Определение главных параметров карьера

При разработке пологих месторождений конечная глубина определяется отметкой почвы пласта ПИ Нк=23 м. Такие месторождения экономически целесообразно разрабатывать открытым способом. Углы откосов рабочих и нерабочих бортов карьера имеют большое значение при обосновании границ карьера.

Расчет:

1) Угол откоса нерабочего борта определяется по формуле:

= 6 м — суммарная ширина предохранительных берм.

= 8 м — высота вскрышного уступа.

= 15 м — высота добычных уступов.

= 75° - углы откоса вскрышных и добычных уступов, принятые по горно-геологическим характеристикам.

Тогда = 1,8911=62.

2) Угол откоса рабочего борта:

tg,.

где Вр=35,5 м — ширина рабочей площадки Тогда tg0,5519=29.

• 3) Верхний контур карьера определяем в соответствии с размерами карьера по дну: В142 м; L262 м.
• а) Ширина карьера по верху:

В В2x,.

x=19 м.

В142+2*19=180 м.

б) Длина карьера по верху:

L=262+2*19=300 м.

Выбор горно-транспортного оборудования

Выбранный комплекс оборудования должен дать возможность максимальной поточности добычи с наименьшим числом перегрузочных пунктов.

Оборудование должно быть высокопроизводительным и надежным в работе при данных условиях.

Количество единиц оборудования в комплексе должно быть по возможности минимальным.

Все машины, входящие в комплекс, должны быть увязаны по производительности с производительностью головной машины, обеспечивая высокий коэффициент использования по времени и производительности.

На выбор горно-транспортного оборудования большое влияние оказывает горнотехнические условия эксплуатации месторождения.

Основные виды карьерного транспорта: автомобильный, железнодорожный и конвейерный.

Автомобильный транспорт в условиях «Кировского» месторождения является наиболее целесообразным, т.к. обладает высокой маневренностью, скоростью и способен преодолевать значительные подъемы. Также применение автотранспорта ведет к упрощению отвальных работ. В качестве транспорта, из условия увязки горного оборудования по производительности, принимаем автосамосвал Камаз-55 111 грузоподъемностью 10 тонн и объемом кузова 6 м.

Комплекс оборудования, составляющий структуру комплексной механизации, формируется в карьере по отдельным грузопотокам. Из природных факторов наибольшее влияние оказывают крепость горных пород и полезного ископаемого, вид и назначение полезного ископаемого.

• 1) Крепость пустых пород и полезного ископаемого определяют способ бурения скважин. Они оказывают влияние на выбор буровых станков вспомогательного оборудования. На рассматриваемом разрезе крепость пород вскрыши по шкале проф. Протодьяконова составляет f и, а крепость угля составляет f. Это делает невозможным применение машин поточной технологии и машин непрерывного действия, т.к. они рассчитаны на более мягкие породы. Поэтому проектом предлагается разработка верхней части вскрыши (песчано-гравийной смеси) с применением бульдозера, а разработку угля по транспортной системе.
• 2) Условия залегания полезного ископаемого оказывают влияние на выбор вместимости ковша экскаватора и вида карьерного транспорта. Для разработки пологих пластовых месторождений наиболее применимы экскаваторы с ковшом небольшой вместимости и наиболее маневренного транспорта, т.к. забой продвигается довольно быстро. Учитывая все вышеперечисленные, на вскрышных работах применяем экскаватор ЭО-6123 и КАМАЗ-55 111, а на добычных работах погрузчик К-701 и автосамосвал КАМАЗ-55 111.
• 3) Размер рабочей зоны карьера (по верху) — LxB=300* 180 м. Разрез имеет весьма небольшую площадь, исходя из этого применение более мощного оборудования не целесообразно.

Производительная мощность предприятия А=100 тыс. т./год. Разрез с такой производительной мощностью не считается мощным и применение карьерного оборудования небольшой производительности наиболее рационально. Применение более мощного оборудования не выгодно из-за небольшой производительности и к тому же это скажется на себестоимости продукции и капитальных затратах.

Учитывая физико-механические и горно-геологические свойства вскрышных пород, а также данные по производительности карьера, наиболее целесообразно отрабатывать их по бестранспортной технологии, с применением бульдозеров.

К рассмотрению предлагается бульдозер Т-35. 01.

Часовая техническая производительность бульдозера (м3) при резании и перемещении породы:

Где.

Vв — объем породы, перемещаемый бульдозером за один цикл (призма волочения), м³;

кв = 0,8 — коэффициент (далее коэфф.) использования бульдозера во времени;

кукл = 1 — коэфф., учитывающий уклон пути;

Тц.р — продолжительность рабочего цикла бульдозера;

кр = 1,49 — коэфф. разрыхления породы;

— коэфф., учитывающий просыпи породы из отвала в процессе ее перемещения на пути lп ();

Объем призмы волочения рассчитаем по формуле:

где L = 4,8 м — ширина отвала;

H = 2 м — высота отвала;

кn= 0,42 — коэфф. зависящий от H/L;

Продолжительность рабочего цикла составит:

lp = 7 м — длина пути при резании породы;

lп = 60 м — расстояние перемещения породы;

vp = 0,5 м/с — скорость движения бульдозера при резании породы;

vп = 1,1 м/с — скорость движения бульдозера с грузом;

v0 = 5 м/с — скорость движения бульдозера без груза;

tс = 5с — продолжительность переключения скоростей;

t0 = 1,5с — продолжительность опускания отвала;

tпов = 10с — поворот трактора;

Сменная эксплуатационная производительность бульдозера (м3):

Для бульдозера Т-35.01.

где Тсм = 8 ч. — продолжительность смены;

ки.б = 0,8 — коэфф. использования бульдозера во времени;

Годовая производительность бульдозера:

Для бульдозера Т-35.01.

где п = 1 — количество смен в сутки;

N = 137 — количество рабочих дней;

Определяем рабочий парк бульдозеров:

где V год = 21 600 м3 — объем вскрышных пород, разрабатываемых за год:

Для бульдозера Т-35.01. ~ 1 шт.

Продолжительность 93 дня Определяем списочный парк бульдозеров:

Для бульдозера Т-35.01.

Производительность экскаватора ЭО-6123.

1) Сменная производительность экскаватора:

Ек = 2,5 м — емкость ковша экскаватора;

= 0,8 — коэфф. наполнения ковша;

kp = 1,5 — коэфф. разрыхления породы в ковше;

Тц = 30 сек. — время цикла экскаватора при погрузке в автотранспорт;

Тсм = 8 ч. — время одной смены;

К — коэфф. использования экскаватора по времени.

• 2) Годовая производительность:
• 3) Потребное количество техники:

• 0,1, принимаем 1 экскаватор
• 4) Время одного рейса, а/с:

=,.

где.

tp = 60 сек. — время разгрузки а/с;

= 125 сек. — время на маневры;

= сек. — время погрузки сек.

тогда: Тp = 552 сек. или 9,2 мин.

5) Количество автосамосвалов эффективно используемых в комплексе с одним экскаватором:

автосамосвалов На добыче запроектированная производительность разреза не велика, применение карьерных экскаваторов не целесообразно. Поэтому добычу угля предлагается вести одноковшовым погрузчиком К-701 с емкостью ковша 1 м³ и погрузкой угля в автосамосвал КАМАЗ-55 111 грузоподъемностью 12 тонн.

Определяем расчет производительности при добычных работах.

где Тсм= 8 ч. — продолжительность смены;

Vк = 1 м³ — объем ковша;

К= 0,9 — коэфф. наполнения ковша;

Ки = (0,7−0,8) — коэфф. использования погрузчика по времени;

Кразр = 1,3 — коэфф. разрыхления в ковше;

Кчерп = (8−13) — время черпания, сек.;

tоп= (4−5) — время опускания ковша в транспортное положение, сек.;

tпод= (7−12) — время подъема ковша для разгрузки, сек.;

tразг= (3−4) — время разгрузки, сек.;

tпс = (5−6) — общее время переключения скоростей, сек.;

tм — время на маневры, сек.;

Годовая производительность:

Потребное количество техники:

• 2,3, принимаем 2 погрузчика
• 4) Время одного рейса, а/с:

=,.

где tp = 60 сек. — время разгрузки а/с;

= 125 сек. — время на маневры;

= сек. — время погрузки сек.

= 545 сек.

тогда: Тр = 545 сек. или 9 мин.

5) Количество автосамосвалов эффективно используемых в комплексе с одним погрузчиком:

автосамосвалов.

6) Сменная производительность погрузчика:

Для бурения по породе и по углю выбираем буровой станок СБР-160.

Расчет сменной производительности бурового станка:

Qсм = (TсмTпзTлн)/ (to+tв), м/см Где Tсм — продолжительность смены, 480 мин.;

Tпз — время на подготовительно-заключенных операций, 25 мин.;

Tлн — время на личные надобности, 10 мин.;

to — время на бурения 1 м скважины.

Vб — скорость бурения скважины 18,3 м/час.

Vб = (7.5*10−2*Po*пв)/(П2б*dcкв2).

Где Po — осевое усиление 50кН;

nB — частота вращения 2с-1.

Пб — показатели буримости породы.

dскв — диаметр скважины 0,15 м.

tв — время 2 м.

тогда скорость бурения по углю:

Vб=32 м/час.

время выполнения основных операций:

to = 60/32 = 1.87мин.

Сменная производительность по углю:

Qсм = (480−25−10)/(1.87+2) = 115 м/см. (15).

Годовая производительность:

Qг = 115*137*1 = 15 755 п.м. (16).