Обоснование параметров и производительности карьера

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………………………………….3

1. Исходные данные……………………………………………………………………………………..4

2. Обоснование параметров и производительности карьера……………………5

3. Выбор оборудования и режим работы карьера……………………………………..8

4. Вскрытие карьерного поля………………………………………………………………………..9

5. Система разработки………………………………………………………………………………..12

6. Производственные процессы…………………………………………………………………15

6.1. Подготовка пород к выемке…………………………………………………………………15

6.2. Выемочно-погрузочные работы……………………………………………...............23

6.3. Транспортирование горной массы………………………………………….............25

6.4. Отвалообразование………………………………………………………….....................28

Заключение………………………………………………………………………………………………….31

Список литературы……………………………………………………………….........................33

 

 

Введение

Целью данного курсового проекта является расчет параметров и показателей производственных процессов на карьерах. Выбор наиболее подходящего оборудования для каждого производственного процесса. Задачами курсовой работы практическое закрепление материала по изучаемой дисциплине, получение навыков в решение горно-инженерных задач с использованием различного рода справочных материалов, получение навыков в изложении установленных результатах, грамотном обосновании принимаемых решений.

Исходные данные

 

Годовая производительность карьера по руде, млн.т.
Расстояние транспортировки, км.
Горизонтальная мощность рудного тела, м.
Длина рудного тела, м.
Угол падения рудного тела, град.
Мощность наносов, м.
Мощность прослойков пустых пород, м.
Климатический район	Северный
Коэффициент крепости
Плотность горной породы, т/м^3	2,3
Категория пород по трещиноватости	‌II
Взрываемость пород	Легковзрываемые
Обводненность пород	Сухие
Граничный коэффициент вскрыши, м^3/м^3

 

Выбор оборудования и режим работы карьера

С учетом расчетной годовой производительности по горной массе и заданному расстоянию транспортирования, по рекомендациям [1,с.147, таблица 4.4] подбираем емкость ковша экскаватора и соответствующее транспортное оборудование. По емкости ковша подбираем модель экскаватора [1,прил. 1].

Емкость ковша экскаватора составляет 8 – 12 м³, грузоподъемность автосамосвала 80– 120 т.

Экскаватор марки ЭКГ-12,5 завода АО ”УЗТМ”

Вместимость ковша 12,5 м³

Автосамосвал марки БелАЗ-7521

Грузоподъемность 180т, масса снаряженного автомобиля – 145т, объем кузова – 80 м³,колёсная формула 4x2.[1,прил. 2].

Тип бурового станка подбирается в зависимости от принятой модели экскаватора и крепости пород по шкале Протодьяконова. По оптимальному сочетанию типов экскаваторов и буровых станков [1,с.148, таблица 4.6] принимаем буровой станок марки СБШ-320 с диаметром долота 320 мм.

По произведенным расчетам имеем годовую производительность карьера по горной массе 41,4 млн.т/г, поэтому целесообразно применять полную рабочую неделю и три смены в сутки.

Продолжительность рабочей смены составляет 8 часов.

С учетом заданного климатического района режим работы карьера круглогодичный. Руководствуясь положениями института «Гипроруда» число рабочих дней в карьере принимаем в зависимости от климатических условий (Северный район) равную 350 дням в год [1,с.148, таблица 4.7].

 

 

Таблица 3.1. Технические параметры.

Годовая производительность карьера по горной массе,млн.т/г	41,4
Марка экскаватора	ЭКГ – 12,5
Ёмкость ковша экскаватора, м^3	8 - 12
Марка автосамосвала	БелАЗ - 7521
Грузоподъёмность автосамосвала,т	80 - 120
Объём кузова автосамосвала, м^3
Тип бурового станка	СБШ - 320
Диаметр долота,мм.
Климатический район	Северный
Количество смен
Продолжительность рабочей смены,ч.
Число рабочих дней в году

 

Вскрытие карьерного поля

При разработке месторождении открытым способом возникает необходимость транспортной увязки отдельных забоев с внутренними и внешними отвалами, складами полезного ископаемого, приёмными пунктами потребителей. Комплекс работ по обеспечению таких грузотранспортных связей называют вскрытием. Вскрытие месторождений предполагает создание системы горных выработок, по которой направляют грузопотоки полезного ископаемого или пустых пород. Вскрывающими открытыми горными выработками служат траншеи, полутраншеи и котлованы.

 

Рисунок 2 – открытые горные выработки: а – вскрывающая траншея;

б – разрезная траншея; в – разрезная полутраншея.

 

В соответствии с вариантом задания и выбранным горнотранспортным оборудованием опишем способ вскрытия. По классификации проф. Е.Ф. Шешко месторождение вскрывается общими внутренними стационарными траншеями.[1, стр. 83]

 

Длина наклонной траншеи в плане связана с ее глубиной и продольным уклоном[1, стр. 309]:

, (4.1)

 

где: - руководящий (продольный) уклон, %(при ж/д транспорте составит 5%); - глубина заложения траншеи, м. При вскрытии одного горизонта глубина траншеи равна высоте уступа, определяемой по формуле:

(4.2)

 

где: h- высота уступа, м; - максимальная высота черпания принятого экскаватора(15м).

 

Примем h=20м

.

 

Принимаем ширину разрезной траншеи по дну( м) [1, табл.9-11].

 

Вычислим объём капитальной наклонной траншеи[1, стр. 309], м³:

. (4.3)

м³

 

Рассчитаем строительный объём разрезной траншеи[1, стр. 309], м³:

(4.4)

м³.

