掘沟工程
分层掘沟工程设计
1.已知条件
1.1选用的自卸汽车为TL3400汽车，其参数如下表：
项目单位毛煤破碎站岩石破碎站装载循环时间S 55 55
每车实际装载斗数斗 5 5 每车装载时间Min 4.7 4.7 运距Km 3.1 2.2 运行速度Km/h 20 20
运行时间Min 11 11
卸车时间Min 1 1 卡车等调时间Min 4 4 运行周期Min 20 20
卡车容积m316 16
松散系数 1.35 1.35 1.2选用的挖掘机为ZX 670L液压反铲，其参数如下表：
项目单位采煤剥离勺斗容积m3 3.5 3.5 物料松散系数 1.35 1.35
物料实方容量t/m 3 1.27 2
物料松方容量t/m 30.94 1.48 满斗系数0.95 0.95 每斗装载量（松方）m 3 3 3 卡车装载重量t 32 32
卡车装载体积m 316 16 每车可能装载斗数（根据重量）斗7 7 每车可能装载斗数（根据体积）斗 5.3 5.3 每车设计装载斗数斗 6 6
1.3选用的推土机为利勃海尔履带式推土机 PR 764 Litronic，其参数如下表：
发动机输出功率工作重量推土板容量行走速度
44,220-52,685kg14.0-48.0 m30 - 11 km/h 310 kW/422 HP(ISO
9249
1.4.全沟底宽
b=24m，深度H=10m，L=125m，坡度i=8%。
min
1.5预计安排两台挖掘机按紧凑型作业完成。
2.要求
2.1划分分层台阶及作业工位。
2.2作计划前后投入挖掘机的时间和空间位置。
2.2.1最终开拓后的完整的出入购（1:500）。
2.2.2分层作业①投入第一台由开始到结束得开拓平面、剖面图；
②投入第二台由开始到结束得开拓平面、剖面图；
③投入第三台由开始到结束得开拓平面、剖面图。
3.设计步骤
3.1掘沟方法
3.1.1按运输方式，分为汽车运输掘沟、铁路运输掘沟、联合运输掘沟和无运输掘沟。
3.1.2按装载方式，掘沟方法分为平装车全段高掘沟、上装车全段高掘沟和分层掘沟下挖下装车。
3.2掘沟形式的选择
采用汽车运输配合液压挖掘机下挖下装车分层掘沟：第一层掘深3.5m，第二层掘深3.5m，第三层掘深3m。各分层台阶划分示意图1：
3.3调车及装车类型
调车类型为双折返线调车，装车类型为下挖下装车，示意图2和3：
双折返线调车
下挖下装车
3.4计算各层剥离量
3.4.1第一层剥离量计算：
3
11115.866268255.183724
5.3)%
85.3125(245.3%
85.321)(2
1m
b l L b h l V =+=??-
+???
=
-+=
3.4.2第二层剥离量计算：
3
212225.498731505.183724
5.3)%
85.3%
85.3125(245.3%
85.32
1)(2
1m
b l l b b h l V =+=??-
-
+???
=
--+=
3.4.3第三层剥离量计算：
3
3335.1837245.3%
85.32121m
b h l V =???=
=
式中：
1V ，2V ，3V ——分别为各分层的岩土剥离量，m 3； 1l ，2l ，3l ——分别为各分层三角量的长度，m ；
1h ，2h ，3h ——分别为各分层高度，m ；
b ——全沟底宽，m ； i ——掘沟坡度，%。
3.5液压反铲日生产能力
天/5.2466360033
2
211m K T S K E T Q =??????=
η
式中： 1T ——班作业时间，为8h ；
2T ——装载循环时间，为55s ；, E ——液压反铲斗容，为3.5m 3； S ——时间利用系数，取0.85； 1K ——满斗系数，为0.95； 2K ——松散系数，为 1.35； η——实动率，取0.75；
Q ——液压反铲的日生产能力，m 3/天。
3.6需干活天数计算 3.6.1第一层：天
51.311==
Q
V n
3.6.2第二层：天
202.222≈==
Q
V n
3.6.3第三层：天
74.033==
Q
V n
3.7挖掘机投入时间合空间位置
3.7.1空间位置及其具体工作布置，示意图4：
从一号挖掘机投入使用到二号挖掘机开始挖第二层时，一号所干活的天数
为：
11h h b
3.5 3.524=
0.7420.08
22466.50.08
Q ????=????天，
二号投入后第一台挖掘机还的干2.77天，此时第一层挖完。
从二号投入使用到第三层出露三角剥离量时，此时，二号挖掘机干活的天数为
11h h b 3.5 3.524=
0.7420.08
22466.50.08
Q ????=????天，第二层剥离量被挖完还需要1.26天。
二号挖掘机挖完第三层需要0.74天。
3.7.2挖掘机投入时间，以下为前后投入挖掘机的使用天数—标高表：
4参考文献
[1] 孟爱国教授课堂笔记
[2]《露天采矿手册》 中国矿业学院主编 煤炭工业出版社 1987 [3]《露天采矿学》 高永涛 吴顺川 中南大学出版社 2010