Технология и комплексная механизация открытых горных работ

 

5.2.2.  Выбор взрывчатых веществ и средств  взрывания

    Исходя из свойств пород и условий размещения ВВ принимается ВВ заводского приготовления типа «Гранулит АС-8» и средства инициирования:

• огнепроводный шнур ОША 302/84 ,12.01.84;
• средство огневого заряжания ОШ - зажигательный патрон ЗП-В 298/83 ,29.12.83;
• капсюль-детонатор 8УТС и 8УТБ в металлической и бумажной оболочках 307/84 ,30.03.84;
• детонирующий шнур ДША 88/71 ,28.04.71;
• пиротехническое реле-замедлитель РП-8 376/87 ,23.09.87;
• промежуточный детонатор (шашка) ТГ-500 13/66 ,31.12.66.

 

5.2.3. Обоснование проектной величины удельного расхода ВВ

 

Схема разработки карьера транспортная, тогда рациональная степень взрывного дробления определяется по формуле:

Zр =1 + dе 2 (Е0,25 + Пвв)-1,

где     dе – диаметр естественной отдельности в массиве, м;

  Е – объем ковша экскаватора, м;

  Пвв – показатель относительной эффективности ВВ,

Пвв = Квв Свв / Сэт ,

где   Сэт, Свв – стоимость соответственно эталонного и рассматриваемого  ВВ, руб. Так как по стоимости ВВ нет данных то, принимаем  Свв= Сэт  , тогда 

Пвв = Квв. 

             Квв  - переводной коэффициент ВВ эквивалентных зарядов,         Квв =0,89    

Zр = 1 + 1,42(100,25+0,89)-1=1,8

     Удельный расход ВВ, обеспечивающий Zр .

q = 5d (Zр – 1) /dе ,

где       d – диаметр скважины, м.

q = 5 * 0,245(1,7 -1) / 1,4 = 0,6 кг/м3

 

5.2.4.  Расчет параметров расположения скважинных зарядов ВВ

 

     Применение вертикальных скважин способствует улучшению качества дробления пород при взрывании высоких уступов. В качестве экскавационного оборудования приняты мехлопаты с удлиненными рабочими параметрами, поэтому в проекте принято бурение вертикальных скважин.

Длина скважины :

Lск = Н/sinβ  +Lп ,

где   β   - угол наклона скважины к горизонту, град.;

Lп – длина перебура, м. 

Lп =0,5-0,1*Н

      Lп = 0,1*12 = 1,2 м

         Lск = 12/sin90 + 1,2 = 13 м

   Минимальная длина забойки  ( Lзаб.,м. ) устанавливается из условия полного охвата взрываемого массива дробящим действием заряда сплошной конструкции:

• при ведении взрывных работ с перебуром

                 Lзаб,м. = 0,4*Lск = 0,4*13 = 5,2 м;

   где

Lзаб. – длина забойки, м.

                       Lзаб = 1,47 + 11,3 * 0,2450,75 * 1,6-0,5 * 0,950,5 = 6,3 м

Длина колонки заряда ВВ.

LВВ =Lск - Lзаб , м

LВВ = 13 – 5,2 = 7,8 м

    

Масса скважинного заряда

Qскв =Р LВВ ,

где      Р – вместимость 1 м скважины, кг

           Р = 0,25 π d2 ρВВ ,

где     ρВВ - плотность ВВ – 950 , кг/м3

                

                    Р = 0,25 *3,14*0,2452 *950 = 44,76 кг

Qскв = 44,76 * 7,8 = 349,1 кг

 

5.2.5. Параметры сетки скважин

 

   Wо – линия наименьшего сопротивления = 8, м;

    Wn – линия сопротивления по подошве = 9, м;

    ЭКГ-10А – ширина заходки  экскаватора А, м;

А = 1,7*Rчу = 1,7*12 = 21

        в = 7, м– расстояние между рядами скважин

 

Число рядов скважин: принимаем 3 ряда скважин т.к. в < W

 

     а – расстояние  между скважинами в ряду, м;

           а = в*m = 7*1 = 7

сетка скважин 7 × 7

Качество подготовки пород взрыва:

Ширина развала взорванной породы:

для легко-взрываемых В=1,4-1,7 ширины заходки а.

для средне-взрываемых В=2*а

для трудно-взрываемых В = 3*а

У нас средне-взрываемый,

  В = 2*21 = 42 ,

Схема взрывания:

продольная схема – ширина развала Вп = 2*а

диагональная схема Вд = 0,76*В

поперечная схема Впоп = 0,46*В

Выбираем продольную схему коротко-замедленного взрывания, при которой развал убирается за 2 захода экскаватора ЭКГ-10А.

 

Результаты расчета БВР приведены в таблице 5.2.7.1.

 

            Таблица № 5.2.7.1

Параметры взрывных работ

№	Параметры	Ед. изм.	Количество
1	Тип бурового станка - 2СБШ - 200 - 32	шт.	2
2	Удельный расход В.В.	кг/м3	0,6
3	Масса заряда на 1 скважину	Кг	349,1
4	Диаметр скважины	м	0,245
5	Высота столба воды в скважине	м	-
6	Тип В.В. «Граманит 79/21»
7	Тип зарядной машины - МЗД - 1М	шт.	1
8	Тип забоечной машины - ЗС - 1М	шт.	1

 

                            5.3. Расчет параметров экскавации

 

5.3.1. Параметры рабочей площадки

Ширина рабочей площадки по наносам и углю:

• По наносам:

         Шрп.н.=ZН1 + П+ Т + С +Аэ ,                      

где          Т – ширина транспортной полосы, Т= 6м.

   с – расстояние от  нижней бровки  развала (до транспортной 

                    полосы), с = 1 м;

   Zн1 – берма безопасности,( Zн1 = 0,3*hу = 5м). м;

   П – ширина рабочей  площадки для дополнительного   

                      оборудования, П = 6 м.

         Шрп.н.=6 + 1 + 5+ 3,5 + 18 = 34,5м

• По взорванным породам

          Z1 = Ну*0,3 = 20*0,3 = 3,6 м.

      Ширина рабочей площадки с БВР  по коренным породам

зависит от ширины развала (В).

                                    Шрп.к = Пэ + Т + Z1 + С+ Вр, 

где           Z1 – берма безопасности по скальным породам, м.

                 Вр  –  ширина развала, м.                                

     Шрп.к = 57 + 1 + 6 + 3,5 +3, 6  = 71 м

 

 

5.3.2.Определение производительности экскаватора

   Производительность экскаватора по наносам в торцевом забое ЭКГ 8И.

   Паспортная производительность.

Qэ.п = 3600*Е/tуп , где

  Е – вместимость ковша  экскаватора, м3       

  tуп – паспортная производительность цикла, с.

Qэ.п = 3600*8/26 = 1107,6 м3/см

    Техническая производительность.                

Qэ.ч = 3600*Е*Кэ*Кз/ tу ,где

   Qэ.ч – техническая производительность экскаватора, м3/ч  

   Кз – коэффициент влияния параметров забоя.

   Кэ – коэффициент экскавации.

tу = 1,1 * tуп = 1,1*26 = 28,6 с.

Кэ = Кнк /Крк, где

   Кнк – коэффициент наполнения  ковш.

   Крк – коэффициент разрыхления  пород в ковше.

Кэ = 0,95 / 1,1 = 0,9

Qэ.ч = 3600*8*0,9*0,9/ 28,6 = 815,6м3/ч.

     Сменная производительность.

                 Qэ.см = Qэ.ч *Тсм *Кнэ, м3/см                              

где    Кнэ– коэффициент использования экскаватора.

         Тсм – продолжительность смены, ч;

Qэ.см = 815,6*8*0,75 = 4893 м3/см

     Годовая производительность.

Qгод. = Qэ.см.* nгод *nсм, м3/год,

где  nгод – число рабочих дней в году = 252 дня.

       nсм - число смен в сутки = 3 смены.

Qгод. = 4893*3*252=3699843м3/год

 Производительность экскаватора по наносам в тупиковом забое ЭКГ 8И.

   Паспортная производительность.

Qэ.п = 3600*8/26 = 1107,6м3/см

  

 

 Техническая производительность.                

Кэ = 0,95 / 1,1 = 0,9

Qэ.ч = 3600*8*0,9*0,8/ 28,6 = 725м3/ч.

     Сменная производительность.

Qэ.см = 725*8*0,75 = 4350 м3/см

        Годовая производительность.

Qгод. = 4350*3*252=3288860м3/год

    Производительность экскаватора по взорванным породам в тупиковом

забое ЭКГ 8И.

   Паспортная производительность.

Qэ.п = 3600*8/26 = 1107,6м3/см

    Техническая производительность.                

Кэ = 0,95 / 1,1 = 0,9

Qэ.ч = 3600*8*0,66*0,9/ 28,6 = 598,2 м3/ч.

     Сменная производительность.

Qэ.см = 598,2*8*0,75 = 3588,9 м3/см

     Годовая производительность.

Qгод. = 3588,9*3*252=2 713 225,8 м3/год

    Производительность экскаватора по взорванным породам в торцевом забое

ЭКГ 8И.

   Паспортная производительность.

Qэ.п = 3600*8/26 = 1107,7м3/см

    Техническая производительность.                

Кэ = 0,95 / 1,1 = 0,9

Qэ.ч = 3600*8*0,7*0,9/ 28,6 = 634,4 м3/ч.

     Сменная производительность.

Qэ.см = 634,4*8*0,75 = 3806,4 м3/см

        Годовая производительность.

Qгод. = 3806,4*3*252=2 877 663,8 м3/год

   Производительность экскаватора по полезному ископаемому ЭКГ 5А.

   Паспортная производительность.

 Qэ.п = 3600*5/23 = 782,6м3/см

   

 

Техническая производительность.                

