Режим роботи підприємства. . 4

ЗМІСТ.. 1

ВСТУП.. 2

Вихідні дані 4

РЕЖИМ РОБОТИ ПІДПРИЄМСТВА.. 4

ОСНОВНІ ПАРАМЕТРИ РОЗРОБКИ.. 9

Розрахунок БВР для розкривних порід. 12

Розрахунок параметрів елементів системи розробки. 14

Характеристика системи розробки. 15

Вибір екскаваторів для проведення розкривних порід. 16

ГЕОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА СИРОВИНИ.. 17

Основні параметри розкриття.. 20

Проведення капітальної траншеї: 20

Розкриття родовища та об’єми гірничо-капітальних робіт. 22

Видобувні роботи.. 23

Комбінований спосіб вибухового відділення монолітів. 24

Відділення монолітів від масиву невибуховими руйнуючими засобами (НРЗ) 25

Бурова техніка. 26

Розділення монолітів на блоки.. 28

ВАНТАЖНІ РОБОТИ.. 30

Транспортування товарних блоків.. 32

КАР'ЄРНИЙ ВОДОВІДЛИВ.. 35

РЕКУЛЬТИВАЦІЯ ПОШКОДЖЕНИХ ЗЕМЕЛЬ.. 36

ОСНОВНІ ВИМОГИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ВИДОБУВАННІ БЛОКІВ.. 39

ЛІТЕРАТУРА.. 42

ВСТУП

 

Природний камінь здавна використовується як довговічний, надійний і гарний будівельний матеріал. Особливе місце тут посідає природне облицювальне каміння, величезне розмаїття якого дає змогу архітекторам створювати оригінальні фасади будівель і яскраві та виразні інтер’єри внутрішніх приміщень, унікальні архітектурні пам’ятки й спо­руди. Практично всі видатні споруди минулих віків і теперішнього часу створені із застосуванням облицювальних виробів з природного каменю.

Сучасні досягнення науки і техніки дають змогу підвищити продуктивність видобутку й обробки каменю, знизити вартість видобувної сировини та продукції, що випускається, значною мірою інтенсифікувати каменедобувне та каменеобробне виробництво.

Однією з проблем, що постають під час видобування блоків природного облицювального каменю, є потреба знижувати втрати та збільшувати вихід блокової продукції на всіх стадіях видобувних робіт від розкриття родовища до розвантаження блоків у споживача.

Актуальними тепер є й завдання поліпшувати використання устаткування, оптимізуючи режими його роботи, знижувати трудовитрати під час видобування блоків і виготовлення облицювальних виробів, а також підвищувати якість як сировини, що видобувається, так і відповідної продукції.

Вимоги, які ставляться до облицювального каменю щодо одержання блоків заданих розмірів і форми, збереження фізико-механічних і декоративних властивостей, зумовлюють особливості і специфічні цілі розкривних, гірничо-підготовчих та видобувних робіт. Розкриття родовищ, виймання та переміщення порід мають проводитися так, щоб забезпечувалося повне збереження монолітності й декора­тивних властивостей каменю, як видобутого, так і того, що залишився в розроблюваному масиві.

Роботи в кар’єрах з видобування блоків природного облицювального

 

каменю за виробничими процесами та механізацією істотно відрізняються від робіт на кар’єрах, пов’язаних з іншими корисними копалинами, що зумовлює зовсім інший порядок і послідовність виконання гірничих робіт у межах кар’єрного поля. Вимоги, що ставляться до блоків, умови залягання родовищ і фізико-механічні властивості порід визначають також раціональні варіанти розкриття й системи розробки, способи підготовки порід до виймання, комплекти устаткування розкривного та видобувного комплексу, засоби виймання, вантаження, транспортування й переробки облицювального каменю.

Характерною особливістю освоєння родовищ природного облицювального каменю є будівництво на етапі попередньої розвідки дослідного кар’єру, використовуваного для видобування початкового об’єму корис­ної копалини, необхідного для оцінювання виходу блоків, фізико-меха­нічних і декоративних властивостей каменю. Після встановлення пробним видобуванням відповідності облицювального каменю певним якісним і кількісним показникам та затвердження запасів розпочинають проектувати.

