Обоснование конечной глубины, производственной мощности и структуры комплексной механизации карьера

∆Во = cos φ-1 (

где       φ – угол наклона плоскости на которой формируется развал, град.;

g – ускорение свободного падения. м/с2;

Vо – начальная скорость полета кусков при массовом перемещении    породы, м/с;

hо – высота откольной зоны, м.

             Р1 = Vo 2 (ctg β – tg φ) sin2β g-1,

hо = 0,5(hз – hп) + М,

где       hз – высота колонки ВВ, м;

М – мощность нижележащей толщи, м

hз = LВВ sin β

Vо = 2Vс (q1[πρВВ]-1)0,5n1

где      Vс  -  скорость перемещения частиц на стенке зарядной 

                     полости, м/с;

q1 – удельный расход ВВ, кг/м3;

n1 – показетель степени.

Vс = 4370 -1050dе

 n1= 1.35 – 0.06dе

q1 = qпрή ,

где  ή – коэффициент, учитывающий состояние откоса уступа. Принимаем  ή = 0,75 , т.к.  Н = 15 м.

q1 = 0,72 * 0,75 = 0,37 кг/м3

n1= 1,35 – 0,06*1,4 = 1,3

Vс = 4370 – 1050*1,4 = 2900 м/с

Vо = 2*2900(0,54 (3,14*950)-1)0,5*1,3 = 23,2 м/с

hз =  14 * sin75 = 13 м

hо = 0,5 (13 – 0,92) = 6 м

Р1 = 23,22 (0,26 - 0) 0,93 * 9,81-1 = 10,8м.

∆Во = 10,82 +(10,82 + 2 * 6 * 23,22 * 0,933 / 9,81)0,5  = 46 м

                   Вр = 13,6 + 46 – 6 * 0,42 = 57,1 м  

    При других схемах

∆В ψ=∆Во (0,73 + 0,27 cos ψ)

• при диагональной схеме

∆Вд =0,73 * 46 = 34 м

                    Врд = 13,6 + 34 – 2,7 * 0,42 = 45 м

• при поперечной схеме

                ∆Вп = 0,46 * 46 = 22 м

                Врп = 13,6 + 22 – 6 * 0,42 = 33 м

                Аэ = 9,04*1,5 =13,6 м

      Принимаем поперечную схему КЗВ, при этом Вр = 33 м, развал убирается за 2 прохода экскаватора ЭКГ- 5А  с шириной экскаваторной заходки 14 м.

     Высота развала в произвольной точке X по ширине развала.

h(x) = h(1 – x)(1-m1);   0 < x < Вр

    Высота развала по линии последнего ряда скважин.

h = 0.5 m1H(3- m12)[(1-m1)2 +1]

m1 = АБВР/Вр.с.

m1 = 13,6 / 33 = 0,41

h = 0.5*0,41*10( (3- 0,412)(1- 0,41)2+ 1) = 4,1 м

     Расчеты сведены в таблицу  № 6.1

Таблица №5.2.6.1 Высота развала в произвольной точке x.

Относительная ширина развала (x)	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
Высота развала, м	3,8	3,6	3,3	3,0	2,7	2,4	1,99	1,6	1,0

        

5.2.7. Расчет  БВР скользящего съезда

     Коэффициент сближения скважин m=1

W = 0,245*13,6 = 3,3м.

m = a / W, тогда а = m * W для прямоугольной сетки скважин а = в = 3,3м, число рядов скважин n=2.

     Количество рядов  скважин в ряду:

nскв. = lвнт/а , где

lвнт – длинна съезда, м.

lвнт = hу.ск./0,05 = 10/0,05 = 200м.

nскв. = 200/3,3 = 61 шт.

     Количество скважин  на блоке

Nскв.= nскв.*n= 61*2 =122 шт.

     Объем бурения:

Рб=Nскв.*lскв. = 122*18 = 2196 п.м.

     Сменная производительность бурового станка 2СБШ 200-32

Псм.б. =(Тсм.-Тпз.-Тлн) / (То+Тв),

где  Тсм – продолжительность смены, 8 ч.;

Тпз. – время на выполнение подготовительно-заключительных

                  операций,

Тпз. =(0,5-0,7) часа;

         Тлн. – время на личные надобности, Тлн. = (0,15-0,3) часа;

Тв - время на выполнение вспомогательных операций,

                     Тв = (0,04-0,06) часа;

То - время на выполнение основных операций;

            То = 1/Vб,

где  Vб –скорость бурения скважины, для СБШ Vб = (15-18) м/с.

            То = 1/ 17 = 0,06 ч

             Псм.б. =( 8-0,5-0,2) / (0,06+0,05) = 65 м/смен. 

      Суточная производительность бурового станка:

Псут..б. =  Псм.б. * nсм

где  nсм – число рабочих смен в сутках, n = 3.

Псут..б. = 65 * 3 =195 м/сут

     Время бурения.

tбур. = Рбур. /Пбур. = 2196/195 = 11 сут.

     Масса скважинного  заряда     Qскв. = 627 кг.

     Масса ВВ для взрывания  всего блока.

Qвв = Qскв. *Nскв. = 627*122 = 76494 кг.

     Время заряжания.

tзар.=Qвв/Пзм , где

Пзм – производительность зарядной машины, (6000 кг/ч)

tзар.=  76494/6000 = 12,7 ч.

     Время на бурение, зарядку и взрывания блока.

Тввр = Тб+tзар.+tком = 20+0,5+0,3 = 20,8 сут.

Принимаю 2 станка 2СБШ 200-32.

 

5.2.8. Паспорт БВР

 Таблица № 5.2.8.1 Параметры взрывных работ

№	Параметры	Ед. изм.	Количество
1	Тип бурового станка - 2СБШ - 200 - 32	шт.	2
2	Удельный расход В.В.	кг/м3	0,49
3	Масса заряда на 1 скважину	кг	380,5
4	Диаметр скважины	м	0,245
5	Высота столба воды в скважине	м	-
6	Тип В.В. «Гранулотол»
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= 7 м.

   с – расстояние от нижней  бровки  развала (до транспортной 

                    полосы), с = 1 м;

   Zн1 – берма безопасности,( Zн1 = 0,3*hу = 0,3*10=3м). м;

   П – ширина рабочей площадки  для дополнительного   

                      оборудования, П = 6 м.

         Шрп.н.=3 + 6 + 7 + 1 + 14 = 31 м

• По взорванным породам

          Z1 = Ну*0,3 = 10*0,3 = 3 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 = 6+ 7 + 3 + 1 + 45  = 62 м

Параметры рабочей площадки для принятой высоты уступа по наносам и коренным породам представлены на рис. 5.3.1.1.

 

 

 

 

ПАРАМЕТРЫ  РАБОЧЕЙ  ПЛОЩАДКИ  ПО  НАНОСАМ

Проставь все указанные на рисунке размеры !

ПАРАМЕТРЫ  РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ ПО КОРЕННЫМ ПОРОДАМ

Проставь все указанные на рисунке размеры !

 

Рис. 5.3.1.1. Параметры рабочих площадок

 

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 = 1108 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 = 29 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/ 26 = 897м3/ч.

     Сменная производительность.

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

где    Кнэ– коэффициент использования экскаватора.

         Тсм – продолжительность смены, ч;

Qэ.см = 897*8*0,75 = 5383 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. = 5383*3*252=4069839 м3/год

   Производительность экскаватора по наносам в тупиковом забое ЭКГ- 8И.

   Паспортная производительность.

Qэ.п = 3600*8/26 = 1108м3/см

    Техническая производительность.                

Кэ = 0,95 / 1,1 = 0,9

Qэ.ч = 3600*8*0,9*0,8/ 26 = 797 м3/ч.

     Сменная производительность.

Qэ.см = 797*8*0,75 = 4785 м3/см

        Годовая производительность.

Qгод. = 4785*3*252=3617634 м3/год

    Производительность экскаватора по взорванным породам в тупиковом

забое ЭКГ- 5А.

   Паспортная производительность.

Qэ.п = 3600*5,2/23 = 814 м3/см

    Техническая производительность.                

Кэ = 0,95 / 1,1 = 0,9

Qэ.ч = 3600*5,2*0,8*0,9/23= 586м3/ч.

 

     Сменная производительность.

Qэ.см = 586*8*0,75 = 3516м3/см

     Годовая производительность.

Qгод. = 3516*3*252=2658175 м3/год

    Производительность экскаватора по взорванным породам в торцевом забое

ЭКГ 5А.

   Паспортная производительность.

Qэ.п = 3600*5,2/23 = 814 м3/см

    Техническая производительность.                

Кэ = 0,95 / 1,1 = 0,9

Qэ.ч = 3600*5,2*0,7*0,9/ 23= 513м3/ч.

     Сменная производительность.

Qэ.см = 513*8*0,75 = 3076 м3/см

        Годовая производительность.

Qгод. = 3076*3*252=2325903 м3/год

   Производительность экскаватора по полезному ископаемому ЭКГ- 5А.

   Паспортная производительность.

 Qэ.п = 3600*5,2/23 = 814 м3/см

    Техническая производительность.                

Qэ.ч = 3600*5,2*0,9*0,8/ 23 = 586м3/ч.

     Сменная производительность.

Qэ.см = 586*8*0,75 = 3516 м3/см

     Годовая производительность.

Qгод. = 3516*3*252=2658175 м3/год

5.3.3  Инвентарный парк экскаваторов

• По наносам ЭКГ- 8И.

Nэкс.н. = Vгод.н. /Qэ.год.

Nэкс.н. =1592831/3617634 = 1

 Инвентарный парк экскаваторов.

nин = nэк *1,2 = 1 *1,2 = 1,2 ед.

    Для  работы по наносам  принимаю 2 экскаватора, типа ЭКГ-8И.

 

• 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,( 31 сек.).

 

Тп.а. = (35*31)/(5,2*60) = 3,5 мин.

Qэкс.см. = [(480 – 25 – 60 – 10 ) / (3,5+0,6) ]*35 = 1291 м3/см.

      Суточная производительность:

 

Qэкс.сут. = Qэкс.см. * nсм. = 1291*3 = 3875 м3/сут

 

      Годовая производительность:

 

Qэкс.год. = Qэкс.сут *nсут = 3875*252 = 976374 м3/год.

 

Количество экскаваторов ЭКГ – 5А 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. = 1592831/ 2 = 796416 м3.

 

Vгод.ск. = 6012400-796416= 5215924 м3.

 

Nэ.р. = 5215924 /976374 = 5,3

 

       Принимаю по взорванным породам  5 экскаватора ЭКГ – 5А.

 

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. = (35*31)/(5,2*60) = 3,5 мин.

Qэкс.см. = [(480 – 25 – 60 – 10 ) / (3,5+0,6) ]*35 = 3369 м3/см.

    Суточная производительность:

 

Qэкс.сут. = Qэкс.см. * nсм. = 3369*3 = 10106 м3/сут

 

      Годовая производительность:

 

Qэкс.год. = Qэкс.сут *nсут = 10106*252 = 2546775 м3/год.

 

      Рабочий парк ЭКГ  5А.

 

Nэ.р.п.и. =Агод./Qгод. *ρп.и.= 6012400/2546775= 2

 

Принимаю для выемки полезного ископаемого 2 экскаватора типа ЭКГ-5А.

 

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-8И) и кузова автосамосвала,

 

принимаем автосамосвал БелАЗ-7509, экскаватора (ЭКГ-5А) принимаем

 

самосвал БелАЗ-7509.

 

    Число автосамосвалов, которое  может эффективно использоваться  в 

 

комплексе с одним экскаватором, определяют по формуле:

 

Nа=Тр/tпог, где