Склады и кучное выщелачивание
Геометрия штабеля
Объём и масса штабеля: прямоугольная призма, штабель с откосами (усечённая пирамида) и конус.
Физический смысл
Объём штабеля определяется его формой: у прямоугольной призмы это произведение трёх размеров, у штабеля с откосами верхняя площадка меньше основания, у конуса радиус основания задан высотой и углом естественного откоса. Масса равна объёму, умноженному на насыпную плотность материала.
Призма
Формулы
Исходные данные
| Величина | Ед. | По умолчанию |
|---|---|---|
| Длина по основанию, L Длина основания штабеля. Обычно: зависит от площадки | м | 50 |
| Ширина по основанию, W Ширина основания штабеля. Обычно: зависит от площадки | м | 20 |
| Высота, H Высота штабеля. Обычно: обычно до 30 м | м | 8 |
| Насыпная плотность, ρн Насыпная плотность складированного материала. Обычно: 1,2–2,0 т/м³ | т/м³ | 1,6 |
Результаты
| Величина | Ед. | В примере |
|---|---|---|
| Объём, V Геометрический объём штабеля. | м³ | 8000 |
| Масса, M M = V·ρн. | т | 12 800 |
| Площадь верха Площадь верхней площадки штабеля. | м² | 1000 |
Пример расчёта со значениями по умолчанию — 2 шага
Объём призмы: 8000 м³
Масса материала: 12800 т
Допущения
- Штабель аппроксимирован прямоугольной призмой без откосов.
С откосами
Формулы
Исходные данные
| Величина | Ед. | По умолчанию |
|---|---|---|
| Длина по основанию, L Длина основания штабеля. Обычно: зависит от площадки | м | 50 |
| Ширина по основанию, W Ширина основания штабеля. Обычно: зависит от площадки | м | 40 |
| Высота, H Высота штабеля. Обычно: обычно до 30 м | м | 8 |
| Угол откоса, φ Угол откоса штабеля (для насыпного материала — угол естественного откоса). Обычно: 30–45° | ° | 37 |
| Насыпная плотность, ρн Насыпная плотность складированного материала. Обычно: 1,2–2,0 т/м³ | т/м³ | 1,6 |
Результаты
| Величина | Ед. | В примере |
|---|---|---|
| Объём, V Геометрический объём штабеля. | м³ | 9558,431 |
| Масса, M M = V·ρн. | т | 15 293,489 |
| Площадь верха Площадь верхней площадки штабеля. | м² | 539,884 |
| Длина по верху, l l = L − 2·H/tgφ. | м | 28,767 |
| Ширина по верху, w w = W − 2·H/tgφ. | м | 18,767 |
Пример расчёта со значениями по умолчанию — 3 шага
Размеры по верху: 28,767 × 18,767 м
Объём штабеля: 9558,431 м³
Масса материала: 15293,489 т
Допущения
- Основание и верх — прямоугольники в параллельных плоскостях, угол откоса одинаков со всех сторон.
Конус
Формулы
Исходные данные
| Величина | Ед. | По умолчанию |
|---|---|---|
| Высота, H Высота штабеля. Обычно: обычно до 30 м | м | 8 |
| Угол откоса, φ Угол откоса штабеля (для насыпного материала — угол естественного откоса). Обычно: 30–45° | ° | 37 |
| Насыпная плотность, ρн Насыпная плотность складированного материала. Обычно: 1,2–2,0 т/м³ | т/м³ | 1,6 |
Результаты
| Величина | Ед. | В примере |
|---|---|---|
| Радиус основания, R R = H/tgφ. | м | 10,616 |
| Объём, V Геометрический объём штабеля. | м³ | 944,213 |
| Масса, M M = V·ρн. | т | 1510,74 |
| Площадь основания π·R². | м² | 354,08 |
Пример расчёта со значениями по умолчанию — 3 шага
Радиус основания: 10,616 м
Объём конуса: 944,213 м³
Масса материала: 1510,74 т
Допущения
- Штабель отсыпан из одной точки и имеет форму правильного конуса с углом естественного откоса φ.
Куда использовать результат
- Площадь верха → Орошение кучи . Орошается верхняя площадка штабеля.
В приложении после расчёта появится блок «Использовать дальше» — значение подставится само.
Источники
- Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. — М.: АСТ: Астрель, 2006. — 509 с. — Объёмы призмы, усечённой пирамиды (обелиска), конуса.
- Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. — 4-е изд. — М.: Недра, 1982. — 414 с. — Характеристики горного оборудования, справочные коэффициенты.