- Целью курсового проектирования являются закрепление, углубление и обобщение теоретических знаний, полученных в результате изучения дисциплины «Основы горного производства», а также приобретение практических навыков в расчетах, связанных с разработкой МПИ открытым способом.
- При выборе технологии, способа каждого процесса (подготовка горных пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение горной массы и отвальные работы) надо проанализировать исходные данные: состояние и свойства горных работ, характеристики их разработки.
- Основная задача курсового проекта состоит в умелом использовании знаний для решения самостоятельных реальных технологических задач, возникающих на производстве. В процессе курсового проектирования имеется возможность расширения своих знаний путем изучения передового опыта горных предприятий и литературных источников.
- Ведущими производственными процессами открытых горных работ являются подготовка горных пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение горной массы, отвалообразование вскрышных пород, складирование добытого полезного ископаемого.
- Правильный выбор технологии, способа процессов открытых горных работ и горно-транспортного оборудования, во многом определяет высокую производительность и эффективность разработки месторождения.
- I. Подготовка горных пород к выемке
Вскрышные породы — рыхлые с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f = 1,5, значит бурение и взрывание производить не надо. Полезное ископаемое же скальное с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f = 7, следовательно, подготовку будем производить буровзрывным способом.
Дополнительные исходные данные:
1) Удельный расход ВВ q = 0,4 кг/м 3 ;
2) Плотность заряжания ? = 1,0 т/м 3 ;
3) Безопасное расстояние от опоры бурового станка до верхней бровки уступа с = 2 м;
4) Угол откоса уступа ? = 70?;
5) Суточная эксплуатационная производительность экскаватора Q эс = 7800 м3 /сутки;
6) Коэффициент сближения скважин m = 0,9;
7) Коэффициент потерь скважин ? = 1,075;
8) Сменная производительность бурового станка Q б = 80 м/смену;
9) Коэффициент резерва буровых станков n сп = 1,2.
1. Выбор способа подготовки горных пород к выемке
Способ подготовки: буровзрывной.
Дипломной работы «ТАМОЖЕННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ В РАМКАХ
... положительного зарубежного опыта таможенного регулирования в деятельность ЕАЭС; выявлены слабые стороны таможенного регулирования в ЕАЭС. Положения, выносимые на защиту. На защиту по итогам исследования выносятся следующие положения выпускной квалификационной работы: 1) Проанализирован действующий ...
Диаметр скважины (по методике треста «Союзвзрывпром»):
- где h — высота добычного уступа, м;
q — удельный расход ВВ, кг/м 3 ;
? — плотность заряжания, т/м 3 .
Выбор бурового станка:
СБШ-270-ИЗ
2. Параметры взрывных работ
Линия сопротивления по подошве:
где d c — диаметр скважины для выбранной модели бурового станка, м;
q — удельный расход ВВ, кг/м 3 ;
? — плотность заряжания, т/м 3 .
Проверка величины линии сопротивления по подошве, по возможности безопасного обуривания уступа:
- где с — безопасное расстояние от опоры бурового станка до верхней бровки уступа;
- ? — угол откоса уступа.
Глубина перебура:
Длина забойки:
Длина заряда ВВ:
Глубина скважины:
Расстояние между скважинами в ряду:
где m — коэффициент сближения скважин.
Величина общего заряда ВВ:
Вместимость 1 м скважины:
где d c — диаметр скважины для выбранной модели бурового станка, дм;
? — плотность заряжания, т/м 3 .
Проверка массы заряда ВВ по условию вместимости в скважину:
Расстояние между рядами скважин при многорядном короткозамедленном взрывании (КЗВ):
Ширина взрывной заходки:
где n — число рядов скважин.
Высота развала при многорядном КЗВ при 2-3 рядах скважин:
Ширина развала (от линии первого ряда скважин):
Объём взрывного блока из расчёта подготовленности для экскаватора запаса взорванной горной массы на двухнедельный срок:
где Q эс — суточная эксплуатационная производительность экскаватора, м3 /сутки (см. расчёт параметров экскавации).