 

 

1. Вихідні дані

1. Тип корисної копалини Граніт маломіцний

2. Продуктивність кар’єру по товарним блокам, м³/рік 4000

3. Параметри природних тріщин:

Поздовжні:

Азимут простягання, град 10

Середня відстань між тр. м 10 м

Поперечні:

Азимут простягання, град 121

Середня відстань між тр. м 13 м

Середня відстань між постільними тріщинами 4,0

4. Розміри кар’єрного поля:

Довжина, м 500

Ширина, м 400

Форма покладу округла

5. Коефіцієнт міцності по Протодьяконову 8

6. Потужність корисної копалини 30

7. Потужність розкривних порід, м:

Сипка: 2

Скельна: 7

8. Водопритік, м³/год 14

9. Розміщення покладу похиле

 

РЕЖИМ РОБОТИ ПІДПРИЄМСТВА

Режим роботи кар'єрів по видобуванню блоків можна приймати цілорічний за п'ятиденним робочим тижнем. Добовий режим роботи кар'єрів може бути одно-, дво-, тризмінним. Однозмінний режим роботи треба приймати для кар'єрів по видобуванню блоків з міцних порід, виходячи з умов виробництва буровибухових та буроклинових робіт в світлі години доби. При комплексній механізації видобутку блоків для великих кар'єрів треба приймати тризмінний режим роботи, для кар'єрів невеликої продуктивності - двозмінний. Тривалість зміни приймається - 8 годин. Мінімальний строк існування добувних підприємств - 25 років.

Приймається режим роботи підприємства:

- тривалість зміни Т_зм =8 годин;

- кількість робочих змін на добу n_зм=2 зміни;

- кількість робочих днів на рік N_дн=240 днів.

ОСНОВНІ ПАРАМЕТРИ РОЗРОБКИ

3.1 Розрахунок БВР для розкривних порід

Щоб не порушити цілісності масиву корисної копалини в якості вибухової речовини для проведення БВР на скельних розкривних породах використовуємо димний порох.

Проектна питома витрата ВР визначається за формулою:

, кг/м³;

-де густина породи,т/м³;

f- коефіцієнт міцності порід (за М.М Протод`яконовим);

діаметр заряду за долотом, м;

середній розмір окремості в масиві, м;

 

потрібний граничний розмір кондиційного куска породи, м;

кг/м³;

Діаметр свердловин для висоти уступу 7 м d_се - 40мм

Для буріння шпурів обираємо станок строчкового буріння ССБ –9

Технічна характеристика

- Діаметр бурової коронки, мм: 40

- Глибина шпурів, м: 9

- Частота ударів, хв^-1: 2600

- Встановлена потужність, кВт: 2,1

- Маса, кг 60

- Технічна швидкість буріння по граніту, м/хв: 0,12

 

Величина лінії опору по підошві визначається за формулою:

 

м;

де – коефіцієнт зближення свердловин;

Довжина забойки:

, м;

 

де =0,4¸0,8 – коефіцієнт забойки;

м

Довжина заряду ВР в свердловині:

, м;

м

Визначаються параметри сітки свердловин:

- відстань між свердловинами в ряду:

, м;

- відстань між рядами свердловин:

– при квадратному розташуванні свердловин, м;

– при шаховому розташуванні свердловин, м;

м

Необхідна кількість свердловин в ряду для підривання блоку, що забезпечить місячну роботу виймального устаткування:

;

де – коефіцієнт розрихлення породи,

– кількість рядів свердловин;

– кількість робочих днів на місяць.

Фактичний об’єм гірської маси, що підлягає підриванню:

, м³;

м³

Об’єм підірваної гірської маси в розрихленому стані:

, м^3;

м³

Об’єми буріння:

- змінна продуктивність обраного станка:

м/зм;

– коефіцієнт використання станка в часі;

V_Б – технічна швидкість буріння, м/год.

- вихід підірваної гірської маси з 1 м свердловини:

м³/м;

- кількість станків для виконання необхідних робіт:

шт;

Інвентарний парк бурових верстатів визначається з резервуванням, отже приймаєм кількість станків 2 шт.

