Схема взрывного дробления негабаритных кусков.
Таблица 3.2. Таблица основных параметров и показателей БВР
Наименование показателя | Ед.изм. | Значение | |
Буровой станок | СБШ-250МН | ||
Марка шарошечного долота | 6Н-243-ОК | ||
Диаметр скважины | Мм | 243 | |
Техническая скорость бурения | м/ч | 14,7 | |
Сменная производительность бурового станка | м/смену | 44 | |
Проектный удельный расход ВВ | кг/м3 | 0,233 | |
Глубина скважины | М | 17 | |
М | 2,43 | ||
Величина забойки | М | 6 | |
Величина сопротивления по подошве | М | 8,2 | |
Расстояние между скважинами | М | 8,2 | |
Расстояние между рядами скважин | М | 8,2 | |
Масса заряда в скважине | Кг | 235 |
4. ВЫЕМОЧНО-ПОГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ.
4.1 Обоснование вида и типоразмера оборудования
Комплекс основного горного и транспортного оборудования должен обеспечить планомерную, в соответствии с мощностью грузопотока, подготовку пород к выемке, их выемку и погрузку, перемещение, складирование в пределах каждой технологической зоны карьера, в которой формируется грузопоток. При выборе средств выемки и транспорта следует руководствоваться основными требованиями, предъявляемыми к комплексам оборудования:
1. В комплекс оборудования должны входить только машины, паспортные характеристики которых соответствуют горно-технологическим характеристикам пород при выполнении каждого процесса;
2. Комплекс оборудования должен соответствовать принятым системам разработки и вскрытия, размерам и форме карьера, его мощности, сроку строительства и эксплуатации, организационным условиям ведения горных работ;
3. Чем меньшее число действующих машин и механизмов входит в комплекс, тем надежнее, производительнее и экономичнее его работа;
4. Отдельные машины и механизмы комплекса по своим параметрам должны соответствовать друг другу, быть типовыми и серийными, чтобы была возможна замена;
5. Коэффициент резерва мощности и технической производительности отдельных машин по сравнению со среднечасовыми показателями их работы в соответствии с характером горного производства должен быть не более 1.5…1.7 при разработке скальных и разнородных пород и не менее 1.2…1.3 при разработке мягких пород.
6. Следует по возможности отдавать предпочтение одной мощной машине взамен нескольких машин меньшей мощности.
Учитывая характеристики месторождения и слагающих его пород наиболее эффективным будет использование на выемке карьерных экскаваторов типа ЭКГ. Годовая производственная мощность карьера по полезному ископаемому составляет 1,3 млн.т, по пустым породам - 2,010 млн.м3, годовая мощность вскрышного и добычного комплексов должна быть равна соответствующей мощности карьера. Данной производительности в полной мере соответствует (принимая во внимание условия 2, 5, 6) экскаватор типа ЭКГ-6,3УС. В качестве транспортного оборудования, учитывая те же факторы рациональным будет использование автомобильного транспорта, а именно использование автосамосвалов типа БелАЗ - 548. Выбранному комплексу выемочно-транспортного оборудования по своим эксплуатационным параметрам соответствует буровой станок СБШ-250МН.
Выбор типа оборудования производим по относительному показателю трудности экскавации:
- при выемки горных пород из массива:
Пэ' = 3·Кс(0,2·усж + усдв + ураст.) + 0,03·г·g; (4.1)[II]
Кс - коэффициент структурного ослабления: Кс = 0,6;
Пэ' = 3·0,6(0,2·125 + 19,2 + 10,8) + 0,03·2,8·9,8 = 99,8;
- при выемки разрушенных горных пород:
Пэ'' = 0,22·(А + 10·А/Кр9); (4.2)[II]
где: Кр - коэффициент разрыхлениям породы в развале, Кр = 1,3;
А = 10-2·г·g·dср + усдв;
где: dср - средний размер кусков породы в развале, dср = 0,3 м;
А = 10-2·2,8·9,8·0,3 + 19,2 = 19,3:
Пэ'' = 0,22·(19,3 + 10·19,3/1,39) = 8,2;
Исходя из этого тип применяемого выемочно-погрузочного оборудования - прямая механическая лопата верхнего черпания.
Выбор модели экскаватора производим в соответствии с суммарной емкостью ковша экскаватора:
, м3; (4.3)[VII]
где: Аг - годовая производительность карьера по горной массе, м3/год;
tц - время рабочего экскаватора, с;
Тсм - продолжительность смены, ч;
nсм - количество смен;
Nр - количество рабочих дне экскаватора, сут.;
Кн - коэффициент наполнения;
Ки - коэффициент использования экскаватора во времени;
м3;
В качестве выемочно-погрузочного оборудования принят экскаватор ЭКГ-6,3УС.
Таблица 4.1.[IV] Техническая характеристика экскаватора ЭКГ-6,3УС .
Показатели | Значения | |
Емкость ковша, м3: Угол наклона стрелы, градус Рабочие размеры, м: -длина стрелы А -длина рукояти В -максимальный радиус черпания на горизонте установки Rч.у. -максимальный радиус черпания Rчmax -высота черпания при максимальном радиусе черпания Нч -максимальный радиус разгрузки Rчmax -высота разгрузки при максимальном радиусе разгрузки Нр -максимальная высота черпания Нчmax -радиус разгрузки при максимальной высоте разгрузки Rр -радиус черпания при максимальной высоте черпания Rч -максимальная высота разгрузки Нрmax Основные размеры, м: -радиус вращения кузова Rк -ширина кузова м -высота экскаватора без стрелы Hк -просвет под поворотной платформой h, м -высота оси пяты стрелы S, м -расстояние от оси пяты до оси вращения экскаватора Т, м -длина гусеничного хода U, м -ширина гусеничного хода V, м -ширина гусеничной цепи C, м Конструктивные показатели: -рабочая скорость передвижения, км/ч -уклон, преодолеваемый при передвижении, град. -среднее удельное давление на грунт, кгс/см2 -максимальное усилие на блоке ковша, тс -скорость подъема ковша, м/с -максимальное усилие напора, тс Мощность сетевого двигателя, кВт Подводимое напряжение, В Продолжительность цикла, с Масса экскаватора, т | 6,3 50 16,5 12,85 13,5 19,8 9,6 17,9 7,7 17,1 16,5 17,4 12,5 7,26 6,512 6,73 2,765 4,095 2,4 7,95-8,23 6,98 1,4 0,45 12 2,05 70 1,075 37 520 6000 30 380 |
Конструктивная схема экскаватора ЭКГ-6,3УС
4.2 Технологические расчеты параметров выемочно-погрузочных работ.
Определяем техническую производительность экскаватора по формуле:
Qтехн = 60·Е/t, м3/ч; (4.4)[IV]
где: t - время рабочего цикла экскаватора, мин.;
Qтехн = 60·6,3/0,5 = 756 м3/ч;
Определяем сменную производительность экскаватора по формуле:
Qсм = Qтехн?Тсм·Кэ?зu, м3/смену; (4.5)[IV]
где: Тсм - продолжительность рабочей смены, Тсм = 8 ч;
Кэ - коэффициент экскавации, Кэ = Кн/Кр = 0,6;
зu - коэффициент использования экскаватора во времени в течении смены , зu = 0,7;
Qсм = 756?8?0,6·0,7 = 2540 м3/смену;
Определяем годовую производительность экскаватора по формуле:
м3/год; (4.6)[IV]
где: n - число смен в сутки;
N - число рабочих дней в году.
Qгод = 2540·3·300 = 2286000 м3/год;
Поэтому в рабочей зоне карьера на каждом уступе устанавливаем по одному экскаватору. Выемку пород в забое принимаем торцовым забоем, верхним черпанием и нижней погрузкой.
Схема торцового забоя механической лопаты при выемке взорванной породы
Швб - ширина взорванного блока;
В - ширина развала пород;
А - ширина заходки: А = Rчу+Rрmax = В=13,5+19,8=33,3;
5. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ КАРЬЕРНЫХ ГРУЗОВ
5.1 Обоснование типа карьерного транспорта
Исходя из удельного веса полезного ископаемого, расстояния транспортирования, производственной мощности карьера, емкости ковша экскаватора выбираем автомобильный вид транспорта, как для полезного ископаемого, так и для пустых пород, а именно автосамосвал БелАЗ-548.
Таблица 5.1 Техническая характеристика автосамосвала БелАЗ-548.
Показатели | Значения | |
Грузоподъемность, тонн | 40 | |
Колесная формула | 4х2 | |
Масса с грузом, тонн | 28 | |
База, мм | 4200 | |
Вместимость кузова, м3 | 21 | |
Основные размеры, мм | ||
-длина | 8120 | |
-ширина | 3780 | |
-высота | 3700 | |
Максимальный радиус поворота, м | 10 | |
Максимальная скорость движения, км/час Мощность двигателя, лс Размер шин, дюймы Максимальный угол наклона платформы, град. | 55 500 21-33 55 |
5.2 Технологические расчеты параметров транспортирования горной массы
Определяем необходимое количество автосамосвалов для бесперебойной работы экскаватора по формуле:
N = Тр·/tn, шт.; (5.1)[III]
где: Тр - продолжительность рейса автосамосвала, мин.;
Тр = tn+tгр+tпор+tр+tдоп., мин.;
где: tn, tр - время погрузки разгрузки автосамосвала, мин.;
tгр, tпор - время движения груженого и порожнего автосамосвала, мин.;
tдоп. - дополнительное время на маневры, мин.;
tn = (Va·tц)/60·Е·Кэ, мин.;
где: Va - вместимость кузова автосамосвала, м3;
tц - продолжительность цикла черпания, сек.;
Кэ - коэффициент экскавации;
tn = (21·30)/60·6,3·0,6 = 2,8 мин.;
Определяем общее время движения автосамосвала по формуле:
tгр+tпор = Краз.·(60·Lгр/Vгр+60·Lпор/Vпор), мин.;
где: Lгр, Lпор - расстояния движения груженого и порожнего автосамосвала, км;
Vгр, Vпор - скорость движения груженого и порожнего автосамосвала, км/ч;
Краз - коэффициент, учитывающий изменение скорости при разгоне и остановки (Краз = 1,1);
- для пустых пород:
tгр+tпор = 1,1·(60·4,2/32+60·4,2/38) = 15 мин.;
- для полезного ископаемого:
tгр+tпор = 1,1·(60·3/32+60·3/38) = 11,4 мин.;
- для пустых пород:
Тр = 2,8+15+1+0,5 = 19,3 мин.;
- для полезного ископаемого:
Тр = 2,8+11,4+1+0,5 = 15,8 мин.;
- для пустых пород:
N = 19,3/2,8 = 7 шт.;
- для полезного ископаемого:
N = 15,8/2,8 = 6 шт.;
Определяем техническую производительность по формуле:
Qтехн = Qа·Кq·60/Tр, т/ч; (5.2)[III]
где: Qа - грузоподъемность автосамосвала, т;
Кq - коэффициент использования грузоподъемности автосамосвала;
- для пустых пород:
Qтехн = 40·1,1·60/19,3 = 136,8 т/ч;
- для полезного ископаемого:
Qтехн = 40·1,1·60/15,7 = 168,2 т/ч;
Определяем эксплуатационную производительность по формуле:
Qэк = Qa·Кq·Тсм·Ки/Тр, т/смену; (5.3)[III]
где: Тсм - продолжительность смены, мин.;
Ки - коэффициент использования автомашин во времени;
- для пустых пород:
Qэк = 40·1,1·480·0,9/19,3 = 985 т/смену;
- для полезного ископаемого:
Qэк = 40·1,1·480·0,9/15,7 = 1211 т/смену;
Определяем ширину проезжей части дороги по формуле:
- при однополосном движении:
Шпч1 = а+2·y, м; (5.4)[I]
где: y - ширина предохранительной полосы между нагруженными колесами машины и кромкой проезжей части, y = 0,5 м;
а - ширина кузова, м;
Шпч1 = 3,780+2·0,5 = 4,780 м;
- при двухполосном движении:
Шпч2 = 2·(а+y)+x, м; (5.5)[I]
где: x - безопасный зазор между кузовами автосамосвалов, м;
Шпч2 = 2(3,780+0,5)+0,69 = 9,25 м;
Определяем пропускную способность дороги по формуле:
N = 1000·V·n·Кн/S, машин/час; (5.6)[I]
где: n - число полос движения;
Кн - коэффициент неравномерного движения (Кн = 0,5ч0,8);
S - интервал следования машин, м;
S = a+la+tд·V+Lт, м;
где: а - допустимое расстояние между машинами при их остановки, м;
la - длина машины, м;
tд - время реакции водителя, tд = 0,5ч1 с;
Lт - длина тормозного пути, м;
S = 5+8,120+0,00014·38+60 = 73 м;
N = 1000·38·2·0,7/73 = 728 машин/ч;
Определяем провозную способность дороги по формуле;
W = N·Vав, м3/ч; (5.7)[I]
где: Vав - объем породы, перевозимой автомобилем, м3;
W = 728·21 = 15288 м3/ч;
Определяем ширину рабочей площадки по формуле:
Шрп = Вр+а+Т+z+c, м; (5.8)[I]
где: Вр - ширина развала взорванной горной массы, м;
а - расстояние от края дороги до развала, м;
Т - ширина автомобильной дороги, м;
z - расстояние для размещения дополнительного оборудования, м;
с - безопасное расстояние от бровки уступа, с = 3;
Шрп = 31,8+2,5+9,25+4+3 = 50,55 м;
Автосамосвал подается на погрузку задним ходом после тупикового разворота внутри забойки.
Схема подачи автосамосвалов под погрузку
6. ОТВАЛООБРАЗОВАНИЕ
6.1 Обоснование схемы отвалообразования и выбор оборудования
Для данных горно-геологических условий (угол падения залежи ц = 70є и глубиной карьера до 200 м) целесообразнее всего применять внешние отвалы, располагаемые за пределами контура карьера. Для расположения отвала выбирается необводненное, равнинное место, имеющее малый уклон в одну сторону. В основании отвала находятся полускальные породы. Поверхность очищается от кустарников и мелколесья. На месте расположения отвала бульдозером снимается потенциально-плодородный слой почвы и складируется в отдельные навалы, для последующего использования на рекультивационных работах.
Схема бульдозерного отвалообразования
А = 3-5 м, В = 5-7 м, С - ширина проезжей части дороги, Lф - длина фланга;
Достоинства бульдозерных отвалов: простота производства и организации работ; мобильность применяемого отвального оборудования; простота и небольшие сроки строительства новых отвалов; низкие капитальные затраты, эксплуатационные затраты. Недостатки бульдозерных отвалов: зависимость эффективности работ от гранулометрического состава пород, климатических условий; большой расход жидкого топлива.
