Реферат: Расчет параметров горных работ в карьере

Уральская ГосударственнаяГорно-Геологическая Академия

Кафедра инженерной экологии

РАСЧЕТПАРАМЕТРОВ ГОРНЫХ РАБОТ В КАРЬЕРЕ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Пояснительнаязаписка

Руководитель проекта

доцент канд. техн. наук

_____________ А. П. Тюлькин

" " мая 2001 г.

Студент гр. ИЗС — 99

_____________ Г. А. Студенок

" " мая 2001 г.

Екатеринбург 2001

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине “Основы горного дела”

на тему “Расчет параметров горных работ в карьере”

Студент

Студенок Г. А.

Группа

ИЗС — 99

Вариант

Дата выдачи 16.03.01

I

. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Характеристика горных пород:

Крепость,

f

9

Плотность,

gп , т/м3

1,9

Категория трещиноватости массива

II

Класс взрываемости

II

Показатель буримости, Пб

10

Обводненность

необводненные

2. Годовой объем работ по карьеру, Ак, тыс.м3

19 500

3. Параметры рабочей зоны:

Число рабочих уступов, пр

3

Число нерабочих уступов, пн

2

Высота уступа,

hу , м

12

Устойчивый угол откоса уступа,

a, град.

68

Средняя длина фронта работ на уступе,

Lу, м

1900

4. Транспорт:

вид технологического транспорта

ж.д.

Общая длина транспортирования,

Lо , м

6500

Средняя скорость движения,

Vср , км/ч

22

5. Данные для расчета безопасных расстояний при ведении взрывных работ:

Группа пород по классификации СНиП

(задается коэффициентом

kг)

1,0

Расположение объектов относительно

Границ карьера, м:

- жилой поселок

500

- здания и сооружения

производственного назначения

300

II

.СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

1. При выполнении курсового проекта руководствоваться“Методическими указаниями по выполнению курсового проекта …” — УГГГА, 1993(получить на кафедре ИЭ).

2. Дополнительно к “Методическимуказаниям …” выполнить расчеты по определению безопасных расстояний при ведениивзрывных работ:

-

По результатамрасчета опасных зон обосновать рекомендуемые параметры БВР (общую массу ВВодного массового взрыва, число скважин в группе и число групп на взрывномблоке, интервал замедления). Результаты расчета отобразить графически впояснительной записке.

3. Курсовой проект состоит израсчетно-пояснительной записки и графического приложения в форме чертежаформата А1. Проект должен полностью соответствовать исходным данным, изменениепоследних допускается только по согласованию с руководителем.

Руководителькурсового проекта А.П.Тюлькин

Содержаниепроекта

TOC o «1-3» 1.Выбормеханизации процессов… PAGEREF_Toc515104243 h 4

2.Режим работы карьера… PAGEREF_Toc515104244 h 5

3.Технологические расчеты буровых работ… PAGEREF_Toc515104245 h 6

4.Технологические расчеты взрывных работ.… PAGEREF_Toc515104246 h 7

5. Технологические расчеты выемочно — погрузочныхработ… PAGEREF _Toc515104247h 10

6.Эксплуатационные расчёты транспорта… PAGEREF_Toc515104248 h 12

7.Организация работ на уступах… PAGEREF_Toc515104249 h 15

8.Расчет безопасных расстояний.… PAGEREF_Toc515104250 h 16

ПРИЛОЖЕНИЕ. Показатели проекта… PAGEREF _Toc515104252 h

Список использованной литературы:… PAGEREF_Toc515104253 h 18

1.Выбор механизации процессов

Выбор способа бурения и типавыемочно-погрузочного оборудования производится на основе рациональных условийприменения разных видов механизации (производился по соответствующимприложениям).

При крепости f = 9, годовомобъёме бурения Aк= 19,5 млн.м3/год и показателе побуримости Пб = 10 (средняя трудность бурения) был выбран шарошечныйспособ бурения.

Модели машин в структурахмеханизации комплектуются на принципах комплексности и взаимной оптимальности.Таким образом, исходя из условий проекта, было выбрано следующее оборудование:

Выемочные машины: вскрышнаямехлопата ЭКГ — 8И, тип транспорта: железнодорожный, дальность откатки до 8-10км, вид тяги: электрическая, одиночная, постоянный ток, напряжение 1,5 кВ,руководящий уклон iр= 300/00.

Локомотив: EL — 1, думпкары 2ВС — 105.

2.Режим работы карьера

Карьеры работают, какправило, по непрерывному режиму:

Nк= 365 — Nв — Nп(Nв — число общевыходных дней в году, Nп — простои по погодным условиям)

Nк= 365 — Nв — Nп= 365 — 10 — 3 = 352 дня

Выемочное и транспортноеоборудование эксплуатируется по общекарьерному режиму.

Исходя из типа выбранногооборудования: для мехлопат ЭКГ — 8И: число рабочих дней в неделю Nд= 7,число смен Nсм= 3, следовательно, Nэ= 760 смен/год.

Для бурстанков: Nд= 7, Nсм= 2,следовательно, 490 смен/год.

3.Технологические расчеты буровых работ

Выбираем станок СБШ — 250 МНА- 32. Диаметр долота dд= 244,5 мм. При имеющейся крепости пород f= 9 имеем следующие показатели: осевое давление Pо= 8,95кН/см, частота вращения долота nо= 125 об/мин.

Скорость бурения считается поформуле:

Vб= <img src="/cache/referats/23115/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">dд — диаметр долота, см.

Таким образом, имеем:

Vб= <img src="/cache/referats/23115/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> = 11,4 м/ч

Сменная производительностьстанка:

Aб.см= VбTсмки= <img src="/cache/referats/23115/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> = 66,12 м

Годовая производительностьстанка:

Aб.г= Aб.смNб= <img src="/cache/referats/23115/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> = 32 400 м

Рабочий парк станков:

Nб.р= <img src="/cache/referats/23115/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029"> = <img src="/cache/referats/23115/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030"> = 4

Списочный парк станков

Nб.сп= <img src="/cache/referats/23115/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> = <img src="/cache/referats/23115/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032"> = 6

4.Технологические расчеты взрывных работ.

Взрывные работы проводятсяпосредством вертикальных, сплошных колонковых зарядов. По числу рядов скважин — взрывание многорядное, по времени взрывания зарядов — короткозамедленное; таккак используем железнодорожный транспорт, взрывание в «зажатойсреде». Породы средневзрываемые, следовательно применяется «шахматная»сетка скважин.

Диаметр скважин:

dс= dдкразб = <img src="/cache/referats/23115/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033"> = 252,813 мм

Длина перебура:

lпер= dcкпер= <img src="/cache/referats/23115/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> = 2288 мм

Общая длина скважин:

lс= hу+ lпер= 12 + 2,288 = 14,288 м

Допускаемый габаритный кусок:

аг <img src="/cache/referats/23115/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035">, где E — ёмкость ковша погрузчика (у ЭКГ — 8И она равна 8 м3)

aг<img src="/cache/referats/23115/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1036">; таким образом, аг<img src="/cache/referats/23115/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1037">мм

Взрывчатое вещество — АкватолАВ

Паспортный расход ВВ

а) для первого ряда скважин:

qэ= 0,35 кг/м3 (так как f= 9, показатель трещиноватости II)

Для акватола АВ квв= 1,20; <img src="/cache/referats/23115/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1039"> = 1450 кг/м3

кдс = 1,00

кдр = 0,86 (таккак аг <img src="/cache/referats/23115/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1040"> 1500 мм)

<img src="/cache/referats/23115/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1041"> = 1

Итого имеем:

<img src="/cache/referats/23115/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> = 0,361 кг.

б) для второго и последующегорядов скважин:

Для IIкатегории трещиноватости:

<img src="/cache/referats/23115/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1043"> = 0,388 кг.

Линия сопротивления по подошве (ЛСПП)

Для средневзрываемых пород:коэффициент сближения скважин m= 1,0-1,15, к1= 0,8; кв = 2,5-3

Удельная вместимость ВВ в скважине:p= 0,785<img src="/cache/referats/23115/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1044"> = <img src="/cache/referats/23115/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1045"> = 72,743 кг/м

Wmin<img src="/cache/referats/23115/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1046"> 3м

Wmax<img src="/cache/referats/23115/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1047"> <img src="/cache/referats/23115/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1048">(3 — m); Подставив имеющиеся данные, имеем: Wmax<img src="/cache/referats/23115/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1049"> 10,591 м

Wo<img src="/cache/referats/23115/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> = 12,693 м

Итого в данном случаерасчетная ЛСПП будет равна:

Wр= 10,591 м

Контроль длины перебура:

lпер<img src="/cache/referats/23115/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1051">0,3Wр; 2287,56<img src="/cache/referats/23115/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1052">3177,3

Конроль пройден.