Параметри розвалу взірваної породи:

- ширина розвалу гірської маси визначається за формулами:

- при однорядному підриванні

м;

де – коефіцієнт, що характеризує підриваємість гірських порід ( – 2,5¸3; 3,5¸4; 4,5¸5,5 відповідно для легко-, середньо- та важкопідриваємих порід);

– коефіцієнт, що враховує кут нахилу свердловин до горизонту, рівний ;

- при багаторядному короткоуповільненому підриванні

м;

де – коефіцієнт дальності викиду підірваної породи, що залежить від часу сповільнення між рядами зарядів та приймається в інтервалі 0,8-1,0.

- висота розвалу при однорядному підриванні

вертикальних свердловин зарядів

м;

Висота розвалу при багаторядному підриванні на 5-30% перевищує висоту уступу.

м;

м

Основні вимоги та показники правил безпеки при веденні буровибухових робіт:

- радіус небезпечної зони за дією повітряної хвилі на людину визначається за формулою:

м;

де – коефіцієнт, що враховує розташування зарядів відносно вільних поверхонь ( =10-15);

– загальна вага одночасно підірваної ВР, кг

- радіус небезпечної зони за дією повітряної хвилі на споруди

м;

- радіус небезпечної зони за сейсмічною дією на будівлі та споруди:

, м;

де – коефіцієнт, що залежить від властивостей порід під основою будівель та споруд ( =3¸15, менше значення відповідає скельним монолітним породам, більше – піщаним та глинистим).

м

 

3.2 Розрахунок параметрів елементів системи розробки

Висота уступів в кар’єрі приймається при розробці м’яких порід меншою або рівною максимальній висоті черпання прямої механічної лопати ; при розробці скельних порід (при використанні БВР) .

При вийманні породи нижнім черпанням типорозмір екскаватора визначається за умовою: .

В такому випадку повинна дотримуватися умова:

, м;

де – радіус черпання, м;

– ширина основи призми обрушення, м;

Ширина заходки

- механічної лопати при розробці корисної копалини та розкривних порід з розвантаженням в автомобільний транспорт:

,м;

де радіус черпання екскаватора, м;

Мінімальна ширина робочої площадки приймається рівною ширині основи розрізної траншеї:

, м; та , м;

де _м – ширина розвалу взірваної породи, м;

– безпечна відстань від нижньої бровки розвалу породи до транспортної смуги, м;

– шиина транспортної смуги, м;

– ширина площадки для допоміжного обладнання, м;

– ширина призми можливого обрушення, м;

та ;

R_к – радіус обороту крана = 7м

Мінімальна довжина панелі уступу:

R_ч – радіус черпання екскаватора, 8м

а – довжина блоку, 3м

h – висота блоку, 1,5-3,5м

n₂ – кратність довжини, 1-4

n₃ – кратність висоти, 3-5

К_вб – коефіцієнт виходу блоків, 0,33

h_от – висота відвалу бульдозера, 1,55м

К_р – коефіцієнт розпушення, 1,05-2,5(для околу = 1,5)

L_вп – довжина робочого блоку виймання і навантаження

R_к – радіус обороту крану, 8м

L_бр – довжина робочого блоку,

L_р – довжина резервного блоку,

N – кратність, 2-3.

Мінімальна довжина видобувного блоку встановлюється залежно від організації праці в кар'єрі з виділенням для бригад ділянок виконання окремих видів робіт:

D₁ - довжина ділянки підготовки монолітів, м

D₁=10N

N - кількість робітників у бригаді, 7-10

10 - протяжність фронту робіт на одного робітника, м

D₂ - довжина ділянки переміщення монолітів від забою до площадки обробки, м

D₃ - довжина ділянки завантаження блоків і прибирання околу, м

D₄ - довжина резервної ділянки, приймається в розмірі 10-20% від довжини блоку, м.

Навісного обладнання 3,2

Загальна 18,38

 

Годинна продуктивність розпушувача:

м³/год.;

k_и.р. =0,7-0,8 – коефіцієнт використання робочого часу розпушувача;

v_р – робоча швидкість руху розпушувача, для середньорозпушених порід 0,8-1,2;

t_пер. – тривалість переїзду розпушувача на слідуючу борозну, t_пер.=30-50, с;

С - відстань між суміжними ходами розпушувача, 110-160 см.