Длина взрывного блока:
Число скважин во взрывном блоке:
Выход горной массы с 1 м скважины:
3. Определение парка буровых станков карьера
Общая длина скважин, которую необходимо пробурить за год:
где A гм — годовая производительность карьера по скальной горной массе, м3 ;
- ? — коэффициент потерь скважин.
Необходимое количество буровых станков в карьере:
где Q б — сменная производительность бурового станка, м/смену;
n б — количество смен бурения одним станком в году, ед.
Списочное количество буровых станков:
где n сп — коэффициент резерва
II. Экскавация
Вскрышные породы — рыхлые с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f = 1,5, значит их экскавация будет производиться с помощью драглайна. Полезное ископаемое — скальное с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f = 7, значит их экскавация будет производиться с помощью экскаватора-мехлопаты.
Дополнительные исходные данные:
1) Продолжительность рабочей смены экскаватора T см = 8 ч;
2) Коэффициент наполнения ковша экскаватора k н = 0,975;
3) Коэффициент разрыхления горной массы в ковше экскаватора k р = 1,4;
Строительство дороги
... и прицепов на колесном ходу, которые оснащены тормозами и другим оборудованием, необходимым для передвижения транспорта по дорогам. По конструктивной ... - один из самых энергоемких процессов дорожного строительства, а от технического состояния всего парка машин, ... смесей различных наименовании допустимая погрешность дозирования по массе не должна превышать для песка, щебня и минерального порошка ±3 ...
4) Коэффициент использования экскаватора во времени k и = 0,8;
5) Коэффициент резерва экскаваторов n сп = 1,2.
1. Выбор модели экскаватора-мехлопаты (для экскавации полезного ископаемого)
Высота расположения напорного вала и максимальная высота черпания экскаватора должны удовлетворять неравенству:
где H р — высота развала пород взрывной заходки, м:
Выбираем экскаватор-мехлопату ЭКГ-12Ус
Высота расположения напорного вала экскаватора:
где H max — высота развала пород взрывной заходки, м.
Подставим в 1.1:
Ширина экскаваторной заходки:
где R чу — радиус черпания экскаватора на уровне стояния, м.
Сменная эксплуатационная производительность экскаватора:
где E — ёмкость ковша экскаватора, м 3 ;
T см — продолжительность рабочей смены, час;
k н — коэффициент наполнения ковша экскаватора;
k р — коэффициент разрыхления горной массы в ковше экскаватора;
k и — коэффициент использования экскаватора во времени;
t ц — продолжительность рабочего цикла экскаватора, с.
Годовая эксплуатационная производительность экскаватора:
где n см — количество смен работы экскаватора в сутки, смен;
N эг — количество суток работы экскаватора в год.
Необходимое количество экскаваторов для работ в карьере:
где A — производительность карьера по полезному ископаемому, м 3 /год.
Списочное количество экскаваторов:
где n сп — коэффициент резерва экскаваторов.
2. Выбор модели драглайна (для экскавации вскрышных пород)
Выбираем драглайн ЭШ-13/50У
Годовая производительность драглайна:
где E — ёмкость ковша драглайна, м 3 ;
T см — продолжительность рабочей смены, час;
k н — коэффициент наполнения ковша;
k р — коэффициент разрыхления горной массы в ковше;
k и — коэффициент использования экскаватора во времени;
T ц — продолжительность цикла, с.
Скорость продвижения вскрышного уступа:
где S вс — площадь вскрышной заходки, м2 :
- где H — высота вскрышного уступа, м;
A в — ширина заходки, м.
Необходимое количество драглайнов для работ в карьере:
Списочное количество драглайнов:
III. Транспортировка горной массы
Транспортировка вскрышных пород будет производиться железнодорожным транспортом. Транспортировка же полезного ископаемого на обогатительную фабрику будет производиться с помощью автомобильного транспорта.
