Курсовой проект По дисциплине: «Процессы открытых горных работ» На тему: «Расчет технологических процессов при производстве вскрышных работ на карьере»

У нас на сайте представлено огромное количество информации, которая сможет помочь Вам в написании необходимой учебной работы. 

Но если вдруг:

Вам нужна качественная учебная работа (контрольная, реферат, курсовая, дипломная, отчет по практике, перевод, эссе, РГР, ВКР, диссертация, шпоры...) с проверкой на плагиат (с высоким % оригинальности) выполненная в самые короткие сроки, с гарантией и бесплатными доработками до самой сдачи/защиты - ОБРАЩАЙТЕСЬ!

Курсовой проект

По дисциплине : «Процессы открытых горных работ»

На тему: «Расчет технологических процессов при производстве вскрышных работ на карьере»

Вариант 4

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1.     Описание песчаника и его физико – механические.................................................................................................4

2. Подготовка горной массы к выемке...................................................................6

2.1. Описание бурового станка………………………...………………...……….9

2.2. Выбор и рассчет бурового станка........................................................................................................................9

2.3. Расчет параметров буровзрывного блока…………………………...…………………………………………………12

3. Выемка горной массы……………………………………………………...….16

3.1 Описание и выбор экскаватора…………………………………………..….17

3.2 Расчет параметров выемки………………………………………………….18

4. Транспортирование горной массы ……………………………………...……22

4.1 Выбор и описание средств транспортирования…………………………….22

4.2 Расчет параметров транспортирования…………………………………......23

5. Отвалообразование………………………………………………………...….27

5.1. Описание средств отвалообразования………………………………...……27

5.2 Расчет параметров отвалообразования …………………………………..…29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………….......................................................…..31

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение

Курсовая работа по дисциплине «Процессы открытых горных работ» является завершающим этапом теоретического изучения основных разделов преподаваемой дисциплины и одновременно служит одним из методов контроля знаний студентов.

Целью курсовой работы, выполняемой по ходу изучения данной дисциплины, является закрепление знаний по теоретической части курса и приобретение навыков выполнения практических расчетов по отдельным технологическим процессам.

Ведущее место при добыче полезных ископаемых занимает прогрессивный открытый способ разработки, на долю которого приходится более 70% общего объема добываемых полезных ископаемых. Такому широкому его развитию в значительной степени способствовало и способствует внедрение в практику результатов научных исследований по созданию новых и совершенствованию существующих технологий, техники и организации открытых горных работ.

 Основными техническими направлениями дальнейшего совершенствования технологии открытых горных работ являются повышение эффективности технологических схем путем комплексной механизации горных работ и оптимизации параметров используемого оборудования, разработка и внедрение новых технологических схем с включением техники цикличного и непрерывного действия, рациональная комплектация оборудования, всемерное расширение области применения прогрессивных технологических решений с использованием специально создаваемого карьерного оборудования и комбинированного транспорта, а также применение совершенных форм организации и управления массовыми горными работами.

Задание:

Выбрать основное оборудование и провести расчет технологических процессов при производстве вскрышных работ на карьере.

Исходные данные для выполнения курсовой работы

1.     Описание горной породы и ее физико-механических свойств

Го́рная поро́да — плотные или рыхлые агрегаты, слагающие земную кору, состоящие из однородных или различных минералов, либо минералов и обломков других горных пород.

Песча́ник — обломочная осадочная горная порода, представляющая собой однородный или слоистый агрегат обломочных зёрен размером от 0,05 мм (по российским критериям) или от 0,0625 мм (по зарубежным критериям) до 2 мм (песчинок), связанных каким-либо минеральным веществом (цементом).

Объектами открытых горных работ являются разнообразнейшие горные породы: коренные (магматические, метаморфические и осадочные), залегающие в толще земной коры на месте своего образования, и покрывающие их наносы — измельченные породы, переотложенные или перенесенные.

При разработке горные породы подвергаются различного рода воздействиям, главным образом механическим: ударам, сдвигу, уплотнению, перемещению и другим, в результате чего изменяется их состояние. В общем случае различают естественное и искусственно измененное (посредством взрыва, механическими способами разрушения, водопонижением, химическим укреплением и др.) состояния горных пород.

Горному инженеру важно знать физико-технические свойства и характеристики горных пород: плотность, пористость, влажность, сопротивление различным усилиям, абразивность, вязкость, хрупкость, устойчивость, увеличение объема при разрушении’ и др. При’ воздействии па породный массив в первую очередь необходимо знание свойств пород в их естественном состоянии; для других целей (погрузка, перемещение, складирование, дробление и др.) следует определять и учитывать свойства пород в искусственно измененном состоянии. При этом свойства пород зависят как от свойств пород в естественном состоянии, так и от способа воздействия на них и стадии разработки. ‘Изменение свойств начинается на месте залегания пород. Например, при взрыве происходит не только разрушение пород, но и ‘ослабление связей в прилегающем породном массиве; при водопонижении также изменяются свойства пород в массиве и т. д. Во многих случаях свойства пород изменяются постепенно (например, уплотнение пород в насыпях, слеживание, выветривание, фильтрационное оплывание пород и т. д.).

"Свойства пород изменяются в большом диапазоне. Трудно найти хотя бы две одинаковые по минералогическому- составу. Породы на разных месторождениях с одинаковыми свойствами и характеристиками. Поэтому принято ‘объединять породы в группы, категории и классы с определенным диапазоном свойств и характеристик.

Для открытой разработки все горные породы целесообразно делить на группы: скальные и полускальные (в естественном их состоянии); разрушенные (искусственно или естественно измененные породы первой группы); плотные, мягкие (связные) и сыпучие.

Группы пород предопределяют способы их разработки и применяемые для этого технические средства.

Учитывая особо важное значение трещиноватости пород для расчета технологических процессов и оценки трудности разработки пород, желательно до начала горных работ установить по специальным методикам: тип трещиноватости; углы падения и азимуты главных систем трещин; протяженность, раскрытие и расстояние между трещинами в системах; характер и степень заполнения трещин; общий объем трещинной пустотности (в %); размер отдельностей (блоков) в массиве.

Снижение прочности породы в массиве характеризуется коэффициентом структурного ослабления 7, равным отношению сцепления отдельного куска породы при отрыве от массива Кн к сцеплению се в образце (куске) К». Сцепление по трещинам и тектоническим нарушениям изверженных и метаморфических пород, а также по контактам слоев осадочных пород часто не превышает 0.05—0/1 МПа.

При оценке трещиноватости породного массива сейсмическими и акустическими методами может быть использован акустический показатель трещиноватости Аi равный отношению квадратов скоростей распространения продольных волн в массиве и в образце данной породы *.

2.     Подготовка горной массы к выемке:

Подготовка горных пород к выемке производится в целях

Обеспечения безопасности горных работ, необходимого качества добываемого сырья, технической возможности и наилучших условий применения средств механизации последующих процессов. Подготовка включает: обеспечение устойчивости откосов уступов; осушение горных пород, подлежащих извлечению в данный период разработки; разупрочнение и изменение их агрегатного состояния; разрушение (разрыхление) породного массива и другие вилы воздействия на горные породы для облегчения их выемки

Подготовка к выемке может осуществляться механическими способами (исполнительными органами горных машин), гидравлическими способами (нагнетанием, насыщением водой, растворением), физическими способами (электромагнитным и термическим воздействием), химическим, комбинированными и взрывным способами. Выбор способа подготовки горных пород к выемке зависит прежде всего от вида, агрегатного состояния и свойств пород в массиве, мощности предприятия, наличных технических средств, предъявляемых требований к качеству добываемого сырья, а также от природных условий ведения работ. Затраты на подготовку к выемке составляют от 5 до 40 % общих затрат на горные работы.

Выемка мягких, песчаных и естественно мелкоразрушенных пород успешно производится всеми видами выемочно-погрузочного оборудования. При этом подготовка совмещена с выемкой и производится одними и теми же средствами механизации.

Выемка плотных пород также может осуществляться непосредственно из массива выемочными машинами с повышенными усилиями копания. Если усилия, развиваемые выемочными машинами, недостаточны, производится подготовка таких пород. К выемке, которая заключается в их предварительном механическом рыхлении или взрывании на сотрясение. В мерзлом состоянии эти породы только при небольших отрицательных температурах могут разрабатываться непосредственно выемочными машинами с повышенными усилиями копания. Как правило, в этих условиях требуется подготовка к выемке механическим или взрывным способом или предварительное оттаивание. Используются также методы предохранения пород от промерзания.

     Скальные и полускальные породы обычно подготовляются к выемке взрывным способом. Процессами подготовки в этом случае являются бурение и взрывание.

Механическое рыхление гонрных пород

 Механическое рыхление пород осуществляется прицепными или навесными рыхлителями, в которых масса тягача используется для заглубления рабочего органа рыхлителя. Глубина рыхления прицепными рыхлителями достигает обычно 0,4—0,5 м, а навесными — 1,5—2 м. На открытых разработках в СССР наиболее успешно применяются навесные рыхлители тяжелого типа на тракторах мощностью более184 кВт.

Рыхлители могут иметь до пяти зубьев с цельными или составными наконечниками. Для подготовки полускальных пород применяют однозубые рыхлители, а в плотных породах целесообразнее использовать многозубые рыхлители для увеличения их производительности. Навесные рыхлители имеют гидравлическую систему изменения глубины рыхления. Рыхление мало- и среднетрещиноватых полускальных пород производят зубьями с прямыми стойками. Для рыхления хрупких и сильнотрещиноватых пород используют зубья сложной формы.

К параметрам рабочего органа рыхлителя относятся угол резания у, угол заострения в, задний угол Ф, толщина и длина зуба, расстояние между зубьями.

Сила резания рыхлителя зависит от угла рыхления. Оптимальный угол рыхления при полускальных и мерзлых породах составляет 30—45°. Увеличение его от 40 до 60° удваивает лобовое сопротивление зубу. Уменьшение угла резания до величин менее 30° также сопровождается ростом сопротивления.

Под воздействием рабочего органа рыхлителя в горных породах возникает сложное напряженное состояние, представляющее собой комбинацию сил сжатия и растяжения. Как в монолитных, так и в трещиноватых массивах при рыхлении нарушается связность горных пород, характеризующаяся величиной сцепления Км.

Как показали испытания агрегата Д-652 АС, проведенные СГИ, устойчивое рыхление обеспечивается лишь в том случае, если напряжения, создаваемые на рабочем органе, превышают на 10—30% величину сцепления горных пород

Величина напряжений, создаваемых на рабочем органе, зависит от значения усилия на крюке базовой машины, глубины рыхления и конструктивных размеров зуба рыхлителя. В свою очередь, усилие на крюке связано со скоростью рыхления, тяговой характеристикой базовой машины.

Учитывая это, основные параметры — скорость и глубина рыхления— не могут приниматься произвольно, а должны рассчитываться по тяговой характеристике базовой машины. Для бульдозерно-рыхлительного агрегата Д-652 АС оптимальная техническая скорость рыхления изменяется в пределах 0,5—11 м/с. Дальнейшее уменьшение или увеличение скорости при водит к неэффективному использованию мощности базовой машины.

2.1. Выбор и описание бурового станка

     Бурение является трудоемким и дорогостоящим процессом. Цель бурения – создание в породном массиве скважин и шпуров. Эффективность бурения взрывных скважин определяется скоростью бурения, которая зависит от:

      – сопротивления породы разрушению под действием бурового инструмента (основной фактор);

      – вида и формы бурового инструмента, способа его воздействия на забой скважины (вращательное, ударно-вращательное и др.);

      – усилий и скорости воздействия бурового инструмента на забой скважины;

      – диаметра скважины и, в ряде случаев, ее глубины;

      – способа, скорости и тщательности удаления из забоя скважины буровой мелочи, препятствующей разрушению породы.

      Все перечисленные факторы определяют технологические свойства буровых станков и определяют такое свойство горных пород, которое в горном деле называют буримостью. Факторы, которые определяют буримость горных пород, составляют две основные группы:

      – факторы, определяемые только свойствами самой горной породы (прочностные свойства, трещиноватость, влажность и др.);

      – факторы, определяемые параметрами станка и бурового инструмента (то есть факторы, определяющие условия разрушения).

      В качестве физико-технической основы сопоставления пород по буримости (зависящей только от свойств породы) принимается относительный показатель трудности бурения породы, который зависит от предельных значений сопротивления пород разрушению при сжатии и сдвиге и от плотности пород. В соответствии с буримостью выбираются технологические параметры бурового оборудования.

2.2. Расчет параметров работы бурового станка

1.     Показатель трудности бурения (Пб) определяется по формуле В.В. Ржевского. Класс и категория породы по показателю трудности бурения определяется по принятой классификации (см. практическую работу 1, пункт 4).

2. Выбор бурового станка производится исходя из полученного значения  в соответствии со следующими условиями:

 <5 – станки шнекового бурения;

  =5 ÷ 16 – станки шарошечного бурения.

 При этом если: 

 = 5 ÷ 10 – диаметр скважин 150-220 мм;

 = 11 ÷ 14 – диаметр скважины 220-270 мм;

  > 14 – диаметр скважины 320-400 мм.

       Я выбрал станок шарошечного бурения т.к. выбор бурового станка производится исходя из полученного значения  , а мой  равен 6.

 = 5 ÷ 10 – диаметр скважин 150-220 мм;

Техническая характеристика СБШ-200-40Д :

 3.  Техническая скорость бурения:

а) шнекового:

Где d – диаметр буримой скважины, м;  – усилие подачи на инструмент, кН;  – частота вращения бурового става, ; и W берутся из технологических характеристик выбранного бурового станка (справочники, интернет).

где d – диаметр буримой скважины, см.                                                                                                             

4.     Сменная производительность бурового станка:

– продолжительность рабочей смены, мин;  – продолжительность подготовительно-заключительных операций (25÷45 мин);  – продолжительность регламентированных перерывов в смене (15 мин);

 – время на личные надобности (10÷15 мин); – продолжительность вспомогательных операций при бурении в расчете на 1 м скважины (3÷5 мин).

5.     Эксплуатационная производительность бурового станка:

суточная, м/сутки

                               годовая , м/год

где – коэффициент использования нормативного времени смены для бурения за вычетом вероятных простоев, принимается равным 0,6÷0,8;

 – число смен в сутки;  – число рабочих дней бурового станка в году (240÷260 дней).

6.     Рабочий парк буровых станков

, шт.

 – годовая мощность предприятия по добыче (вскрыше), м 3 ;  – выход горной массы с 1 погонного метра скважины, м 3 /м;  – коэффициент резерва,

=1,1÷1,3.

2.3 Расчет параметров буровзрывного блока

1.Определяется диаметр взрывных скважин:

     2. Определяется длина перебура:

3. Определяется длина скважины:

 м

Если  , то в дальнейших расчетах принимается

11. Выполняется проверка соответствия длины перебура условию:

Если  > 0,3W, то принимается  = и производится перерасчет величины ,  и .

Перерасчет ,  и:

14. Выполняется проверка величины a по допустимому коэффициенту сближения скважин:

Перерасчет

 мс

17.Определяются параметры развала горной массы. Высота развала, как правило, не превышает высоту уступа:

Ширина развала взорванной породы должна быть примерно равна или кратна ширине заходки экскаватора, что важно для организации выемочных работ. Ширина развала от первого ряда скважин:

18.Определяются параметры взрываемого блока. Фактическая ширина взрываемого блока:

Объём взрываемого блока

Число скважин в ряду:

Число скважин для взрыва блока

и количество взрывчатого вещества на взрыв блока:

3.     Выемка горной массы

Выемка мягких, сыпучих и плотных пород обычно производится непосредственно из массива, а выемка разрушенных (взорванных) пород — из развала или разрыхленного слоя. Поверхность горных пород в массиве или развале, являющаяся объектом выемки, называется забоем.

При выемке ‘пород из массива забоем могут являться следующие поверхности уступа или подуступа: торец уступа, т.е. боковой его откос, образованный при выемке части полосы уступа.

При выемке разрушенных пород забоями также являются торцовый или продольный откос развала, а иногда и его верхняя поверхность. Соответственно забой называется торцовым, продольным и забоем-площадкой. Чаще всего продольный откос уступа совпадает с фронтом его работ, и продольный забой называется фронтальным. Разновидностью торцового забоя является траншейный забой. Иногда применяются комбинированные забои, когда одновременно разрабатываются две поверхности уступа или развала, например площадка и продольный откос. Продольный и торцовый откосы относятся к разрабатываемой части уступа или развала.

Забои всех типов по структуре могут быть однородными(простыми), если в их пределах породы имеют сравнительно одинаковые свойства, и разнородными (сложными), сели в их пределах перемежаются вскрышные породы с существенно разными свойствами, вскрышные породы с полезным ископаемым или полезные ископаемые разных типов и сортов.

При сложном строении залежи структура забоя зависит от формы контактных поверхностей между полезными ископаемыми и вмещающими породами в массиве или развале и расположения относительно забоя различных типов ископаемого. Забои при этом простые только в случаях, когда они параллельны контактам между разнотипными компонентами.

В простых забоях производится валовая (сплошная) выемка пород. В сложных забоях выемка вскрышных пород. С различными свойствами также обычно валовая, а выемка о полезного ископаемого и вскрышных пород или различных сортов полезного ископаемого производится чаще всего раздельно (раздельная выемка). Выбор типа забоя зависит как от свойств разрабатываемых вскрышных пород и полезного ископаемого и условий их залегания, так и от используемого выемочного оборудования. Обычно стремятся к применению простых забоев.

Производительность карьерных выемочных машин является одним из важнейших технико-экономических показателей открытых горных работ, Она определяет требуемый парк выемочного оборудования и в большой степени влияет на производительность и требуемый парк транспортного оборудования, производительность труда горнорабочих и затраты на производство горных работ.

Целесообразно различать паспортную, техническую, эффективную и эксплуатационную производительность машин. Паспортная производительность

 (в литературе она называется также теоретической производительностью) зависит только от конструктивных факторов: мощности двигателей, линейных размеров рабочего оборудования, расчетных объема и формы экскавирующего органа (ковша, лемеха и т. д.), кинематической схемы и расчетно-конструктивных скоростей движения рабочего органа. Паспортная производительность соответствует выемке при определенных технологических ограничениях расчетной (паспортной) породы, у которой действительный показатель трудности экскавации

 равен паспортному показателю трудности экскавации пород   ().

Исходя из годового производительности предприятия по вскрыше,

Я выбрал экскаватор ЭКГ-12,5

Техническая характеристика экскаватора ЭКГ-12,5

3.2.          Техническая производительность экскаватора:

,   

Где E – вместимость ковша экскаватора,  ; Tц – продолжительность цикла, с;   – коэффициент экскавации пород:

 – коэффициент наполнения ковша;  – коэффициент разрыхления пород в ковше экскаватора. Значения  и  приведены в табл. 1 в зависимости от заданной категории пород по трудности экскавации.

Таблица 1. Коэффициент разрыхления и коэффициент наполнения породы в ковше

1.     Продолжительность цикла принимается по техническим характеристикам (паспортная) или производится расчет для конкретных условий экскавации:

2.      

21+28+3,5=52,5 с

где  – длительность черпания, с:

где  –  размер среднего куска, м

где –  длительность поворотов, с:

  средний угол поворота экскаватора, град;  – длительность разгрузки, с

                      = 2,9 ¸3,5 с.

3.     Сменная производительность экскаватора:

4.      

где – продолжительность смены, ч;– коэффициент использования экскаватора в течение смены,  = 0,6÷0,8.

5.     Суточная производительность экскаватора:

6.      

где – число рабочих смен в сутки.

7.     Годовая производительность экскаватора:

8.      

где – число рабочих дней экскаватора в году.

9.     Списочный парк экскаваторов (шт.):

где  – производительность карьера по вскрыше (добыче), .

10.  Рабочий парк экскаваторов:

где – коэффициент резерва экскаваторов:

где – число рабочих дней карьера в году (= 250÷350 дней).

11. Определяется ширина экскаваторной заходки:

– при автотранспорте при отсутствии жесткой связи между элементами забоя и положением транспортных коммуникаций оптимальная ширина заходки меньше, чем при железнодорожном транспорте (узкие заходки):

 < (1,5 ÷ 1,7) ∙,  м;

где ∙– радиус черпания экскаватора на уровне стояния, м

12. Определяется допустимая высота уступа в зависимости от свойств экскавируемых пород:

– для скальных пород разрыхленных взрывом:

15 ≤ 23,4 м

где  – максимальная высота черпания экскаватора, м.

4.Транспортирование горной массы:

4.1. 1 Выбор и описание средств транспортирования

Железнодорожный транспорт экономичен главным образом в карьерах средней и большой производственной мощности по торной массе (10—10 млн. т в год и более), глубиной до 400—500 м при расстояниях перемещения от карьера более 2—3 км для перемещения практически всех видов. пород. Он применяется на крупнейших карьерах СССР: Сарбайском, ЮГОКа (Кривбасс), Лебединском, Коршуновском железорудных; Коркинском, Экибастузских угольных; Жлановском, Кальмакырском, Норильском цветной металлургии и многих других.

Достоинства железнодорожного транспорта: возможность использования любых видов энергии и типов локомотивов; небольшой расход энергии вследствие малого удельного сопротивления движению подвижного состава по рельсовым путям[(40-70)Н на 1 т массы поезда}; возможность достижения большой производительности при любом расстоянии перевозок за счет пропуска по путям большого числа поездов и увеличения полезной массы поезда до 1500 т и более; возможность автоматизации движения транспортных средств и управления транспортными операциями: надежность работы в любых климатических и горно-геологических условиях; сравнительно небольшой штат поездных бригад, неболышие расходы на ремонт, содержание и амортизацию подвижного состава вследствие его прочности, надежность и значительный срок службы (до 20—25 лет): низкие затраты на 1 т*км перевозки (меньше чем при автомобильном и конвейерном транспорте в 4—6 раз).

      Автомобильный транспорт применяют главным образом на карьерах малой и средней производственной мощности с грузооборотом до 25 млн. т в год, а на более крупных — в основном вместе с другими видами транспорта; возможный показатель трудности транспортирования пород П»<8. При использовании автомобилей большой грузоподъемности (75—180 т) применение автотранспорта эффективно при грузообороте карьера 35—70 млн. т в год, иногда более.

На угольных карьерах в СССР автотранспортом перевозится около 15 % горной массы; в большей степени он распространен на железорудных карьерах (примерно 40% грузооборота), карьерах цветной металлургии и нерудных горных пород (Сибайский, Гайский меднорудные; Сорский, Калжаранский молибденовые; комбинат «Апатит» и др.).

Достоинства автотранспорта: автономность энергоисточника; гибкость, маневренность и взаимная независимость работы автосамосвалов, что упрощает схемы движения; невысокая требовательность к плану и профилю автомобильных дорог (допускаются радиусы 20—25 м, подъем и уклоны до 80—100%),что сокращают расстояния перевозок в 2—3 раза по сравнению с железнодорожным транспортом; меньшие объемы наклонных траншей и горно-строительных работ (до 40—50 %), а следовательно, меньшие сроки и затраты (на 20—25 %) на строительство карьеров. Отсутствие рельсовых путей и контактной сети упрощает организацию работ. Максимальная производительность экскаваторов может быть на 20—25 % больше их производительности при железнодорожном транспорте. Затраты на отвальные работы существенно уменьшаются. Повышается концентрация работ, увеличивается темп углубления горных работ.

Расчет параметров транспортирования.

1. Выбор автосамосвала осуществляется по вместимости кузова автосамосвала, исходя из параметров выемочного оборудования и расстояния транспортирования. Рациональная вместимость кузова автосамосвала (по проф. П.И. Томакову) выбирается в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3 Рациональная вместимость кузова автосамосвала

Исходя из таблицы 3 я выбрал расстоянию транспортировки 2 км и БЕЛАЗ серии 75570

     2. Вычисляем число ковшей разгружаемых в автосамосвал, исходя из геометрических размеров кузова и из грузоподъемности, и принимаем минимальное:

      а) с учетом объема кузова:

 шт.

 где V – объем кузова автосамосвала, м 3 ; Е – емкость ковша экскаватора, ;

 – коэффициент наполнения ковша (табл. 1);

 б) с учетом грузоподъемности:

 – грузоподъемность автосамосвала, т;  – коэффициент разрыхления породы в ковше (табл. 1);  – плотность породы, т/м.

Исходя из расчетов кузова и грузоподъемности, я выбрал б). Потому что только так мой автосамосвал выдержит груженую породу.

3.     Использование грузоподъемности:

4.     Максимальная скорость движения:

 – максимальная скорость, ограниченная техническими возможностями;  – коэффициент рельефа (0,7÷0,9). 1

5.      Время движения:

, ч

где  – время движения порожняком, ч;  – время движения груженным, ч.

где  – расстояние транспортирования, км;  – коэффициент замедления при движении с грузом (1,2÷1,4).

6.     Время рейса:

,мин

 где  – время разгрузки, мин (60÷80 с); tм – время маневров, мин (100÷160 с);  – время погрузки, мин:

 где  – время рабочего цикла выемочно-погрузочного оборудования, с;

7.      Число рейсов автомобиля в смену:

где – продолжительность смены, мин;  – коэффициент использования сменного времени (0,75-0,85).

