Курсач ПОГР. Перемещения и складирования горных пород на карьерах
 Скачать 1.03 Mb.
|
|
Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова Кафедра РМПИ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ По дисциплине: Процессы открытых горных работ Тема: Перемещения и складирования горных пород на карьерах
Караганда 2022 ВВЕДЕНИЕ Курсовой проект по дисциплине "Процессы открытых горных работ" выполняется по исходным данным, выданным руководителем проектирования в порядке, установленном кафедрой РМПИ. ИЛИ ПО ДАННЫМ СВОЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ. В состав проекта входит пояснительная записка и графическая часть. В пояснительной записке приводятся все необходимые расчеты и обоснования, а также характеристики используемого оборудования. Величина всех принимаемых в расчетах коэффициентов и проектных (теоретических) показателей обосновывается - например, ссылкой на используемый справочник или учебник. В случае необходимости расчеты иллюстрируются рисунком. Допускается вместо рисунка ссылаться на соответствующий чертеж из графической части. Пояснительная записка оформляется в соответствии с требованиями стандартов по оформлению пояснительных записок курсовых и дипломных проектов. Графическая часть также выполняется в соответствии со стандартами и включает все необходимые технологические и расчетные схемы, принятые при выполнении проекта. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА 1. Исходные данные для проектирования При выполнении проекта для условий конкретного горного предприятия, в данном разделе приводятся: географическое и административное положение, границы, площадь карьерного поля; сведения об эксплуатации месторождения, основные направления промышленного использования полезных ископаемых; климатические условия района, продолжительность морозного периода, максимальные, минимальные и средние годовые температуры воздуха; характеристика состава, строения и условий залегания горных пород и их комплексов; характеристика полезного ископаемого: генетический тип месторождения, условия залегания и особенности строения тела полезного ископаемого, марочный состав; инженерно-геологическая характеристика полезного ископаемого, вскрышных и боковых пород, их геолого-петрографические особенности, физико-механические свойства (характеристики твердости, крепости и разрабатываемости). В любом случае технические решения принимаются студентом самостоятельно и подтверждаются необходимыми расчетами. При этом указанные решения не обязательно должны совпадать с принятыми на конкретном горном предприятии. Не допускается вместо указанных расчетов и обоснований приводить простое изложение принятых на конкретном месторождении технических решений и соответствующих параметров и характеристик. 2. Выбор схемы комплексной механизации На основе анализа горнотехнических условий месторождения или карьерного поля принимается рекомендуемая учебником или принятая на практике система разработки. Для условий принятой системы разработки, характеристик полезного ископаемого и вмещающих пород принимается принципиальная схема комплексной механизации - на данном этапе без выбора параметров звеньев комплексной механизации и характеристик применяемого оборудования. Для выбранной схемы выбираются типы применяемого оборудования: экскаватор - карьерная мехлопата, вскрышная мехлопата, драглайн, роторный экскаватор - без определения типоразмера; транспорт - железнодорожный, автомобильный, конвейерный - без назначения конкретных транспортных машин. Выбор типов оборудования производится для добычных, вскрышных и отвальных работ в отдельности. Расчет показателя трудности разрушения и показателя бурения По степени разрушенности делятся на 3 группы: -сыпучие разрушенные -связано сыпучие -связано разрушенные По трудности разрушения делятся на 5 классов и характеризуются показателем разрушения Пр: -полускальные плотные и связанные породы Пр=1-5 -легкоразрущаемые скальные породы Пр=5,1-10 -скальные породы средней трудности разрушения Пр=10,1-15 - трудно разрушаемые скальные породы Пр=15,1-20 -весьма трудно разрушаемые скальные породы Пр=20,1-25 больше 25 внекатегорийные Коэффициенты сигмы для полезного ископаемого: где:  - коэффициент крепости породы   Коэффициенты сигмы для пустой породы:      Таким образом коэффициент разрушаемости для полезного ископаемого равен 7.22, что относится к легко разрушаемым скальным породам (ЛСП), а коэффициент для вмещающих пород 5.013, что я также отнесу к ЛСП в целях экономической целесообразности. где: Ктр – коэффициент трещиноватости пород γ- плотность пород в естественном состоянии,г/см3 σсж-предел прочности пород сжатию, Па σсдв – предел прочности пород сдвижению, Па σрас- предел прочности пород растяжению, Па Ктр=1,2l ср+0,2 lср=100…300 мм  Буримость – процесс разрушения пород буровым инструментом и характеризуется показателем буримости. По трудности бурения разделяются на 5 классов: - легкобуримые Пб=1-5; - породы средней трудности бурения Пб=5,1-10; - трудно буримые породы Пб=10,1-15; - весьма трудно буримые Пб=15,1-20 - исключительно трудно буримые Пб=20,1-25; более 25 внекатегорийные.    Таким образом коэффициент буримости для полезного ископаемого равен  , что относится к трудно-буримым породы (ТБП), а коэффициент для вмещающих пород  , что относится к породам средней трудности бурения.3. Подготовка пород к выемке Подготовка пород к выемке и погрузке заключается в изменении состояния массива горных пород в степени, обеспечивающей высокопроизводительную работу выемочно-погрузочного и транспортного оборудования. Указанное изменение состояния массива достигается проведением работ по разрушению и разупрочнению горных пород массива, изменению их агрегатного состояния и осушению части массива, подлежащей выемке. Разрушение горных пород производится до крупности кусков разрушенного материала, обеспечивающей нормальную работу выемочно-погрузочного оборудования. В большинстве случаев разрушение горных пород производится посредством буровзрывных работ, однако могут использоваться другие методы: механическое разрушение, электро-физическое разрушение и пр. 3. 1. Расчет производительности бурового станка 3.1.1. Способ бурения и диаметр скважины Одним из важнейших факторов, определяющих параметры паспорта БВР является диаметр скважины. В практических условиях этот показатель определяется типоразмером бурового станка, применяемого для бурения скважин на данном предприятии. При проектировании разработки, следовательно, выбор типа бурового станка является одной из важных задач, решение которой во многом определяет эффективность разработки. Анализ практики открытой разработки показал, что наилучшие результаты, с точки зрения организации работ на уступе и обеспечения ритмичности производства, достигается в том случае, если за экскаватором закрепляется буровой станок, производительность которого обеспечивает своевременное обуривание предназначенных к выемке блоков. Способ бурения (вращательное, шарошечное, пневмоударное и т.д.) определяется трудностью бурения пород  . При этом типовые диаметры скважин могут приниматься следующими:вращательное бурение- 120, 125, 160 мм; шарошечное бурение - 200, 220, 250, 320 мм; пневмоударное бурение- 105, 120, 125, 160 мм. С точки зрения обеспечения экскаватора требуемым объемом обуренного массива, выбор типоразмера станка чаще всего не столь важен, поскольку при увеличении диаметра скважины уменьшаются как скорость бурения, так и потребный его объем (т.е. суммарная длина скважин) - с ростом диаметра увеличиваются вместимость скважины, заряд скважины и расстояние между соседними скважинами. Поэтому решающую роль здесь играют показатели взрывного дробления – трещиноватость и трудность взрывания. Наиболее общими рекомендациями в этом случае являются следующие: при высокой трещиноватости следует принимать больший диаметр скважин; при высокой трудности взрывания следует принимать меньший диаметр скважин. Указанные рекомендации основаны на различии фугасного и бризантного воздействия взрыва на породный массив. Настоящий раздел выполняется в следующем порядке. По величине показателей трудности бурения и взрывания с учетом трещиноватости породы выбирается способ бурения, тип и типоразмер бурового станка и для данного станка одно из стандартных значений диаметра скважины. При определении производительности бурового станка в первую очередь рассчитывается техническая скорость бурения, затем сменная и годовая производительность. 3.1.2. Производительность бурового станка Суммарное удельное время выполнения основных и вспомогательных операций на бурение 1 п.м. скважины можно считать постоянным для принятой модели бурового станка и заданной трудности бурения . Следовательно, для любого способа бурения при принятом диаметре скважины сменная производительность станка может быть рассчитана по формуле:    = 199.4 м/см   = 242.2 м/см где:  ,  и  - продолжительность, соответственно, смены (обычно 8 часов), подготовительно-заключительных операций и регламентированных перерывов в смене, часов ( + = 0,5 .. 1 час); и  - соответственно, основные и вспомогательные операции на бурение 1 п.м. скважины ( =1/ , здесь - техническая скорость бурения, м/час).При определении величины необходимо учитывать способ производства буровых работ и трудность бурения породы, а именно:для шнекового бурения при значении показателя трудности бурения =1 .. 6 - =2 .. 4 мин.;для шарошечного бурения при значении показателя трудности бурения =6 .. 14 - =1,5 .. 4,5 мин.;для пневмоударного бурения при значении показателя трудности бурения =14 .. 25 - =4 .. 8 мин.Так как мои показатели буримости 9 и 13 - принимаю шарошечное бурение, принимаю за 1.5 минуты. Продолжительность смены 12 часов, 2 смены, вахтовый метод работы.Величину чистого времени работы по бурению  можно определить, исходя из баланса сменного фонда времени. При этом имеет место следующая зависимость: = -  - - =  (2)где: - продолжительность смены ; - общее время внутрисменных простоев бурового станка, часов.На практике время составляет от 0,9 до 1,3 часов.Для расчета годовой производительности станка можно использовать формулу:  =    =  = 123727.7 м/год (3) = =  = 150285.1 м/годгде: - среднегодовой коэффициент использования сменного фонда рабочего времени, доли ед.; - число смен в году.При количестве рабочих дней в году равном 365, величина составляет 730, а значение коэффициента можно принимать в пределах от 0,8 до 0,85.Для определения величины необходимо найти значение технической скорости бурения - . Она определяется в зависимости от применяемого способа бурения и величины показателя трудности бурения.Техническую скорость шарошечного бурения можно определять по формуле:  ,м/ч (4) =  = 30.6 м/ч  =  = 44.5 м/чгде:  - усилие подачи,  ;n - частота вращения става, с-1; d - диаметр долота, м; Пб - показатель трудности бурения. Величину удельного усилия подачи (  ) можно принимать исходя из фактических значений, создаваемых серийными станками СБШ:
Таким образом, величина в (1.7) определяется по формуле: = d/10,  (5) =  = 540 Полученное по формуле (5) значение усилия подачи должно быть проверено по технической характеристике выбранного станка: если рассчитанное значение больше технически возможного, то в дальнейших расчетах принимается технически возможное усилие подачи, если меньше, то принимается рассчитанное значение. Частота вращения долота для учебных расчетов может приниматься по приближенной формуле: n = 0,005 , Гц (6)n = 0,005  540 = 2.7 Гц3.2. Обоснование и расчет параметров взрывных работ |