Коэффициент использования пробега
β = lг/(lг + lп) = 1,5 / (1,5 + 1,5) = 0,5;
Средний пробег одного автосамосвала на карьере:
- за смену ( L см , км):
Lсм = 60Тсм·lг·Ки/(β·Тр) = 60 * 12 * 1,5 * 0,85 / (0,5 * 10,2) = 180 км;
где:
Тсм – продолжительность смены, Тсм = 12 ч;
lг - расстояние транспортирования груженного автосамосвала, lг = 1,5 км;
Ки – коэффициент использования автосамосвала во времени, Ки = 0,85;
- за год ( L год , км)
Lгод = 60Тсм·lг·Ки·nр.д·nсм /(β·Тр) = 60 * 12 *1,5 * 0,85 * 299 * 2 / (0,5 * 10,2) = 107 640 км
где:
Тсм – продолжительность смены, Тсм = 12 ч;
lг - расстояние транспортирования груженного автосамосвала, lг = 1,5 км;
Ки – коэффициент использования автосамосвала во времени, Ки = 0,85;
nр.д·, nсм – количество рабочих дней в году и смен в сутки.
Годовой пробег всех автосамосвалов:
∑Lгод = lг·Пг /(β·Vн) = 1,5 * 300 000 / ( 0,5 * 4,95) = 181 818, 2 км
где:
Пг – годовой объем перевозок в карьере (грузооборот),Пг = 300 000 м3;
lг - расстояние транспортирования груженного автосамосвала, lг = 1,5 км;
Vн – объем (в плотном теле) горной массы в кузове автосамосвала, Vн = 4,95 м3.
Годовой расход дизельного топлива при работе автосамосвалов:
Qдт = qдт ∑Lгод /100 = 44 * 181 818,2 / 100 = 80 000 кг = 80 тонн.
где:
qдт – удельный расход топлива на 100 км пробега, qдт = 44 кг.
Исходя из расчетов для транспортирования взорванной горной массы требуется два основных и один резервный автосамосвал КрАЗ – 256Б.
5 Отвальные работы
Сменная производительность бульдозеров в плотном теле при отвалообразовании вскрышных пород с перемещением во внешний отвал:
Пб = 3600 * Тсм * Vб * Ку * Ко * Кп * Кв / (Кр * Тц) =3600 * 12 * 3,2 * 1 * 1 * 0,7 * 0,75 / (1,5 * 215) = 225 м3/ смену;
где:
Тсм – продолжительность рабочей смены, Тсм= 12ч;
Vб – объем грунта в разрыхленном состоянии, перемещаемый отвалом бульдозера:
Vб = l·h·a /2 = 3,22 * 1,18 * 1,7 / 2 = 3,2 м3;
l – длина отвала бульдозера, l = 3,22 м;
h – высота отвала бульдозера, h = 1,18 м;
а – ширина призмы перемещаемого грунта:
a = h/tgj = 1,18 / 0,7 = 1,7 м;
j – угол естественного откоса грунта (j = 30…40°);
Ку – коэффициент, учитывающий уклон на участке работы бульдозера:
| Уклон, % | ±0 | +10 | +20 | >20 | -10 | -20 и более |
| Ку | 1 | 0,95 | 0,8 | 0,6 | 1,1 | 1,3 |
Ко – коэффициент, учитывающий увеличение производительности бульдозераКо = 1;
Кп – коэффициент, учитывающий потери породы в процессе ее перемещения:
Кп = 1 – l2 * ε = 1 – 50 * 0,006 = 0,7
ε = 0,004…0,008 – коэффициент, учитывающий связность пород (большее значение для рыхлых сухих пород);
Кв – коэффициент использования бульдозера во временипри перемещении взорванной скальной породыКв = 0,75;
Кр – коэффициент разрыхления грунта, Кр = 1,5 ;
Тц – продолжительность одного цикла:
Тц = l1/v1 + l2/v2 + (l1 + l2)/v3 + tп + 2tр =13 / 0,25 + 50 / 0,7 + (13 + 50) / 1 + 9 + 2 * 10 = 215 секунд
где:
l1 – длина пути формирования призмы волочения,l1 = 13 м;
v1 – скорость движения бульдозера при наборе грунта, v1 = 0,25м/с;
l2 – расстояние транспортирования грунта, l2 = 50 м;;
v2 – скорость движения бульдозера с грунтом, v2 = 0,7м/с;
v3 – скорость холостого (обратного) хода, v3 = 1 м/с;
tп – время переключения скоростей, tп = 9с;
tр – время одного разворота бульдозера, tр = 10с.