Расстояние между скважинами вряду:

a= mWр= <img src="/cache/referats/23115/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1053"> = 11,385 м

Расстояние между рядами

b= <img src="/cache/referats/23115/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1054">

кс = 0,85(«шахматная» сетка скважин для средневзрываемых пород)

b= <img src="/cache/referats/23115/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1055"> = 9,678 м

Масса зарядов в скважинах:

а) первого ряда

<img src="/cache/referats/23115/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> = <img src="/cache/referats/23115/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1057"> = 522,636 кг

б) второго и последующихрядов

<img src="/cache/referats/23115/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1058"> = <img src="/cache/referats/23115/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1059"> = 513,017 кг

Длина забойки в скважинах:

lзаб<img src="/cache/referats/23115/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1060">lcкзб

Для II-й категории трещиноватости кзб = 0,225

Следовательно, lзб<img src="/cache/referats/23115/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1061">3,2148 м

Берем lзб= 3,5 м

Допускаемая длина заряда ВВ:

<img src="/cache/referats/23115/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1062"> <img src="/cache/referats/23115/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1063"> lc — lзб

Фактическая длина колонкизаряда в скважинах:

а) первого ряда

<img src="/cache/referats/23115/image075.gif" v:shapes="_x0000_i1068"> = <img src="/cache/referats/23115/image077.gif" v:shapes="_x0000_i1069"> = 7,185 м

б) второго ряда

<img src="/cache/referats/23115/image079.gif" v:shapes="_x0000_i1070"> = <img src="/cache/referats/23115/image081.gif" v:shapes="_x0000_i1071"> = 7,052 м

Необходимое условие lзар<img src="/cache/referats/23115/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1072"><img src="/cache/referats/23115/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1073"> выполняется.

Значения длительности t

замедления приКЗВ, мс:

при однорядном взрывании: t

1= к<img src="/cache/referats/23115/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1074">р= <img src="/cache/referats/23115/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1075"> = 37 мс (стандартно 35мс)

к<img src="/cache/referats/23115/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1076"> = 3,5 для средневзрываемых пород.

при многорядном взрывании: t

II= t1к2= <img src="/cache/referats/23115/image089.gif" v:shapes="_x0000_i1077"> = 43,75 мс (стандартно50 мс)

к2 = 1,25(коэффициент увеличения t

длямногорядного взрывания).

Число рядов скважин

n= <img src="/cache/referats/23115/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1078">+1; где Bрац=53,55 м (рациональная ширина развала породы, см. раздел 5), кз =0,85 (коэффициент связанный со временем замедления), кв = 3 (длясредневзрываемых пород), <img src="/cache/referats/23115/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1079">b

=900).

Таким образом: n= <img src="/cache/referats/23115/image093.gif" v:shapes="_x0000_i1080">+1 <img src="/cache/referats/23115/image095.gif" v:shapes="_x0000_i1081"> 4,6 (берем nр= 5)

Выход горной массы с 1 мдлины скважины, м3/м:

qгм= <img src="/cache/referats/23115/image097.gif" v:shapes="_x0000_i1082"> = <img src="/cache/referats/23115/image099.gif" v:shapes="_x0000_i1083"> = 94,2 м3/м

Паспортный расход взрывчатоговещества по взрывному блоку:

qп= <img src="/cache/referats/23115/image101.gif" v:shapes="_x0000_i1084"> = <img src="/cache/referats/23115/image103.gif" v:shapes="_x0000_i1085"> = 0,382 кг/м3

Ожидаемый размер«среднего» куска горной массы после взрыва:

Для породы II-й категории трещиноватости:

dср<img src="/cache/referats/23115/image105.gif" v:shapes="_x0000_i1086"> ; где Pни Pмсоответственно, ожидаемый выход негабарита и содержание негабаритных кусков вмассиве, %

dср<img src="/cache/referats/23115/image107.gif" v:shapes="_x0000_i1087"> = 0,424 м

Годовой объём бурения

Lб= <img src="/cache/referats/23115/image109.gif" v:shapes="_x0000_i1088"> = <img src="/cache/referats/23115/image111.gif" v:shapes="_x0000_i1089"> = 207 006 м

Годовой расход взрывчатоговещества

Qвв= qп<img src="/cache/referats/23115/image113.gif" v:shapes="_x0000_i1090"> = <img src="/cache/referats/23115/image115.gif" v:shapes="_x0000_i1091"> = 7449 т

На один взрыв:

<img src="/cache/referats/23115/image117.gif" v:shapes="_x0000_i1092"> = <img src="/cache/referats/23115/image119.gif" v:shapes="_x0000_i1093"> = 62400 кг = 62,4 т.

