Эффективность работы землесосного снаряда напрямую определяется характеристиками разрабатываемого грунта. Техническая производительность агрегата за час работы рассчитывается с учётом этих физико-механических свойств.
Учёт сезонности и сложности пород
При планировании сезонных работ количество рабочих дней в году устанавливается в соответствии с температурной зоной, где ведётся разработка (см. таблицу 5.2.8).
Расчёт производительности усложняется при работе в породах со связными прослойками. Если мощность таких прослоек составляет 0,2–0,6 м (не более одной на каждые 2 метра высоты уступа) и их общая мощность не превышает 20% от высоты уступа, то при валовой выемке категория породы повышается на одну ступень. При послойной разработке производительность земснаряда рассчитывается отдельно для каждого типа грунта.
Рекультивация территорий подводных карьеров
Территории, отработанные подводными карьерами, как правило, восстанавливаются (рекультивируются) для дальнейшего использования. Существует два основных направления рекультивации:
- Для рыбохозяйственных водоёмов: Подводные откосы до глубины 3 метров должны иметь угол наклона менее 10°, а надводные участки высотой до 2 метров — менее 5°. Выполаживание (сглаживание) подводного откоса обычно производится рыхлителем земснаряда с последующим всасыванием разрыхлённого грунта. При отсутствии рыхлителя для этих целей могут применяться драглайны. Через каждые 500 метров обустраивается съезд к воде с уклоном до 5° и шириной не менее 5 метров.
- Для благоустройства населённых пунктов: В этом случае подводным откосам до глубины 5 метров придают уклон до 8°. Работы по выполаживанию проводятся непосредственно землесосным снарядом. Формируемый пляж должен иметь ширину до 30 метров с уклоном в сторону воды менее 5°.
Методика расчёта производительности
Определение производительности земснаряда — многоэтапный процесс, который включает в себя следующие ключевые шаги:
- Расчёт всасывающего тракта. На этом этапе определяется максимально допустимая плотность гидросмеси (смеси грунта с водой), при которой грунтовой насос снаряда будет работать без кавитации (разрушительного схлопывания пузырьков пара).
- Расчёт системы гидротранспорта. Для выбранной плотности гидросмеси рассчитываются параметры транспортировки грунта по пульпопроводу, после чего характеристики насоса пересчитываются с работы на чистой воде на работу с гидросмесью.
- Оптимизация режима работы. Если плотность, определённая на первом этапе, приводит к чрезмерно высоким потерям напора в трубопроводе, параметры гидротранспортной системы и насоса последовательно пересчитываются на меньшую плотность. Итерации продолжаются до тех пор, пока не будет найден оптимальный режим, обеспечивающий эффективную и устойчивую работу всего земснаряда [6, 8].