Удельная приемная способность отвального участка:
wо = Vа·Ккр/ ba = 7,5 * 2 / 2,64 = 5,7 м3;
где:
Vа – вместимость кузова автосамосвала, м3;
Ккр – коэффициент кратности разгрузки автосамосвала по ширине кузова,
Ккр = 1…3;
ba – ширина автосамосвала, ba= 2,64 м.
Длина фронта отвального участка по приемной способности отвала:
L'о.у = Qк.см /wо = 334,4 / 5,7 = 58,6 м
где Qк.см – сменная производительность карьера по вскрыше:
Qк.см = Qк / (Nр.д. * nсм) = 200 000 / (299 * 2) = 334,4 м3/ смену;
Длина возможного отвального участка по условию разгрузки автосамосвалов:
L''о.у = B·Na.о·tр.м /Tр =25 * 2 * 1,5 / 10,2 = 7,35 м
где:
В – ширина полосы, занимаемой автосамосвалом при разгрузке и маневрировании,В = 25 м;
Na.о – количество автосамосвалов, работающих на отвальном участке,Na.о = 2;
tр.м – продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала на отвале, tр.м = 1…2 мин;
Tр – продолжительность одного рейса автосамосвала, мин.
Длину отвального участка принимаем 58,6 метров.
Общая длина отвального фронта:
Lо.ф = (2,5…3)Lо.у = 3 * 58,6 = 175,8 м.
Объем бульдозерных работ на отвале:
Qб.о = Кзав * Qк.см = 0,6 * 334,4 = 200,6 м3
где:
Кзав – коэффициент заваленности (доля породы, остающейся на площадке и подлежащей планировке бульдозером), Кзав = 0,5…0,7.
Количество рабочих бульдозеров на отвале:
Nб.о = Qб.о / Пб = 200,6 / 225 = 0,89
При отвалообразовании принимаем 1 бульдозер ДЗ – 110.
Площадь, занимаемая отвалом при равнинном рельефе местности:
So = V·К'р/(Н1 +η·) = 200 000 * 1,1 / (25 + 0,6) = 8 593,7 м2;
где:
V – общий объем породы, размещаемой в отвале, V = 200 000 м3;
К'р – остаточный коэффициент разрыхления породы в отвале К'р = 1,1;
Н1, Н2 – высота первого и второго ярусов отвала, Н1 = Н2= 25 м;
η = 0,4…0,8 – коэффициент заполнения площади вторым ярусом.
Производительность бульдозеров при планировочных работах:
Ппл = 3600ТсмL (lsina – c) Kв / [n (L/v + tр)] = 3600 * 12 * 20 * (3,22 * 1 – 0,4) * 0,85 / (1,5 * (20 / 0,7 + 9)) = 36 478 м2/ смену
где:
L – длина планируемого участка, L = 20 м;
a– угол установки отвала бульдозера к направлению его движения,a = 900;
с – ширина перекрытия смежных проходов, с=0,3…0,5 м;
п – число проходов бульдозера по одному месту,п = 1…2;
v – средняя скорость движения бульдозера при планировке, соответствующая обычно первой или второй передаче трактора, v= 0,7 м/с;
tр – время, затрачиваемое на развороты при каждом проходе, tр= 9 с;
Кв – коэффициент использования бульдозера во времени, Кв = 0,85;
6 Взаимосвязь процессов
Данное месторождение представлено скальным полезным ископаемым – песчаники, коэффициент крепости по Протодьяконову – 8. Вскрыша представлена мягкими породами – ПРГ, скальными – сланцы, коэффициент крепости которых составляет 4. Исходя из этих условий скальную вскрышу и полезное ископаемое рыхлят буровзрывным способом. Для бурения применяется станок ударно – вращательного типа СБУ -100Г с диаметром долота 125 мм. Тип долота К – 105К. максимальная глубина бурения – 35 м. Угол наклона скважин составляет: 900; 750; 600. Для бурения применяется один основной и один резервный станок СБУ – 100Г. Показатель буримости станка – 9,8. Техническая скорость бурения –10,4 м/ час, сменная производительность 57,4 м/ смену.
В качестве взрывчатоговещетва применяют граммонит 79/21. Если скважины обводненные, то применяют гранипор. Удельный расход взрывчатого вещества по полезному ископаемому – 0,6 кг/ м3; по вскрыше – 0,5 кг/ м3. Длина взрываемого блока составляет 9,6 метров.
В качестве выемочно – погрузочного оборудования применяется одноковшовый гидравлический экскаватор ЭО – 5124 с емкостью ковша 2 м3 и продолжительностью рабочего цикла 20 с. Производительность ЭО – 5124 составляет 1819,6 м3/ смену. Погрузка взорванной горной массы осуществляется 1 экскаватором ЭО – 5124. В качестве резервного 1 экскаватор ЭО – 5124.
Транспортировка взорванной горной массы от забоя до дробильно – сортировочного завода (при транспортировке полезного ископаемого) и до отвала (транспортировка вскрыши) осуществляется автосамосвалами КрАЗ – 256Б. Техническая производительность автосамосвала составляет 29,1 м3/ час. Грузоподъемность автосамосвала 12 тонн. Для транспортировки взорванной горной массы используется 2 автосамосвала и один автосамосвал резервный. Годовой пробег всех автосамосвалов составляет 181 818, 2 км. Годовой расход дизельного топлива - 80 тонн.
Вскрышные породы транспортируются во внешний отвал. Тип отвалообразования: бульдозерное с применением автотранспорта. Бульдозер – ДЗ – 110. Вскрыша транспортируется автосамосвалами КрАЗ – 256Б. Отвал разделен на 3 отвальных участка. Общая длина отвального фронта 176 метра. Площадь, занимаемая отвалом, составляет 8 593,7 м2.
Заключение
В данной курсовой работы произведены расчеты для выбора горного обрудования, которое является более эффективным и экономичным для данных горно – геологических условий. Мною были закреплены навыки проектирования, а также расчету комплекса задач по выбору оборудования. Все исходные данные принимались на основе прохождения первой производственной практики применительно к условиям Родионово - Несветайского месторождения песчаников.
Список литературы
1. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 1. - М.: Недра, 1985. - 508 с.
2. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. - М.: Недра, 1982. - 411 с.
3. Нормативный справочник по буровзрывным работам. - М.: Недра, 1986. - 511 с.
4. Единые правила безопасности при взрывных работах.
5. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.
6. Открытые горные работы: Справочник /К.Н.Трубецкой, М.Г.Потапов, К.Е.Виницкий, Н.Н.Мельников и др. - М.: Горное бюро, 1994. - 590 с.
7. Единые нормы выработки на открытые горные работы для предприятий горнодобывающей промышленности. Экскавация и транспортирование.
8. Циперфин И.М., Штейн В.Д. Карьерный автомобильный транспорт: Справочник.- М.: Недра, 1992.- 415 с.
9. Гилевич Г.П. Справочное руководство по составлению планов развития горных работ на карьерах по добыче сырья для производства строительных материалов.- М.: Недра, 1988. - 142 с.
10. Майминд В.Я., Арсентьев А.И. Скреперные комплексы на открытых горных разработках. М.: Недра, 1976.-204 с.
11. Симкин Б.А., Кутузов Б.Н., Буткин В.Д. Справочник по бурению на карьерах.- М.: Недра, 1990. - 224 с.
12. ЕНиР : Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы.- М.; 1988.- Сб. Е-2 :Землянные работы. Вып. 1 : Механизированные и ручные землянные работы.- 1988.- 224 с.
13. ЕНиР : Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы.- М.; 1990.- Сб. Е-2 :Землянные работы. Вып. 3 : Буровзрывные работы.- 1990.- 94 с.
14. Горлов Ю.В. Расчеты производственных процессов на карьерах: Учебное пособие. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. – 55 с.
Приложение А
Рис. А.1 - Бульдозерное отвалообразование с применением автотранспорта
Рис. А.2 - Паспорт экскаваторного забоя по скальной вскрыше
Рис. А.3 - Паспорт экскаваторного забоя по полезному ископаемому
Рис. А.4 - Схема коммутации взрывной сети по полезному ископаемому
Рис. А.5 - Схема коммутации взрывной сети по вскрышным породам
Рис.А.6 - Паспорт экскаваторного забоя по мягкой вскрыше