Система транспортирования вскрышной породы и полезного ископаемого

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Исходные данные

1. В зависимости от объема добычи, мощности пласта и крепости породы наметить типоразмер выемочных машин и их количество. Определить максимальное сопротивление черпанию на рабочем органе выемочной машины и сравнить с паспортным значением этой машины

2. выбрать буровые станки и их количество для образования скважин в уступах с полезным ископаемым

3. В зависимости от объема добычных работ и дальности транспортировки полезного ископаемого выбрать и обосновать типоразмер транспортных средств и их количество

4. Определить объем вскрышных работ, наметить число уступов, угол наклона откосов и карьера, размеры рабочих площадок по ширине

5. Выбрать буровые станки и их количество для образования скважин в уступах вскрышного слоя

6. В зависимости от объёма вскрышных работ наметить типоразмер выемочных машин и их количество. Определить размеры забоя и рабочих площадок при вскрыше. Определить максимальное сопротивление черпанию на рабочих органах выемочных машин и сравнить с паспортными значениями этого параметра

7. Выбрать и обосновать транспортные средства для перемещения вскрышных пород

Исходные данные

Последняя цифра шифра 0	Предпоследняя цифра шифра 4
Объём добычи в месяц (тонны) полезногоископаемого	Горно - геологические условия	Система транспортирования вскрышной породы и полезного ископаемого. Технические средства для выемки и транспортирования.
140000 хромитовая руда	Мощность вскрыши 40м (f= 9) Мощность пласта руды 12м (f=6)	Бестранспортная система вскрышных работ карьерными и шагающими (драглайнами) экскаваторами. Перемещение полезного ископаемого автосамосвалами на расстояние 1500м.

1. В зависимости от объема добычи, мощности пласта и крепости породы наметить типоразмер выемочных машин и их количество. Определить максимальное сопротивление черпанию на рабочем органе выемочной машины и сравнить с паспортным значением этой машины

Выемка и погрузка горных пород является одним из основных процессов технологии добычи полезных ископаемых открытым способом. От выбора выемочно-погрузочных машин и их соответствия конкретным гидрогеологическим условиям в значительной степени зависят основные технико-экономические показатели работы карьера.

На рудных карьерах для выемки и погрузки горных пород чаще всего применяют машины цикличного действия -- одноковшовые экскаваторы и фронтальные погрузчики. При удалении из карьерного поля мягких вскрышных пород используют также технику непрерывного действия -- многочерпаковые цепные и роторные экскаваторы.

При разработке мягких вскрышных пород и полезного ископаемого на рудных карьерах применяют драглайны. В настоящее время в России выпускают восемь базовых моделей драглайнов с ковшами вместимостью от 4 до 125 м3. Их используют для перевалки вскрышных пород в отвалы, проведения траншей, возведения насыпей, разработки обводненных пород и затопленных водой участков.

Забой драглайна обычно торцовый, реже фронтальный. Параметры забоя зависят от места расположения драглайна и способа черпания. Забой может отрабатываться нижним, комбинированным и верхним черпанием. При разработке уступа нижним черпанием драглайн располагают па верхней площадке уступа за пределами возможной призмы обрушеипя. В этих условиях высота забоя зависит от глубины черпания и угла его откосов. Драглайн располагают на промежуточном горизонте н отрабатывают два подступа нижним и верхним черпанием.

При верхнем черпании драглайн располагают па нижней площадке уступа, при этом угол откоса забоя не превышает 20--25°. Высота забоя 0,8 Нр, где Нр -- высота разгрузки, м. Верхнее черпание эффективно только для мощных драглайнов с ковшами вместимостью 15--20 м3 и более.

