Работа_Выбор и расчет параметров системы разработки для заданных. Выбор и расчет параметров системы разработки для заданных горнотехнических условий

• Название: Выбор и расчет параметров системы разработки для заданных горнотехнических условий
• Дата: 12.08.2022
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: Работа_Выбор и расчет параметров системы разработки для заданных.docx
• Тип: Реферат; #644493
• страница: 1 из 5

АТТЕСТАЦИОННАЯ РАБОТА

ПО ИТОГАМ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПЕРЕПОДГОТОВКИ ПО ПРОГРАММЕ

«Горное дело»
ОБУЧАЮЩИЙСЯ: Иванов Роман Евгеньевич


ТЕМА: Выбор и расчет параметров системы разработки для заданных горнотехнических условий


Хабаровск, 2020 г.

Содержание

1 Введение

2 Горнотехнические условия

3 Границы карьера и объёмы работ

4 Система разработки и технологическая схема

4.1 Система разработки

4.2 Технологическая схема комплексной механизации

5 Вскрытие рабочих горизонтов

5.1 Способы вскрытия рабочих горизонтов

5.2 Трассирование траншей

5.3 Капитальные траншеи

5.4 Пропускная способность трассы вскрывающих выработок

6 Подготовка пород к выемке

6.1 Выбор метода и способа взрывных работ

6.2 Расчёт параметров массового взрыва

6.2.1 Определение требуемой крупности дроблёной породы

6.2.2 Расчётный удельный расход ВВ

6.2.3 Параметры взрывных скважин

7 Выемка и погрузка горной массы

7.1 Расход ВВ на основные работы

7.2 Расход ВВ для разделки негабарита

7.3 Общий расход ВВ в карьере

7.4 Общий удельный расход ВВ в карьере

7.5 Производительность буровых станков и их общее количество, необходимое для выполнения всего объема работ

7.6 Зона безопасности при ведении взрывных работ

7.7 Погрузка руды и породы

8 Отвальные работы

9 Транспортирование горной массы из забоев

10 Список использованной литературы

1 Введение
Открытый способ разработки месторождений в настоящее время является преобладающим при добыче нерудных строительных материалов, а при добыче угля, горючих сланцев, железной руды, горно-химического сырья и других рудных полезных ископаемых его роль и объёмы постоянно возрастают. Сегодня на долю открытых горных выработок приходится более 75% общего объёма добываемых полезных ископаемых.

С внедрением новой техники совершенствовались технология ведения горных работ и параметры карьеров. В настоящее время проектируются карьеры глубиной до 700 м. Высота уступов увеличилась с 7 до 40 м. Широкое применение получили бестранспортные и транспортно-отвальные технологические схемы, повысилась интенсивность отработки (углубка карьеров достигает 15-20 м в год), возросла производственная мощность карьеров.

Техническими направлениями развития открытого способа разработки предусматриваются:

• 
  увеличение производственной мощности действующих и строительство новых крупных карьеров с годовой добычей полезного ископаемого до 10-20 млн. т;
  
• 
  разработка рыхлых и полускальных пород с применением комплексов непрерывного действия, в том числе роторных экскаваторов, ленточных конвейеров, консольных отвалообразователей с производительностью до 12,5 тыс.т/час;
  
• 
  расширение области применения технологических схем с перевалкой породы в выработанное пространство драглайнами с ковшами вместимостью 40-100 м3 и длиной стрелы 100-150м;
  
• 
  внедрение циклично-поточной технологии при выемке крепких пород и руд с дроблением их в карьере на передвижных дробилках и транспортированием конвейерами;
  
• 
  широкое применение новых моделей горно-транспортного оборудования: шарошечных станков СВБ -320, экскаваторов ЭКГ-20, гидравлических ЭГ-12,5 и ЭГ-20, погрузчиков с ковшом вместимостью 25 м3, автосамосвалов грузоподъёмностью 11110-180-250т;
  
• 
  полная механизация путевых и вспомогательных работ на карьерах;
  
• 
  внедрение автоматических систем управления (АСУ), математических методов и ЭВМ для проектирования, планирования и управления, реализация комплекса мероприятий по охране окружающей среды.
  