Количество взрывов в течениегода:

Nвзр= <img src="/cache/referats/23115/image121.gif" v:shapes="_x0000_i1094"> = <img src="/cache/referats/23115/image123.gif" v:shapes="_x0000_i1095"> = 120 взрывов

5. Технологические расчеты выемочно — погрузочныхработ

Планируемая ширинаэкскаваторной заходки при железнодорожном транспорте:

Аз = (1,5¸

1,7)Rч.у= <img src="/cache/referats/23115/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1096"> = 17,85 м

Рациональная ширина развалапород при железнодорожном транспорте:

Bрац= nпАз = (3¸

5,1)Rч.у, где nп — планируемое число заходок. Планируем 3 заходки.

Таким образом, Bрац= nпАз= <img src="/cache/referats/23115/image127.gif" v:shapes="_x0000_i1097"> = 53,55 м

Определим фактическую ширинуразвала пород:

Bф= <img src="/cache/referats/23115/image129.gif" v:shapes="_x0000_i1098"> + (nр — 1)b= 16,8 + <img src="/cache/referats/23115/image131.gif" v:shapes="_x0000_i1099"> = 55,512 м

Ширина буровой заходкиопределяется следующим образом:

Bб.з= Wр+ (nр — 1)b= 10,591 + <img src="/cache/referats/23115/image131.gif" v:shapes="_x0000_i1100"> = 49,303 м

Фактическая ширинаэкскаваторной заходки определяется исходя из фактической ширины развала пород:

Aф= <img src="/cache/referats/23115/image133.gif" v:shapes="_x0000_i1101"> = <img src="/cache/referats/23115/image135.gif" v:shapes="_x0000_i1102"> = 18,5 м

Необходимо, чтобы Aф<img src="/cache/referats/23115/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1103">1,7Rч.у

18,5 < 20,23;следовательно, данное условие выполняется.

Длительность цикла экскаватора

а) длительность черпания

Тч = <img src="/cache/referats/23115/image137.gif" v:shapes="_x0000_i1104"> = <img src="/cache/referats/23115/image139.gif" v:shapes="_x0000_i1105"> = 8,8 с

б) длительность поворота

Тпов = (10 + Е) +0,18(β0 — 900) = (10 + 8) + 0,18(1090 — 900) = 21,4 с

в) длительность разгрузки всреднем при E= 8 м3; Tр= 2,7 с

Итого длительность цикла:

Tц= Тч + Тпов + Тр =8,8 + 21,4 +2,7 = 32,9 с

Производительность и рабочий парк экскаваторов

Техническаяпроизводительность машины

Аэ.т = <img src="/cache/referats/23115/image141.gif" v:shapes="_x0000_i1106"> , кэ — коэффициент экскавации пород(кэ = 0,6)

Аэ.т = <img src="/cache/referats/23115/image143.gif" v:shapes="_x0000_i1107"> = 525,228 м3/ч

Сменная производительность экскаватора

Аэ.см = Аэ.тTсмки(ки — коэффициент использования экскаватора в течение смены; прижелезнодорожном транспорте ки = 0,675)

Аэ.см = <img src="/cache/referats/23115/image145.gif" v:shapes="_x0000_i1108"> = 2836,6 м3

Годовая выработка списочноймашины

Аэ.г = <img src="/cache/referats/23115/image147.gif" v:shapes="_x0000_i1109"> = <img src="/cache/referats/23115/image149.gif" v:shapes="_x0000_i1110"> = 1389,9 тыс. м3

Рабочий парк экскаваторов

Nэ.р= <img src="/cache/referats/23115/image151.gif" v:shapes="_x0000_i1111"> = <img src="/cache/referats/23115/image153.gif" v:shapes="_x0000_i1112"> <img src="/cache/referats/23115/image095.gif" v:shapes="_x0000_i1113"> 6

Списочный парк экскаваторов

Nэ.сп= <img src="/cache/referats/23115/image156.gif" v:shapes="_x0000_i1114"> = <img src="/cache/referats/23115/image158.gif" v:shapes="_x0000_i1115"> <img src="/cache/referats/23115/image095.gif" v:shapes="_x0000_i1116"> 14

6.Эксплуатационные расчёты транспорта

Весовая норма поезда

а) из основного уравненияустановившегося движения

Qп= <img src="/cache/referats/23115/image161.gif" v:shapes="_x0000_i1117"> , где Pсц — сцепной вес локомотива (у EL — 1 Pсц= 150т), Ψдв — коэффициент сцепления при установившемся движении(для постоянного тока Ψдв = 0,225), ω0 — основное удельное сопротивление движению, для груженного 2ВС — 105 принимаемравным 4,5 Н/кН, ωiр, ωк — дополнительные удельные сопротивления движению, отуклона и кривизны пути. ωiр= 30 Н/кН, ωк= 0.

Таким образом, имеем:

Qп= <img src="/cache/referats/23115/image163.gif" v:shapes="_x0000_i1118"> = 828,3 т

б) <img src="/cache/referats/23115/image165.gif" v:shapes="_x0000_i1119"> = <img src="/cache/referats/23115/image167.gif" v:shapes="_x0000_i1120"> — Pсц, где Ψтр — коэффициент сцепления притрогании с места, при постоянном токе берем равным 0,30. а — ускорение притрогании с места, принимается 0,03 м/с2. ωтр = 0,65Н/кН

<img src="/cache/referats/23115/image165.gif" v:shapes="_x0000_i1121"> = <img src="/cache/referats/23115/image170.gif" v:shapes="_x0000_i1122"> — 150 = 1175,5 т

Число вагонов

Число вагонов найдем исходяиз наименьшего из значений Qпили <img src="/cache/referats/23115/image165.gif" v:shapes="_x0000_i1123">

Qп< <img src="/cache/referats/23115/image165.gif" v:shapes="_x0000_i1124">Qп.

nв= <img src="/cache/referats/23115/image172.gif" v:shapes="_x0000_i1125">qгр — грузоподъемность думпкара (для 2ВС — 105грузоподъемность соответственно 105 т), кт — технический коэффициенттары, для 2ВС — 105 при ЭКГ — 8И равен 0,46.

киг — коэффициентиспользования грузоподъемности в думпкаре

киг = <img src="/cache/referats/23115/image174.gif" v:shapes="_x0000_i1126"> = <img src="/cache/referats/23115/image176.gif" v:shapes="_x0000_i1127">qф — фактическая масса груза в думпкаре; Vд — геометрическая вместимость думпкара (для 2ВС — 105 равна 50 м3),γм — плотность горной массы в массиве, кр — коэффициент разрыхления горной массы в думпкаре, примем равным 1,4.

ки = <img src="/cache/referats/23115/image178.gif" v:shapes="_x0000_i1128"> = 0,65

Число вагонов nв= <img src="/cache/referats/23115/image180.gif" v:shapes="_x0000_i1129"> 7 шт.

Определение времени оборота состава

Tоб= tп+ tдг+ tдп+ tр+ tз

а) tп- время погрузки локомотивосостава

tп= <img src="/cache/referats/23115/image182.gif" v:shapes="_x0000_i1130">п — коэффициент снижения производительностиВПО цикличного действия (принимаем равным 0,9, так как nвqгр>500 т)

tп= <img src="/cache/referats/23115/image184.gif" v:shapes="_x0000_i1131"> = 116 мин

б) tдги tдп — времядвижения в грузовом и порожнем направлениях.

tд= tдг+ tдп = 60(<img src="/cache/referats/23115/image186.gif" v:shapes="_x0000_i1132">

lпк, lпо,lс, lу — расстояние транспортировки соответственно по передвижным путям в карьере(к) ина отвале(о), по стационарным путям на поверхности(с) и на уклонах(у), км.

vпк, vпо,vс

еще рефераты

Еще работы по геологии

Реферат по геологии

Метод ИННК и его место в комплексе ГИС

29 Августа 2013

Реферат по геологии

Колебательные движения земной коры, их причины и геологические последствия

29 Августа 2013

Реферат по геологии

Стратиграфическая и геохронологическая таблица Триасового периода Мезозойской эры

29 Августа 2013

Реферат по геологии

Определение удельного электрического сопротивлениия горных пород методом бокового каротажа

29 Августа 2013