Дополнительные исходные данные:
1) Коэффициент разрыхления горных пород при погрузке k р = 1,3;
2) Скорость движения груженого самосвала V гр = 30 км/ч;
3) Скорость движения порожнего самосвала V пор = 40 км/ч;
Методика расчета коэффициента нефтеизвлечения Задоно-Елецкой ...
... коэффициенте нефтеизвлечения 0,36: нефть: балансовые - 4810 тыс.т; извлекаемые - 1732 тыс.т; нефть: балансовые - 4810 тыс.т; извлекаемые - 1732 тыс.т; В основу исследований по обоснованию ... являются города: Гомель, Речица, Мозырь, Калинковичи, Светлогорск, где сосредоточено большое количество различных промышленных предприятий. Ближайшими к месторождению населенными пунктами являются городские ...
4) Коэффициент, учитывающий разгон и торможение автосамосвала k раз = 1,1;
5) Продолжительность разгрузки автосамосвала t р = 2 мин;
6) Продолжительность маневровых операций и ожидания за рейс t м = 1 мин;
7) Коэффициент использования грузоподъёмности k тг = 0,9;
8) Коэффициент неравномерности работы автотранспорта k нер = 1,1;
9) Коэффициент резерва автосамосвалов n сп = 1,15;
10) Количество вагонов в составе n = 8;
11) Коэффициент наполнения вагона-думпкара K н = 0,975;
12) Коэффициент разрыхления горной массы в вагоне-думпкаре K р = 1,4
13) Время разгрузки одного думпкара t р = 2 мин;
14) Продолжительность простоя локомотивосостава в ожидании погрузки-разгрузки на обменных пунктах t ож = 6 мин;
15) Скорость движения груженого локомотивосостава V гх = 15 км/ч;
16) Скорость движения порожнего локомотивосостава V пх = 25 км/ч;
17) Коэффициент запаса K з = 1,1;
18) Станционный интервал, необходимый для выполнения операций по приёму, отправления и пропуску поездов ? = 3 мин;
19) Коэффициент резерва локомотивосоставов K р = 1,3;
20) Максимальный уклон для железнодорожных путей = 0,04 (40‰).
1. Расчёт параметров автомобильного транспорта (для транспортировки полезного ископаемого)
Выбор модели автосамосвала:
E = 12,5 м 3
где V аг — геометрический объём кузова автосамосвала, м3 ;
E — ёмкость ковша экскаватора, м 3 .
Проверка возможности перевозки установленного объёма горной массы выбранной моделью автосамосвала по грузоподъёмности (при погрузке с «шапкой»):
где G т — техническая грузоподъёмность автосамосвала, т;
G ф — вес груза, фактически перевозимого автосамосвалом при погрузке с «шапкой», т;
V а.ш. — вместимость кузова автосамосвала при погрузке с «шапкой», м3 ;
p — насыпной вес 1 м 3 пород, т:
где ? р — плотность породы в массиве;
k р — коэффициент разрыхления пород при погрузке.
Выбираем автосамосвал БелАЗ-75199
Продолжительность рейса автосамосвала:
где t п — продолжительность погрузки автосамосвала, мин;
t р — продолжительность разгрузки автосамосвала, мин;
t гр — продолжительность движения груженого автосамосвала, мин;
t пор — продолжительность движения порожнего автосамосвала, мин;
t м — продолжительность маневровых операций и ожидания, мин.
Продолжительность погрузки автосамосвала:
где V а — фактическая вместимость кузова автосамосвала, м3 ;
t ц — продолжительность рабочего цикла экскаватора, сек;
k э — коэффициент экскавации:
Карьерный автотранспорт
... карьерного транспорта характеризуется грузооборотом карьера, который определяется количеством груза (в кубометрах или тоннах), перемещаемого в единицу ... в неразрыхленном теле (в массиве) г 1 , так и в разрыхленном состоянии г (т/м3 ). Отношение этих величин называется коэффициентом ... зернистые или пылевидные материалы, которые транспортируются в насыпном виде, и следовательно, принимают форму сосуда. ...
Продолжительность движения груженого и порожнего автосамосвалов:
где L гр — длина пути в грузовом направлении, км;
L пор — длина пути в порожнем направлении, км;
V гр — скорость движения груженого автосамосвала, км/ч;
V пор — скорость движения порожнего автосамосвала, км/ч;
k раз — коэффициент, учитывающий разгон и торможение автосамосвала.
Таким образом, продолжительность рейса автосамосвала:
Эксплуатационная производительность автосамосвала:
где Т см — продолжительность рабочей смены, ч;
k тг — коэффициент использования грузоподъёмности.
Количество автосамосвалов, необходимых для обслуживания экскаватора:
Суточный грузооборот карьера по горной массе:
где N га — количество суток работы автотранспорта в год.
Рабочий парк автосамосвалов, обеспечивающий суточный грузооборот карьера:
где G кс — суточный грузооборот карьера, т/сут;
k нер — коэффициент неравномерности работы автотранспорта
n см — количество смен работы экскаватора в сутки.
Инвентарный (списочный) парк автосамосвалов:
где n сп — коэффициент резерва автосамосвалов.
2. Расчёт параметров железнодорожного транспорта (для транспортировки вскрышных пород)
горный экскаватор ископаемый взрывной
Выбор типа вагона-думпкара осуществляется по соотношению ёмкости кузова вагона и ёмкости ковша экскаватора:
где E д — вместимость кузова вагона-думпкара, м3 ;
E э — ёмкость ковша экскаватора-драглайна, м3 .
Выбираем думпкар ВС-136
Фактическая масса груза в одном вагоне думпкара:
где K н — коэффициент наполнения вагона-думпкара;
K р — коэффициент разрыхления горной массы в вагоне-думпкаре;
? — плотность вскрышной породы, т/м 3 .
Действительная масса груза в локомотивосоставе:
где n — количество вагонов в составе, шт.
Действительная масса груза в ковше экскаватора:
где K н — коэффициент наполнения ковша экскаватора-драглайна;
K р — коэффициент разрыхления горной массы в ковше экскаватора-драглайна;
Продолжительность погрузки локомотивосостава:
где q с — действительная масса вскрышной породы в локомотивосоставе, т;
q э — действительная масса вскрышной породы в ковше экскаватора-драглайна, т;
t ц — продолжительность рабочего цикла экскаватора, мин;
Продолжительность разгрузки локомотивосостава:
где t 1р — время разгрузки одного думпкара (при одновременной разгрузке думпкаров t1р = tр ), мин.
Продолжительность движения гружёного и порожнего локомотивосостава соответственно:
- где L — средневзвешенная длина транспортирования, км;
V гх — скорость движения груженого локомотивосостава, км/ч;
V пх — скорость порожнего груженого локомотивосостава, км/ч;
Продолжительность рейса локомотивосостава:
где t п — продолжительность погрузки локомотивосостава, ч;
t р — продолжительность разгрузки локомотивосостава, ч;
t гх — продолжительность движения груженого локомотивосостава, ч;
t пх — продолжительность движения порожнего локомотивосостава, ч;
t ож — продолжительность простоя локомотивосостава в ожидании погрузки-разгрузки на обменных пунктах, ч;
Количество рейсов за смену:
где T — продолжительность смены, час.
Время обмена составов:
- где ? — станционный интервал, необходимый для выполнения операций по приёму, отправлению и пропуску поездов, мин;
L’ — расстояние от забоя до обменного пункта:
где L ф — длина фронта работ (вдоль карьерного поля), км;
L о — длина обменного пункта:
где l д — длина вагона-думпкара, м; Kз — коэффициент запаса;
Количество составов, обеспечивающих работой 1 экскаватор:
Рабочий парк локомотивосоставов:
где n э — количество работающих экскаваторов-драглайнов, шт.
Инвентарный парк локомотивосоставов:
где K р — коэффициент резерва.
