耗来优化排土场段高和境界。平面受限排土场段高的优化对于重下空上情形的排土场,由于各排弃工作平盘低于排土场出人沟口水平,段高,,,。,越大排弃物就越能充分利用自身势能卡车运输功耗低耗油低因此在安全条件允许的情况下,尽量采用大段高排。这一论断已在露天矿设计和生产中得到充分验土证,不在此讨论。本文着重对重上空下运输情形作详细论述。平面受限
6、的排土场,底面积一定,增加排弃量只能靠加大总排弃高度来完成。总排弃量一定,采用某个段高的个排弃水平排土场的运输总功由下式求得©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net孕中国矿业大学学报年“,、刚艺甲··,一··‘‘一【」厂体止,、二之艺艺护,,,式中一州卜弃段高一斗作土台阶序号⋯、附第水平的运输功满足排弃总量时的排土台阶数、——第水平的排弃容量引卜土场段高为时的总运输功、——第水平的水平运距换算
7、系数——。一缓坡道长度尸’,卜一一水平第’块上的容量,。,式中段高和限坡缓坡道长度应遵从《厂矿道路设计规范》规定如三级矿山公路干线的各参数值为,,簇,毛,,镬提,。排土场优化时,改变段高的值,得到其对应的总运输功时,当附为最小值,。,,,时便求得最佳段高的值如图所示是由电算数据绘制出一才曲线图比较直观地求得最佳段高的值。平面不受限排土场段高和境界的优化平面不受限排土场,底面积在一定范围内可变,增加排土量时,既可靠增大底面积实现,也可靠升段增加排弃总高度来实现因此,在此时优化段高,同时也完成了其境界的优化。对任一时刻,排弃物是在本水平排弃
8、,还是升高到上一水平排弃,是以换算运距为度量的。只有当前水平的水平运距大于升段所需的换算运距时才可升段,即、’八,根据一定,随着排土台阶数的增加其换算运距和总运输功这一原则推导出段高耗的计算公式为··,·,