Для определения потребности в экскаваторах воспользуемся таблицей с характеристиками основных распространенных в России драглайнов:

Таблица 1. Техническая характеристика шагающих экскаваторов - драглайнов

Показатели	ЭШ-6,5.45У	ЭШ-11.70	ЭШ-15.80	ЭШ-10.100	ЭШ-20.90
Емкость ковша, м3	5 - 7	11	15	10	20
Длина стрелы, м	30-45	70	80	100	90
Макс. Радиус черпания, м	43,5	66,5	76,5	93,5	83
Макс. Радиус разгрузки, м	43,5	66,5	76,5	93,5	83
Макс. Высота разгрузки, м	19,5	27,5	32	42	38,5
Макс. Глубина черпания, м	22	35	40	50	42,5
Время цикла, с	39	53	58	58	60

По формуле эксплуатационной производительности драглайна определим сменная эксплуатационную производительность экскаватора ЭШ-6,5.45У:

, м3 / смен.

где Е- емкость ковша экскаватора, м3 ;Тсм - продолжительность рабочей смены, ч (8) ; kн- коэффициент наполнения ковша экскаватора(1); k- коэффициент разрыхления горной массы в ковше экскаватора(1,5); k- коэффициент использования экскаватора во времени(0,8); t- продолжительность рабочего цикла экскаватора.

Qэс=3600*6*8*1*0,8/1,5*39=236 м3,

при сменной 30 дневном месяце, 236*30=7080 м3/мес.

Рассчитаем соотношение объема и массы для хромитовой руды, плотность 4,5-5 г/см?.

V= 1т / плотность.(4.5-5) = 0.23 м3 =1т., таким образом в 1 тонне 0,23 кубометра руды, т.е. 7080*0,23=1628 тонн, то есть совсем немного, этот вариант неприемлем.

Вычислим по аналогичной формуле производительность экскаватора ЭШ-20.90:

Qэс= 3600*20*8*1*0,8/1,5*60 = 5120 м3*30=153600 м3/мес.*0,23=35328 тонн/мес., это производительность одного экскаватора ЭШ-20.90 в месяц в тоннах, Объём добычи в месяц по данным 140000 тонн, т.е

140000/35328 = 4, то есть для нормативной разработки требуется минимум 4 экскаватора марки ЭШ-20.90.

Вместимость ковша, м3	20
Допустимая нагрузка на конце стрелы, кН	617
Угол наклона стрелы, град	32
Длина стрелы, м	90
Ширина кузова	16,8
Рабочая скорость передвижения, км/ч	0,08
Радиус вращения кузова, м	19,7
Удельное давление на грунт, МПа
пи работе	0,105
пи передвижении	0,24
Мощность сетевого двигателя, кВт	2500
Ширина опорных башмаков, м	2,5
Длина опорных башмаков, м	13
Подводимое напряжение, В	6000
Продолжительность цикла при средней глубине забоя с поворотом платформы на 120град, с	60
Рабочая масса, т	1740

Теперь зная марку экскаватора рассчитаем все необходимые параметры его работы при выемки породы:

Масса экскаватора:



где: kуд - коэффициент металлоёмкости, т/м3;

Е- вместимость ковша, м3.

Размеры ковша:

ширина

длина

высота

Массу ковша и породы:

mпор = E*Yпор / Кр = 20*2,2/1,15=41,8т

Gк+п = ( mк + mпор ) *g*103 = 9,81*(27,2+41,8)*103=410325 Н

Масса поворотной платформы:

mпп = kl*mэкс = 0,75*1100= 825т

Определяем сопротивление породы копанию:



где: Ед - вместимость ковша драглайна, м3;

Квол = Евол / Ед

- отношение объёма призмы волочения к вместимости ковша драглайна. Для лёгких, средних и тяжёлых пород принимают соответственно 0,4; 0,3; 0,2;

Кфд - сопротивления породы копанию, Па;

Кпут = lнап / lкд

- отношение пути наполнения ковша к длине;

Кр - коэффициент разрыхления.

Nтд = N1д + Gк+п * sinбот + ptp*Gк+п*cosбot = 64935+643536*sin40+0,4*643536*cos40 = 675783Н

где; Gk+n- вместимость ковша драглайна; бот- предельный угол откоса (в нашем случае, для средних 40град).

Удельное давление на грунтпри работе по паспортным данным 0,105 МПа* 1000000 = 105000 Па, сопротивление же породы 675783 Н.

2. Выбрать буровые станки и их количество для образования скважин в уступах с полезным ископаемым

Диаметр скважины принимают с учётом обеспечения нормальной проработки подошвы уступа при донной высоте Ну и угле откоса уступа б:

, м,

где г=5 - плотность породы, т/м3; с=4 - минимальное допустимое расстояние от оси скважины до верхней бровки уступа м; m=1 - коэффициент сближения скважины, принимается в зависимости от трудности взрывания.

м.

Принимаю станок ударно - вращательного бурения - СБУ-160.

Выбираем диаметр долота: БК-155

Минимальное усилие подачи определяется:

, кН,

где ; -отношение времен холостого хода ко времени рабочего хода поршня -ударника пневмоударника (=1,3-1,15); -частота ударов в минуту,; А-энергия еденичного удара ,Дж; m-масса ударника,кг; -масса штанги,кг; -коэффициент трения между штангой и породой; -угол наклона буримой скважены,град; -коэффициент,учитывающий трен вращателя о направляющие,=1,10-1,15;

Техническую скорость бурения станка ударно - вращательного бурения определяется по формуле:

Техническая (механическая) скорость шарошечного бурения

, м/мин,

где Pос - осевая нагрузка на долото, кН; щ - частота вращения долота с -1; d - диаметр долота, м; Kфш - коэффициент формы зубьев шарошечного долота (для типа ОК - Kфш = 1; К - Kфш = 1,3), f - коэффициент крепости породы.

Сменная производительность бурового станка

, м,

где

- машинное время работы станка за смену, с; ТС - продолжительность рабочей смены, с; К - коэффициент эффективного использования станка в течение смены (обычно принимают К = 0,7-0,9); VБТ - технологическая (механическая чистая) скорость бурения, м/с; tв - время, затрачиваемое на вспомогательные операции и отнесенное к единице длины скважины, с/м.

м/см

Годовая производительность станка

м/год,

где Тк - календарное количество дней в году; Тв - количество выходных дней в году; Ткл - количество дней простоя по климатическим причинам; Трем - количество дней на плановопредупредительный ремонт; Тп - количество праздничных дней в году; nсм - количество смен в сутки.

м/год

Рабочий парк буровых станков

принимаем 3 ед

где Агм - годовая производительность карьера по горной массе, т/год; ц - выход горной массы с 1 м скважины, м3.

Выход горной массы с 1 м скважины

, м3,

где W - линия сопротивления по подошве, м; а - расстояние между скважинами в ряду, м; b - расстояние между рядами, м; h - высота уступа, м; Lc - глубина скважины, м.

Длина скважины

м,

где в - угол наклона скважины к горизонту, град.; lп - длина перибура, м.

м,

Линия сопротивления по подошве

, м,

где Кв - коэффициент, учитывающий взрываемость пород в массиве; dс - диаметр скважины, м; Д - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м3; m - коэффициент сближения зарядов; КВВ - переводной коэффициент от аммонита № 6 ЖВ к принятому ВВ; г - плотность породы, т/м3.

dс =1,06*dд=1,06*0,155=0,164 - диаметр скважины, м;

 м

Расстояние между скважинами в ряду

м,

где QЗ - масса заряда в скважине, кг; g - удельный расход ВВ, кг/м3

Масса заряда в скважине

кг,

где dс - диаметр скважины, дм; lВВ - длина заряда ВВ, м.

Длина заряда

м,

где lз - длина забойки, м; lпр - длина промежутка, м.

м,

м,

Определяем инвентарный парк буровых станков

ед

Принимаем буровой станок СБУ-160 в количестве 4 ед.

3. В зависимости от объема добычных работ и дальности транспортировки полезного ископаемого выбрать и обосновать типоразмер транспортных средств и их количество

Для начала опишем общие требования и принципы транспортировки и перевозки руды при разработке открытых карьеров.