 

Графическое изображение вскрывающей и разрезной траншеи с указанием её основных параметров и план карьера с нанесённой на него трассой автодорог представим на рисунках:

 

Рисунок 3. План и поперечный разрез карьера с положением нижних бровок уступа

Определим длину трассы, необходимой для вскрытия одного горизонта[1, стр. 310]:

, м (4.5)

где: - длина горизонтальной площадки примыкания (для автомобильного транспорта м).

 

м.

Производственные процессы

Подготовка пород к выемке

Подготовку скальных и полускальных пород к выемке ведут с использованием энергии взрыва как наиболее универсального и эффективного способа.

Используя рекомендации В.В. Ржевского и техническую характеристику бурового станка принимаем угол наклона скважины к горизонту равным 90⁰.

Так как на подготовке пород к выемке используется экскаватор ЭКГ-12,5, то высота уступа составляет 20 метров.

Длина скважины, м:

Длина перебура (м) рассчитывается по формуле:

метра (6.1)

где: h – высота уступа, м.

Глубина скважины, м:

метров (6.2)

Диаметр скважины, мм:

мм. (6.3)

где: К_РС – коэффициент расширения скважин при бурении;

d_Д – диаметр долота, мм.

Находим длину заряда, м

, м (6.8)

где: l_ВВ – длина заряда ВВ, м

l_З – длина забойки, м

l_ПР – длина промежутка, м

м (6.9)

м (6.10)

м (6.11)

 

Определяем длину блока, м

(6.19)

где: n_Р – число взрываемых рядов скважин;

Так как породы по взрываемости легковзрываемые,

то n_Р = 3 [1, с.40, таблица 2.2].

м

Выемочно-погрузочные работы

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………………………………….3

1. Исходные данные……………………………………………………………………………………..4

2. Обоснование параметров и производительности карьера……………………5

3. Выбор оборудования и режим работы карьера……………………………………..8

4. Вскрытие карьерного поля………………………………………………………………………..9

5. Система разработки………………………………………………………………………………..12

6. Производственные процессы…………………………………………………………………15

6.1. Подготовка пород к выемке…………………………………………………………………15

6.2. Выемочно-погрузочные работы……………………………………………...............23

6.3. Транспортирование горной массы………………………………………….............25

6.4. Отвалообразование………………………………………………………….....................28

Заключение………………………………………………………………………………………………….31

Список литературы……………………………………………………………….........................33

 

 

Введение

Целью данного курсового проекта является расчет параметров и показателей производственных процессов на карьерах. Выбор наиболее подходящего оборудования для каждого производственного процесса. Задачами курсовой работы практическое закрепление материала по изучаемой дисциплине, получение навыков в решение горно-инженерных задач с использованием различного рода справочных материалов, получение навыков в изложении установленных результатах, грамотном обосновании принимаемых решений.

Исходные данные

 

Годовая производительность карьера по руде, млн.т.
Расстояние транспортировки, км.
Горизонтальная мощность рудного тела, м.
Длина рудного тела, м.
Угол падения рудного тела, град.
Мощность наносов, м.
Мощность прослойков пустых пород, м.
Климатический район	Северный
Коэффициент крепости
Плотность горной породы, т/м^3	2,3
Категория пород по трещиноватости	‌II
Взрываемость пород	Легковзрываемые
Обводненность пород	Сухие
Граничный коэффициент вскрыши, м^3/м^3

 

Обоснование параметров и производительности карьера

В соответствии с коэффициентом крепости пород по шкале М.М. Протодьяконова (f=16) определяем углы погашения бортов карьера:

Угол погашения со стороны лежачего бока - 40⁰

Угол погашения со стороны висячего бока - 45⁰

[1,с.145, таблица 4.3].

Находим Конечную глубину карьера по формуле В.В.Ржевского:

(2.1)

 

где: Н_К – глубина карьера, м;

К_ГР – граничный коэффициент вскрыши, м³/м³;

m_Г – горизонтальная мощность рудного тела, м;

m_П – мощность прослоев пустых пород, м;

γ_В γ_Л – углы погашения бортов карьера со стороны висячего и лежачего боков, град.

 

Определяем длину и ширину карьера по верхнему контуру:

(2.2)

(2.3)

где: L_В – длина карьера по верхнему контуру, м;

L_Р – длина рудного тела, м;

В_В – ширина карьера по верхнему контуру, м.

Вычисляем запасы полезного ископаемого в контуре карьера:

(2.4)

 

 

где: V_Р – запасы полезного ископаемого в контуре, м³;

h_Н – мощность наносов, м.

Определяем объем горной массы в контуре карьера:

где: V_Г.М. – объем горной массы в контуре карьера, м³;

γ_СР – средний угол откоса бортов карьера, град.

Находим средний коэффициент вскрыши:

, (2.5)

где: К_СР – средний коэффициент вскрыши, м³/м³.

 

– условие выполняется.

 

Вычисляем производительность карьера по вскрыше и горной массе:

. (2.6)

(2.7)

 

где: А_В – годовая производительность карьера по вскрыше, млн. м³;

А_Р – годовая производительность карьера по руде, млн. т.;

А_Г.М. – годовая производительность карьера по горной массе, млн. т.;

γ – плотность полезного ископаемого, т/м³.

Рисунок 1. Поперечный разрез карьера на момент отработки.