Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1. Краткая горно-геологическая и горнотехническая характеристика месторождения

2. Обоснование комплекса оборудования грузопотока

2.1 Определение общего показателя трудности разрушения пород

2.2 Вид транспорта, способ подготовки пород к выемке, способ отвалообразования

2.3 Технологическая схема ведения горных работ

2.4 Режим работы горно-транспортного оборудования

3. Подготовка горных пород к выемке

3.1 По буровым работам

3.1.1 Определение показателя трудности бурения - П_б

3.1.2 Выбор типа бурового станка и инструмента, устанавливается диаметр скважины

3.1.3 Подсчет сменной, суточной, месячной и годовой эксплуатационной производительности бурового станка

3.2 По взрывным работам

3.2.1 Определение эталонного удельного расхода ВВ, устанавливается класс разрабатываемых горных пород по трудности разрушения взрывом

3.2.2 Расчет проектного удельного расхода ВВ

3.2.3 Определение параметров скважин: длина заряда, забойки и перебура, а также общую длину и угол наклона

3.2.4 Расчет параметров расположения скважин: величину сопротивления по подошве уступа, расположение между скважинами в ряду, расстояние между рядами скважин, количество рядов скважин

3.2.5 Подсчет величины заряда ВВ в скважине и определение конструкции зарядов

3.2.6 Определение параметров развала взорванной горной массы (ширина и высота развала), коэффициент разрыхления породы в развале

3.2.7 Определение времени замедления при короткозамедленном взрывании и выбор схемы инициирования зарядов ВВ

3.2.8 Рассчет выхода горной массы с 1 п. м скважины

3.2.9 Выбор средства механизации работ по зарядке и забойке скважин

4. Выемочно-погрузочные работы

4.1 Расчет относительного показателя трудности экскавации П_э и оценка разрабатываемых пород по экскавируемости

4.2 Определение параметров забоя экскаватора (высота забоя, ширина заходки, ширина рабочей площадки),число заходок

4.3 Определение часовой технической и эксплуатационной производительности экскаватора, также сменную, месячную и годовую

5. Перемещение карьерных грузов

5.1 Обоснование схемы автодорог и типа дорожного покрытия на уступе, в капитальной траншеи и на поверхности

5.2 Обоснование схемы обмена автосамосвалов в забое

5.3 Технологический расчет автотранспорта с определением продолжительности рейса автотранспорта и его производительности

6. Отвалообразование

6.1 Обоснование способа бульдозерного отвалообразования

6.2 Расчет производительности бульдозера и их количество для выполнения необходимого объема работ

6.3 Определение параметров отвала (длину отвального участка, их число, общую длину отвального фронта)

7. Организация производственных процессов

7.1 Определение количества буровых станков на горизонте

7.2 Определение потребного количества выемочно-погрузочных машин

7.3 Определение количества транспортных средств, обслуживающих горизонт в течение смены

автотранспорт порода скважина отвалоообразование



1. Краткая горно-геологическая и горнотехническая характеристика месторождения

Талдинское каменноугольное месторождение располагается в центральной части Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса.

По административному делению площадь месторождения относится к Новокузнецкому и Прокопьевскому районам Кемеровской области Российской Федерации.

Населенность района - слабая. Население занято, в основном, земледелием и животноводством. Месторождение находится в 50 км к северу от г. Новокузнецка, в 45 км и 56 км к северо-востоку от городов Прокопьевска и Киселевска. В районе месторождения расположены деревни Большая и Малая Талда, Жерново, Новоказанка, а в 15 км к юго-западу проходит железнодорожная электрифицированная линия Артышта-Подобасс.

Поверхность месторождения представляет собой всхолмленную лесостепь. Самые низкие абсолютные отметки поверхности (223-280 м) соответствуют речным долинам. Долины рек Тагарыш и Еланный Нарык пересекают центральную часть месторождения. Водораздельные части рельефа имеют отметки 350-375 м.

Климат района резко континентальный. Холодная зима продолжается в течение 5 месяцев - с ноября по апрель. Наиболее холодные месяцы - декабрь и январь. Абсолютный минимум в это время достигает - 49,9^оС. Наиболее жарким месяцем является июль, среднемесячная температура которого достигает +19,4^оС. Максимальная температура - +36,7^оС.



2. Обоснование комплекса оборудования грузопотока

Буровое, выемочно-погрузочное, транспортное, отвальное и вспомогательное оборудование, технологически и организационно объединяемое большим грузопотоком, составляет комплекс оборудования грузопотока.

2.1 Определение общего показателя трудности разрушения пород

Показатель трудности разрушения пород (П_р) для песчаника на известковом цементе равняется 9.

2.2 Вид транспорта, способ подготовки пород к выемке, способ отвалообразования

Исходя из физико-технических свойств пород (песчаник на известковом цементе), марки выемочно-погрузочного оборудования (экскаватор ЭКГ-8И), расстояния транспортирования (4,7 км), высоты расположения уступа (12 м) от поверхности, объема перевозок (2720 тыс/м³ в год) принимаем на данном участке автомобильный вид транспорта.

Тип автотранспорта выбирается из рационального отношения вместимости кузова автосамосвала и вместимости ковша экскаватора ЭКГ-8И. При расстоянии транспортирования 4,7 км. Это отношение равняется 58,4, что соответствует емкости кузова автосамосвала типа БелАЗ-75215.

Вследствие того, что уголь легко разрушаем, то для обеспечения нормальных условий экскавации и транспортирования требуется предварительное его рыхление буровзрывным способом.



2.3 Технологическая схема ведения горных работ

Технологическая схема ведения горных работ выбирается исходя из принятого выемочно-погрузочного оборудования (экскаватор ЭКГ - 8И), вида транспорта (автомобильный), а также способа подготовки полезного ископаемого к выемке (буровзрывной).

Принимается в настоящем проекте технологическая схема работы мехлопаты в траншее с погрузкой полезного ископаемого в автотранспорт на уровне установки экскаватора.

2.4 Режим работы горно-транспортного оборудования

В соответствии с нормами технологического проектирования угольных и сланцевых разрезов для горно-транспортного оборудования принимается круглогодичная работа по графику непрерывной рабочей недели с количеством смен в сутки равное 2 и продолжительности смены 12 часов.



3. Подготовка горных пород к выемке

3.1 По буровым работам

3.1.1 Определение показателя трудности бурения - П_б

.

.

3.1.2 Выбор типа бурового станка и инструмента, устанавливается диаметр скважины

Тип бурового станка выбирается исходя из технологических свойств пород и обеспечения их рациональной степени взрывного дробления. В соответствии с исходными данными, выбираем станок СБШ-160-48 с диаметром скважины 150-160мм.

3.1.3 Подсчет сменной, суточной, месячной и годовой эксплуатационной производительности бурового станка

Сменная производительность бурового станка:

где - продолжительность смены (, ч;

- время на выполнение подготовительно-заключительных операций в течение смены (), ч;

- время на личные надобности (=0,2), ч;

- время на выполнение основных операций, приходящиеся на 1 м скважины, ч;

,

Где - скорость бурения скважины (для станка типа СБШ ), .

- время на выполнение вспомогательных операций, приходящиеся на 1 м скважины (, ч.

;

Суточная производительность бурового станка:

,

где - число смен в сутках, (.

;

Месячная производительность бурового станка:

;

Где - число рабочих смен бурового станка в месяце (28 смен).

;

Годовая производительность бурового станка:

,

где - число рабочих смен бурового станка в году (300 смен).

;

3.2 По взрывным работам

3.2.1 Определение эталонного удельного расхода ВВ, устанавливается класс разрабатываемых горных пород по трудности разрушения взрывом

Исходя из исходных данных, выбираем сибирит металлизированный, с эталонным расходом 1,2 кг/м³. Горные породы по трудности разрушения взрывом являются трудновзрываемые.

3.2.2 Рассчет проектного удельного расхода ВВ

Для осадочных пород угольных месторождений удельный расход ВВ определяется:

,

где - переводной коэффициент ВВ;

- эталонный расход;

- плотность породы.

;

3.2.3 Определение параметров скважин: длина заряда, забойки и перебура, а также общую длину и угол наклона

Длина скважин:

,

где П - велечинв перебура, м.

.

;

;

Длина сплошного заряда:

,

где - коэффициент заряжения скважин зарядом ВВ.

.

;

;

Длина забойки:

,

.

Величину угла наклона скважин рекомендуется принимать в породах I категории по блочности равной 90, а в породах II-V категорий - 60-75 градусов. В моем случае принимаем 60 градусов, так как порода V категории по блочности.



3.2.4 Расчет параметров расположения скважин: велечину сопротивления по подошве уступа, расположение между скважинами в ряду, расстояние между рядами скважин, количество рядов скважин

Расстояние между скважинами:

,

где m - коэффициент сближения скважин.

,

.

.

Расстояние между рядами скважин:

,

.

Количество рядов скважин в заходке:

,

где - ширина буровзрывной заходки, м.

На практике ширина буровзрывной заходки подбирается опытным путем, но обычно близка к ширине экскаваторной заходки.

,

где - максимальный радиус черпания на уровне установки экскаватора, м.

.

Линия сопротивления по подошве для наклонных скважин:

,

.

3.2.5 Подсчет величины заряда ВВ в скважине и определение конструкции зарядов

Масса скважинного заряда:

,

где - вместимость 1 м скважины, кг.

,

где - плотность ВВ, .

.

.

При высоте уступа более 20 м заряд рассредотачиваеться на две части, в моем варианте высота уступа составляет 12,5 м, следовательно, выбираем сплошной заряд.

Рисунок 1 Конструкция сплошного заряда

3.2.6 Определение параметров развала взорванной горной массы (ширина и высота развала), коэффициент разрыхления породы в развале

Выбираем диагональную схему взрывания, так как при транспортной технологии взрывные работы стремятся вести так, чтобы развал горной массы был компактным и отрабатывался двумя заходками экскаватора.

Ширина развала:

,

где - дальность перемещения горной массы.

,

где - дальность перемещения горной массы при порядной схеме взрывания, м.

,

где К - коэффициент, учитывающий взрываемость пород (К=2,5).

м.

.

.

Высота развала:

· по последнему ряду скважин

,

.

· на расстояние от последнего ряда скважин

,

м.

3.2.7 Определение времени замедления при короткозамедленном взрывании и выбор схемы инициирования зарядов ВВ

Время замедления при короткозамедленном взрывании принимаеться равным: для пород I категории по блочности - 70 мс; для пород II-III категории - 50 мс; для пород IV-V категорий - 35 мс. В моем случае время замедления - 35 мс. Схему инициирования зарядов ВВ выбираем диагональную.

Рисунок 2 диагональная схема инициирования зарядов ВВ

3.2.8 Рассчет выхода горной массы с 1 п. м скважины

.

3.2.9 Выбор средства механизации работ по зарядке и забойке скважин

Механизация взрывных работ на земной поверхности должна свести к минимуму физически тяжелые ручные операции с мешками ВВ, начиная с поступления их на склад ВМ и кончая заряжанием в скважины.

Имеются следующие основные участки механизации взрывных работ: склад ВМ; пункт подготовки исходных компонентов и готовых ВВ к загрузке зарядных машин, осушение скважин перед заряжанием; заряжание скважин; забойка скважин.

Смесительно-зарядная машина МЗВ-16.

Назначение:

· транспортирование компонентов эмульсионного взрывчатого вещества (ВВ) от пункта их приготовления на заряжаемый блок;

· смешивание этих компонентов (эмульсии и газогенерирующей добавки (ГГД)) с целью получения эмульсионного водоустойчивого взрывчатого вещества типа «порэмит»;

· заряжание получаемым взрывчатым веществом преимущественно обводненных скважин методом «под столб воды», а также сухих скважин методом «от устья»

Техническое оборудование МЗВ-16 расположено в закрытых утепленных отсеках, кроме этого в конструкции машины предусмотрен подогрев рубашки винтового насоса, что гарантирует бесперебойную работу смесительно-зарядной машины в условиях низких температур.

Бункер СЗМ усилен ребрами жесткости, обеспечивающими увеличение срока службы и повышения надежности навесного оборудования.

По заданию заказчика на МЗВ-16 может быть установлен расширенный пакет автоматической системы управления с активной обратной связью, предусматривающий диагностику текущего процесса зарядки, а также включающий выносной пульт взрывника.

Таблица 1

Технические данные смесительно-зарядная машина МЗВ-16.

Грузоподъемность по ВВ, т.	16
Тех. производительность, максимальная, кг/мин.	300
Габаритные размеры, мм
Длина	9200
Ширина	2550
Высота	3600
Масса снаряженной машины, кг,	16800
Масса полная, кг,	32800
Тип приготовляемого ВВ	порэмит, эмулит

Машина забоечная предназначена для транспортирования забоечного материала (песок, щебень, отходы обогатительных фабрик размером до 10мм) к заряженным скважинам и механизированной забойки вертикальных и наклонных скважин на открытых горных работах.

Машина забоечная ЗС-2М на новой базе FAW.

Таблица 2

Техническая характеристика забоечной машины ЗС-2М

Грузоподъёмность, т, не менее	11
Производительность, кг/мин, не менее	1700
Рекомендуемый диаметр забиваемых скважин, мм, не менее	190
Вместимость бункера, мі	7,0
База автомобиль КрАЗ - 65055
Рабочий орган - скребковый конвейер
Привод конвейера - гидравлический
Габаритные размеры, мм
длина	8250
ширина	2500
высота	3100
Масса (без забоечного материала), кг, не более	12060
Отбираемая мощность, кВт, не более	18



4. Выемочно-погрузочные работы

4.1 Расчет относительного показателя трудности экскавации П_э и оценка разрабатываемых пород по экскавируемости

,

где - коэффициент наполнения ковша (;

- коэффициент разрыхления породы в ковше (.

.

4.2 Определение параметров забоя экскаватора (высота забоя, ширина заходки, ширина рабочей площадки),число заходок

Высота уступа:

Максимальная, по условию предупреждения образования нависей и козырьков.

.

.

Ширина заходки:

.

В системах разработки с автомобильном транспортом в ширину рабочей площадки входит:

,

где - ширина развала, м;

T - ширина транспортной полосы;

Z - берма безопасности, м.

,

.

.

4.3 Определение часовой технической и эксплуатационной производительности экскаватора, также сменную, месячную и годовую

Теоретическая производительность:

,

где Е - вместимость ковша;

- продолжительность цикла экскаватора.

.

Часовая техническая производительность для одноковшых экскаваторов:

,

где - коэффициент экскавации;

- коэффициент забоя, учитывающий влияние вспомогательных операций, .

.

Сменная эксплуатационная производительность экскаватора:

,

где - продолжительность смены, ч;

- коэффициент использования экскаватора в течении смены.

.

Суточная производительность экскаватора:

,

где - число смен в сутках, .

.

Месячная производительность экскаватора:

,

где - число рабочих дней в месяц, .

яц.

Годовая производительность экскаватора:

,

где - число рабочих дней в году, .

.



5. Перемещение карьерных грузов

5.1 Обоснование схемы автодорог и типа дорожного покрытия на уступе, в капитальной траншеи и на поверхности

Ширина проезжей части:

,

где - ширина автосамосвала по скатам колес, м;

- число полос;

- ширина предохранительной полосы, м;

- зазор между кузовами встречных автосамосвалов, м.

,

.

,

.

.

Покрытие автодорог щебеночное, гравийное.

5.2 Обоснование схемы обмена автосамосвалов в забое

Подъезд с тупиковым разворотом применяется при одном выезде с горизонта. Он не требует сложных маневров. Обычно время обмена автосамосвалов не превышает продолжительность рабочего цикла экскаватора, чем достигается высокое использование экскаватора во времени.

5.3 Технологический расчет автотранспорта с определением продолжительности рейса автотранспорта и его производительности

Используя табличные данные - вместимость ковша экскаватора 8 м³ и расстояния транспортирования 4,7 км получаем вместимость кузова автосамосвала равной 58,4 м³, что соответствует выбранной модели Белаз - 75215.

Количество автосамосвалов, необходимое для обслуживания одного экскаватора:

,

где - продолжительность рейса, мин;

t_п - продолжительность погрузки автосамосвала, мин.

,

где - продолжительность времени разгрузки, мин;

t_м - продолжительность времени маневрирования, t_м =1,5;

- среднетехническая скорость движения автосамосвала, км/ч.

,

где - продолжительность рабочего цикла экскаватора, с.

- коэффициент наполнения ковша экскаватора;

- вместимость ковша, м³.

.

.

.

Число рейсов автосамосвала в час:

;

.

Техническая производительность автосамосвала:

,

где - коэффициент использования грузоподъемности, .

.

Эксплуатационная производительность автосамосвала:

,

где - коэффициент использования автосамосвала в смену,

;

- продолжительность смены, .

.

Суточная производительность автосамосвала:

,

где - число смен в сутках согласно режиму работы карьера,

;

;

Месячная производительность автосамосвала:

,

где - число рабочих смен в месяц, .

.

Годовая производительность автосамосвала:

,

где - число рабочих смен в году, .

.



6. Отвалообразование

6.1 Обоснование способа бульдозерного отвалообразования

При периферийном способе на устойчивых отвалах автосамосвалы грузоподъемностью до 75 т разгружаются прямо под откос, а большей грузоподъемности - на расстоянии 3 - 5 м от верхней бровки откоса отвала. Затем эта порода бульдозером перемещаеться под откос, т.е. в этом случае отвал развивается в плане.

В целях безопасности, чтобы исключить возможность падения автосамосвала с отвала при непосредственной разгрузке под откос, у верхней бровки отвала устанавливается деревянные или металлические упоры для задних колес автосамосвала или отсыпают породой вал высотой 0,5 - 0,8 м и шириной 2,0 - 2,5 м.

Кроме того, в этих же целях, поверхность бульдозерного отвала должна иметь уклон 3 - 5 в сторону центра отвала.

Рисунок 5 Периферийный способ отвалообразования



6.2 Расчет производительности бульдозера и их количество для выполнения необходимого объема работ

Число рабочих бульдозеров на отвале:

,

где - часовая техническая производительность бульдозера, м³/ч;

,

Где - продолжительность рабочего цикла бульдозера, ();

- объем породы в рыхлом состоянии, перемещаемой отвалом бульдозера, м³;

- коэффициент, учитывающий уклон на участке работы (;

- коэффициент разрыхления породы (;

- часовой объем бульдозерных работ на отвале, м³/ч.

,

где - коэффициент заваленности отвала породой (.

;

;

.



6.3 Определение параметров отвала (длину отвального участка, их число, общую длину отвального фронта)

Длина фронта разгрузки на отвале:

,

где - ширина полосы по фронту отвала, занимаемая одним автосамосвалом при маневрировании (), м.

- число автосамосвалов, одновременно разгружающихся на отвале.

,

где - число автосамосвалов, разгружающихся на отвале в течение часа;

- продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала (, мин.

,

где - производительность карьера по вскрыше, м³/ч;

- коэффициент неравномерности работы карьера по вскрыше (;

- фактический объем вскрыши, перевозимый автосамосвалом за рейс, м³/ч.

.

.

.

Число разгрузочных участков:

,

где - длина одного участка (, м.

.



7. Организация производственных процессов

7.1 Определение количества буровых станков на горизонте

,

где - годовой объем бурения, м³/год.

,

где ? - выход горной массы с 1 м скважины.

.

.

.

.

7.2 Определение потребного количества выемочно-погрузочных машин

,

- потребный годовой грузопоток участка, м³/год.

.



7.3 Определение количества транспортных средств, обслуживающих горизонт в течение смены

,

где - коэффициент работы транспорта, ;

- грузооборот карьера в сутки, м³/сут.

.

Размещено на Allbest.ru