Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технология и комплексная механизация

Оглавление

Аннотация 4

Вскрышные работы. 5

Верхний вскрышной подуступ. 5

Нижний вскрышной подуступ. 7

Добычные работы. 10

Расчет параметров буровзрывных работ. 10

Выбор добычного экскаватора. 14

Транспорт. 16

Транспорт полезного ископаемого. 16

Транспортирование вскрышных пород во внешние отвалы. 19

Отвалообразование. 21

Внутреннее отвалообразование. 21

Внешнее отвалообразование. 22

Время существования карьера. 24

Список оборудования применяемого в разработке. 24

Заключение. 25

Список литературы. 26

Аннотация

Месторождение располагается в среднем районе (средние климатические условия). Рельеф местности равнинный. В районе размещения карьера не имеется наземных и подземных вод, в количестве достаточном для создания неудобств. Также не выявлено других геологических особенностей, затрудняющих разработку месторождения.

Полезное ископаемое представлено в виде группы порфиритовых рудоносных жил, залегающих горизонтально. Крепость полезного ископаемого по шкале проф. М.М. Протодъяконова равна 16; плотность 2,6 ; мощность полезного ископаемого 11 м. Блочность пород п.и. – среднеблочные.

Вскрышные породы представлены растительной землёй и кварцевым песком, обладающими крепостью по шкале проф. М.М. Протодъяконова 0,6. Мощность вскрышных пород составляет 16 м.

В соответствии с условиями курсового проекта необходимо вскрышной уступ разделить на два подуступа, создать отвалы по бортам карьера, указать систему разработки месторождения.

Вскрышные работы.

Верхний вскрышной подуступ.

По условию обеспечения безопасности определяем тип экскаватора:

Табл. 1. Параметры экскаваторов.

Показатели	ЭКГ-8	ЭКГ-10	ЭКГ-15	ЭКГ-5А	ЭКГ-5у
Ёмкость ковша	8;10	8;10;12,5	15	5,2;3,2	5, 8
Max рад. черпанья на уровне стояния, м.	12,2	12,6	15,6	9,0	14,5
Max. высота черпанья ,м	12,5	13,5	16,4	10,3	22
Время цикла, с.	26	26	28	23	26

Для обеспечения безопасности работ подходит любой из данных экскаватор.

Выбираем ЭКГ-5у с удлиненным оборудованием, с целью использования схемы с верхней погрузкой для уменьшения затрат на транспортировку.

Ширина экскаваторной заходки:

м.,

Где А_Вс1 - ширина заходки верхнего вскрышного уступа,

- радиус черпанья на уровне стояния (табл.).

Сменная эксплуатационная производительность экскаватора:

м³/смен.

где Q_см – сменная эксплуатационная производительность, м³/смен

Е – ёмкость ковша м³,

– длительность смены (8 ч.),

- коэффициент наполнения ковша(0,7-1,1) (=0,9),

- коэффициент использования времени экскаватора (0,9),

- время цикла экскаватора (с.),

- коэффициент разрыхления для рыхлых пород (1,2),

- коэффициент, учитывающий факторы производства и равен

где - коэффициенты, учитывающие влияние высоты забоя на заполнения ковша, влияние угла поворота экскаватора на разгрузку, условие разгрузки породы в транспорт и квалификацию машиниста соответственно.

Годовая производительность экскаватора:

.м³/год,

Где n_см – число смен, соответствующее среднему районы выбирается из таблицы, приведенной ниже. В данном случае выбрана непрерывная рабочая неделя при работе в три смены.

Табл. 2. Число рабочих смен экскаваторов.

5. Определение скорости продвигания верхнего вскрышного забоя:

Где V_Вс1 – скорость продвигания верхнего вскрышного забоя.

Нижний вскрышной подуступ.

Основываясь на том, что вскрышные породы представлены рыхлыми горными породами, при этом полезное ископаемое залегает горизонтально, я выбираю схему вскрытия с применение драглайна. В данном случае его работа будет наиболее актуальна. При этом во вскрышных работах будут участвовать ЭКГ с драглайном. Драглайн необходим для заполнения выработанного пространства карьера, а так же позволяет отказаться от транспорта при разработке данного уступа, Драглайн и ЭКГ стоят на одном горизонте, но ЭКГ участвует во внешнем отвалообразовании.

_О_п_р_е_д_е_л_е_н_и_е _п_а_р_а_м_е_т_р_о_в, _н_е_о_б_х_о_д_и_м_ы_х _д_л_я _р_а_с_ч_е_т_а _р_а_д_и_у_с_а _р_а_з_г_р_у_з_к_и _и _в_ы_б_о_р_а _д_р_а_г_л_а_й_н_а_.

где - радиус разгрузки, .

- диаметр базы,

- расстояние от нижней бровки вскрышного уступа до верхней бровки добычного уступа (ширина бермы безопасности) 5,

- ширина транспортных путей (=8 , т.к. использую автотранспорт) ,

- ширина водоотводной канавы,

- высота отвала,

- ширина развала,

_{W – линия
сопротивления по подошве,} _м_.

- устойчивый угол откоса вскрышного уступа (45),

- угол откоса добычного уступа(70),

- угол откоса вскрышного уступа, _.

- расстояние от конца развала до первого ряда скважин.

h – высота рабочего уступа

Определение расстояния от конца развала до первого ряда скважин

- высота добычного уступа,

- категория пород по СНиПу (F=10)

- удельный расход взрывчатого вещества (q=0,8),

- угол, показывающий схему коммутации зарядов (, т.к. использую поперечное взрывание),

_{Определение высоты
отвала:}

- коэффициент разрыхления (=1,2 , т.к. вскрышные породы представлены рыхлыми г.п.),

- угол откоса вскрышного уступа, _.

_{Определение радиуса
разгрузки:}

Из ряда экскаваторов наиболее подходит ЭШ 11/70 с радиусом разгрузки 65м и C_x=9.7

Окончательный радиус разгрузки: 64.3 м.

_О_п_р_е_д_е_л_е_н_и_е _э_к_с_п_л_у_а_т_а_ц_и_о_н_н_о_й _п_р_о_и_з_в_о_д_и_т_е_л_ь_н_о_с_т_и _д_р_а_г_л_а_й_н_а

где - производительность драглайна,

- количество часов в смене, ч.

- геометрический объём ковша,

- коэффициент использования (=0,75)

- коэффициент наполнения (=0.9)

- время цикла (=52 , т.к. для разгрузки драглайн поворачивается на ),

_Где _ncм_{- число смен, приводится
в таблице ниже. Для
драглайна выбрана прерывная
рабочая неделя с двумя
выходными при работе
в две смены.}

Табл. 3. Число рабочих смен экскаваторов.

Определение скорости продвигания нижнего вскрышного уступа:

где - скорость продвижения забоя, _.

Проверка условия продвигания верхнего и нижнего забоев:

_{- условие выполнено.}

Добычные работы.

Расчет параметров буровзрывных работ.

1. Рассчитываем диаметр скважины:

1.2 Определяем диаметр скважины: т.к. блочность средняя

Табл. 4. Диаметр заряда в зависимости от блочности.

d_ск=190-250 мм, но

Где d_cк – диаметр скважины, мм

h – высота добычного уступа ,м

q – удельный расход ВВ.

- плотность заряжания взрывчатого вещества (=1 , т.к. использую «Акватол ГЛТ-20»),

_{Расчет удельного
расхода В.В.}

Табл. 5. Расчетный удельный расход В.В.

Табл.6. поправочный коэффициент для В.В.

Исходя из таблиц 5 и 6, делаем вывод: удельный расход заряда разрыхления для породы крепостью 16 и плотностью 2600 будет составлять 0,7. Тогда удельный расход для ВВ акватол ГЛТ-20 будет составлять 0,7k_вв=0,84

При всех известных величинах определяем диаметр скважины:

2. Уточняем диаметр скважины (по таблице); выбираем тип станка.

СБШ-250МН

Показатели

СБШ-250МН

Диам. Долота (мм)

244,5 ; 269,9

Глубина бурения (м)

мм

3. Вместимость одного метра скважины:

кг/м

где: - плотность заряда ВВ кг/дм³ (=1)

4. Определяем линию сопротивления по подошве:

Линия сопротивления по подошве лежит в основе установления сетки скважин на взрывном блоке.

где: q – удельный расход ВВ (q=0,84)

5. Проверяем величину W по условию безопасного бурения первого ряда скважин:

_где

α =70˚ ; с = 3 м

6. Определяем размеры сетки скважин:

где

а – расстояние между скважинами в ряду.

b – расстояние между рядами скважин.

m – коэффициент сближения скважин (m=1, m’=0,925)

7. Рассчитываем величину общего заряда ВВ:

8. Рассчитываем длину заряда ВВ:

9. Глубина перебура:

10.Определяем глубину скважины:

11. Рассчитываем длину забойки:

12. Проверка:

12.Эксплутационные показатели скважин – выход горной массы с 1 м скважин:

первого ряда

второго и следующих

n – число рядов скважин

13.Определим объем бурильных работ за год:

Где - производительность добычного экскаватора (смотреть стр. 16)

18.Необходимое количество буровых станков в карьере:

станка

где - сменная производимость станка = 63 м/смена, т.к. по данным наиболее подходят показатели Михайловского ГОК

Табл. 7. Показатели бурового станка.

- число смен бурения станком за год =390

19. Списочное количество буровых станков:

станка

где - резерв =1,2

Выбор добычного экскаватора.

Выбор типа экскаватора

Выбираем ЭКГ-5у для облегчения ремонтной базы экскаваторов, т.к. такой экскаватор уже используется на вскрышных работах, но без установки ковша с большим объемом – 8м³.

Показатели	ЭКГ-5у
Ёмкость ковша	5, 8
Max рад. черпанья на уровне стояния, м	14,5
Max высота черпанья ,м	22,6
Время цикла, с	26

Ширина экскаваторной заходки:

Сменная эксплуатационная производительность экскаватора:

м³/смен.

где : Е – ёмкость ковша (табл.)

– длительность смены (8 ч.)

- коэффициент наполнения ковша(0,7-1,1) (=0,9)

- коэффициент использования времени экскаватора (0,7)

- фактическое время цикла экскаватора (с.)

- коэффициент разрыхления (1,5).

Годовая производительность экскаватора:

м³/год

Где - число смен

Определение скорости продвигания верхнего вскрышного забоя:

Где V_д – скорость продвигания добычного забоя.

Проверка скоростей продвигания забоев.

Транспорт.

Транспорт полезного ископаемого.

Определение типа автосамосвала.

Определение объема кузова:

Определение массы перевозимого груза за один рейс:

_{Где Va –объем
породы в кузове}

- плотность руды.

k_н- коэффициент наполнения ковша.

K_р – коэффициент разрыхления руды.

По данным параметрам подходит автосамосвал Юнит-Риг м120 с грузоподъемностью 108 тонн и объемом кузова 42 м³.

Показатели	Юнит- Риг М120
Ёмкость кузова, м³	42
Грузоподъемность, тонн	108
Ширина односторонней транспортной полосы, м	8

Определение времени рейса автосамосвала.

Где - время рейса автосамосвала, мин.

-время погрузки автосамосвала, мин.

- время груженого хода, мин.

- время разгрузки,( 0,75 мин).

- время порожнего хода, мин.

- время задержек, мин.

где - время цикла экскаватора

Где L – расстояние транспортирования руды (км)

- скорость груженого автосамосвала (20 км/ч) .

- скорость порожнего автосамосвала (30 км/ч)

=3 мин.

Где - время маневров (1 мин)

-время ожидания (2 мин)

Определение числа самосвалов в смену

_{Где
T – время смены (ч)}

_{tp
– время рейса.}

Определение сменной эксплуатационной производительности автосамосвала.

_{Где
Qсм - сменная производительность
автосамосвала (}_тонн_).

Необходимое число экскаваторов для добычных работ.

Где - инвентарное число автосамосвалов.

- коэффициент технической готовности (0.8)

Табл. 8. Ширина проезжей части в зависимости от грузоподъемности.

Для данного автосамосвала ширина дороги при двустороннем движении будет 19м, т.к используется тупиковая транспортная схема.

Определение провозной и пропускной способности автодороги.

Пропускная способность

Где v – средняя скорость движения (25км/ч),

n – число полос движения,

K_н – коэффициент неравномерности движения,

S – интервал видимости между движущимися а.с. м

_Где _tr_{– время реакции водителя
и приведения тормозов
в действие}

- коэффициент сцепления

- коэффициент инерции вращающихся масс

- удельное основное сопротивление движению

i – уклон трассы

L – длина автосамосвала

g – ускорение свободного падения.

_{провозная
способность}

Транспортирование вскрышных пород во внешние отвалы.

Выбор типа автосамосвала.

Определение объема кузова:

Определение массы перевозимого груза за один рейс:

_{Где Va –объем
породы в кузове}

- плотность руды.

k_н- коэффициент наполнения ковша.

K_р – коэффициент разрыхления породы.

По данным параметрам подходит автосамосвал БелАЗ-7548 с грузоподъемностью 42 тонн и объемом кузова 26 м³.

Показатели	БелАЗ-7548
Ёмкость кузова, м³	26
Грузоподъемность, тонн	42
Ширина двусторонней транспортной полосы, м	14

Определение времени рейса автосамосвала.

Где - время рейса автосамосвала, мин.

-время погрузки автосамосвала, мин.

- время груженого хода, мин.

- время разгрузки,( 0,75 мин).

- время порожнего хода, мин.

- время задержек, мин.

где - время цикла экскаватора

Где L – расстояние транспортирования руды (1.075 км)

- скорость груженого автосамосвала (20 км/ч) .

- примерное расстояние перемещения по отвалу, где i – уклон (0.1), - высота отвала(30м).

- скорость порожнего автосамосвала (30 км/ч)

=3 мин.

Где - время маневров (1 мин)

-время ожидания (2 мин)

Определение числа самосвалов в смену

_Где _T_{– время смены (ч)}

_tp_{– время
рейса.}

Определение сменной эксплуатационной производительности автосамосвала.

_Где _Qсм_{- сменная производительность
автосамосвала (}_тонн_).

Необходимое число экскаваторов для вскрышных работ.

Где - инвентарное число автосамосвалов.

- коэффициент технической готовности (0.8)

Отвалообразование.

Внутреннее отвалообразование.

Рис. 1. Чертеж отвала, где 21 – ширина заходки, 35 – угол откоса отвала, 14.8 – высота отвала.

Чертеж в программе AutoCad Civil позволил найти размеры без выполнения геометрических расчетов. В данном случае от заштрихованного треугольника зависит оборудование для выполаживания.

Его площадь равна ,

где - площадь треугольника АВС,

где - производительность выполаживающего оборудования,

Беру бульдозер ДЗ-110 (я выбрал бульдозер, т.к. он имеет повышенную проходимость, по сравнению с погрузчиком, что облегчит его работу с рыхлыми г.п.).

, тогда число смен для бульдозера в год будет равно:

где - производительность бульдозера (=520 , т.к. бульдозер работает с рыхлыми г.п.),

Внешнее отвалообразование.

Во внешнем отвалообразовании участвуют экскаватор ЭКГ, автосамосвалы и бульдозер. Половина пустых пород верхнего подуступа будет складироваться на одном борту, другая – на другом.

Для подсчета параметров отвала нужно учесть весь объем пород с верхнего подуступа а так же скорость продвигания фронта работ.

Определение скорости продвигания фронта работ.

.м³/год,

где - скорость продвигания фронта работ и отвала.

T – время разработки верхнего вскрышного уступа. (V/Q=14,8 лет)

a,b,0.5H – геометрические размеры верхнего вскрышного уступа.

Определение параметров отвала в поперечном сечении.

Так как борта два то и общее количество Г.М. делится на два.

На равнинной местности можно делать отвал высотой 30 м.

Следовательно, средняя ширина отвальной трапеции будет равна

Рис.2. Поперечное сечение отвала.

С помощью AutoCad Civil найдены графически параметры отвала при известной площади, высоте и угле откоса отвала.

Среднее число автосамосвалов, разгружающихся на отвале в течении 1 ч.

Где - производительность карьера по вскрыше, м³

- коэффициент не равномерности работ по вскрыше

- полезный объем породы, перевозимой за один рейс, м³.

Число автосамосвалов, разгружающихся на отвале в час.

Где - продолжительность разгрузки и маневрирования одного автосамосвала, мин.

Длина фронта разрузки равна верхней ширине трапеции

Число участков на отвале.

Один участок, так как отвал развивается только в одном направлении.

Необходимое число отвальных бульдозеров.

Где - производительность бульдозера 520м³/смена (бульдозер ДЗ-110)

Инвентарное число бульдозеров.

_Где _{a
–}_{коэффициент,
учитывающий ремонтный
и резервный парк бульдозеров(1.4).}

Время существования карьера.

Где V_пи – объем руды в карьере, м³

Q_д - производительность карьера по П.И.

Список оборудования применяемого в разработке.

Табл. 9. Список оборудования.

Оборудование	Количество единиц, одновременно находящихся в работе	Необходимая производительность единицы оборудования
ЭШ 11/70	1	3427
СБШ-250МН	2	62
ЭКГ-5у 5м³ 8м³	1	1671
ЭКГ-5у 5м³ 8м³	1	2304
Юнит-Риг М120	4	1909.5
БелАЗ-7548	3	1364.7
ДЗ-110	4	520

Заключение.

В данном курсовом проекте были произведены расчеты по системе разработки без углубки карьера с отработкой уступов продольными заходками, односторонним параллельным направлением перемещения фронта работ, с внешним и внутренним отвалообразованием, горизонтальными уступами и сухим состоянием забоя.

Параметры и показатели системы разработки.

Табл.10. показатели системы разработки.

уступ	Скорость продвигания забоя, м/мес	Скорость продвигания фронта, м/год
Верхний вскрышной	666	78
Нижний вскрышной	663	77
Добычной	648	76
Внешнего отвала	666	78
Внутреннего отвала	663	77

Табл.11. параметры системы разработки.

параметр	значение	параметр	значение
Высота вскрышных подуступов.	8м	Длина фронта работ	2150м
Высота добычного уступа	11м	Ширина экскаваторных заходок	21м
Высота внутреннего отвала	14.7м	Параметры внешнего отвала	1150х342х30 мхмхм

Таблиц: 11. Рисунков: 2. Чертеж: 1.

Список литературы.

Справочник. Открытые горные работы/ К.Н.Трубецкой, М.Г.Потапов, К.Е.Виницкий, Н.Н.Мельников и др. – М., Горное бюро, 1994. 590 с.
Технология и комплексная механизация открытых горных работ: Методические указания по курсовому проектированию/ Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). Сост.: Д.Н. Лигоцкий, С.И. Фомин СПб, 2009. 21 с.
Технология и коплексная механизация добычи нерудного сырья для производства строительных материалов/ О.В. Шпанский , Ю.Д. Буянов. М.: Недра, 1996