L = 200-300 – довжина паралельної борозни, м

Змінна продуктивність розпушувача:

(м³/зміну)

Річна продуктивність розпушувача:

(м³/рік)

Для проведення капітальної траншеї по корисній копалині використовуємо алмазну канатну установку “Катрок-860” фірми «Бенетті».

Бурова техніка

Технічна характеристика бурової установки “ Коммандо 110 “

“ Коммандо 110 " застовується з інтегральними штангами діаметром 19 мм або 22 мм. Типовими областями застосування “ Коммандо 110 “ є: буріння під фундаменти, виїмка грунту при прохідному будівництві, проходка, лінійне буріння в розмірних відкритих виробках і інші спеціальні області застосування бурового обладнання.

Умови експлуатації:

Температура навколишнього середовища: від –25 ⁰С до +40 ⁰С;

Робоча висота: max 1500 м.

Транспортні розміри

Робоча вага................................... 2450 кг (без додаткових пристроїв)

 

Ширина без гусениці.................... 1,8 м

Висота............................................ 2,2 м

Загальна довжина.......................... 4,5 м

Умови і способи використання бурової установки, коли вона не повинна застосовуватись:

- Оператори недосить навчені;

- В робочій зоні находяться сторонні особи;

- Буріння в зарядженому полі;

- Небезпека обвалу під буровою установкою робочої площадки уступу, тощо…

 

 

Глибина шпурів, м

робочих рівна висоті розколювання (1,5 м)

послаблюючих 1/3 висоти (0,5 м)

Діаметр шпурів, мм 45 мм

Відстань між шпурами, м 0,3 м

Розміри клинів та закладних щічок:

довжина 200 мм

діаметр 35 мм

Розміри щічок, мм

довжина 170 мм

діаметр 40 мм

Величину послаблення площини розколювання шпурами:

де Z – сумарна довжина шпурів, пробурена в площині розколювання, м;

d – діаметр шпура, м;

S – площина відколювання, м².

Кількість гідроклинів для відколу по ширині:

де l, H – відповідно довжина та висота відколу, м.;

S_відк – площа відколу на один закладний гідро клин, м² ;

де К_т – коефіцієнт що характеризує текстуру породи та направлення розколу, К_т =1,55

- межа міцності при розтягуванні (ס_р=2…21МПа)

Кількість гідроклинів для відколу по довжині:

де l, H – відповідно довжина та висота відколу, м.;

S_відк – площа відколу на один закладний гідро клин, м².

 

 

9. ВАНТАЖНІ РОБОТИ

 

Для завантаження блоків у автосамоскиди використовуємо вантажозахватні установки. Вони підрозділяються на універсальні й спеціалізовані. Для завантаження (і вивантаження) блоків каменю найчастіше застосовують універсальні стропи, що представляють собою гнучкий несучий елемент зі сталевого дротового каната. Ми використовуємо петлеві стропи з довжиною замкнутої петлі до 30 м й одногілкові стропи, виготовлені з канатів діаметром 30 мм. Кінці каната в петлеві й стропі з'єднуємо за батогом на довжину, рівним 40 діаметрам каната. На кінцях одногілісового стропа аналогічним способом робимо петлі.

При використанні петлевого стропа строгі у ванн я блоку робимо в обхват через нижню грань. Стропування блоку одногілковим стропом виконуємо в обхват через нижню грань із кріпленням стропа на удав. З метою збільшення терміну служби такого стропа варто використати ковзні гаки, що защіпаються, які представляють собою вільно надягнуту на галузь стропа сталеву втулку із чалочним гаком на бічній поверхні. Для підвищення міцності й гнучкості стропів у місцях забатога кінців виготовляються спеціальні замкнуті плетені й двох плетені петлеві стропи.

Переваги канатних строп заключаються в можливості завантаження- блоків різних габаритів і маси. їх недоліком є необхідність виконання допоміжних робіт при заведенні строп під нижню грань блоку, розташованого на підошві уступу.

