База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

Расчет параметров горных работ в карьере — Геология

Уральская Государственная Горно-Геологическая Академия

Кафедра инженерной экологии

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГОРНЫХ РАБОТ В КАРЬЕРЕ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка

           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

18

                                                           

                     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 “Методическим указаниям …” выполнить расчеты по определению безопасных расстояний при ведении взрывных работ:

-         

-            

-         

      По результатам расчета опасных зон обосновать рекомендуемые параметры БВР (общую массу ВВ одного массового взрыва, число скважин в группе и число групп на взрывном блоке, интервал замедления). Результаты расчета отобразить графически в пояснительной записке.

3. Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графического приложения в форме чертежа формата А1. Проект должен полностью соответствовать исходным данным, изменение последних допускается только по согласованию с руководителем.

   

                            Руководитель курсового проекта                                      А.П.Тюлькин   


Содержание проекта

 TOC o "1-3" 1.Выбор механизации 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 - погрузочных работ................................................ PAGEREF _Toc515104247 h 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 типа выемочно-погрузочного оборудования производится на основе рациональных условий применения разных видов механизации (производился по соответствующим приложениям).

При крепости f  = 9, годовом объёме бурения Aк = 19,5 млн.м3/год и показателе по буримости Пб = 10 (средняя трудность бурения) был выбран шарошечный способ бурения.

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

Выемочные машины: вскрышная мехлопата ЭКГ - 8И, тип транспорта: железнодорожный, дальность откатки до 8-10 км, 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, как правило, 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 транспортное оборудование эксплуатируется по общекарьерному режиму.

Исходя из типа выбранного оборудования: 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 = 8,95 кН/см, частота вращения долота nо = 125 об/мин.

Скорость бурения считается по формуле:

Vб = dд - диаметр долота, см.

Таким образом, имеем:

Vб =  = 11,4 м/ч

Сменная производительность станка:

Aб.см = VбTсмки =  = 66,12 м

Годовая производительность станка:

Aб.г = Aб.смNб =  = 32 400 м

Рабочий парк станков:

Nб.р =  =  = 4

Списочный парк станков

Nб.сп =  =  = 6


4.Технологические расчеты взрывных работ.

Взрывные работы проводятся посредством вертикальных, сплошных колонковых зарядов. По числу рядов скважин - взрывание многорядное, по времени взрывания зарядов - короткозамедленное; так как используем железнодорожный транспорт, взрывание в "зажатой среде". Породы средневзрываемые, следовательно применяется "шахматная" сетка скважин.

Диаметр скважин:

dс = dдкразб =  = 252,813 мм

Длина перебура:

lпер = dcкпер =  = 2288 мм

Общая длина скважин:

lс = hу + lпер = 12 + 2,288 = 14,288 м

Допускаемый габаритный кусок:

аг , где E - ёмкость ковша погрузчика (у ЭКГ - 8И она равна 8 м3)

aг ; таким образом, агмм

Взрывчатое вещество - Акватол АВ

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;   = 1450 кг/м3

кдс = 1,00

кдр = 0,86 (так как аг  1500 мм)

 = 1

Итого имеем:

 = 0,361 кг.

б) для второго и последующего рядов скважин:

Для II категории трещиноватости:

 = 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 =  = 72,743 кг/м

Wmin  3м

Wmax  (3 - m); Подставив имеющиеся данные, имеем: Wmax  10,591 м

Wo  = 12,693 м

Итого в данном случае расчетная ЛСПП будет равна:

Wр = 10,591 м

Контроль длины перебура:

lпер0,3Wр;  2287,563177,3

Конроль пройден.

Расстояние между скважинами в ряду:

a = mWр =  = 11,385 м

Расстояние между рядами

b =

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

b =  = 9,678 м

Масса зарядов в скважинах:

а) первого ряда

 =  = 522,636 кг

б) второго и последующих рядов

 =  = 513,017 кг

Длина забойки в скважинах:

lзабlcкзб

Для II-й категории трещиноватости кзб = 0,225

Следовательно, lзб3,2148 м

Берем lзб = 3,5 м

Допускаемая длина заряда ВВ:

  lc - lзб

Фактическая длина колонки заряда в скважинах:

а) первого ряда

 =  = 7,185 м

б) второго ряда

 =  = 7,052 м

Необходимое условие lзар выполняется.

Значения длительности  t  замедления при КЗВ, мс:

при однорядном взрывании: t1 = кр =  = 37 мс (стандартно 35 мс)

к = 3,5 для средневзрываемых пород.

при многорядном взрывании: tII = t1к2 =  = 43,75 мс (стандартно 50 мс)

к2 = 1,25 (коэффициент увеличения  t  для многорядного взрывания).

Число рядов скважин

n = +1 ; где Bрац = 53,55 м (рациональная ширина развала породы, см. раздел 5), кз = 0,85 (коэффициент связанный со временем замедления), кв = 3 (для средневзрываемых пород), b = 900).

Таким образом: n = +1  4,6 (берем nр = 5)

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

qгм =  =  = 94,2 м3

Паспортный расход взрывчатого вещества по взрывному блоку:

qп =  =  = 0,382 кг/м3

Ожидаемый размер "среднего" куска горной массы после взрыва:

Для породы II-й категории трещиноватости:

dср ; где Pн и Pм соответственно, ожидаемый выход негабарита и содержание негабаритных кусков в массиве, %

dср = 0,424 м

Годовой объём бурения

Lб =  =  = 207 006 м

Годовой расход взрывчатого вещества

Qвв = qп =  = 7449 т

На один взрыв:

 =  = 62400 кг = 62,4 т.

Количество взрывов в течение года:

Nвзр =  =  = 120 взрывов


5. Технологические расчеты выемочно - погрузочных работ

Планируемая ширина экскаваторной заходки при железнодорожном транспорте:

Аз = (1,5¸1,7)Rч.у =  = 17,85 м

Рациональная ширина развала пород при железнодорожном транспорте:

Bрац = nпАз = (3¸5,1)Rч.у , где nп - планируемое число заходок. Планируем 3 заходки.

Таким образом, Bрац = nпАз =  = 53,55 м

Определим фактическую ширину развала пород:

Bф =  + (nр - 1)b = 16,8 +  = 55,512 м

Ширина буровой заходки определяется следующим образом:

Bб.з = Wр + (nр - 1)b = 10,591 +  = 49,303 м

Фактическая ширина экскаваторной заходки определяется исходя из фактической ширины развала пород:

Aф =  =  = 18,5 м

Необходимо, чтобы Aф1,7Rч.у

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

Длительность цикла экскаватора

а) длительность черпания

Тч =  =  = 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 в среднем 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

Техническая производительность машины

Аэ.т =  , кэ - коэффициент экскавации пород (кэ = 0,6)

Аэ.т =  = 525,228 м3

Сменная производительность экскаватора

Аэ.см = Аэ.тTсмкии - коэффициент использования экскаватора в течение смены; при железнодорожном транспорте ки = 0,675)

Аэ.см =  = 2836,6 м3

Годовая выработка списочной машины

Аэ.г =  =  = 1389,9 тыс. м3

Рабочий парк экскаваторов

Nэ.р =  =   6

Списочный парк экскаваторов

Nэ.сп =  =   14


6.Эксплуатационные расчёты транспорта

Весовая норма поезда

а) из основного уравнения установившегося движения

Qп =  , где Pсц - сцепной вес локомотива (у EL - 1 Pсц = 150 т), Ψдв - коэффициент сцепления при установившемся движении (для постоянного тока Ψдв = 0,225), ω0 - основное удельное сопротивление движению, для груженного 2ВС - 105 принимаем равным 4,5 Н/кН, ωiр, ωк - дополнительные удельные сопротивления движению, от уклона и кривизны пути. ωiр = 30 Н/кН, ωк = 0.

Таким образом, имеем:

Qп =  = 828,3 т

б)  =  - Pсц , где Ψтр - коэффициент сцепления при трогании с места, при постоянном токе берем равным 0,30. а - ускорение при трогании с места, принимается 0,03 м/с2. ωтр = 0,65 Н/кН

 =  - 150 = 1175,5 т

Число вагонов

Число вагонов найдем исходя из наименьшего из значений Qп или

Qп < Qп.

nв = qгр - грузоподъемность думпкара (для 2ВС - 105 грузоподъемность соответственно 105 т), кт - технический коэффициент тары, для 2ВС - 105 при ЭКГ - 8И равен 0,46.

киг - коэффициент использования грузоподъемности в думпкаре

киг =  = 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 =  = 0,65

Число вагонов nв =  7 шт.

Определение времени оборота состава

Tоб = tп + tдг + tдп + tр + tз

а) tп -  время погрузки локомотивосостава

tпп - коэффициент снижения производительности ВПО цикличного действия (принимаем равным 0,9, так как nвqгр>500 т)

tп =  = 116 мин

б) tдг и tдп - время движения в грузовом и порожнем направлениях.

tд = tдг + tдп  = 60(

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

vпк, vпо, vс, vу, vт - средневзвешенные скорости на указанных выше участках трассы.

В соответствии с рекомендациями НТП в расчетах принимают следующие значения скоростей:

vпк = 15 км/ч

vпо = 20 км/ч

vс = 30 км/ч (для электровозов)

vу = 20 км/ч (для электровозов)

vт - скорость на спусках (из условия соблюдения тормозного пути - 300 м)

vт = 20 км/ч

Расстояния:

lпк = 0,5lу =  = 950 м =  0,95 км

lпо = 0,5lотв =  = 600 м = 0,6 км

lу = lук + lуо

lук =  =  =  = 2000 м = 2 км

lуо =  =  = 2333 м = 2,3 км

lу = 2 + 2,3 = 4,3 км

lc = L0- lпк - lпо - lу = 6,5 - 0,95 - 0,6 - 4,3 = 0,65 км

Тогда:

tд = 60() = 40 мин

в) tр - время разгрузки состава.

Пусть думпкары разгружаются последовательно.

t = 2,5 мин (время разгрузки одного думпкара)

У нас 7 вагонов, следовательно, состав будет разгружаться время:

tр =  = 17,5 мин

г) tз - время задержки локомотивосостава в рейсе

При расстоянии транспортировки 6,5 км время задержки в рейсе составит 20 минут.

tз = 20 мин

Итого время оборота состава:

Tоб = tп + tдг + tдп + tр + tз = 116 + 40 + 17,5 + 20 = 193,5 мин

Производительность локомотивосостава:

Пл.с. =  ; где qф = qгркиг =  = 68,25 т

Пл.с =  = 1066,6 т/смену

Расчетное число рейсов одного локомотивосостава в течение суток составит:

nр =  =  = 7 рейсов

Расчет парка подвижного состава

1)       Рабочий парк локомотивосоставов, необходимый для перевозки горной массы (ГМ).

N(л.с.)р =  ; где Q - годовой объем технологических перевозок, в тоннах. Q = gнAк ; gн =  =  = 1,36 т/м3; Q =  = 26 520 000 т

k - коэффициент неравномерности грузопотоков, k = 1,1 (в соответствии с НТП для предприятий черной металлургии)

N(л.с.)р =  = 25 локомотивосоставов

2)       Рабочий парк локомотивов

N(л)р. = N(л.с.)р = 25 локомотивов

3)       Рабочий парк думпкаров

N(в)р = nвN(л.с.)р =  = 175 думпкаров

4)       Инвентарный парк

Nинв = Nр + Nрем + Nрез

Для локомотивов: Nинв = N(л)р. + 0,13 N(л)р. + 0,07 N(л)р. = 1,2 N(л)р. =  = 30

Для думпкаров: Nинв = 1,17 N(в)р =  = 205


7.Организация работ на уступах

Фактическая длина блоков на уступе длиной Lу при числе экскаваторов Nэ.у.

Минимально 300-400м.

В данном случае: имеем 3 рабочих уступа и 6 экскаваторов, следовательно по 2 экскаватора на уступ.

lб =  =  = 950 м

Оптимальный объем взорванного блока:

Vо = (5¸7); при ж-д транспорте ктр = 1,2.

Vo =  = 163 388 м3

Длина блока:

Lбл =  =  = 276 м

Ширина рабочей площадки: учитывает ширину развала, транспортные коммуникации, размещение контактной сети.

Bрп = 55,5 + 6,5 + 6 + 2 + 4 + 4,5 + 3,5 = 82,3 м


8.Расчет безопасных расстояний.

1.       По разлету отдельных кусков породы.

rразл = ;    =  = 0,503

 = 0,493

Таким образом, rразл =  = 230 м

2.       По сейсмическому воздействию на поверхностные охраняемые объекты.

rс = Q - общая масса заряда в группе замедления.

Отсюда найдем N - число групп зарядов.

N =  = ()4 = 3

3.       По воздействию ударно-воздушной волны (УВВ)

lзар > 12d

Qэ = 12pdкзарN =  = 2 кг

rв = м

rврасч = rвкгкtкt =  = 110,4 м  (при положительных температурах)

rврасч = rвкгкtкt =  = 165,6 м (при отрицательных температурах)

Итого имеем:общая масса ВВ при одном массовом взрыве: 62,4 тонны, число скважин N = 3 (число групп замедления), интервал замедления при многорядном взрывании t = 50 мс

ПРИЛОЖЕНИЕ

Показатели проекта

  1. Принятое оборудование и парк машин

Бурстанки (модель)

СБШ – 250 МНА – 32

Экскаваторы (модель)

ЭКГ – 8И

Поезда

Локомотивы EL – 1, думпкары 2ВС – 105

  1. Основные показатели БВР

Диаметр скважин, мм

252,8

производительность станка, м/ч

11,4

м/смену

66,12

тип ВВ

Акватол АВ

сетка скважин, м х м

11,4 х 9,7

объем блока, тыс м3

163,388

удельный расход ВВ, кг/м3

0,3612 (эталонный 0,35)

выход горной массы, м3

94,2

“средний” кусок, м

0,424 м

ширина развала, м

55,5

  1. Основные показатели экскавации

Число проходов экскаватора

3

Ширина заходки, м

18,5

производительность экскаваора, тыс. м3/смену

2,898

тыс. м3/год

1419,965

  1. Показатели транспорта

длительность оборота, ч

3,225

сменная производительность, т

1066,6

  1. Параметры горных работ

Производительность карьера, млн. м3

19,5

число рабочих уступов

3

высота уступа, м

12

длина экскаваторного блока, м

276

ширина рабочей площадки, м

82,3


Список использованной литературы:

 

1.       Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине "Открытые горные работы". Екатеринбург, УГИ, 1993 г.

2.       Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 1 - М: Недра, 1985

3.       Хохряков В.С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. 5-е изд. - М: Недра, 1991.

4.       Экскавационно-транспортные машины цикличного действия - М: Недра, 1989.

5.       Конспект лекций по дисциплине "Основы горного дела"

Уральская Государственная Горно-Геологическая Академия Кафедра инженерной экологии РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГОРНЫХ РАБОТ В КАРЬЕРЕ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Пояснительная записка            Руководитель пр

 

 

 

Внимание! Представленная Курсовая находится в открытом доступе в сети Интернет, и уже неоднократно сдавалась, возможно, даже в твоем учебном заведении.
Советуем не рисковать. Узнай, сколько стоит абсолютно уникальная Курсовая по твоей теме:

Новости образования и науки

Заказать уникальную работу

Похожие работы:

Метод ИННК и его место в комплексе ГИС
Колебательные движения земной коры, их причины и геологические последствия
Стратиграфическая и геохронологическая таблица Триасового периода Мезозойской эры
Определение удельного электрического сопротивлениия горных пород методом бокового каротажа
Расчёт стоимости исследования скважины методом ННК-Т в условиях ОУГР ОАО "Башнефтегеофизика"
Аппаратура спектрометрического каротажа СГК-1024

Свои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru