Технологические схемы ведения горных работ.


Экскаваторный способ разработки месторождения

 

Пример:

 

 

 

 

 

В курсовой проект пояснительная записка должна быть обрамлена с применением картонной обложки или пластиковым скоросшивателем для делопроизводства.

 

1. Методика выполнения пояснительной записки курсового проекта.

 

Основные вопросы, касающиеся курсового проектирования горных работ, должны быть проработаны в процессе изучения профессионального модуля, при выполнении практических работ.

При выполнении курсового проекта студент должен творчески подходить к излагаемым вопросам, критически анализировать и принимать оптимальные решения

 

6.1. Пояснительная записка курсового проекта.

 

Введение.

 

В этом разделе необходимо показать роль горного дела в решении народнохозяйственных задач страны, значение полезного ископаемого в народном хозяйстве России

Перспективы развития открытого способа развития разработки месторождений полезных ископаемых.

Необходимо четко сформулировать цель курсового проекта

Объем раздела не должен превышать 1 - 2 страницы. Материал для вве­дения можно найти в специальной литературе, а также в периодической печати (газеты журналы).

1. Системы открытой разработки.

 

1.1.Характеристики систем разработки.

 

Характеристики систем разработки по данным конкретного задания курсового проекта (для вскрышных и добычных работ).

1.1.1. Выбор и обоснование системы разработки.

- простая бестранспортная система разработки с экскавацией пород драглай­ном (гидравлическим экскаватором, мех. лопатой), расположенным на кровле вскрышного уступа;

- сложная бестранспортная система разработки с переэкскавацией пород драглай­ном (гидравлическим экскаватором, мех. лопатой)

- транспортная система разработки с экскавацией механической лопа­той (гидравлическим экскаватором) в железнодорожный транспорт;

- транспортная система разработки с экскавацией механической лопа­той (гидравлическим экскаватором) в автомобильный транспорт.

 

Принять схему движения транспорта:

· тупиковая,

· петлевая,

· прямолинейная.

 

Обосновать выбор характеристики систем разработки:

· Порядок отработки вскрышных и добычных блоков при экскавации перевалки вскрыши.

· Эффективность выбранной системы разработки, применяемых в карь­ере.

· Фронт добычных и вскрышных работ. Направление перемещения фронта работ (по простиранию или по падению). Порядок развития горных работ.

· Рабочая зона карьера.

 

Разделить карьер на горизонты:

Количество разрабатываемых уступов зависит от:

· мощности наносов (пласта) полезного ископаемого; если наносы (пласт) маломощные (менее 2,5-3 м), по обрабатываем в один уступ, если наносы (пласт) средний [2,5-3; 25-30 м] и мощный (более 25-30 м) , то отрабатываем в два и более уступа.

· Высота уступа (горизонта) по Единым требованиям безопасности ведения горных работ не должна превышать 30 м.

 

Определить количество вскрышных горизонтов (уступов).

 

Определить количество добычных горизонтов (уступов).

 

Определить общее число уступов (горизонтов):

 

Nобщ = Nв + Nд, шт

где Nв - количество вскрышных уступов, шт.

Nд - количество добычных уступов, шт.

 

2. Горное оборудование.

 

2.1. Выбор моделей экскаватора.

 

Одним из основных критериев выбора экскаватора является высота забоя (уступа).

При условии безопасного ведения работ в связных породах высота забоя (Ну) не должна превышать максимальную высоту черпания ( ) или быть равна:


Ну

 

где : Ну = Нп / nу, м;

 

Нп - мощность пород (пустых или полезных), м.

ny - количество уступов (вскрышных или добычных), м.

 

Определить высоту вскрышного (вскрышных) уступов.

 

Определить высоту добычного (добычных) уступов.

 

2.2. Подбор модели экскаватора.

 

По технической характеристике экскаватора (механическая лопата, гидравлический, драглайн) подобрать к полученным высотам уступов и данным максимальным высотам черпания экскаватора по утверждению:


Ну ≤

 

Пример:

 

Вскрыша – бестранспортная система, следовательно на вскрышных работах драглайн (механическая лопата, гидравлический ). Назвать модель экскаватора;

Добыча – транспортная система (автотранспорт), следовательно - мех.лопата (гидравлический). Назвать выбранную модель.

 

Оформить основные технические параметры экскаватора (вскрышного и добычного) в таблицу.

 

Пример:

 

Таблица 1: Техническая характеристика механической лопаты ЭКГ-4,6

 

Наименование Показатели
Вместимость ковша, м3 4,5 - 5
Радиус черпания на горизонте установки, м 8,7
Максимальный радиус черпания, м
Максимальная высота черпания, м 10,2
Максимальная высота разгрузки, м 6,3
Теоретическая производительность, м3

 

2.3. Производительность одноковшовых экскаваторов.

 

Произвести расчет производительности выбранных моделей

вскрышного и добычного экскаваторов.

 

Определить часовую техническую производительность экскаватора

 

 

где Е – вместимость ковша экскаватора.

Кн – коэффициент наполения ковша экскаватора (0,7-1,2).

Краз – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора (0,5-0,9).

tц – фактическая продолжительность рабочего цикла

(см техническую характеристику экскаватора).

 

Определить часовую эксплуатационную производительность экскаватора

 

Qч=Qтехn, м3

где Кn – коэффициент использование экскаватора во времени (0,65-0,85).

 

Определить сменную производительность экскаватора

 

Qсм=Qчсм, м3/см

где Тсм – продолжительность рабочей смены, 12 ч

 

Определить суточную производительность экскаватора

Qсут=Qсм*nсм, м3/сут.

где nсм – число смен в сутки , (1;2) см.

 

Определяем годовую производительность экскаватора

Qэг=Qсут*N, м3/год.

где N – число рабочих дней в году.(245-365) дн

 

2.3. Выбор карьерного транспорта.

 

2.3.1. Выбор передвижного средства (автосамосвала или вагона).

 

Одним из основных критериев выбора модели карьерного транспорта является вместимость кузова (вагона).

По условию безопасной погрузки и транспортировки породы в один кузов должно входить от двух до пяти вместимости ковша экскаватора.

 

В зависимости от задания (по варианту) подобрать модели транспорта для вскрышных и добычных работ:

 

Пример:

Выбранная модель вскрышного экскаватора: ЭШ 25/100, Еков = 25 м3.

Выбор модели транспортного средства (вагона или автосамосвала):

 

Екуз ~ [2;5] ЕКОВ, м3

Екуз ~ [ 2;5]*25 ~ [50;125], м3

 

По техническим характеристикам вагонов подбираем: Вагон – думпкар ВС – 80

Оформить в виде таблицы техническую характеристику выбранного транспортного средства

 

Пример:

 

Таблица 1: Техническая характеристика вагона - думпкара ВС - 80

 

Наименования Показатели
Объем кузова геометрический, м3
Минимальный радиус поворота пути, м
Ширина, м 3,5
Длина, м
Высота, м 2,85
Масса тары, т
Грузоподъемность, т

 

 

2.3.2. Подбор модели локомотива (для задания – Вид транспорта: железнодорожный).

 

По условиям безопасности транспортировки пород по карьеру в одном составе должно быть (3 ; 5) вагонов.

 

Тсц/10 = (3 ; 5) * (Т + Ф), тс

где: Тсц – сцепной вес , кН;

Т – масса тары, т

Ф – грузоподъемность вагона, т

 

Пример:

 

Для вагона - думпкара ВС – 80

 

Тсц/10 = (3 ; 5) * (40 + 80) = (744; 1240), тс

 

Подбираем приемлемый локомотив по техническим характеристикам: ПЭ 2М.

 

Пример:

 

Таблица 3: Техническая характеристика тягового агрегата ПЭ 2М

 

Наименование Показатели
1. Напряжение, в 3000-5000
2. Осевая формула 3(20 - 20)
3. Колея, мм
4. Сцепной вес, тс
5. Емкость думпкара, м3
6. Грузоподъемность думпкара

 

3. Глубина и технические границы карьера.

 

3.1. Предельная глубину карьера, его длина и ширину по поверхности, средний коэффициент вскрыши.

 

Конечная глубина устанавливается при проектировании карьера. Она при разработке наклонных и крутых залежей определяет возможную производственную мощность карьера, размеры его по поверхности, общий объем извлекаемой горной массы. Для горизонтальных и пологих залежей конечная глубина определена природными условиями и меняется мало в период разработки. Современные карьеры имеют глубину до 400 м и проектируются до 800 м.

 

Предельную глубину карьера определить по формуле, учитывающей объ­емы пород от разноса торцевых бортов.

 

Конечную глубину (м) карьера определяют по формуле:

 

Hк = 0,163 * tgβ * ( √Р2 + 12,56 * Кгр * Sу ) + Нд , м

где β – угол наклона нерабочего борта (угол погашения борта)

с висячей стороны пласта,

принимают от 70 до 80 град.

Кгр - граничный коэффициент вскрыши,

принимают от [5÷10] м33;

Р - протяженность контура (периметр угольного пласта в горизонтальном сечении),

Р = 2 (Lпр + mr),м;

Sy - средняя площадь горизонтального сечения, м2

Sy = Lпр * Lпад , м2

Lпр – длина по простиранию пласта, м

Lпад - длина по падению пласта, м

Нд - дополнительное углубление карьера без разноса бортов по по­роде, м.

Н д =(mг – Вд) / 2ctggр, м.

Bд - минимальная ширина дна карьера, принимают 30-50 м

mг - горизонтальная мощность полезного ископаемого:

Для наклонных и крутых залежей (угол падения пласта более 8-10 градусов)

m - мощность залежи (смотри данные по заданию для курсового проекта);

φ - угол падения залежи (смотри данные по заданию дли курсового проекта);

Для горизонтальных и пологих (угол падения пласта менее или равен 8-10 градусов)

Горизонтальная мощность полезного ископаемого равна наибольшей/наименьшей длине пласта (длине по простиранию или длине по падению. Смотри данные по заданию.) в зависимости от направления движения экскаватора (смотри п.1.1.1 Направление перемещения фронта работ.).

 

3.2. Размеры карьера.

 

Размеры карьера на поверхности по простиранию и вкрест простирания залежиопределяются размерами залежи, дна карьера, глубины и углов откоса его бортов. Она устанавливается графически, реже аналитически. Форма карьера в плане обычно овальная и длина достигает 8 км, ширина - 4-5 км.

Размеры дна карьера устанавливаются оконтуриванием разрабатываемой части залежи на отметке конечной глубины карьера. Минимальные размеры дна карьера определяются условиями безопасной выемки и погрузки пород на нижнем уступе (по ширине не менее 20 м, по длине не менее 50-100 м.).

 

Длина по дну:

 

LД = Lпр – 2 НД ctggр , м.

Где: gр – угол наклона рабочего борта (угол погашения борта)

с висячей стороны пласта, 70-80 град.

 

Длина по поверхности:

 

LП = LД + 2 НК ctggр , м.

Где: Н к - конечная глубина карьера , м

 

Ширина по поверхности:

 

ВП = ВД + 2 НК ctggр , м.

Где: Bд - минимальная ширина дна карьера, принимают 30-50 м

 

3.3. Объем горной массы в контурах карьера.

 

Общий объем горной массы в контурах карьера является важнейшим показателем, определяющим производственную мощность карьера, срок его существования и пр.

 

Объем горной массы в контурах карьера определяем по формуле:

VК = (S д * Hк + 0,5 Н2 к РД ctgβ + π Нк 3 ctg2β) / 3, м3;

где Sд - площадь дна карьера, м2

 

Sд = Bд * Lд , м2;

Где: Рд - периметр дна карьера, м

Pд =2(Вд + LД), м;

 

Запасы полезного ископаемого в контурах карьера - важнейший показатель, определяющий возможный масштаб добычи, срок существования карьера и экономические результаты разработки.

 

Объем угля в контурах карьера приближенно определяем по формуле:

 

Vд = (Sу к – Нд) + (SУ + Sд) HД )/ 2, м3

 

Объем вскрышных пород в контурах карьера:

 

VB = Vгм – Vпи , м3

Средний коэффициент вскрыши:

 

Кср = VB / Vпи, м3/ м3

 

3.4. Производственная мощность и срок службы карьера.

 

Производственную мощность карьера (т/год) определяют исходя из заданного темпа углубки карьера:

 

, т/год

где: m – мощность залежи, м;

hГ – годовой темп углубки карьера, м/год.

Практически темп углубки:

при погрузке в железнодорожный транспорт составляет 10-12 м/год,

при погрузке в автомобильный транспорт – 20-30 м/год.

КИЗ – коэффициент извлечения полезного ископаемого, КИЗ = 0,95-0,97;

LД - длина по дну, м

ρп.и – плотность полезного ископаемого, т/м3

для каменного угля – 1,5 т/м3

для золотоносной руды – 2,7 – 3,2 т/м3

 

Срок службы карьера (лет) равен:

 

, лет

где: ТР, ТЗ – соответственно, время развития и затухания карьера

РЗ= 1-2 года), лет;

ТП – время работы карьера с постоянной

производственной мощностью, лет:

, лет

ρп.и – плотность полезного ископаемого, т/м3

для каменного угля – 1,5 т/м3

для золотоносной руды – 2,7 – 3,2 т/м3

Vпи – объем угля в контурах карьера, м3

 

Для последующих расчетов используют следующие годовые объемы:

 

ü полезного ископаемого

, м3/год

ü вскрышных пород

 

, м3/год

 

где КТMAX – максимальный текущий коэффициент вскрыши равен граничному коэффициенту вскрыши
ТMAX = КГР), м3/т.

 

ü горной массы

 

, м3/год

 

Необходимое количество экскаваторов в работе (рабочий парк) для проведения вскрышных работ :

, шт.

 

Где: VВ - годовой объем вскрышных пород, перерабатываемых

карьером, м3/год.

Qэг – годовая производительность вскрышного экскаватора , м3/год

 

Инвентарный парк экскаваторов для проведения вскрышных работ:

 

, шт.

Где: fЭ - коэффициент резерва экскаваторного парка (fЭ = 1,2-1,4).

 

Необходимое количество экскаваторов в работе (рабочий парк) для проведения добычных работ :

, шт.

 

Где: VГ.Г - годовой объем добычных пород, перерабатываемый карьером, м3/год.

 

Инвентарный парк экскаваторов для проведения добычных работ:

, шт.

где fЭ - коэффициент резерва экскаваторного парка (fЭ = 1,2-1,4).

 

4. Процессы открытых горных работ.

 

4.1. Выемочно-погрузочные работы .

 

Выемочно-погрузочные работы представляют собой процесс отделения породы от целика или предварительно разрыхленного массива и перемещения ее в средства транспорта или отвал. Для механизации этого процесса используют одноковшовые выемочно-погрузочные машины цикличного действия и многоковшовые экскаваторы непрерывного действия.

Производительность экскавационных машин зависит от качества подготовки экскавируемых пород, транспортного оборудования, климатических условий и др. Особое влияние на производительность выемочно-погрузочных машин оказывают параметры экскаваторного забоя и технология работ.

 

Типы экскаваторных забоев:



Дата добавления: 2016-05-31; просмотров: 5421;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.048 сек.