Пропускная способность ограничивающего перегона-участка, через который проходит грузопоток всего карьера при однопутевой схеме:
где L с — длина съезда:
Количество составов, выезжающих из карьера за смену:
Провозная способность локомотивосостава в смену:
IV. Бульдозерное отвалообразование
Дополнительные исходные данные:
1) Продолжительность подготовительно-заключительных операций T пз = 0,6 ч
2) Коэффициент использования бульдозера во времени k и = 0,8
3) Коэффициент разрыхления отсыпанной породы k ро = 1,3
4) Коэффициент, учитывающий уклон на участке работы k ук = 1,0
5) Коэффициент, учитывающий потери породы в процессе работы бульдозера k пт = 0,945
6) Продолжительность рабочего цикла бульдозера t рц = 50 с
7) Угол естественного откоса породы, перемещаемой бульдозером ? = 30?
8) Коэффициент запаса k з = 0,7
1. Выбор модели бульдозера, фронта разгрузки отвала и числа бульдозеров
Выбираем бульдозер, соответствующий техническим характеристикам выбранного вагона-думпкара ВС-136:
Суточный вскрышной грузопоток карьера:
где А в — годовая производительность карьера по вскрыше, м3 /год;
N вг — количество суток работы отвала в год.
Сменная эксплуатационная производительность бульдозера:
где T см — продолжительность рабочей смены, ч;
T пз — продолжительность подготовительно-заключительных операций, ч;
k и — коэффициент использования бульдозера во времени;
k ро — коэффициент разрыхления отсыпанной породы;
k ук — коэффициент, учитывающий потери породы в процессе работы бульдозера;
k пт — коэффициент, учитывающий потери породы в процессе работы бульдозера;
t рц — продолжительность рабочего цикла бульдозера, с;
V пр — объём породы в плотном теле, перемещаемый отвалом бульдозера:
где l об — длина отвала бульдозера, м;
h об — высота отвала бульдозера, м;
- ? — угол естественного откоса породы, перемещаемой бульдозером.
Количество бульдозеров в работе:
где n см — число рабочих смен в сутки отвального цеха, смен.
Инвентарный парк бульдозеров:
где N б.рем. — ремонтный парк бульдозеров, шт.;
N б.рез. — резервный парк бульдозеров, шт.
V. Итоговая таблица необходимого парка горного и транспортного оборудования
Буровые станки |
Экскаваторы-мехлопаты |
Экскаваторы-драглайны |
Автосамосвалы |
Локомотивосоставы |
Бульдозеры |
||
Инвентарное (списочное) количество (шт.) |
4 |
2 |
5 |
13 |
16 |
5 |
|
Модель |
СБШ-270-ИЗ |
ЭКГ-12Ус |
ЭШ-13/50У |
БелАЗ-75199 |
Думпкар ВС-136 |
||
Заключение
При выполнении курсового проекта закрепил, обобщил и углубил свои знания по курсу «Основы горного производства», получил навыки выполнения различных расчетов при выборе технологии, способа проведения процессов горных работ и применяемого в этих процессах горнотранспортного оборудования.
При выборе применяемого горнотранспортного оборудования надо исходить от технологических характеристик оборудований, которые дают эффективную и экономическую целесообразность проведения процессов горных работ.
Выполнение курсового проекта дало навыки технического мышления, работы с учебными и справочными литературами, делать расчеты и обосновывать решения выбора.
Список использованной литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://obzone.ru/kursovaya/vyiemochno-pogruzochnyie-rabotyi/
1. Шпанский О.В. — Производительность и границы карьера. Л., ЛГИ — 1983 г.
2. Шпанский О.В., Буянов Ю.Д. — Технология и комплексная механизация добычи нерудного сырья для производства строительных материалов. М., «Недра» — 1996 г.
3. Шпанский О.В., Лигоцкий Д.Н., Борисов Д.В. — Проектирование границ открытых горных работ, СПб — 2003 г.