Для вантажних робіт використовуємо пневмоколісний кран КС - 6362ХЛ.

Тривалість циклу роботи крану:

- відповідно, тривалість зацепки блоку, підйому вантажу, робочого

 

повороту крану, опускання вантажу, розвантаження, холостого повороту крану.

Продуктивність крану:

де G –вантажопідйомність крану, т;

T_С – тривалість зміни, год;

K_i –коефіцієнт використання крану в часі;

К_гр –нормативний коефіцієнт вантажопідйомності.

 

Технічна характеристика
Довжина стріли, м
Виліт стріли, м	5,5.. 17
Вантажопідйомність, т	4,5.. 26
Максимальна висота підйому, м	12... 19,5
Швидкість підйому вантажу, м/хв	3,5
Швидкість пересування крану, м/хв
Тривалість повороту крана на 30°, хв	0,45
Тривалість повороту крана на 130°, хв	0,68

 

 

10. Транспортування товарних блоків

 

Автомобільний транспорт широко застосовується при переміщенні різноманітних кар’єрних вантажів як основний, так і в сполученні з залізничним, конвеєрним, скіповим та іншими видами транспорту. Особливо ефективне його застосування в період будівництва кар’єру, при інтенсивній розробці родовищ з великою швидкістю просування вибоїв і високому темпі заглиблення гірських робіт.

При великих підйомах дорiг (до 100... 120 ‰) у кар’єрах із вантажообігом 10...20 млн. т у рік і більш, при відстанях перевезень до 4...6 км доцільно застосовувати дизель-електричні автосамоскиди вантажопідйомністю 60...65 т. Ефективність роботи автотранспорту в значній мірі визначається станом і якістю доріг, вантажопідйомністю автосамоскидів й ін. Відповідно до умов експлуатації дороги в кар’єрі діляться на стаціонарні і тимчасові. Стаціонарні дороги споруджують в капітальних траншеях, на поверхні та на сполучних транспортних бермах на тривалий термін; вони мають тверде дорожнє покриття. Тимчасові дороги (на уступах і відвалах) періодично переміщуються слідом за переміщенням фронту робіт і не мають дорожнього покриття. Ширина проїзної частини дороги залежить від габаритів рухомого складу, швидкості прямування і кількості смуг прямування. Ширина проїзної частини двосмугових доріг для автосамоскидів вантажопідйомністю 27...40 і 75... 120 т складає відповідно 9,5...11 і 14...15 метрів.

Середня швидкість руху навантажених автосамоскидів по дорогах у кар’єрах і на відвалах складає 11...17 км/год, а по магістральних щебеневих і бетонних дорогах – до 40...45км/год. Широке застосування на кар’єрах одержали автосамоскиди типу БелАЗ вантажопідйомністю 27...75 тонн.

Кар’єрний Водовідлив

 

Орієнтовний річний приток води до кар’єру:

К_і – коефіцієнт інфільтрації, 0,2

h – кількість атмосферних опадів за рік, м, 600мм

S –площина кар’єру,м²

Розрахуємо необхідну подачу насосу:

де, Q_в – максимальний годинний притік води, м³/год.;

t – час роботи насосу за одне відкачування, год.;

n – кількість відкачок за добу.

За вихідними даними та розрахунковою подачею обираємо насос типу 3К – 86 з такими технічними характеристиками:

Продуктивність, м³/год 45

Напір, м 55

Висота всмоктування, м 6

Потужність двигуна, кВт 20

Місткість водозбірника:

де, Q_в - максимальний годинний притік води, м³/год.;

n - кількість відкачок за добу.

12. РЕКУЛЬТИВАЦІЯ ПОШКОДЖЕНИХ ЗЕМЕЛЬ

За наближеними підрахунками загальна площа земель, порушених в країні при здобичі твердої мінеральної сировини, перевищує 2 млн га. Приблизно половину цієї площі складають землі, порушені при торфорозробках. При видобутку вугілля і сланців порушено близько 190 тис. га, руд чорних і кольорових металів - більше 350 тис. га, будівельних гірських порід і гірсько-хімічної сировини - більше 290 тис. га. При здобичі 1 млн т вугілля порушується від 3 до 43 га земель, залізняку - від 14 до 500 га, марганцевої руди - від 76 до 600 га, вапняку - від 60 до 120 га, фосфоритів - від 22 до 77 га. Основна частка порушуваних земель (до 90%) доводиться на гірські вироблення, зовнішні порідні відвали. Як правило, при розробці горизонтальних і пологих родовищ з внутрішнім відвалоутворенням основну частку порушуваної площі (55-70%) складають землі, займані гірськими виробленнями, а при розробці крутих і похилих родовищ - землі, зайняті зовнішніми відвалами. Порушувані землі, зайняті іншими об'єктами (транспортні і енергетичні комунікації, базисний склад ВВ і ін.), звичайно не перевищують 10-15% загальної площі порушуваних земель.

Основну частку порушуваних земель при відкритому видобутку корисних копалин складають землі, займані зовнішніми порідними відвалами, хвосто- і шламосховищами і гірськими виробленнями. В перспективі відбудеться подальша концентрація гірського виробництва, зросте глибина кар'єрів. Значно збільшиться об'єм зовнішніх відвалів, хвосто- і шламосховища. На вітчизняних кар'єрах в основному застосовується технологія розробки з вивезенням вскриші на зовнішні відвали, що пояснюється умовами залягання родовищ, що розробляються. В найближчій перспективі в розробку залучатимуться родовища із зменшеним змістом корисних компонентів. Коефіцієнт вскриші ростиме, збільшуватимуться і об'єми порожніх порід і площі під відвали, хвосто- і шламосховища. Відкриті гірські роботи в значній мірі робитимуть негативний вплив на природне середовище, зажадають значні земельні відведення. У зв'язку з цим виникає необхідність дослідження і упровадження технологічних і організаційних рішень, сприяючих зниженню негативного впливу відкритих розробок на використовування земельних ресурсів.

Відповідно до "Основ земельного законодавства" підприємства, які розробляють родовища корисних копалин відкритим способом, зобов'язані за свій рахунок приводити порушені землі в стан, придатний для використовування в сільському, лісовому або рибному господарстві. Приведення земельних ділянок в придатний стан повинне здійснюватися в ході гірських робіт, а при неможливості цього –не пізніше, ніж протягом року після завершення робіт. Чим швидше і якісно відновлені землі, вилучені з сільського або лісового господарства, тим менший збиток понесе держава від їх відчуження під гірські розробки.

До плану рекультиваційних робіт входить виймання і складування родючого шару ґрунту з розміщення його в тимчасовому відвалі з метою подальшого використання.

Для транспортування родючого шару обираємо скрепер Д-374.

Технічна характеристика

- Базова машина Т-100ГП

- Ємність ковша 6-8м³

- Потужність приводу 100к.с.

- Спосіб розвантаження примусовий

- Глибина різання 320мм

- Ширина захвату ковша 2672мм

- Максимальна швидкість руху 10,15км/ч

 

- Габарити:

довжина 8400 мм

висота 3090 мм

ширина 3025 мм

- Маса скреперу 6600 кг

Об’єм родючого шару ґрунту, що підлягає скреперуванню:

де - середня потужність родючого шару грунту.

Приймається скрепер та режим роботи скреперування.

Річний об’єм рекультиваційних робіт:

де - тривалість робіт по зняттю грунту.

Змінний об’єм рекультиваційних робіт:

Змінна експлуатаційна продуктивність колісного скрепера:

де місткість ковша скрепера,

коефіцієнт скреперування, 1.

коефіцієнт використання скрепера у часі.

- тривалість робочого циклу скрепера.

тривалість наповнення ковша.

відповідно тривалість руху скрепера з вантажем та без нього, хв.

тривалість розвантаження.

тривалість допоміжних операцій (поворот та перемикання передач), хв.

відстань транспортування скрепера з вантажем =максимальному лінійному параметру довжини кар’єра +500м.

швидкість руху скрепера з вантажем.

відстань руху скрепера без вантажу, м

швидкість руху скрепера.

 

 

ЗМІСТ.. 1

ВСТУП.. 2

Вихідні дані 4

РЕЖИМ РОБОТИ ПІДПРИЄМСТВА.. 4