Реализация этих технических направлений, внедрение новой техники и технологии позволят ещё больше повысить эффективность открытого способа разработки.

Преимущества открытой разработки месторождений перед подземной:

• 
  выше безопасность труда, ниже риск обрушений, обвалов;
  
• 
  выше производительность труда в 4 – 7 раз;
  
• 
  ниже себестоимость добычи (без транспортировки на поверхность) в 2 – 4 раза;
  
• 
  ниже сроки строительства карьера и капитальные затраты в 2 - 2,5 раза;
  
• 
  более благоприятные условия для полной механизации горных работ и селективной выемки руды.
  

Недостатки:

• 
  экологический ущерб окружающей среде за счёт отчуждения земель, загрязнения воды и атмосферы;
  
• 
  необходимость рекультивации земель после окончания всех работ;
  
• 
  зависимость работ в карьере от погоды и климата.
  

2 Горнотехнические условия
Пусть разрабатываемое месторождение относится к группе скальных пород. Тип залежи по положению в пространстве – крутопадающая.

Характеристика месторождения:

• 
  горизонтальная мощность - 260 м;
  
• 
  протяженность по простиранию – 1480 м;
  
• 
  угол падения залежи - 45º;
  
• 
  мощность покрывающих песчано-глинистых пород – 10 м;
  
• 
  объемная масса: полезного ископаемого – 3,1 т/м3;
  
• 
  коэффициент крепости по проф. М.М. Протодьяконову:
  

полезного ископаемого – 11,

вмещающих пород – 11;

• 
  граничный коэффициент вскрыши – 5,2 м3/м3;
  
• 
  расстояние от конечных контуров карьера до перерабатывающего комплекса – 3,8 км;
  
• 
  расстояние от конечных контуров карьера до отвалов - 4,8 км.
  

3 Границы карьера и объёмы работ
Оконтуривание залежи однородного строения обычно осуществляется по допустимой мощности с последующим исключением участков, не удовлетворяющих кондициям. На основе оконтуривания залежи производится оконтуривание карьерного поля, т. е. установление на планах и геологических профилях объёмного контура карьера при конечном положении его бортов.

На наклонных и крутых месторождениях контур эффективности открытых горных работ определяется в основном по граничному коэффициенту вскрыши. Границей эффективности открытой разработки данного месторождения, по определению академика В. В. Ржевского, является контур, отстроенный под углами погашения бортов карьера max из точек максимального разноса рабочих бортов карьера раб , которым соответствует условие достижения равенства значения текущего коэффициента вскрыши граничному, т. е. КТ =Кгр.

Выбираемые рабочий и нерабочий углы откоса уступа и борта карьера должны удовлетворять требованиям безопасного ведения горных работ, устойчивости бортов и условиям размещения на бортах необходимых площадок и транспортных коммуникаций.

По рекомендации академика В. В. Ржевского и методическим указаниям принимаем угол откоса борта карьера ср =220.

Принятые углы откосов бортов карьера должны обеспечивать:

• 
  безопасное для людей и оборудования ведение горных работ;
  
• 
  наибольшую экономичность разработки месторождения.
  
• 
  
  

Предельная глубина карьера:
, м,

где - средний уровень погашения (наклона) бортов карьера;

- протяжённость контура (периметр) рудного тела в горизонтальном сечении, м

м;

- протяжённость рудного тела по простиранию, м;

- горизонтальная мощность рудного тела, м;

- граничный коэффициент вскрыши;
м2
средняя площадь полезного ископаемого в плане, м2;

Ндоп – дополнительное углубление карьера без разноса бортов по породе, м;
, м,
где м – минимальная ширина дна карьера по условиям минимально допустимых запасов для выемочных машин и транспорта.

м.

м.

Размеры карьера в плане:

1. 
   длина по дну
   

м;

2. 
   длина по поверхности
   

, м,

м;
где НК – глубина карьера, м,

3. 
   ширина по поверхности
   

м.
Объём горной массы в контурах карьера:
, м3,



= 227 927 832,7 м3.
где м2 – площадь дна карьера;
м – периметр дна карьера.
Объём руды в контурах карьера
, м3,
где Sp – средняя площадь полезного ископаемого в горизонтальном сечении, м2;

Ндоп – дополнительное углубление дна карьера без разноса бортов карьера по породе, м;

Нн = 10 – мощность наносов, м.

м3.

Объём вскрыши:
м3
Средний коэффициент вскрыши
м3/м3
Срок службы карьера

В общем виде оптимальная продолжительность работы карьера может быть определена по формуле Тейлора:
, лет,
где - общие запасы руды, т;

т/м3

т

года

Принимаем 25 лет.

Проектная мощность карьера
млн. т/год

млн. м3/год
Суточная производительность карьера по руде
,
где nдн – число дней работы карьера в году.

По нормам технологического проектирования для рудных карьеров режим работы принимается круглогодовой при непрерывной семидневной неделе – число рабочих дней в году для средней полосы – 300. Число рабочих смен в сутки – три по 8 часов каждая.

тыс. т/сут

тыс. м3/сут.

Среднегодовой объём вскрыши
млн. м3/год,
где Кср – среднегодовой коэффициент вскрыши.

Среднесуточный объём вскрыши
тыс. м3/сут.
4 Система разработки и технологическая схема
4.1 Система разработки
Система разработки наряду со вскрытием является важнейшей составной частью технологии горного производства, как при открытом, так и подземном способе добычи.

Рациональная, правильно выбранная для данных горно-геологических и организационно-экономических условий система разработки во многом определяет экономичность и безопасность горных работ, а также их воздействие на окружающую среду.

Система разработки – это порядок производства горных работ, обеспечивающий экономичную и безопасную эксплуатацию карьера с заданной производственной мощностью при рациональном использовании запасов месторождения.

Горные работы при различных системах разработки выполняются соответствующим набором машин и механизмов, обеспечивающих установленную производственную мощность карьера.

Система разработки и комплексная механизация горных работ взаимосвязаны: первая является формой, вторая – содержанием технологии горных работ на карьере.

Показателями этой взаимосвязи являются элементы и параметры системы разработки, которые устанавливаются с учётом рабочих размеров горного и транспортного оборудования.

Систему разработки выбирают на основе изучения и анализа свойств пород и условий залегания полезного ископаемого, с учётом крепости пород, угла падения залежи, глубины залегания полезного ископаемого, мощности наносов и т. д.

При угле падения месторождения не более 120 и значительной длине простирания принимают, как правило, бестранспортную систему разработки. Так как у нас угол падения рудной залежи равен 450, принимаем транспортную систему разработки.

Основные характеристики транспортных систем разработки:

• 
  вскрышные породы средствами колёсного транспорта перемещают во внешние отвалы;
  
• 
  условия применения – любая форма месторождения и любая крепость пород;
  
• 
  характерное забойное и транспортное оборудование – экскаваторы, автомобильный транспорт.
  

4.2 Технологическая схема комплексной механизации
При формировании комплексов оборудования (грузопотоков) исходят из принципов механизации открытых горных работ, сформулированных академиком Н. В. Мельниковым.

Принцип поточности

Основанные на этом принципе технологические схемы и комплексы оборудования грузопотоков обеспечивают непрерывность перемещения горной массы от забоя до приёмного пункта на поверхности. При этом достигаются наиболее полная комплексная механизация всех операций в грузопотоке, наибольшее использование всех механизмов во времени, лучшие экономические показатели и возможность полной автоматизации. Основанные на данном принципе комплексы поточной технологии успешно применяются при разработке рыхлых пород и включают роторные или цепные многоковшовые экскаваторы, ленточные конвейеры, консольные отвалообразователи, транспортно-отвальные мосты.

Разрабатываются комплексы поточной технологии для выемки скальных пород, которая включает погрузку горной массы в передвижные дробилки, а затем транспортирование дроблёных горных пород конвейерами от забоев до отвалов.

Принцип совмещения операций

В этом случае операции по выемке, транспортированию и укладке породы в отвал осуществляются одной машиной – экскаватором, при бестранспортных технологических схемах – погрузчиком, скрепером или бульдозером.

Принцип независимости операций

В технологических схемах, основанных на этом принципе, каждая операция выполняется группой самостоятельных машин; например, погрузка – экскаваторами, транспортирование – автосамосвалами, отвалообразование – посредством бульдозеров. Технологическая схема состоит из отдельных звеньев, каждое из которых связано со смежными звеньями.

Производительная и экономическая работа обеспечивается, если число, мощность и рабочие размеры машин в соседних звеньях соответствуют друг другу. В противном случае простои и недостаточная мощность оборудования в одном звене снижают эффективность работы всего комплекса.

Принцип независимости операций широко распространён, так как наиболее универсален. На этом принципе основаны цикличные технологические схемы, посредством которых отрабатывается более 95% всех объёмов скальных пород и преобладающая часть рыхлых пород на карьерах.

В данном курсовом проекте принимаем следующую технологическую схему экскаваторного способа разработки: погрузка одноковшовыми экскаваторами – транспортирование автосамосвалами – отвалообразование бульдозерами.

Выбор технологической схемы комплексной механизации вскрышных и добычных работ производят в следующей последовательности:

1. 
   Исходя из анализа горнотехнических условий разработки месторождения, определяются возможные технологические процессы и оборудование для вскрышных и добычных работ.
   
2. 
   Определяется технологическая схема механизации вскрышных и добычных работ исходя из выполненного анализа и схем, рекомендуемых нормами технологического проектирования.
   
3. 
   Определяются конкретные модели оборудования по процессам на вскрышных и добычных работах с учётом оптимального соотношения между их параметрами.
   

Определение возможного оборудования для выполнения вскрышных и добычных работ производится на основе анализа свойств пород (прежде всего крепости равной 11), условий их залегания, мощности – покрывающих песчано-глинистых пород равной 10 м и горизонтальной мощности залежи равной 260 м, производительности карьера АК = 9,0 млн. т/год, выбранной системы разработки – транспортной с вывозкой пород во внешние отвалы, расстояния перемещения пород до перерабатывающего комплекса 3,8 км, до отвалов 4,8 км, рельефа местности – принят равнинный, проектной глубины карьера НК = 219,18 м, размеров карьера на поверхности, климатических и других факторов с учётом данных об области рационального использования выемочно-погрузочного, транспортного, бурового и отвального оборудования.

Учитывая годовую мощность карьера АК = 9,0 млн. т/год из таблицы (стр. 135 [3]) выбираем одноковшовые экскаваторы типа прямой механической лопаты ЭКГ – 4,6, так как одноковшовые экскаваторы типа прямой механической лопаты могут применяться при разработке любых пород, в том числе разрушенных скальных; на карьерах средней и большой производительности целесообразны экскаваторы с ёмкостью ковша 4 – 20 м3.

Выбор вида транспорта определяется глубиной и производительностью карьера, расстоянием транспортирования и производится с учётом принятого типа выемочно-погрузочного оборудования и ёмкости ковша погрузочного механизма – экскаваторов ЭКГ – 4,6. Выбираем автомобильный транспорт.

Автомобильный транспорт в условиях карьеров имеет определённые преимущества по сравнению с железнодорожным: большую манёвренность, способность преодолевать значительные подъёмы (до 150%), возможность вести работу при меньших радиусах поворота (12 – 50 м). Основными средствами автомобильного транспорта являются автосамосвалы и тягачи с полуприцепами и прицепами. Отечественными заводами выпускаются карьерные автосамосвалы грузоподъёмностью от 12 – 18 до 40 – 180 т.

Модель автосамосвала выбирается по оптимальному соотношению между ёмкостью кузова автосамосвала и ковша экскаватора: