Технико-экономическое обоснование, расчет и моделирование организационно-технических и экономических параметров погрузочно-транспортн

• слоем угля толщиной 0,12 м, срезаемым при зачистке кровли пласта;
• слоем угля толщиной 0,15 м, срезаемым при зачистке откоса угольного уступа;
• слоем угля 0,12 м, оставляемым в почве пласта.

Потери  угля при транспортировке приняты  в размере 0,3% от погашаемых запасов. Таким образом, размеры отдельных  видов потерь при ширине рабочей  заходки 40 м и средней мощности пласта в контуре обработки 2,69 м составят:

а)  в кровле и почве пласта:

((0,12+0,12)*100%)/2,69=8,9%

в) при зачистке откоса уступа:

(0,15*100%)/50=0,3%

Суммарная величина эксплуатационных потерь угля:

П=8,9+0,3+0,3=9,5%

Результаты  расчетов промышленных запасов угля по первой эксплуатационной площади  приведены в табл. 1.2.

 

Промышленные запасы угля при первой эксплуатационной площади

 

Таблица 1.2.

Балансовые запасы уголь/гор.масса, тыс.т	Эксплуатационные потери	Пром. запасы, уголь/гор.масса, тыс.т
15613 17178	1483 1632	14130 15546

 

Планирование  открытых горных работ. Основные горнотехнические показатели плана производства

 

При разработке месторождений открытым способом план добычи полезного ископаемого  по существу определяет остальные составные  части плана — объем вскрышных  работ, буровых и взрывных работ  на добычных и вскрышных уступах, объем перевозки полезного ископаемого  и пород, объем отвальных работ  по перемещению (перекладке откаточных путей на добычных и вскрышных  уступах и отвалах).

Плановый  объем добычи полезного ископаемого  Д_г, тыс./год, на карьере (разрезе) устанавливают исходя из производственной мощности карьера (разреза) с учетом уровня его освоения и в зависимости от среднего числа общей длины и средней высоты добычных уступов, а также принятой скорости подвигания добычных уступов и максимального размещения экскаваторов по фронту работ. Величину Д_г рассчитывают по формуле

,                                                                 (1.1)

 

где L_д - общая длина фронта очистных работ на разрезе, м; h_д - средняя высота добычного уступа, м; V_д - планируемая средняя скорость подвигания добычных уступов, м/год.

Планируемый объем добыч угля должен быть обеспечен  подготовленными запасами, т. е.

                                                                                          (1.2)

 

где - объем готовых к выемке запасов угля, тыс. т; - число рабочих месяцев в году по добыче угля; - нормативное время обеспечения разреза готовыми к выемке запасам, мес.

Чтобы обеспечить своевременную подготовку фронта очистных работ, при планировании добычных и вскрышных работ следует  учитывать, что средняя скорость подвигания вскрышных работ должна быть выше средней скорости вскрышных работ.

В плановый объем вскрышных работ  включают объемы пород, покрывающих  и вмещающих пласт, породные прослойки, которые подлежат удалению за пределы  технических границ карьера, а также  учитывают вскрышные работы, проводимые за счет капитальных вложений.

Основные  горнотехнические показатели плана  производства

1. Число действующих добычных и  вскрышных уступов определяется  по маркшейдерским планам горных  работ на разрезе.

2. Средняя высота всех действующих  добычных (или вскрышных) уступов  h_ср, м находят по формуле:

                                                                              (1.3)

где h_i и l_i - соответственно средняя высота и длина i-го уступа, м; i- число действующих добычных или вскрышных уступов.

3. Фронт действующих добычных (или  вскрышных) работ на конец планируемого  периода, определяемый суммированием  длины каждого действующего добычного  уступа на рабочем борту разреза  в пределах его границ; при  этом средняя протяженность добычных  уступов за год равна среднеарифметическому  из показателей длины линии  уступов по кварталам.

4. Площадь выемки на каждом добычном  уступе S_{уст. i}, м² определяется по формуле:

                                                                                   _(1.4)

где - добыча на i-м уступе, м³/год; - плановые потери полезного ископаемого на i-м уступе, м³/год; h_i - средняя высота i-го уступа.

5. Подвигание линии добычного уступа l, м/год определяется по формуле:

                                                                                                _(1.5)

где среднедействующая длина i-го уступа, м.

6. Среднегодовоеподвигание фронта очистных работ определяется по формуле:

                                                                                            (1.6)

7. Плановый годовой коэффициент  вскрыши к_пл определяется как отношение объема вскрышных пород V_вск, перемещаемых из массива в отвалы по плану за год, к объему добычи полезного ископаемого по плану за этот же период Д_г:

                                                                                               (1.7)

8. Число экскаваторов в среднем  по списку на конец планируемого  периода определяется по формуле:

                                                              (1.8)

где и   - сменные объемы добытого полезного ископаемого и вскрышных работ, планируемые для экскаватора, т; - установленная продолжительность рабочей смены, ч; - коэффициент использования рабочего времени, ч, - вместимость ковша экскаватора типа, м³,  - коэффициент наполнения ковша экскаватора типа; - продолжительность цикла черпания; - коэффициент разрыхления;   - коэффициент, учитывающий резерв оборудования и количество оборудования в ремонте и в запасе.

9. План буровзрывных работ разрабатывают  как по добычным, так и по  вскрышным уступам. При этом  для каждого из этих видов  работ определяют:

а) сменную производительность буровых  станков каждого вида;

б) удельный объем бурения на 1000 т  угля или 1000 м³ породы;

в) общий объем бурения с распределением его по видам станков;

г) число буровых станков в наличии  и в работе.

Необходимый объем бурения определяется по формуле

                                                                                           (1.9)

где - объем бурения, м³/год; П - выход горной массы с 1 м скважины, м³,

Здесь величина рассчитывается по формуле:

                                                                          (1.10)

где — высота уступа, м; w - наименьшее сопротивление по подошве уступа, м; r — расстояние между скважинами, м; а — величина перебура скважин.

Тогда необходимое число буровых станков  можно определить исходя из общего годового объёма бурения сменной  производительности одного станка

                                                                                            (1.11)

где - сменная производительность одного бурового станка, м; -  соответственно число смен работы бурового станка и число рабочих дней в году.

1 0. Объем перевозок на разрезах  планируют исходя из плановых  объемов добычи полезного ископаемого  и перевозимых горных пород.  Исходными данными при этом  служат размеры грузовых и  вагонных потоков, приемная способность  отвальных тупиков и производительность  экскаваторов, работающих на разрезе.

Сменная производительность электровозной  откатки разреза П_эл, м³

                                                                                       (1.12)

где Т_раб - чистое время работы в течение смены, ч; - вместимость состава, м³; и - время погрузки и разгрузки состава, мин; L – расстояние перевозок, м; V - средняя скорость движения состава. м/мин.

Число автосамосвалов, необходимых для  перевозки планируемых объемов, определяют исходя из числа рейсов, затрат времени на оборот одного автосамосвала  и его сменной производительности Q_авт, т. Значение Q_авт можно рассчитать по формуле:

                                                                                    _(1.13)

где - число рабочих смен в сутки; - продолжительность смены, ч; _{- грузоподъемность автосамосвала, т; - продолжительность одного рейса автосамосвала, мин.}

11. необходимое число отвалов и  отвальных тупиков (n_отв):

                                                                                (1.14)

где - необходимая сменная приемная способность отвала, м³, - сменная приемная способность отвального тупика, м³, - время необходимое для перекладки рельсового пути одного тупика, смены; - время между двумя передвижками рельсового пути на тупике, смены; - коэффициент резерва.

Кроме перечисленных выше показателей  в плане производства определяют:

• общую протяженность железнодорожных путей;
• годовой объем переукладки;
• среднегодовое число локомотивов на вскрышных работах и их производительность;
• объем породы, вывозимой автотранспортом;
• среднесписочное число технологических автосамосвалов на вскрыше и их среднегодовую производительность.

 

Вопросы для  самоконтроля:

 

1. Какие исходные данные необходимы для  разработки плана открытых горных работ?
2. Каков порядок планирования объемов добычи полезного ископаемого открытым способом?
3. Каков порядок планирования показателей работы транспорта на карьерах и угольных разрезах?
4. Как определить пропускную способность карьерного транспорта?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Проектирование организации работы экскаваторно-автомобильных и экскаваторно-железнодорожных комплексов применительно к условиям угольного разреза

Общие положения

Добытую в забоях руду нужно быстро и с  наименьшими затратами доставить на обогатительную фабрику или на рудный склад, а добытую вскрышную породу - в отвал. Производственная мощность карьера определяется количеством руды и вскрышных пород, которые будут вывезены из карьера транспортными средствами.

Наилучшие показатели транспортных средств достигаются  при отсутствии их простоев в ожидании погрузки. При этом работа экскаваторов будет наиболее эффективна при постоянном наличии транспортных средств под  погрузкой.

Необходимо  учитывать вероятностный, изменчивый характер сходных данных, которые  используют в расчетах производительности горного и транспортного оборудования. На производительность экскаваторов влияет множество факторов: изменчивость свойств  пород на разных участках уступов, степень  дробления пород при взрывах, бесперебойность подачи транспортных средств под погрузку и т.д. И, конечно, работа транспорта должна находиться в полном соответствии с законами скорости движения экскаваторных забоев, рабочих уступов и понижения  горных пород.

В общем виде расчет транспорта в карьере  проводится исходя из двух условий  – провозной способности транспорта и пропускной способности карьерных дорог.

Провозная способность транспорта определяется по формуле:

                                                                 (2.1)

Где - коэффициент резерва и неравномерности движения; - производительность i-го очистного забоя, т/год; n - число действующих очистных забоев в карьере; - производительность j-го вскрышного забоя, т/год; m - число вскрышных забоев.

С другойстороны,

                                                                               (2.2)

где – производительность S-й транспортной единицы, т/ч, – время непосредственной работы S-й транспортной единицы в - ю смену, S – число единиц подвижного состава, участвующих в работе в течение смены; – число рабочих смен в году.

Имеющиеся карьере транспортные средства должны обеспечивать вывоз из карьера и  доставку к местам назначения всех добываемых полезных ископаемых и вскрышных  пород.

Пропускная  способность карьерных дорог  рассчитывается по формуле: