Курсовая работа (т): Горные работы

Горные работы

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные

Введение

Обоснование параметров и производительности карьера

Выбор оборудования и режим работы карьера

Подготовка горных пород к выемке

Определение размеров забоя, производительности и парка экскаваторов

Транспортировка горной массы

Отвалообразование вскрышных пород

Заключение

Список литературы

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Годовая производительность карьера по руде 10 млн., т.

Расстояние транспортировки 7 км.

Горизонтальная мощность рудного тела 150 м.

Длина рудного тела 2000 м.

Угол падения рудного тела  65 град.

Мощность наносов 10 м.

Мощность прослойки пустых пород 12 м.

Климатический район: южный.

Характеристика горных пород:

Коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова: 8.

Плотность породы: 3

Категория пород по трещиноватости: II категория.

Взрываемость пород: средняя

Обводненность пород: сухие

Граничный коэффициент вскрыши: 8 .

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе формирования рыночной экономики страны основой функционирования и развития ее горной промышленности является открытый способ добычи полезных ископаемых. Ныне в России этим способом добывается около 90% железных руд, до 60% руд цветных металлов и угля. Разработка месторождений открытым способом обеспечивает значительно лучшие технико-экономические показатели, чем подземным.

Добыча полезных ископаемых открытым способом в нашей стране производится с давних времен. В настоящее время действуют предприятия большой производственной мощности.

По данным ИГД УрО РАН каждые 100 м роста глубины карьера сопровождаются снижением производительности буровых станков в среднем на 6-8%, экскаваторов на 8-12%, локомотивосоставов на 10-14%. Работа значительного числа а/с в карьере резко ухудшает экологическую обстановку. Решить ряд проблем можно внедрением на горных предприятиях новых решений в области техники и технологии.

Основным направлением в техническом перевооружении ОГР за рубежом в последнее десятилетие является широкое внедрение высокопроизводительного оборудования: буровых станков с диаметром долота до 450 мм, карьерных экскаваторов с ковшом вместимостью до 26 м , автосамосвалов грузоподъемностью до 310 м , различного вспомогательного оборудования, повышающего возможность основного и высвобождающего определенное число рабочих. В последние годы повышение технического уровня карьеров обеспечило рост сменной производительности труда по горной массе в среднем от 180 до 240 т (от 70 до 90 м ), а на ряде новых предприятий уровень сменной производительности труда достиг 95-100 м /чел.

Одним из перспективных направлений является внедрение перспективных циклично- поточной и поточной технологий, в частности, на разработке месторождений скального и полускального типа. Положительные результаты научно-исследовательских, конструкторских, и опытно-промышленных работ позволили запроектировать и впоследствии реализовать Бурное развитие горных работ стало возможным благодаря достижениям горной науки техники в основу которых положены труды академиков Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, профессоров Е.Ф. Шешко, А.И. Арсентьева, В.С. Хохрякова, П.И. Токмакова.

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КАРЬЕРА

В соответствии с коэффициентом крепости пород по шкале М.М. Протодьяконова определить (табл. 3) углы погашения бортов карьера. Найти конечную глубину карьера по формуле В.В. Ржевского

 (1)

где - глубина карьера, м; - граничный коэффициент вскрыши (табл. 2), ; - горизонтальная мощность рудного тела (табл. 1), м; - мощность прослоев пустых пород (табл. 1), м; , - углы погашения бортов карьера со стороны висячего и лежачего боков, град.

Таблица 3. Углы погашения бортов карьера (по "Гипроруде"), град

Определить длину и ширину карьера по верхнему контуру:

                      (2)

                     (3)

() = 3092 м

() = 1242 м

где - длина карьера по верхнему контуру, м;  - длина рудного тела по простиранию (табл. 1), м;  - ширина карьера по верхнему контуру, м.

Вычертить в масштабе 1:500, 1:1000, 1:2000 поперечный разрез по месторождению с контурами карьера и упрощённый план карьера на конец отработки (рис. 1). Размеры карьера по дну принять равными длине и горизонтальной мощности залежи.

Вычислить запасы полезного ископаемого в контуре карьера:

,                 (4)

34235360

где  - запасы полезного ископаемого в контуре карьера, м³;  - мощность наносов (см. табл.1), м.

Определить объем горной массы в контуре карьера:

   (5)

где  - объем горной массы в контуре карьера, м³; - средний угол откоса бортов карьера при погашении, град.

Величину  можно найти как среднее арифметическое из углов откоса бортов карьера со стороны висячего и лежачего боков залежи.

Найти средний коэффициент вскрыши и сравнить его с граничным:

         (6)

где  - средний коэффициент вскрыши, .

Оптимальным будет контур карьера, для      которого . Если условие не выполняется, то необходимо уменьшить глубину карьера, до такой величины при котором оно будет выполнятся.

Вычислить производительность карьера по вскрыше и горной массе:

         (7)

,      (8)

 млн. т

млн. т

где  - годовая производительность карьера по вскрыше, млн. ; - годовая производительность карьера по руде (табл. 1), млн. т;  - плотность полезного ископаемого (табл. 2), т/ ; - годовая производительность карьера по горной массе, млн. т.

ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И РЕЖИМ РАБОТЫ КАРЬЕРА

годовая производительность карьера по горной массе 10 млн.т

расстояния транспортировки 7 км

емкость ковша экскаватора 12-20 м³

транспортное оборудование - автотранспорт

Техническая характеристика карьерных экскаваторов-мехлопат

Модель экскаватора АО "Ижорские заводы" ЭКГ - 8И

Вместимость ковша: 8 м³

Сменна 10 м³

Угол наклона стрелы, 47 град.

Максимальный радиус черпания на уровне стояния

Максимальный радиус черпания

Максимальный радиус разгрузки

Максимальная высота черпания

Максимальная высота разгрузки=6,1 м

Радиус вращения кузова =7,62 м

Длина гусеничного хода U=7,95 м

Уклон, преодолеваемый при передвижении 12 градус

Среднее удельное давление на грунт, 0,199 Мпа

Максимальное усилие на блоке ковша 784 кН

Мощность сетевого двигателя, 630 кВт

Подводимое напряжение, 6000 В

Продолжительность цикла, 26 с

Масса экскаватора с противовесом, 370 т

Оптимальные сочетания типов экскаваторов и буровых

Коэффициент средней крепости пород 7

Модель мехлопат ЭКГ-8И

Модель бурового станка СБШ - 250H

Диаметр долота 269,9 мм

Техническая характеристика автосамосвалов БелАЗ

Модель БелАЗ-7521

Грузоподъемность 110 т

Масса снаряженного автомобиля, 85 т

Габариты, (длина*ширина*высота) 11250*6100*5130 мм

Погрузочная высота,4600 мм

База, 5300 мм

Наименьший радиус поворота, 12 м

Объем кузова, м3

- геометрический 41

- с "шапкой" 56

Двигатель 8ДМ-21А

Номинальная мощность, 956 кВт

Для крупных карьеров с годовой производительностью свыше 25 млн. т горной массы принимать непрерывную рабочую неделю и три смены в сутки.

Продолжительность смены во всех случаях 8 часов.

Климатический район "Южный".

Число рабочих дней карьера в течение года 355 суток.

ПОДГОТОВКА ГОРНЫХ ПОРОД К ВЫЕМКЕ

Подготовку скальных и полускальных пород к выемке ведут с использованием энергии взрыва, как наиболее универсальное и эффективное.

Обосновать угол наклона скважины к горизонту. Следует ориентироваться на применение наклонных скважин, пробуриваемых параллельно откосу уступа (с учетом технических возможностей принятого бурового станка). Рассчитать с точностью до 0,5 м глубину скважины:

                  (9)

где h - высота уступа, м;  - глубина скважины, м; - угол наклона скважины к горизонту, град.; - длина перебура, м,

h*=1,5*12,5=15 м

=(0,1*h,                   (10)

но не более 3 м. Длина перебура возрастает с увеличением крепости разрушаемых пород.

Вычислить диаметр скважины

                    (11)

где - диаметр скважины, мм; - диаметр долота, мм; - коэффициент расширения скважины при бурении (изменяется от 1,05 в монолитных породах до 1,2 в чрезвычайно трещиноватых).

1,14*244,5 = 278,73 мм = 0,27 м

Определить сменную производительность бурового станка по формуле

                 (12)

где П_б - сменная производительность бурового станка, м;  - продолжительность смены, мин.;  - продолжительность подготовительно-заключительных операций, мин.,  = 2030;  - продолжительность регламентированных перерывов, мин.,  = 1030; Т_вп - внутрисменные внеплановые простои, мин.,  = 6090; - основное время, затрачиваемое на бурение 1м скважины, мин.; - продолжительность вспомогательных операций при бурении 1 м скважины, мин.

Длительность вспомогательных операций для вращательного (шнекового) бурения составляет 1,54,5 мин/м; шарошечного - 24 мин/м; пневмоударного - 416 мин/м.

,                (13)

где - техническая скорость бурения (табл. 8), м/мин.

 мин