Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технологические процессы ОГР

Министерство образования и науки РФ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Сибирский государственный индустриальный университет

Кафедра открытых горных работ

Курсовая работа

на тему: «Технологические процессы ОГР»

Выполнил: ст.гр. ГОР-09

Слепухин М.Н.

Проверил: Чаплыгин В.В.

Новокузнецк, 2012

Содержание

Обоснование комплекса оборудования грузопотока ……………............4

1.1 Определение общего показателя трудности разрушения пород….….…4

1.2 Выбор горно-транспортного комплекса ………….……..………………..4

Подготовка горных работ к выемке……………………...………………..5

Буровые работы ……………………………………………………………5

2.2 Выбор типа бурового станка………………………………………………5

2.3 Определение производительности бурового станка……………..…......6

2.4 Определение эталонного расхода ВВ………………………………..…...7

2.5 Определение проектного удельного расхода ВВ……………………......7

2.6 Определение параметров скважин…………………………………….….7

2.7 Определение параметров сетки скважин………………………………...8

2.8 Параметры развала………………………………………………………...9

Выемочно-погрузочные работы………………………………………….11

Относительный показатель трудности экскавации …………..………..11
Параметры забоя экскаватора ЭКГ-8И..………………………………...11
Производительность экскаватора ……………………………….............12

Перемещение карьерных грузов…………………………………………15

Обоснование типа автодорог …………………………………………….15
Расчет необходимого количества автосамосвалов под погрузку……...15
Расчет производительности автосамосвала. Рабочий и инвентарный парк …………………………………………...................................................17

Отвалообразование………………………………………………………..19

5.1 Обоснование способа отвалообразования………………………………19

5.2 Расчет параметров отвала………………………………………………...20

5.3 Расчет производительности бульдозера…………………………………21

Исходные данные курсовой работы

Вариант	17
Экскаватор в забое	ЭВГ-6
Категория пород по блочности	IV
Обводненность блока	15%
Расстояние транспортирования, км	4,6
Горная выработка	уступ

2. Обоснование комплекса оборудования грузопотока.

Выбор горно-транспортного комплекса:

Исходя из физико-механических свойств пород (алевролиты) и в соответствии с исходными данными принимаем:

-транспортную систему с применением железнодорожного транспорта (т.к расстояние транспортирования более 4 км)

-способ подготовки пород с помощью энергии взрыва ( по сопротивляемости пород взрыву – трудновзрываемые, т.к. IV категория пород по блочности - весьма крупноблочные,).

Сопротивление горных пород разрушению оценивается показателем трудности разрушения породы, определяемым по формуле:

где К_тр – коэффициент, учитывающий трещиноватость пород, К_тр=0.8;

- плотность пород в естественном состоянии, =2000 г/м³ – алевролиты;

,s_раст. - соответственно пределы прочности на сжатие, сдвиг и растяжение, МПа;

где f – коэффициент крепости пород, для алевролита f=9;

МПа;

,следовательно, породы относятся к I классу – полускальные, плотные породы (1категория).

3. Подготовка горных работ к выемке.

Подготовка горных пород к выемке осуществляется с целью создания технической возможности и наилучших условий для выполнения последующих процессов выемки и погрузки горной массы, транспортирования, отвалообразования и переработки. В зависимости от типа и состояния пород подготовки их к выемки может осуществляться следующими способами: механическим (исполнительными органами горных машин), взрывными работами, гидравлическим.

3.1.Выбор бурового оборудования и ВВ

Определим показатель трудности бурения П_б:. Таким образом, согласно П_б=9,6, горные породы относятся ко III-му классу – породы труднобуримые (10 категория).

Принимаем буровой станок СБШ-320-36, с диаметром бурения 270мм, исходя из прочности буримой породы (σ_сж=90Мпа)

Таблица 3.1 Основные технологические показатели буровых станков

Показатели	Тип бурового станка
	СБШ- 250-55	ЗСБШ- 200Н	5СБШ- 200-36	2СБШ-200Н	СБШ- 250МН	СБШ- 320-36
Прочность буримых по-род, МПа	50-120	50-120	50-120	50-120	50-120	50-120
Диаметр скважин, мм	244,269	215,244	215	215	244,269	320
Глубина бурения, м	55	60	36	32	32	36
Угол наклона , град	60,75 90	60,75 90	60,75 90	60,75 90	60,75 90	60,75 90

Диаметр долота –270мм, следовательно, диаметр скважины –270мм.

Исходя из условий обводнённости и прочностных характеристик взрываемого массива(крепость пород= 90МПа) для рыхления путём буровзрывных работ выбираем непредохранительное ВВ – сибирит. Его характеристики представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Характеристика ВВ

Тип ВВ	Насыпная плотность ВВ, кг/м³	Переводной коэффициент ВВ (К_ВВ)
Сибириты	1100	1,20

3.2 Определение проектного удельного расхода ВВ

Для осадочных пород угольных месторождений удельный расход ВВ (кг/м ) определяется по формуле

Где К_вв- переводной коэффициент ВВ; Кв -коэффициент влияния обводненности

σсж - предел прочности пород на сжатие, МПа;

d - диаметр скважинного заряда,м;

d_e - средний диаметр естественной отдельности в массиве, м;

β- угол наклона скважин к горизонту, 70градусов;

h - высота уступа, 14м;

Z- степень взрывного дробления.

кг/м³

3.4Расчёт параметров сетки скважин.

Расчёт вместимости 1м скважины:

где d – диаметр скважины, м

Δ - насыпная плотность ВВ, кг/м³

= 56,4 кг/м

Расчёт линии наименьшего сопротивления:

где m – коэффициент сближения (m=1,1)

K₁ – коэффициент на взрываемость

+H_пер=16,27+2,7=18,97;

H_пер =10d_скв = 10*0,274=2,7м;

где H_ПЕР - высота перебура, м

L_СКВ – высота скважины, м

L_ЗАР – длина заряда, м

=6,4м

Расчёт расстояний между рядами скважин и скважинами в ряду:

=5,94м

= 5,4м

где a – расстояние между скважинами в ряду

b – расстояние между рядами скважин

Расчёт величины скважинного заряда:

592,4 кг

где Q_СКВ – вместимость одной скважины

=84*51*14=59976м³

где V_бл – объем взрываемого блока, м³

Lд – длина блока, м

L_Ш – ширина блока, м

=53978кг

где ∑Q_ВВ – общая масса ВВ

где N_СКВ – количество скважин в блоке

где N_Р – количество рядов

N_СКВР – количество скважин в ряду

3.3 Определение производительности бурового станка

Сменная производительность:

Где - продолжительность смены (12 часов);

- продолжительность подготовительно-заключительных операций (0,5 часа);

- время на личные нужды (0,2 часа);

-время на выполнение основных операций;

- время выполнение вспомогательных операций приходящихся на 1м скважины (0,05 часа);

Суточная производительность:

-количество смен в сутках (=2);

Месячная производительность:

- число рабочих дней станка в месяц (=28);

Годовая производительность

4.Выемочно-погрузочные работы.

Параметры забоя экскаватора ЭВГ-6.

Основными технологическими параметрами одноковшовых экскаваторов являются: емкость ковша, габариты, масса, преодолеваемый уклон, удельное давление на грунт и рабочие параметры. К рабочим параметрам экскаватора относят радиус и высоту черпания и разгрузки, глубину копания .

Показатели	обозначения	Ед. изм.	ЭВГ-6
Вместимость ковша		м³	6-8
Радиус черпания	R_ч	м	18
Радиус черпания на горизонте	R_чу	м	12
Высота черпания	H_ч	м	12,5
Радиус разгрузки	R_р	м	16
Высота разгрузки	H_р	м	9,2
Конструктивная масса		т	370
Продолжительность цикла		с	28

Расчет параметров забоя:

Ширина рабочей площадки при погрузке взорванных пород в думпкары:

Где, С – расстояние от нижней бровки развала до транспортной полосы (С = 3,5 м );

Т – ширина транспортной полосы (для ж/д транспорта 3 м )

П – полоса для размещения дополнительного оборудования (П = 6 м);

Bp – ширина развала;

Z – берма безопасности;

Выбераем схему работы мехлопаты в тупиковом забое с верхней погрузкой горной массы выше горизонта установки экскаватора в средства транспорта, так как данная схема наиболее эффективна с использованием железнодорожного транспорта .

Минимальная ширина тупиковой заходки при проведении траншеи без учета транспортного обслуживания определяется радиусом вращения кузова и безопасным расстоянием до откоса м

где R_k – радиус вращения кузова экскаватора,

Высота (м) уступа определяется допустимой высотой развала горной массы после взрыва 1,5∙H_ч.max и коэффициентом разрыхления горной породы в развале К_р.

15,6м.

Высота развала взорваной горной массы не должна превышать

Ширина (м) заходки в крепких породах с рыхлением буровзрывным способом определяется:

А=1,7

Углы (град) откоса уступа:

в массиве коренных пород устойчивый,

рабочий.

в развале устойчивый ; рабочий .

Производительность экскаватора

Паспортная производительность:

где t_цп - паспортная продолжительность рабочего цикла экскаватора (t_цп=28с);
К_э – коэффициент экскавации: К_э = К_н/К_рк = 0,8/1,4 = 0,57;

К_з – коэффициент влияния параметров забоя (0,85-0,9);

К_н - коэффициент наполнения ковша при выемке (для наносов К_н =0.95-1.1; для взорванных пород К_н=0.7-0.95);

К_рк - коэффициент разрыхления породы в ковше при выемке разрушенных пород (для наносов К_рк =1.1-1.2; для взорванных пород К_рк=1.3-1.45);

Часовая техническая производительность:

Где t_цп – время цикла в конкретных горно-геологических условиях; Кt_ц=1,15

Сменная эксплуатационная производительность:

где Тсм - продолжительность смены, (Тсм ⁼ 12), ч;

Ки - коэффициент использования экскаватора в течение смены.

Суточная производительность:

Месячная производительность:

Годовая производительность:

Перемещение карьерных грузов

Обоснование типа автодорог

Технологические перевозки осуществляются автотранспортом.

В траншеях, в качестве дорог используются коренные породы, а на внутрикарьерных грунтовое покрытие с толщиной слоя от 10 до 15 см и толщиной основания от 50 до 60 в мягких и сыпучих породах и от 25 до 35 см - в скальных и полускальных породах.

Как было приведено выше: в соответствии с различными факторами, транспортирование вскрышных пород с уступа производится автосамосвалом БелАЗ–75131. Его техническая характеристика приведена в таблице 5.1.

Грузоподъёмность, т	130
Масса автомобиля, т	108
Максимальная скорость, км/ч	50
Радиус поворота, м	13
Габаритные размеры Длинна, мм Ширина, мм Высота, мм	11500 6900 5720

Отвалообразование

Обоснование способа отвалообразования

При транспортировании вскрышной породы на отвал железнодорожным транспортом будем применять бульдозерный способ отвалообразования, Рисунок 6.1 – Технологические схемы бульдозерного отвалообразования при железнодорожном транспорте: а – торцовая; б – фронтальная; в – комбинированная.

Примем торцевую технологическую схему.

5.2 Расчет параметров отвала

Параметры отвала определяются в следующем порядке.

Общая высота на равнинной поверхности не должна превышать 30 – 60 м, на гористой – 100 м и более.

Высота яруса отвала (м) при отсыпке его двумя подступами:

где – соответственно высота нижнего и верхнего подуступов, м.

где – минимальный зазор между днищем открытого ковша и отсыпаемым отвалом (= 0,7 – 1,0), м;

– максимальная высота разгрузки, м

(22+1,1)-10,6=12,5м,

где – высота первого яруса;

– превышение вновь формируемой отвальной заходки над старой, м;

– коэффициент разрыхления породы, отсыпаемой в отвал; =(1,05 – 1,1) , где – коэффициент разрыхления породы в ковше забойного экскаватора);

– коэффициент остаточного разрыхления породы в отвале (=1,05 – 1,15).

5.3 Расчет шага передвижки ж. д. путей на отвале

Шаг передвижки отвальных путей (ширина отвальной заходки), м:

где – соответственно фактические радиус разгрузки и радиус черпания, м

– коэффициент, учитывающий использование линейных параметров экскаватора.

Приемная способность отвального тупика по объему в целике (м³) между двумя переукладками пути:

где – длина отвального тупика (согласно заданию), м.

1817640,

Продолжительность работы отвального тупика между двумя переукладками пути:

где – суточная приемная способность (по объему в целике) отвального тупика, м³/сутки.

688,5

– объем породы, перевозимой локомотивосоставом за один рейс, м³.

где – число думпкаров в локомотивосоставе .

– объём думпкара.

где – число поездов, которые могут быть разгружены на отвальном тупике за сутки;

где – коэффициент, учитывающий неравномерность работы тупика = (0,85 – 0,95);

– число часов работы отвального тупика в сутки, (= 21), ч.

– время обмена поездов на отвале, ч;

– время разгрузки поезда, ч.

где – среднее расстояние от обменного пункта до отвальног экскаватора, км;

– средняя скорость движения поездов по отвальным тупикам(=15 – 20),км/ч.

– время на связь (при телефонной 0,05 – 0,1), ч.

где – продолжительность разгрузки одного вагона ( = 0,05 – 0,07 – в зимнее время), ч.