Расчет производительности бурового станка

Введение

 

Курсовая работа по курсу “ Способы вскрытия и строительство карьеров ” – самостоятельная работа студента, основной целью которой является использование полученных знаний для решения конкретной технологической задачи, связанной с выбором и обоснованием технологии, механизации и организации проведения траншей, параметров буровых и взрывных работ на вскрышном комплексе в период строительства карьеров.

Решение должно базироваться на применении современной техники и технологии с учетом передового опыта.

В процессе выполнения курсовой работы должна широко использоваться учебная, справочная, научная и производственная литература.

Задание на курсовую работу выдается руководителем индивидуально для конкретных горно-геологических условий.

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Выбор способа вскрытия является важной частью проектирования открытых разработок и зависит от многих факторов, главными из которых являются рельеф местности, горно-геологические условия залегания месторождения, принятая в дальнейшем система разработки, вид горного и транспортного оборудования, срок службы разреза и его производственная мощность.

 

 

Расчет параметров карьера

Вскрытием называется горно-строительные работы по созданию на карьере комплекса капитальных и временных траншей и съездов, а также других горных выработок и сооружений, обеспечивающих грузотранспортную связь между рабочими горизонтами и приемными пунктами на поверхности.

Горизонтальная мощность залежи определяется по формуле

 

m_г= м (1.1)

где m – мощность наносов, м,m = 20 м;

γ –угол наклона пласта град., γ = 6⁰.

Периметр дна карьера определяется по формуле

 

м (1.2)

 

где L_д – длина поля по простиранию, м, L_д = 2000 м.

Площадь карьера по дну определяется по формуле

 

м² (1.3)

 

где В_д – длина поля по простиранию, м, В_д = 40м.

Глубину карьера определяем по формуле профессора Боголюбова Б.П.:

 

(1.4)

 

м³

 

где β_н-угол откоса нерабочего борта карьера, град

к_гр – граничный коэффициент вскрыши м³/м³;

Геологические запасы полезного ископаемого определяется по формуле

 

м³(1.5)

 

Общий объем пустых пород и полезного ископаемого в разрезе (объем горной массы) зависит от его размеров.

Объем карьера при равнинном рельефе поверхности определяется по формуле

 

 

м³, (1.6)

 

где S – площадь разреза по дну, м²;

Н – глубина карьера, м;

Р – периметр дна разреза, м;

В_ср – средневзвешенный угол откоса разреза, градус.

Объем вскрыши определяется по формуле

 

м³. (1.7)

 

Промышленные запасы полезного ископаемого вычисляется по формуле

 

т (1.8)

 

где γ_п.и – объемный вес каменного угля, т/м³,γ_п.и = 1,2 т/м³;

0,97 – коэффициент извлечения угля из недр.

Средний коэффициент вскрыши – это отношение всего объема вскрыши в контуре ко всему объему полезного ископаемого в тех же контурах.

Средний коэффициент вскрыши определяется по формуле

 

м³/т, (1.9)

 

где V_в – объем вскрыши пород, м;

З_п – промышленные запасы полезного ископаемого, т.

Годовой объём добычи полезного ископаемого определяется по формуле

 

т/год (1.10)

 

Годовой объём вскрыши определяется по формуле:

 

т/год (1.11)

 

2 Способ механизации и параметры буровзрывных работ
вскрышного комплекса при строительстве карьера

Расчет производительности бурового станка

Техническая скорость бурения

Техническая скорость бурения определяется с учетом способа бурения, технических параметров бурового станка и показателя буримости породы.

Техническую скорость шарошечного бурения можно определять по формуле

 

(2.1)

 

где P_о - усилие подачи, Кн; принимается 80…90% от максимальной из технической характеристики станка;

n - частота вращения става, с^-1; принимается 60…70% от максимальной из технической характеристики станка;

d - диаметр скважины, м;

П_Б - показатель трудности бурения.

Расчет параметров взрывных работ

Выбор типа ВВ

Так как категория породы по трудности взрывания – 6, скважина имеет обводненную часть с непроточной водой принимаю тип ВВ - гранулотол.

Проектный удельный расход ВВ

Параметры сетки скважин

Для короткозамедленного взрывания предельная величина сопротивления по подошве (С.П.П.), равная горизонтальному расстоянию от нижней бровки уступа до оси скважины, Wпр определяется по формуле

Wпр = Wод (1.6 - 0.5 m)= 9,5·(1,6-0,5·1)=10,4 м (2.11)

 

где Wод - величина Л.С.П.П. для одиночного заряда.

По условию качественной проработки подошвы уступа и предотвращения образования порогов величина Wод определяется по формуле

 

(2.12)

 

где K_Т - коэффициент трещиноватости;

D - плотность заряжания, кг/дм³;

g - объемный вес породы, т/м³;

dс - диаметр скважины, м;

Kвв - коэффициент пересчета расхода ВВ.

По Правилам безопасности запрещается производить работы в пределах призмы возможного обрушения, т.е. на расстоянии от верхней бровки уступа, меньшем установленного ПБ (3 метра). Следовательно, величина Wпр должна удовлетворять неравенству

Wпр ³ Hу (ctg aу - ctg bс) + 3 =18·(ctg 78⁰ – ctg90⁰)+3=6,8 м (2.13)

 

10,4 ³ 6,8 м

 

где aу - угол откоса уступа, град.,aу=78⁰;

bс - угол наклона скважины к горизонту, град.,bс=90⁰.

Основными параметрами сетки скважин являются:

a - расстояние между скважинами в ряду, м;

b - расстояние между рядами скважин, м.

Величина a определяется по формуле

 

a = m Wпр =1·10,4=10,4 м (2.14)

 

Значение b определяется в зависимости от вида сетки расположения взрывных скважин.

При шахматной сетке b = 0,85а =8,8 м

Объем породы, взрываемой одной скважиной определяется:

для скважин первого ряда

V₁ = W_пр· a ·H_у= 10,4·10,4·18=1947 м³; (2.15)

 

для скважин последующих рядов

V_n = a· b· H_у= 10,4·8,8·18=1647 м³ (2.16)

 

где Hу - высота взрываемого уступа, м.

Размеры опасных зон

 

Важным вопросом при проектировании взрывов является правильное установление размеров опасных зон по разлету кусков, по воздействию воздушной ударной волны и сейсмическому воздействию взрыва.

Сейсмоопасные зоны

При суммарной массе взрываемых зарядов ВВ Q (кг) радиус сейсмоопасной зоны определяют по эмпирическим формулам

при однократном взрывании

 

(2.33)

 

при многократном взрывании

 

(2.34)

 

 

Вариант 3. Схема вскрытия пологого пласта (залежи) при ограниченных размерах карьерного поля по простиранию.

3.1 Одной групповой центральной внешней стационарной траншеей.

3.2 Одной общей центральной внешней стационарной траншеей.

3.3 Двумя фланговыми внешними стационарными траншеями

3.4 Внутренней стационарной траншеей.

Объем наклонной капитальной групповой траншеи внешнего заложения, имеющей в поперечном сечении ступенчатую форму, можно определить из выражения

 

= (3.3)

 

где Н_П — высота последнего нижнего уступа, м;

п – число горизонтов, которые.вскрывают траншеи;

Н₁, Н₂,…Н_n-1 — высота уступов, м.

Объем капитальной траншеи определяется по формуле

 

м³ (3.4)

 

где Н_Т —глубина траншеи, м;

i_Р —уклон траншеи, %₀

b —ширина дна траншеи, м;

a —угол откоса бортов траншеи, град.,a=65⁰.

Двухступенчатая внешняя траншея с двухсторонним примыканием к борту карьера

 

(3.5)

 

 

Объем разрезной траншеи определяется по формуле

 

(3.6)

 

где L —длина траншеи, м.

Сечение траншеи определяется из выражения

(3.7)

Определение пропускной и провозной способности капитальной траншеи при автомобильном транспорте.

Пропускная способность капитальной траншеи N_п – это возможное число автосамосвалов, которые могут пройти по ней в единицу времени:

 

(3.8)

 

Безопасное расстояние между автосамосвалами складывается из длины тормозного пути и длины автосамосвала и должно быть не менее 50м.

На горизонтальных прямолинейных участках это расстояние определяется по формуле:

 

(3.9)

 

Провозная способность автодороги (т/ч) определяется по формуле:

 

(3.10)

 

Пропускная и провозная способность автодороги должны соответствовать величине.

Список использованной литературы

 

1. Юматов Б.П., Бунин Ж.В. Строительство и реконструкция рудных карьеров. - М.: Недра, 1970.