8.     Пробег списочного автомобиля в смену:

где  – среднее расстояние транспортирования за рейс, км;

9.     Годовой пробег списочного автомобиля:

, тыс. км

 где  – число рабочих дней в году (250÷300);  – число рабочих смен в сутки (круглосуточный режим работы карьера);  – коэффициент технического использования парка (0,7÷0,8).

10. Сменная эксплуатационная производительность автосамосвала:

, м /см

где – продолжительность смены, мин;– коэффициент использования сменного времени (0,75÷0,85);

11. Суточная производительность:

, м /сутки

где  – количество смен в сутки;

12. Годовая производительность:

г , шт;

 – годовой объем перевозки, м 3 ;  – коэффициент резерва.

14. Годовой пробег парка автосамосвалов составит:

, км.

5.     Отвалообразование

5.1.          Описание средств отвалообразования

Часть горного отвода, где размещаются вскрышные породы или некондиционные полезные ископаемые, называется отвалом.

Технологический процесс укладки вскрышных пород или некондиционных полезных ископаемых с помощью средств механизации называется отвалообразованием.

Отвалы в комплексе с техническими устройствами, средствами механизации и автоматизации производственных процессов отвалообразования составляют отвальное хозяйство горного или промышленного предприятия.

В общем комплексе горных работ отвальное хозяйство является одним из важных факторов в обеспечении бесперебойной работы горного и транспортного оборудования.

В настоящее время расходы на отвалообразование составляют до 15% себестоимости одной тонны полезного ископаемого. Отвальные работы характеризуются значительной трудоемкостью и относительно высокой стоимостью работ. Поэтому правильно выбранный способ отвалообразования имеет, как и другие технологические процессы (отбойка, экскавация, транспорт), существенное значение для организации высокопроизводительной и бесперебойной работы предприятия.

Экономичность и трудоемкость вскрышных работ в значительной степени зависят от способа перемещения пород в отвалы, а также от их расположения. При соответствующих горногеологических условиях отвалы могут быть расположены в выработанном пространстве или за пределами его. При расположении отвалов в выработанном пространстве перемещение вскрышных пород производиться непосредственно экскаваторами и транспортными средствами, которые могут быть представлены железнодорожным, автомобильным транспортом, специальным конвейерными установками или средствами гидромеханизации.

В настоящее время принята следующая классификация отвалов.

По территориальному расположению:

Внешние отвалы, внутренние отвалы (расположенные внутри карьерной выработки), смешанные отвалы.

По способу механизации отвальных работ:

Плужные отвалы, экскаваторные отвалы, бульдозерные отвалы, гидромеханизированные отвалы.

Отвал может организовываться как на новом месте, так и с помощью увеличения количества ярусов действующего отвала

Многоярусные отвалы, состоящие из нескольких отвальных горизонтов, создают в гористой местности, а также при отсутствии резервных площадей. Переход на многоярусные отвалы в равнинной местности сопровождается уменьшением расстояния транспортирования вскрышных пород на отвалы с одновременным увеличением уклона транспортных коммуникаций. Поэтому при выборе высоты и ярусности отвалов необходимо производить технико-экономический анализ и определять оптимальную высоту отвала (а не максимальную, допустимую по условию устойчивости) с учетом расстояния транспортирования, уклона отвальных путей, шага переукладки, стоимости земельного отвода и других факторов.

При автомобильном транспорте вскрышных пород основным способом механизации отвалообразования являются бульдозеры.

Организация отвального хозяйства при автотранспорте значительно проще, чем при железнодорожном. На бульдозерном отвале не требуется укладка рельсового пути и применение громоздких и тяжелых локомотивов с подвижным составом. При применении автосамосвалов устройство отвалов несложно, их конфигурация в зависимости от рельефа и территории, отводимой под их размещение, может меняться.

Существует два способа отвалообразования: периферийное и площадное.

При периферийном отвалообразовании автосамосвалы разгружаются по периферии отвального фронта в непосредственной близости от верхней бровки отвального откоса или под откос. Часть или вся порода в этом случае бульдозером сталкивается под откос. Этот вид отвалообразования является более экономичным, так как объем планировочных работ значительно меньше.

Площадное отвалообразование применяется при складировании малоустойчивых, склонных к деформации, мягких пород, реже при большой высоте отвала, сложенного скальными породами.

Достоинства бульдозерного отвалообразования:

- Простая организация работ при возведении первоначальной насыпи отвала и при отвалообразовании;

- Большая маневренность применяемого оборудования;

- Небольшие эксплуатационные расходы.

Недостатки:

- Зависимость эффективности работ отвалообразования от физико-механических свойств пород и климатических условий;

- Повышенный износ покрышек на автосамосвалах;

- Необходимость строительства подъездных автодорог, расходы на их содержание и применение специальных мер по борьбе с пылеобразованием.

Технические характеристики бульдозера Komatsu D155A-5, масса

5.2.          Расчет параметров отвалообразования

1.     45°-для скальных пород

2.     Объем пород, укладываемых в отвал:

3.     Площадь отвала в плане определяем по формуле:

4.Продолжительность рабочего цикла определяем по формуле:

4.     Объем призмы волочения (м 3 ) бульдозера определяем по формуле:

или

6.Эффективную сменную производительность бульдозера определяем

по формуле:

7.Рабочий парк бульдозеров на отвальных работах определяем по

формуле:

8.Число автосамосвалов, одновременно разгружающихся на отвале в течение часа, определяем по формуле:

          9.Число одновременно разгружающихся автосамосвалов на отвале определяем по формуле:  

Заключение

Написав курсовую работу, я пришел к такому выводу, что горному инженеру важно знать физико-технические свойства и характеристики горных пород: плотность, пористость, влажность, сопротивление различным усилиям, абразивность, вязкость, хрупкость, устойчивость, увеличение объема при разрушении и др. При воздействии па породный массив в первую очередь необходимо знание свойств пород в их естественном состоянии; для других целей (погрузка, перемещение, складирование, дробление и др.) следует определять и учитывать свойства пород в искусственно измененном состоянии. При этом свойства пород зависят как от свойств пород в естественном состоянии, так и от способа воздействия на них и стадии разработки. Изменение свойств начинается на месте залегания пород. Например, при взрыве происходит не только разрушение пород, но и ослабление связей в прилегающем породном массиве. При водопонижении также изменяются свойства пород в массиве и т. д. Во многих случаях свойства пород изменяются постепенно (например, уплотнение пород в насыпях, слеживание, выветривание, фильтрационное оплывание пород и т. д.).

При разработке горные породы подвергаются различного рода воздействиям, главным образом механическим: ударам, сдвигу, уплотнению, перемещению и другим, в результате чего изменяется их состояние. В общем случае различают естественное и искусственно измененное (посредством взрыва, механическими способами разрушения, водопонижением, химическим укреплением и др.) состояния горных пород.

Итак, исходя из свойств пород мы рассчитали параметры работы бурового  станка , где мы выбрали бур станок СБР-200 и рассчитали 2 шт.  Далее идет расчет параметров буровзрывного блока. Всего в блоке у нас пошло 21 шт. скважин, глубиной в 17 м.  Далее  после взрыва идет выемка горной массы. Там мы рассчитали параметры выемки и параметры рабочей площадки. В параметрах выемки мы сделали уступ высотой 15 м, к такой высоте со своими габаритами отлично подходит экскаватор ЭКГ-12,5. Экскаваторов мы рассчитали 2 шт. В транспортировании мы обошлись 5 шт. БЕЛАЗА серии 75570. А для работ отвалообразования мы выбрали бульдозер серии D155A-5, где в рабочем парке бульдозера вышло 1шт.

Список литературы.

1.     Ржевский В.В. Открытые горные работы. Книга 1: Производственные процессы. М.:

Недра, 1985

2.     Томаков П.И, Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных

работ. – М.:Недра, 1978 – 293 с.

3.     Рогатин Н.Н. Технология и механизация открытых горных работ. – М.:Недра, 1982 –

277 с.

4.     Калинин А.В., Цепилов И.И., Проноза В.Г. Научные основы управления горными

работами на карьерах с техникой большой единичной мощности; Учебное пособие / Кузбас.

политехи, ин-т. – Кемерово, 1984 – С.44–49.

5.     Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ: Учебное

пособие. В 2 т. – 4-е изд., стер. – М.: Издательство Московского государственного горного

университета, 2001

     6. Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой, М. Потапов, К.Е. Виницкий,

Н.Н. Мельников и др. – М.: Горное бюро, 1999 – 590 с.: ил.

     7. Егоров П.В., Бобер Е.А., Кузнецов Ю.Н., Косьминов Е.А., Решетов С.Е., Красюк Н.Н.

Основы горного дела: Учебник для вузов. – М.: Издательство МГГУ, 2000 – 408 с.