Перевозка при открытых разработках и в ленточных шахтах обычно производится грузовиками. Деятельность грузовиков при многих открытых разработках ограничена поездками между зоной загрузки и пунктом перегрузки, типа станции дробления "в шахте" или системы дальнейшей транспортировки. Грузовики пользуются успехом благодаря гибкости их работы по сравнению с железными дорогами, которым отдавалось предпочтение до 1960-х годов. Усовершенствование грузовиков типа машин на дизельной и электрической тяге привело к появлению значительно более мощных транспортных средств. Некоторые заводы в настоящее время выпускают грузовики грузоподъемностью 240 тонн, а в ближайшем будущем ожидается появление грузовиков грузоподъемностью более 310 тонн. Кроме того, использование компьютеризированных систем управления и технологии глобальной спутниковой ориентации позволяет следить за транспортными средствами с еще большей эффективностью и производительностью.

Системы вывозных дорог могут иметь одностороннее и двустороннее движение. Движение может быть либо правосторонним, либо левосторонним. Левостороннее движение часто предпочтительнее, поскольку позволяет операторам видеть покрышки на очень больших грузовиках. При левостороннем движении также достигается большая безопасность, так как снижается возможность столкновения со стороны шофера в центре дороги. Уклон вывозных дорог обычно ограничен 8-15 % для длительных транспортировок, и оптимум его - приблизительно от 7 до 8 %. Безопасность и дренаж воды требуют того, чтобы на длинных спусках были по крайней мере 45-метровые участки с максимальным уклоном в 2% через каждые 460 м крутого спуска. Дорожные обочины (поднятые границы из грязи), расположенные между дорогами и смежными раскопками, - стандартные приспособления для безопасности в поверхностных шахтах. Они могут также быть помещены в середину дороги, чтобы разделить встречное движение. Там, где имеются дороги типа американских гор, в конце спуска могут быть оборудованы объездные проезды с большим уклоном. Барьеры по краю дороги типа обочин стандартны и должны быть расположены между всеми дорогами и смежными с ними раскопками. Высококачественные дороги расширяют максимальную производительность, способствуют увеличению безопасных скоростей грузовика, сокращают время простоя для обслуживания и уменьшают утомляемость водителя. Меры по содержанию дорог для транспортировки грузовиками направлены на сокращение эксплуатационных расходов за счет сокращения потребления топлива, увеличения срока работы шин и сокращения затрат на ремонт.

Выбираем тип автомобиля, для этого по выбранному типу экскаватора в разделе «6», табл.4.9.(Тамаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР, изд.II. Раздел 4, стр. 152) находим рациональное отношение вместимости кузова автосамосвала и вместимости ковша экскаватора, для рассматриваемых условий. По табл.4.5 (Тамаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР, изд.II. Раздел 4, стр. 125) по емкости кузова выбираем БелАЗ.

Vа/Eэ=X, (Х) в табл.4.5 строка 4; Vа= Eэ*Х.

Технические характеристики тягача карьерного БелАЗ-7519

выемка бурение вскрышная порода ископаемое



Транспортная скорость, км/ч:	15
Углы въезда, град.передний:	16
Максимальная скорость движения одиночного буксировщика, км/ч:	50
длина: при верхнем положении каретки:	11720
при нижнем положении каретки:	12070
Масса навесного оборудования, кг:	14000
ширина:	6100
Высота:	5130
Углы въезда, град.задний (каретка в верхнем положении):	30
Собственная масса, кг:	84700
Ход каретки, мм:	1150
Масса противовеса, кг:	10000
Угол наклона каретки к горизонту, град.:	75

Определяем продолжительность движения автосамосвала от пункта загрузки до пункта разгрузки и обратно (рейс):

Tр=tп+tдв+tразг+tм,

tп - время погрузки самосвала, мин:

tп=qа*kр*tц/(E*kн) = 75*1,12

qа - грузоподъемность самосвала, т; 75

E - емкость ковша экскаватора, м3; 20

kр=(1.12 - 1.15) - коэффициент разрыхления горной породы (в кузове самосвала);

kн=(0.85 - 1) - коэффициент наполнения ковша экскаватора;

tц - фактическое время цикла работы экскаватора, сек., табл.3.6.(Тамаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР, ГЛАВА 3);

tдв - движение автосамосвала, мин:

tдв=2*Lрт*kр/Vср,

Lрт - определяется заданием;1500 м.=1,5 км

Vср - средняя скорость движения автосамосвала;

tразг - время разгрузки, сек:

для самосвалов qа ?40т - tразг - 60 сек;

для самосвалов qа ?70т - tразг - 90 сек.

tм=10 - 60 сек - время маневра при разгрузке и перед погрузкой.

Tр=8+5.4+1.5+0.5= 15 мин.

Определяем продолжительность движения автосамосвала от пункта загрузки до пункта разгрузки и обратно (рейс):

Tр=tп+tдв+tразг+tм,

tп - время погрузки самосвала, мин:

tп=qа*kр*tц/(E*kн),

qа - грузоподъемность самосвала, т;

E - емкость ковша экскаватора, м3;

kр=(1.12 - 1.15) - коэффициент разрыхления горной породы (в кузове самосвала);

kн=(0.85 - 1) - коэффициент наполнения ковша экскаватора;

tц - фактическое время цикла работы экскаватора, сек., табл.3.6.(Тамаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация огр, глава 3);

tдв - движение автосамосвала, мин:

tдв=2*Lрт*kр/Vср,

Lрт - определяется заданием;

Vср - средняя скорость движения автосамосвала;

tразг - время разгрузки, сек:

для самосвалов qа ?40т - tразг - 60 сек;

для самосвалов qа ?70т - tразг - 90 сек.

tм=10 - 60 сек - время маневра при разгрузке и перед погрузкой.

Tр=8+1,5+1.5+0.5= 11,5 мин

Количество рейсов автосамосвалов в смену:

ПР=60*Тсм*kиа/Тр,

kиа=0.65 - 0.8.

ПР=60*8/15=23 рейсов.

Определяем число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором:

Nра=Пэсм*г/Qасм,

Пэсм - сменная производительность экскаватора;

Qасм - сменная производительность автомобиля;

Nра=15/8=2 автосамосвалов.

Определяем число рабочих автосамосвалов, обслуживающих все рабочие экскаваторы:

Nв.р=nэ*Nр.а,

nэ - число экскаваторов, работающих с автотранспортом в смену;

Nр.а - количество автосамосвалов, обслуживающих один экскаватор.

Nв.р=4*2=8 автосамосвала.

4. Определить объем вскрышных работ, наметить число уступов, угол наклона откосов и карьера, размеры рабочих площадок по ширине

Вскрытие месторождения, производится исходя из достижения наименьших объемов горно-капитальных работ.

Примеры наиболее рациональных капитальных траншей:

Рисунок 1 - Капитальная траншея: а - общий вид, б - план.

Основными элементами капитальной траншеи являются:

- ширина - Вк т ее основания, м;

- глубина - Нк т, м;

- продольный уклон - iк т, ‰;

- б к.т - угол откоса,?;

- Lк т - длина, м:

- Vк т - объем, м3:

- Sк т - площадь поперечного сечения.

Определим параметры капитальной траншеи на вскрышной горизонт:

Нк т= 3,4 м.

iк т= 80 ‰, из условия применения автотранспорта;

б к.т = 55? - вскрышные породы;

Ширина траншеи определяется из условия нормальной работы горно-транспортного оборудования.

Принимаем тупиковую схему подачи автотранспорта под погрузку.

Рисунок 2. Схема подачи автосамосвалов под погрузку при проведении траншей (тупиковый разворот)

Ширина траншеи при тупиковом развороте автотранспорта.

Вр т =R + 0.5d+0.5L+2m

где R - минимальный радиус поворота автотранспорта, м;

d - ширина кузова, м;

L - длина автосамосвала, м;

m - минимальное расстояние между автотранспортом и нижней бровкой траншеи, м.