2. Ржевский В.В. Строительство карьеров. М., Углетехиздат, 1958.

3. Инструкция о порядке составления и утверждения проектов организации строительства и проектов производства работ. СН-47-67. М., Стройиздат.

4. Правила технической эксплуатации для предприятий, разрабатывающих месторождения открытым способом. М., Госгортехиздат, 1963.

5. Указания по составлению проектов организации строительства и проектов производства работ. Изд. ЦНИИОМТП. М., 1967.

6. Указания по строительному проектированию предприятий, зданий и сооружений угольной и горнорудной промышленности. СН 133-60. М., Стройиздат, 1961.

7. Мустафина А.М., Гурьевский Б.А. и др. Скоростное строительство и освоение глубоких карьеров. Алма-ата, изд. Наука, 1977.

8. Справочник по изысканиям, проектированию и строительству карьеров. М.: Недра, 1964.

 

 

Введение

 

Курсовая работа по курсу “ Способы вскрытия и строительство карьеров ” – самостоятельная работа студента, основной целью которой является использование полученных знаний для решения конкретной технологической задачи, связанной с выбором и обоснованием технологии, механизации и организации проведения траншей, параметров буровых и взрывных работ на вскрышном комплексе в период строительства карьеров.

Решение должно базироваться на применении современной техники и технологии с учетом передового опыта.

В процессе выполнения курсовой работы должна широко использоваться учебная, справочная, научная и производственная литература.

Задание на курсовую работу выдается руководителем индивидуально для конкретных горно-геологических условий.

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Выбор способа вскрытия является важной частью проектирования открытых разработок и зависит от многих факторов, главными из которых являются рельеф местности, горно-геологические условия залегания месторождения, принятая в дальнейшем система разработки, вид горного и транспортного оборудования, срок службы разреза и его производственная мощность.

 

 

Расчет параметров карьера

Вскрытием называется горно-строительные работы по созданию на карьере комплекса капитальных и временных траншей и съездов, а также других горных выработок и сооружений, обеспечивающих грузотранспортную связь между рабочими горизонтами и приемными пунктами на поверхности.

Горизонтальная мощность залежи определяется по формуле

 

m_г= м (1.1)

где m – мощность наносов, м,m = 20 м;

γ –угол наклона пласта град., γ = 6⁰.

Периметр дна карьера определяется по формуле

 

м (1.2)

 

где L_д – длина поля по простиранию, м, L_д = 2000 м.

Площадь карьера по дну определяется по формуле

 

м² (1.3)

 

где В_д – длина поля по простиранию, м, В_д = 40м.

Глубину карьера определяем по формуле профессора Боголюбова Б.П.:

 

(1.4)

 

м³

 

где β_н-угол откоса нерабочего борта карьера, град

к_гр – граничный коэффициент вскрыши м³/м³;

Геологические запасы полезного ископаемого определяется по формуле

 

м³(1.5)

 

Общий объем пустых пород и полезного ископаемого в разрезе (объем горной массы) зависит от его размеров.

Объем карьера при равнинном рельефе поверхности определяется по формуле

 

 

м³, (1.6)

 

где S – площадь разреза по дну, м²;

Н – глубина карьера, м;

Р – периметр дна разреза, м;

В_ср – средневзвешенный угол откоса разреза, градус.

Объем вскрыши определяется по формуле

 

м³. (1.7)

 

Промышленные запасы полезного ископаемого вычисляется по формуле

 

т (1.8)

 

где γ_п.и – объемный вес каменного угля, т/м³,γ_п.и = 1,2 т/м³;

0,97 – коэффициент извлечения угля из недр.

Средний коэффициент вскрыши – это отношение всего объема вскрыши в контуре ко всему объему полезного ископаемого в тех же контурах.

Средний коэффициент вскрыши определяется по формуле

 

м³/т, (1.9)

 

где V_в – объем вскрыши пород, м;

З_п – промышленные запасы полезного ископаемого, т.

Годовой объём добычи полезного ископаемого определяется по формуле

 

т/год (1.10)

 

Годовой объём вскрыши определяется по формуле:

 

т/год (1.11)

 

2 Способ механизации и параметры буровзрывных работ
вскрышного комплекса при строительстве карьера

Расчет производительности бурового станка