Qэ.ч = 3600*5*0,9*0,8/ 25,3= 512,2м3/ч.

     Сменная производительность.

Qэ.см = 512,2*5*0,75 = 1920 м3/см

     Годовая производительность.

Qгод. = 1920*3*252=1452232м3/год

 

5.3.3  Инвентарный парк экскаваторов

• По наносам ЭКГ 8И.

Nэкс.н. = Vгод.н. /Qэ.год.

Nэкс.н. =1855636,3/3699843 = 0,5

 

    Для работы по наносам  принимаю 1 экскаватор, типа ЭКГ8И.

• По взорванным породам.

Qэкс.см.=[(Тсм-Тп.з-Тт.п.-Тл.н.)/(Тп.а+Ту.п.)]*Vа, где

Тсм. – продолжительность смены, (8ч=480мин.)

Тп.з. – время на подготовительно-заключительные операции, (25 мин).

Тт.п. – время технологических перерывов, (60мин).

Тл.н. – время на личные нужды, (10 мин.)

Ту.п. – время на установку автосамосвала под погрузку, (0,6 мин)

Тп.а. – время погрузки автосамосвала,

Тп.а. = (Vа*Тц.п.)/(Vк*60), где

Vа – объем кузова автосамосвала, м3.

     Vк – объем ковша  экскаватора, м3.

 

      Тц.р. – время цикла расчетное,( 29 сек.).

 

Тп.а. = (42,3*29)/(8*60) = 2,5мин.

Qэкс.см. = [(480 – 25 – 60 – 10 ) / (2,5+0,6) ]*42,3 = 5253м3/см.

      Суточная производительность:

 

Qэкс.сут. = Qэкс.см. * nсм. = 5253*3 = 15700 м3/сут

 

      Годовая производительность:

 

Qэкс.год. = Qэкс.сут *nсут = 15700*252 = 3971560м3/год.

 

Количество экскаваторов ЭКГ 8И в работе по взорванным породам:

 

Nэ.р. = Vск.год./Qэ.год , где

 

    Vск.год. – объем годовой вскрыши скальных пород на период

 

максимального развития горных работ, м3.

 

Vск.год. = Vmax.год. – Vнан.год , где

 

      Vmax.год. и Vнан.год – годовой объем вскрыши всего и объем наносов

 

годовой , на момент сдачи в эксплуатацию разреза.

 

Vгод.н. = V0/t, где

 

V0 – весь объем наносов.

 

t – число лет отработки карьера на период сдачи карьера в

 

эксплуатацию ( из календарного графика t=2)

 

Vгод.н. = 1855636,3/ 2 927818м3.

 

Vгод.ск. = 10 000300 - 927818= 9 072482м3.

 

Nэ.р. =9 072 482 / 3971560 = 2,6

 

       Принимаю по  взорванным породам  3 экскаватора типа ЭКГ 8И.

 

Количество экскаваторов ЭКГ 5А в работе по полезному ископаемому:

 

Qэкс.см.=[(Тсм-Тп.з-Тт.п.-Тл.н.)/(Тп.а+Ту.п.)]*Vа,

Время погрузки автосамосвала.

Тп.а. = (40,7*23)/(5*60) = 3,1мин.

 

Qэкс.см. = [(300– 25 – 60 – 10 ) / (3,1+0,6) ]*40,7 = 2254м3/см.

    Суточная производительность:

 

Qэкс.сут. = Qэкс.см. * nсм. = 2254*3 = 6765м3/сут

 

      Годовая производительность:

 

Qэкс.год. = Qэкс.сут *nсут = 6765*252 = 1704779,9м3/год.

 

      Рабочий парк ЭКГ5А.

 

Nэ.р.п.и. =Агод./Qгод. *ρп.и.= 1727272/1704779,9= 1

 

Принимаю для выемки полезного ископаемого один экскаватор типа ЭКГ5А.

 

 

5.4. Расчет параметров транспорта

 

      Исходя из дальности транспортирования горной массы из забоя к

 

месту ее отвалообразования или складирования и рационального

 

соотношения вместимостей ковша экскаватора (ЭКГ-5А) и кузова

 

автосамосвала, принимаем автосамосвал БелАЗ -75450-55т, экскаватора (ЭКГ- 8И)

 

принимаем самосвал БелАЗ-75132-110т.

 

     Число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в

 

комплексе с одним экскаватором, определяется по формуле:

 

Nа=Тр/tпог, где

 

    Тр – время рейса, мин.

 

     tпог- время погрузки  автосамосвала, мин.

 

 

    Условно принимаем, что время рейса Тр= 40 мин., а средневзвешенная

 

дальность перевозки породы равна средневзвешенной перевозки полезного

 

ископаемого.

 

     Находим число автосамосвалов в комплексе с ЭКГ5А:

 

                                   Na.5А=Tp/tпог = 40/3= 12,9

  

    Находим число автосамосвалов в комплексе с ЭКГ 8И: