Технология и комплексная механизация открытых горных работ

Продолжительность погрузки определяется по формулам:

 при  и при                        (34)

где: q_а– грузоподъемность автосамосвала, т; V_а – вместимость кузова автосамосвала, м³;k_р – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора; 0,9 – коэффициент, учитывающий изменение коэффициента разрыхления породы в кузове автосамосвала; Е – вместимость ковша экскаватора, м³; к_н – коэффициент, учитывающий наполнение ковша экскаватора; t_ц – продолжительность цикла экскаватора, мин; к_вер - коэффициент, учитывающий загрузку автосамосвала с верхом (1,1¸1,15).

Продолжительность движения автосамосвала определяется по формуле:

                                                                      (35)

где: l_гр, l_пор – длина пути с грузом и без него, км; v_гр, v_пор – скорость движения автосамосвала с грузом и без груза, км/ч.

Продолжительность движения автосамосвала будет равна:

t_дв = 60´(2/32+2/40) = 6,750 мин.

Продолжительность погрузки одного автосамосвала будет равна:

t_п = 110´1,18/(8´1,1´2,540) = 5,807 мин.

Следовательно, число  автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором будет равно:

N_а.р. = 1+(6,750+1,5+1)/5,807 = 2,593 шт. (принимаем 3 шт.)

Инвентарный парк  автосамосвалов определяется по формуле:

, шт.                                                                                              (36)

где: t_т.г. – коэффициент готовности парка (0,7¸0,8 = 0,75).

N_инв = 3/0,75 = 4 шт. (принимаем 4 шт.)

 

Отвалообразование.

Внешнее отвалообразование.

Во внешние отвалы предполагается поместить породы, вынутые при  разработке передовых уступов. Общий объем данных пород составляет 10475664,000 м³.

Площадь, необходимая  для размещения вскрышных пород  при одноярусном отвале определяется по формуле:

, м                                                                                                         (37)

где: V_п – объем пород, которые необходимо разместить в отвал, м³; к_р – коэффициент разрыхления, (к_р = 1,1); h_о – высота отвала, м (принимаем 30 м).

S = 10475664,000´1,1/30 = 384107,680 м².

Следовательно, при длине  отвального фронта 1000м ширина отвала составит:

B_о = 384107,680/1000 = 384,108 м.

Таким образом, для размещения вскрышных пород будет создан один одноярусный отвал размерами 1000´384,108´30 м.

Внутреннее отвалообразование.

Во внутренние отвалы предполагается поместить основной объем вскрышных пород (52383635,140 м³).

№ заходки	Ширина  заходки, м		Высота заходки, м.		Площадь поперечн. сечения отвальной заходки, м2.	Объем отвальной заходки, м3.
	по верху	по низу	h1	h2
1	105	44	22	22	1 802	3 441 900
2	45	45	22	26	1 188	2 268 000
3	45	45	26	31	1 410	2 693 250
4	45	45	31	36	1 534	2 929 500
5	45	45	36	36	1 782	3 402 000
6	45	45	36	36	1 782	3 402 000
7	45	45	36	36	1 782	3 402 000
8	45	45	36	36	1 782	3 402 000
9	45		36	36	1 782	3 402 000
10	45		36	36	1 782	3 402 000
11	45		36	36	1 782	3 402 000
12	34	11	36	37	903,375	1 724 625

 

Определение границ горных работ на первый год и на конец  отработки.

Определение границ горных работ на первый год отработки.

Объем пород в пределах заходки экскаватора определяется по формуле:

, м³                                                                                          (39)

где: к_р – коэффициент разрыхления, (к_р = 1,18); А – ширина заходки экскаватора, м; h_у – средняя высота уступа, м; L_фр. = длина фронта работ.

Объемы пород в пределах заходки добычного экскаватора  остаются постоянными в пределах всего месторождения и составляют:

V_доб. = 1,2´15´6´2100 = 226800 м³.

Объемы пород в пределах заходки драглайна:

V_драгл.1 = 3 786 090,000 м³.

V_драгл.2 = 2 494 800,000 м³.

V_драгл.3 = 2 962 575,000 м³.

V_драгл.4 = 3 222 450,000 м³.

V_{драгл.5¸11} = 3 742 200,000 м³.

V_{драгл.12} = 2 137 385,250 м³.

Объемы пород в пределах заходки передового экскаватора:

V_п.э.1 = 130025,7 м³.

V_п.э.2 = 381162,6 м³.

V_п.э.3 = 627834,9 м³.

V_п.э.4 = 878963,4 м³.

V_п.э.5 = 1130089,8 м³.

V_п.э.6 = 1381226,7 м³.

V_п.э7 = 1632361,5 м³.

V_п.э.8 = 1704990,0 м³.

V_п.э.9 = 1777624,8 м³.

V_п.э.10 = 2028759,6 м³.

V_п.э.11 = 2183861,4 м³.

V_п.э.12 = 2213400,0 м³.

V_п.э.13 = 1592269,8 м³.

Так как ширина заходки  драглайна в три раза больше ширины заходки добычного экскаватора, то для сохранения общей скорости подвигания фронта вскрышных и добычных работ (в пределах ширины заходки драглайна) применяем блочную отработку пласта с размерами блока 100´45´6 м.  Т.е. в пределах данного блока угольный пласт будет отрабатываться в пределах данного блока тремя заходками добычного экскаватора.

Необходимое число блоков, которое должен пройти добычной экскаватор для обеспечения годовой производственной мощности карьера по полезному ископаемому (1550000 т/год или 1000000 м³/год) определяем по формуле:

, шт.                                                                                              (40)

где: П_п/и – годовая производственная мощность карьера по полезному ископаемому, м³/год; А_бл. – ширина блока экскаваторного блока на добыче, м; m – мощность пласта полезного ископаемого, м; L_бл. – длина фронта добычных работ, м.

n_з = 1000000/(45´6´100) = 37,037 шт.

Т.е. для обеспечения  годовой производительности карьера  по добыче в течение первого года необходимо пройти полностью 37 блоков и 111 м 38-го блока.

Соответственно, для обеспечения данного условия необходимо полностью пройти первую заходку драглайна и 1800 м второй заходки драглайна.

При расчетной производительности 7 млн. м³/ год, драглайн ЭШ-25/120 пройдет минимально необходимый объем вскрышных работ за (3441900+2787750´1800/2100)/7000000 = 0,833 года, что допустимо в данных условиях для создания некоторого опережения вскрышными работами добычных для смягчения зависимости между работой добычного и вскрышного экскаваторов. Максимально же за один год драглайн может пройти 2 заходки.

Годовая производительность передового экскаватора ЭКГ 8у составляет 2,6 млн. м³/год. Это позволит данному экскаватору отработать за первый год четыре полных заходки и пройти пятую заходку на 1081,550 м.

 

Общая характеристика комплекса  оборудования.

Таким образом, для отработки  данного месторождения  был подобран комплекс оборудования, состоящий из:

• Вскрышные работы:
• Экскаватор шагающий типа "драглайн" ЭШ-25/120 – 1 шт.
• Экскаватор типа "прямая карьерная мехлопата" ЭКГ-8у – 1 шт.
• Автосамосвал БелАз-7519 – 4 шт.
• Бульдозер ДЗ-118 (ДЭТ-250М).
• Добычные работы:
• Экскаватор типа "прямая карьерная мехлопата" ЭКГ-5А – 1 шт.
• Автосамосвал БелАз-7548 – 6 шт.

 

Заключение.

В результате выполнения данного курсового проекта были получены навыки проектирования карьеров при разработке пологопадающих залежей. Были определены и рассчитаны следующие характеристики карьера,  разрабатываемого на основе данного месторождения:

• Параметры будущего карьера.
• Схема и система вскрытия.
• Система разработки.
• Технологический комплекс оборудования.

Так же были определены объемы горной массы извлекаемые на первый год и на конец отработки данного  месторождения.

 

Использованная литература:

1. Методическое пособие для выполнения курсового проекта по дисциплинам специализации "Разработка рудных и угольных месторождений". Нерюнгри; 2004.
2. Новаковский Э.В., Иудин М.М.. Осипенко Н.В., Общее проектирование карьеров: учебное пособие. Нерюнгри; 2004.
3. Томаков П.И., Манкевич В.В., Открытая разработка рудных и угольных месторождений. М.: МГГУ; 2000.
4. Трубецкой К.Н. и др., Справочник. Открытые горные работы. – М.: Горное бюро, 1994.
5. Шешко Е.Е. Эксплуатация и ремонт оборудования транспортных комплексов карьеров. М.: МГГУ; 2000.
6. Ялтанец И.М., Щадов М.И., Практикум по открытым горным работам. М.: МГГУ; 1999.