Разработка месторождения полезного ископаемого открытым способом

N – число рабочих дней в году.

 

Рабочий парк буровых станков

 

Nб.р.=Vг.м/(Пб.г.*qг.м.),

 

Vг.м – годовой объем горной массы , м3;

Пб.г. – годовая производительность бурового станка, м/год;

qг.м. – выход горной массы с одного метра скважины

 

qг.м.=(W + b*(nр-1))*hу*a/(nр*Lс), м;

 

W – линия сопротивления по подошве, м;

b – расстояние между рядами, м;

nр – число рядов скважин;

a – расстояние между скважинами в рядах, м;

hу – высота уступа, м;

Lс – глубина скважины, м.

 

Инвентарный парк буровых станков

 

Nб.и.= (1.2 – 1.3)* Nб.р..

 

7.3.4.1 Для вскрышных пород:

 

Пб.см=8/(0.167+0.067)=34 м/см.

Пб.г=34*3*300=30600 м/год.

Nб.р.=2610000/(30600*37)=3 станка.

Nб.и.=1.25*3= 4 станка.

 

7.3.4.2 Для пород полезного ископаемого:

 

Пб.см=8/(0.143+0.067)=38 м/см.

Пб.г= 38*3*300=34200 м/год.

Nб.р.=990000/(34200*73)=1 станок.

Nб.и.=1.25*1=2 станка.

горный производство открытый карьер

 

8. Расчет параметров выемочно-погрузочных работ

 

8.1 Выбор экскаватора:

 

Выбранный экскаватор – ЭКГ-8И

Техническая характеристика выбранного экскаватора.

Емкость ковша экскаватора Е, 8 м3,

Радиус черпания на уровне стояния Rry, 11.9 м,

Максимальная высота черпания Нr max, 12.5 м,

Паспортная продолжительность цикла Тц, 28 сек,

Масса экскаватора Р, 370 т.

 

8.2 Определяем параметры забоя:

 

8.2.1 Высота уступа:

 

Ну=(1.25 – 1.5)* Нr max,

Ну=15 м.

 

8.2.2 Ширина забоя:

 

Вз.э=(1.3 – 1.5)* Rry,

Вз.э=1.4*11.9=16.6 м.

 

8.3 Расчет производительности экскаватора:

 

8.3.1 Паспортная производительность:

 

Пэ.т.=60*Е*nk/ Тц, м3/час,

 

Е – емкость ковша, м3,

nk – число ковшей, разгружающихся в минуту.

 

Пэ.т.=60*8*2.143=1030 м3/ч.

 

8.3.2 Техническая производительность экскаватора:

 

Пэ.тех=3600*Е*kэ*kз/ Тц.р., м3/час,

 

Тц.р., - расчетная продолжительность цикла экскаватора, сек;

kэ=(0,55 – 0.95) – коэффициент экскавации;

kз=(0.85 – 0.9) – коэффициент забоя;

Тц.р.=37.5 сек, (выбирается по таблице);

 

Пэ.тех=3600*8*0.95*0.87/37.5=635 м3/ч.

8.3.3 Сменная производительность экскаватора:

 

Пэ.см.= Пэ.тех.*Тсм*kи.э., м3/смен,

 

kи.э.=(0.5 – 0.8)– коэффициент использования экскаватора по времени, в зависимости от используемого транспорта.

Пэ.см.=635*8*0.7=3560 м3/см.

 

8.3.4 Годовая производительность экскаватора:

 

Пэ.г.= Пэ.см.*nсм.*Nдн..

Пэ.г.=3560*285*3=3043800 м3/год.

 

8.4 Определение парка экскаваторов:

8.4.1 Количество единиц рабочего парка экскаватора:

 

Nр.э.=Vг.м./Пэ.г.,

 

Vг.м. – объем горной массы, эскавируемой в течении года, м3;

 

 

8.4.1.1 Для вскрышных пород:

 

Nр.э.=2479500/3043800=1 экскаватор

 

 

8.4.1.2 Для пород полезного ископаемого:

 

Nр.э.= 940500/3043800=1 экскаватор

 

 

8.4.2 Количество единиц инвентарного парка экскаваторов:

 

Nэ.инв.=1.25* Nр.э.

Nэ.инв.=1.25*2=3 экскаватора

 

Два экскаватора на перегрузку и один на отвалы 3+2+1=6 экскаваторов.

 

9. Расчет параметров перемещения груза в карьере

 

Исходные данные определяют сменные грузопотоки по вскрыше и на добычу. Количество смен принято в разделе срок службы карьера, имеем возможность определить суточный грузооборот, а, следовательно, и годовой. Расстояние перевозки грузов определено исходными данными. Согласно полученного грузооборота, расстояния перевозки обосновываем вид карьерного транспорта, или его комбинацию.