При проходке траншеи будем использовать следующее оборудование: драглайн ЭШ-20.90 автосамосвалы БелАЗ-7519.

Bт = 15 + 0,5 (6,1+11,25) + 2•2=28 м;

Принимаем Bт =28 м.

Проведение траншеи будет производиться тупиковым разворотом автотранспорта с шириной траншеи равной 28 м, т.к. она позволит сократить объем работ.

Lкт = 1000 Hкт/ iкт

Lк.т. = 1000 · 3,4 / 80 = 42,5 м. Принимаем 43м.

Объем капитальной траншеи на глубину вскрышных пород будет равен:

где Н - конечная глубина карьера, Н = 3,4 м,

B - ширина траншеи, В = 28 м,

- угол откоса борта траншеи, = 55°,

i - руководящий уклон, i = 80 ‰.

Vкт==1498,1 м3

Параметры проведения капитальной траншеи на первый добычной уступ.

Нк.т.= 18 м (9 м - мощность вскрыши; 9,1 м - полезного ископаемого).

iк т= 80 ‰, из условия автотранспорта;

б к.т = 80? - полезное ископаемое;

Вк т= 28 м - как и на вскрышном уступе (так как при проходке будет применяться тоже оборудование);

Lк.т. = 1000 · 12,5 / 80 =156,25м. Принимаем 157м.

Объем капитальной траншеи на глубину п.и. будет равен:

Vкт==10013,45м3.

Параметры проведения капитальной траншеи на второй добычной уступ.

Нк.т.= 21,6 м.

iк т= 80 ‰, из условия автотранспорта;

б к.т = 80? - полезное ископаемое;

Вк т= 28 м - как и на вскрышном уступе (так как при проходке будет применяться тоже оборудование);

Lк.т. = 1000 · 21,6 / 80 = 270м. Принимаем 270м.

Объем капитальной траншеи на глубину п.и. будет равен:

Vкт==60640,3м3.

Основными элементами разрезной траншеи являются:

- глубина Нр т её основания, м;

- ширина Вр т ее основания, м;

- б р.т р угол откоса рабочего борта,?;

- б р.т н угол откоса нерабочего борта,?;

- Lр т длина, м;

- Sр т площадь поперечного сечения, м.;

- Vр т объем, м3.

Проведение разрезной траншеи по вскрыше:

Нср=3,4 м.;

б р.т р= 550- угол рабочего борта вскрыши;

б р.т н= 500 - угол не рабочего борта вскрыши;

Lр т = 300 м - длина фронта;

Ширина траншеи определяется из условия нормальной работы горно-транспортного оборудования. Принимаем тупиковую схему подачи автотранспорта под погрузку.

Проведение траншеи будет производиться тупиковым разворотом автотранспорта с шириной траншеи равной 18 м, т.к. она позволит сократить объем работ.

(14)

Vрт=(18+3,4ctg55)3,4.300=20788,32 м3

Проведение разрезной траншеи по полезному ископаемому (1 уступ).

Нср=9,1 м;

б р.т р=80? -угол рабочего борта полезного ископаемого;

б р.т н=75? - угол не рабочего борта полезного ископаемого;

Lр т = 300 - длина фронта;

Вр т =18 м. Vрт=(18+9,1ctg80)9,1.300=51736,5 м3

Проведение разрезной траншеи по полезному ископаемому (2 уступ).

Нср=21,6 м;

б р.т р=80? -угол рабочего борта полезного ископаемого;

б р.т н=75? - угол не рабочего борта полезного ископаемого;

Lр т = 300 - длина фронта;

Вр т =18 м. Vрт=(18+21,6ctg80)21,6.300=141320 м3

5. Выбрать буровые станки и их количество для образования скважин в уступах вскрышного слоя

Диаметр скважины принимают с учётом обеспечения нормальной проработки подошвы уступа при донной высоте Ну и угле откоса уступа б:

, м,

где г=5 - плотность породы, т/м3; с=4 - минимальное допустимое расстояние от оси скважины до верхней бровки уступа, м; m=1 - коэффициент сближения скважины, принимается в зависимости от трудности взрывания.

м.

Принимаю станок ударно - вращательного бурения - СБУ-160.

Выбираем диаметр долота: БК-155

Минимальное усилие подачи определяется:

, кН,

где ; -отношение времен холостого хода ко времени рабочего хода поршня -ударника пневмоударника (=1,3-1,15); -частота ударов в минуту,; А-энергия еденичного удара ,Дж; m-масса ударника,кг; -масса штанги,кг; -коэффициент трения между штангой и породой; -угол наклона буримой скважены,град; -коэффициент,учитывающий трение вращателя о направляющие,=1,10-1,15;

Техническую скорость бурения станка ударно - вращательного бурения определяется по формуле:

Техническая (механическая) скорость шарошечного бурения

, м/мин,

где Pос - осевая нагрузка на долото, кН; щ - частота вращения долота, с -1; d - диаметр долота, м; Kфш - коэффициент формы зубьев шарошечного долота (для типа ОК - Kфш = 1; К - Kфш = 1,3), f - коэффициент крепости породы.

Расчёт эксплуатационной производительности и парка буровых станков для бурения по вскрышным породам

Сменная производительность бурового станка

, м,

где

- машинное время работы станка за смену, с; ТС - продолжительность рабочей смены, с; К - коэффициент эффективного использования станка в течение смены (обычно принимают К = 0,7-0,9); VБТ - технологическая (механическая чистая) скорость бурения, м/с; tв - время, затрачиваемое на вспомогательные операции и отнесенное к единице длины скважины, с/м.

м/см

Годовая производительность станка

м/год,

где Тк - календарное количество дней в году; Тв - количество выходных дней в году; Ткл - количество дней простоя по климатическим причинам; Трем - количество дней на плановопредупредительный ремонт; Тп - количество праздничных дней в году; nсм - количество смен в сутки.

м/год

Рабочий парк буровых станков

 принимаем 3 ед

где Агм - годовая производительность карьера по горной массе, т/год; ц - выход горной массы с 1 м скважины, м3.

Выход горной массы с 1 м скважины

, м3,

где W - линия сопротивления по подошве, м; а - расстояние между скважинами в ряду, м; b - расстояние между рядами, м; h - высота уступа, м; Lc - глубина скважины, м.

Длина скважины

м,

где в - угол наклона скважины к горизонту, град.; lп - длина перибура, м.

м,

Линия сопротивления по подошве

, м,

где Кв - коэффициент, учитывающий взрываемость пород в массиве; dс - диаметр скважины, м; Д - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м3; m - коэффициент сближения зарядов; КВВ - переводной коэффициент от аммонита № 6 ЖВ к принятому ВВ; г - плотность породы, т/м3.

dс =1,06*dд=1,06*0,155=0,164 - диаметр скважины, м;

м

Расстояние между скважинами в ряду

м,

где QЗ - масса заряда в скважине, кг; g - удельный расход ВВ, кг/м3

Масса заряда в скважине

кг,

где dс - диаметр скважины, дм; lВВ - длина заряда ВВ, м.

Длина заряда

м,

где lз - длина забойки, м; lпр - длина промежутка, м.

м,

м,

Определяем инвентарный парк буровых станков

ед

Принимаю буровой станок СБУ-160 в количестве 4 ед.

6. В зависимости от объёма вскрышных работ наметить типоразмер выемочных машин и их количество. Определить размеры забоя и рабочих площадок при вскрыше. Определить максимальное сопротивление черпанию на рабочих органах выемочных машин и сравнить с паспортными значениями этого параметра

Для выемки пустой породы так же принимаем экскаватор ЭШ - 20/90.

Значения масс и линейных размеров конструктивных элементов экскаваторов, необходимые для определения усилий, возникающих при работе экскаватора, вычисляют по эмпирическим формулам.

По величине массы экскаватора и коэффициентам kL находят линейные размеры отдельных конструктивных элементов. Длина стрелы

где - линейный коэффициент длины стрелы.

Максимальная глубина копания

где - линейный коэффициент максимальной высоты копания;

Максимальная высота разгрузки



где - линейный коэффициент максимальной высоты разгрузки;

Массы поворотной платформы с механизмами определяют по формуле:

где - коэффициент массы поворотной платформы с механизмами, а также стрелы с блокам- масса экскаватора, т.

Масса стрелы с блоками определяется по этому же выражению:

Техническая производительность

Где

- коэффициент наполнения ковша;

- коэффициент разрыхления породы в ковше; - длительность непрерывной работы экскаватора с одного места установки, с; - длительность одной передвижки, с. Для практических расчётов можно принимать

Необходимое количество экскаваторов

где - годовой объём экскаваторных работ, м3; - коэффициент резерва, учитывающий нахождение машины на капитальном ремонте,

.

единиц.

Окончательно принимаем для разработки вскрышных пород экскаватор ЭШ-20/90 количеством- 3 единиц.

7. Выбрать и обосновать транспортные средства для перемещения вскрышных пород

Выбор модели автосамосвала

Модели автосамосвала выбираются по оптимальному соотношению между емкостью кузова автосамосвала и ковша экскаватора.

Экскаватор - модель ЭШ-20.90.



Выбираем автосамосвал БелАЗ-7519

Техническая характеристика автосамосвала БелАЗ

Показатели	БелАЗ-7519
Грузоподъемность, т	110
Объем кузова, м3: - геометрический - «шапкой»	41 56
Габариты, мм	длина	11250
	ширина	6100
	высота	5130
Радиус поворота (min), м	12
Погрузочная высота, мм	4600
Мощность двигателя, кВт	956
Масса, т	85

Проверка возможности перевозки установленного объема горной массы выбранной моделью автосамосвала по грузоподъемности (при погрузке с «шапкой»;

Где - техническая грузоподъемность автосамосвала, т;

- вес груза, фактически перевозимого автосамосвалом при погрузке с «шапкой», т;

- вместимость кузова автосамосвала при погрузке с «шапкой», м3;

-насыпной вес 1 м3 вскрышных пород, т;

- плотность пород вскрыши в массиве, т/м3;

- коэффициент разрыхления пород при погрузке,

Для полезного ископаемого:

Для вскрышных пород:

Вес вскрышных пород, фактически перевозимых автосамосвалом при погрузке с «шапкой», т:



Вес вскрышных пород, фактически перевозимых автосамосвалом при погрузке с «шапкой», т:

условие выполнено.

Продолжительность движения груженного и порожнего автосамосвалов

, мин

где Lгр, Lпор - длина пути соответственно в грузовом и порожнем направлении, км; Vгр, Vпор - скорость движения соответственно груженного и порожнего автосамосвала, км/ч; (Vгр=30 км/ч, Vпор=40 км/ч); kраз = 1,1 - коэффициент учитывающий разгон и торможение самосвала.

Для перевозки вскрышных пород:

мин

Эксплуатационная производительность автосамосвала:



где Тсм - продолжительность рабочей смены, ч;

Vа - фактическая вместимость кузова автосамосвала, м3 ;

kтг = 0,9 - коэффициент использования грузоподъемности.

Для вскрышных пород:

Количество автосамосвалов, необходимых для обслуживания экскаватора:

Для вскрышных пород:

Суточный грузооборот карьера по горной массе:

Для вскрышных пород:

Рабочий парк автосамосвалов, обеспечивающий суточный грузооборот карьера:



где Gкс - суточный грузооборот карьера, т/ сут.;

kнер - коэффициент неравномерности работы автотранспорта (kнер - 1,1);

Qа - эксплуатационная производительность автосамосвала, т/смен.;

nсм - количество смен работы экскаватора в сутки, смен.

Инвентарный парк (списочный) автосамосвалов

где nсп = 1,15 - коэффициент резерва автосамосвалов.

Размещено на Allbest.ru