 

9.1 Железнодорожный транспорт:

 

9.1.1 Выбор модели думпкаров:

Выбранный думпкар – 2ВС-105,

Техническая характеристика:

Грузоподъемность т, 105,

Масса вагона т, 48,5,

Вместимость кузова м3, 48,

Число осей 6,

Нагрузка на рельс от оси Кн, 250,

Длинна по осям автосцепок мм, 14900,

Ширина мм, 3700,

Высота мм, 1300,

Коэффициент тары 0.45,

Число разгрузочных цилиндров 6.

 

9.1.2 Выбор локомотива:

Выбранный локомотив – EL-1,

Техническая характеристика:

Сцепной вес, кН 1500,

Мощность (при часовом режиме), кВт 2020,

Тяговое усилие (при часовом режиме), кН 242,

Скорость движения, км/ч 30,

Нагрузка на ось, кН, 250,

Минимальный радиус кривой, м 50,

Высота с опущенным пантографом, мм 4660,

Длинна, мм 21 320.

 

9.2 Расчет полезной массы поезда:

 

9.2.1 Число вагонов в поезде:

 

nв=((1000*Рсц*ксц/(ω0+10*iр))-Qл)/(qт+qгр),

 

Рсц* - сцепной вес локомотива, Кн;

ксц=(0,2 – 0,3) – коэффициент сцепления колес с рельсами;

Qл – масса локомотива, т;

ω0=(20 - 30) Н/м – основное сопротивление движению поезда%

iр – руководящий подъем, ‰;

qт – вес тары (масса вагона), т;

qгр – грузоподъемность вагона, т.

 

nв=(1000*1500*0.25/(25+10*30)-1.5)/(48+105)=8 вагонов.

 

9.2.2 Полезная масса поезда:

 

Qгр= nв* qгр,

Qгр=8*105=840 т.

 

9.3 Расчет провозной и пропускной способности пути:

 

9.3.1 Пропускная способность перегона определяется числом поездов, которые могут быть пропущены по этому перегону в единицу времени:

- для одного перегона

 

Nв=60*Т/(tгр + tпар + 2*tс),

 

T=22 часа – интервал времени, за который определяется пропускная способность;

tпар – время движения поезда по перегону с грузом и без груза, мин;

tс – время связи между раздельными пунктами, мин;

 

Nв=60*22/50=27 поездов

 

9.3.2 Провозная способность перегона:

 

М=Nв*nв*qгр/kрезерв, т

 

qгр – грузоподъемность вагона;

kрезерв=(1.2 – 1.25) – коэффициент резерва пропускной способности.

 

М=27*8*105/1.225=18514 т.

 

9.4 Расчет подвижного состава железнодорожного транспорта:

 

9.4.1 Число рейсов всех локомотивов в сутки:

 

Nр.1=Wс*kрезерв/(nв*qгр),

kрезерв=(1.2 – 1.3) – коэффициент резерва рейсов;

nв – число вагонов в поезде;

qгр – грузоподъемность вагона, т;

Wс – суточный грузооборот карьера, т;

 

Wс=(Wп.и+Wв)*n;

 

Wп.и. – сменный грузооборот по добыче полезного ископаемого, т;

Wв – сменный грузооборот по вскрыше, т;

n – число смен в сутках(3 смены по 8 часов).

 

Nр.1=12000*1.225/(8*105)=18 рейсов.

 

9.4.2 Возможное число рейсов одного локомотива в сутки:

 

Nр=Т/tр,

 

Т=22 часа – продолжительность работы локомотива за сутки;

tр – продолжительность рейса локомотива, час:

 

tр= tп+ tдв+ tразг+ tд.п+ tожд,

 

tп – время погрузки состава, час:

 

tп=nв*qгр/Qэ.тех,

 

nв*qгр – полезная масса поезда;

Qэ.тех – техническая производительность экскаватора, м3/час;

tдв – время движения по временным путям, час:

 

tдв=2*Lв/Vв,

Lв – длинна забойная (временных путей) и отвального тупика в сумме;

Vв=15 км/ч – скорость движения по временным путям;

tразг – время разгрузки, час:

 

tразг=nв*tрз/60,

 

1,5–3 мин на вагон летом;

3 мин – зимой.

 

tд.п=2*Lст/Vст,

 

Lст – длинна постоянных (стационарных) путей, км;

Vст=(35 – 40) км/ч, - скорость локомотива на стационарном перегоне;

 

Tожд=5–10 мин. на рейс.

Nр=22/2.4=10 рейсов.

 

9.4.3 Число рабочих локомотиво-составов:

 

Nс=Wс*kрез*tр/(nв*qгр*T),

Nс=12000*1.225*10/(8*105*22)=8 локомотивов.

 

9.4.4 Число вагонов в парке (рабочих):

 

Nв=Nс*nв,

Nв=8*8=64 вагона

 

Инвентарный парк локомотива на 20–30% больше рабочего:

 

Nв.ин=1.25* Nв,

Nс.ин=1.25* Nс.

Nв.ин=1.25*8=10 локомотивов.

Nс.ин=1.25*64=80 вагонов.

 

9.5 Расчет парка подвижного состава автотранспорта:

 

9.5.1 Выбираем тип автомобиля, для этого по выбранному типу экскаватора в разделе «6», табл.4.9.(Тамаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР, изд.II. Раздел 4, стр. 152) находим рациональное отношение вместимости кузова автосамосвала и вместимости ковша экскаватора, для рассматриваемых условий. По табл.4.5 (Тамаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР, изд.II. Раздел 4, стр. 125) по емкости кузова выбираем БелАЗ.

 

Vа/Eэ=X, (Х) в табл.4.5 строка 4; Vа= Eэ*Х.

 

Техническая характеристика БелАЗа

(выбранного по емкости кузова  – БелАЗ - 549)

Колесная формула4*2,

Грузоподъемность, т75,

Масса (без груза), т66,

Вместимость кузова, м337.8,

Минимальный радиус поворота, м11.0,

Ширина автосамосвала, м5.36,

Длинна автосамосвала, м10.3.

 

9.5.2 Определяем продолжительность движения автосамосвала от пункта загрузки до пункта разгрузки и обратно (рейс):

 

Tр=tп+tдв+tразг+tм,

tп – время погрузки самосвала, мин:

 

tп=qа*kр*tц/(E*kн),

 

qа – грузоподъемность самосвала, т;

E – емкость ковша экскаватора, м3;

kр=(1.12 – 1.15) – коэффициент разрыхления горной породы (в кузове самосвала);

kн=(0.85 – 1) – коэффициент наполнения ковша экскаватора;

tц – фактическое время цикла работы экскаватора, сек., табл.3.6.(Тамаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР, ГЛАВА 3);

tдв – движение автосамосвала, мин:

 

tдв=2*Lрт*kр/Vср,

 

Lрт – определяется заданием;

Vср – средняя скорость движения автосамосвала;

tразг – время разгрузки, сек:

для самосвалов qа ≤40т - tразг – 60 сек;

для самосвалов qа ≥70т - tразг – 90 сек.

tм=10 – 60 сек – время маневра при разгрузке и перед погрузкой.

 

Tр=8+5.4+1.5+0.5= 15 мин

 

9.5.3 Количество рейсов автосамосвалов в смену:

 

ПР=60*Тсм*kиа/Тр,

kиа=0.65 – 0.8.

ПР=60*8/15=23 рейсов.

 

9.5.4 Определяем число автосамосвалов, которое может эффективно использоваться в комплексе с одним экскаватором:

 

Nра=Пэсм*γ/Qасм,

 

Пэсм – сменная производительность экскаватора;

Qасм – сменная производительность автомобиля;

 

Nра=15/8=2 автосамосвалов.

 

9.5.5 Определяем число рабочих автосамосвалов, обслуживающих все рабочие экскаваторы:

 

Nв.р=nэ*Nр.а,

 

nэ – число экскаваторов, работающих с автотранспортом в смену;

Nр.а – количество автосамосвалов, обслуживающих один экскаватор.

 

Nв.р=2*2=4 автосамосвала.

 

9.5.6 Определяем инвентарный парк автосамосвалов:

 

Nинв=1.25*Nв.р,

Nинв=1.25*4=6 автосамосвалов.

 

 

10. Отвалообразвание вскрышных пород

 

10.1 Используя исходные данные  к заданию на курсовой проект, определяем вид транспорта, который перемещает вскрышные породы к месту складирования. Согласно табл. 5.1. (Тамаков П.И., Наумов И.К. Технология, организация и механизация ОГР, изд.II; изд. III, глава 5, раздел 5.1.) выбираем средство механизации для складирования пород к конкретному виду карьерного транспорта.

10.2 Определяем объем породы, который  необходимо разместить на отвале  и его параметры:

 

Vо≥Vв,

 

Vо – объем отвала, м3;

Vв – объем вскрыши за весь срок эксплуатации карьера (в целике), м3;

 

Vо=kн.о*(Sо*hо-P*Hо2*ctgαо +1/3*π*hо3*ctg2αо)/(kр.о),

 

kн.о=(0.8 – 0.9) – коэффициент неравномерности отсыпки отвала;