Материал: Расчет вскрытия и строительства карьера при отработке месторождения с использованием автомобильного транспорта

Расчет вскрытия и строительства карьера при отработке месторождения с использованием автомобильного транспорта

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический университет

Кафедра ТОМиС

Курсовая работа

Расчет вскрытия и строительства карьера при отработке месторождения с использованием автомобильного транспорта

Приняла:

Абдугалиева Г.Б.

Выполнил:

Тауекелов И.Г.

ГД 13-6

Караганда 2015 г.

Содержание

Введение

. Определение зон, опасных по разлету отдельных кусков породы

.1 Определение допустимого веса заряда ВВ по сейсмическому действию взрыва на инженерные сооружения

.2 Определение расстояний, безопасных по действию ударной воздушной волны при взрывах

.3 Расчет производительности буровых станков

.4 Расчет показателя трудности разрушения и показателя бурения

. Способ механизации и параметры буровзрывных работ вскрышного комплекса при строительстве карьера

.1 Расчет производительности бурового станка

.1.1 Выбор способа бурения и типа бурового станка

2.1.2 Техническая скорость бурения

.1.3 Сменная и годовая производительности станка

2.2 Расчет параметров взрывных работ

2.2.1 Тип ВВ

.2.2 Проектный удельный расход ВВ

.2.3 Параметры сетки скважин

.2.4 Вес и длина скважинных зарядов

2.3 Размеры опасных зон

2.3.1 Опасная зона по воздушной ударной волне

.3.2 Сейсмоопасные зоны

. Определение производительности экскаватора

4. Расчет производительности карьерных автосамосвалов

. Расчет технологических параметров проведения

.1 Определение подвижного состава (транспортные расчеты)

6. Расчет параметров бульдозерного и экскаваторного отвалообразования

6.1 Бульдозерное отвалообразование

.2 Экскаваторное отвалообразование

Список использованной литературы

Введение

Характерным было формирование и развитие системы машин в добывающих отраслях производства. Стремление механизировать разведочное бурение, ускорить проходку горных выработок, увеличить добычу руды и угля приводит, прежде всего, к появлению различных конструкций буровых машин и станков. В 50-70-х годах в шахтах Европы и Америки начала осуществляться механизация процесса зарубки угля, которая могла и должна была стать технической основой развития системы машин в горной промышленности. Вслед за появлением различных конструкций врубовых машин на базе ручного и пневматического привода создаются цепные врубовые машины с электрическим приводом. Число машин для зарубки угля растет в огромных масштабах. Долгое время узким местом в механизации горных работ было отсутствие машин для доставки угля. Создание скребковых, ленточных и качающихся конвейеров оказалось тем важным звеном в системе машин горной промышленности, которое позволило механизировать транспорт от забоев до откаточных выработок. Одновременно появляются машины для подземного рельсового транспорта - вначале воздуховозы с пневмодвигателями, а затем троллейные и аккумуляторные электровозы.

Для проведения горных выработок создаются специальные проходческие и погрузочные машины.

С помощью мощных электрифицированных подъемных машин решаются проблемы транспортировки угля и руды на поверхность горных предприятий.

Таким образом, постепенно формировалась и развивалась система специализированных горных машин, которые могли обеспечить непрерывность производственных операций по всему технологическому циклу горного производства: проведение горных выработок - зарубку и отбойку угля - доставку к откаточным выработкам - откатку по подземным рельсовым путям-подъем на поверхность. Необходимым этапом в создании системы машин в горной промышленности стало внедрение электромеханических установок для водоотлива и вентиляции.

. Определение зон опасных, по разлету отдельных кусков породы

Расстояние rразл. (м), опасное для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов, рассчитанных на разрыхляющее (дробящее) действие, определяется по формуле:

где:

К з - коэффициент заполнения скважин взрывчатым веществом;

Кзаб - коэффициент заполнения скважин забойкой, при полном заполнении забойкой свободной от заряда верхней части, Кзаб =1;- коэффициент крепости пород по шкале профессора М.М. Протодьяконова, f =9÷16;

d - диаметр взрываемой скважины, м;

а - расстояние между скважинами в ряду или между рядами, м.

где:з - длина заряда в скважине, м;скв - глубина, пробуренной скважины, м.

Безопасное расстояние для людей при взрывных работах на открытой местности принимается rразл = 450 м. При производстве взрывов люди должны быть выведены в безопасную зону.

Безопасные расстояния, обеспечивающие сохранность механизмов и сооружений от повреждений их разлетающимися кусками породы, принимаем равным 200 м.

.1 Определение допустимого веса заряда ВВ по сейсмическому действию взрыва на инженерные сооружения

Расстояние (м), на которых колебания грунта, вызываемые однократным взрывом сосредоточенного заряда ВВ, становится безопасными для зданий и сооружений, определяются по формуле:

=KгKcα

где: rс - расстояние от места взрыва до охраняемого сооружения, м.

Кг - коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого сооружения, Кг = 8;

Кс - коэффициент, зависящий от типа сооружения и характера застройки, Кс = 1;

α - коэффициент, зависящий от условий взрывания, α = 1;- масса заряда, кг.

Сейсмически безопасные расстояния при взрывных работах

.2 Определение расстояний, безопасных по действию ударной воздушной волны при взрывах

Расчет радиуса опасной зоны по воздействию ударной воздушной волны (УВВ) при взрывах скважинных зарядов рыхления произведем согласно ТПБ при взрывных работах по формуле:

где: Qэ - эквивалентная масса заряда, кг.

Для группы на N скважинных зарядов (длиной более 12 своих диаметров), взрываемых одновременно:

где: P - вместимость ВВ в 1м скважины, Р=42 кг;-диаметр скважины, d=0,25 м;з - коэффициент, зависящий от отношения длины забойки к диаметру скважины, Kз=0,002;- количество одновременно взрываемых скважин, шт.

При интервале замедления от 20 до 30 мс рассчитанное расстояние увеличивается в 1,5 раза.

Безопасные расстояния по действию ударной воздушной волны

При дроблении негабаритов в карьере безопасное расстояние по действию ударной воздушной волны рассчитываем по формуле:

где: kв - коэффициент пропорциональности зависящий от условий расположения и массы заряда, а также от степени допускаемых повреждений зданий или сооружений, kв=10-30 (случайные повреждения стекол);- масса заряда ВВ, кг.

Безопасные расстояния по действию ударной воздушной волны при дроблении негабаритов

.3 Расчет производительности буровых станков

Сменная производительность шарошечного станка

, м/см

где: Тсм - продолжительность смены, Тсм = 8час;

hсм - коэффициент использования бурового станка в течение смены,

hсм = 0,8;м - механическая скорость бурения, м/ч

м/ч

Р - осевая нагрузка на долото: Р = 25000 кг*с;- частота вращения долота: n =120 об/мин;- коэффициент крепости пород, f = 9-16;- диаметр долота: d =25,0 см;

 м/ч;

Принимаем условие, что 85% горной массы обуреваются станком СБШ-250 и 15% - станком CM-695D, тогда необходимое количество буровых станков составит:

 шт.

где: Lнеобх - необходимое количество метров скважин для заданной производительности карьера, м

 м

где: Qг.м - производительность карьера по горной массе:г.м =5729 м³/см;п.м - выход горной массы с 1 п.м. скважины: Vп.м = 38 м³

 м

≈ 3шт

Для бурения технологических скважин принимаем 3 станка СБШ-250.

.4 Расчет показателя трудности разрушения и показателя бурения

Буримость - процесс разрушения пород буровым инструментом и характеризуется показателем буримости.

По трудности бурения разделяются на 5 классов:

легкобуримые Пб=1-5;

породы средней трудности бурения Пб=5,1-10;

труднобуримые породы Пб=10,1-15;

весьма труднобуримые Пб=15,1-20;

исключительно труднобуримые Пб=20,1-25;

более 25 внекатегорные.

 (1.1)

Пб = 0,07∙(25+11)+0,7∙1410∙10-3 = 3,5

где: σсж-предел прочности пород сжатию, МПа;

σсдв - предел прочности пород сдвижению, МПа;

2. Способ механизации и параметры буровзрывных работ вскрышного комплекса при строительстве карьера

.1 Расчет производительности бурового станка

.1.1 Выбор способа бурения и типа бурового станка

Выбор способа бурения (вращательное, шарошечное, пневмоударное и др.) и тип бурового станка производится с учетом трудности бурения пород Пб (табл. 1.1).

Таблица 1.1

.1.2 Техническая скорость бурения

Техническая скорость бурения определяется с учетом способа бурения, технических параметров бурового станка и показателя буримости породы.

Техническую скорость пневмоударного бурения можно определять по формуле:

 ,м/ч (1.3)

где: W - энергия единичного удара, Дж;- число ударов коронки в секунду;

К1 - коэффициент, учитывающий диапазон изменения ПБ:

при ПБ = 10…14 - К1 = 1;

Кф - коэффициент, учитывающий форму коронки:

для трехперых коронок Кф = 1;

При диаметре коронки от 160 до 200 мм частота ударов n принимается в интервале от 1700 до 1900, при диаметре от 100 до 250 мм - в интервале от 2000 до 2200 ударов в минуту.

Величину энергии единичного удара можно принимать в интервале от 120 до 140 Дж.

.1.3 Сменная и годовая производительности станка

Сменная производительность станка может быть рассчитана по формуле:

 (1.4)

где: Tс, Tп.з. и Tр - продолжительность, соответственно, смены, подготовительно-заключительных операций и регламентированных перерывов в смене, часов

п.з. + Tр = 0,5…1,0 час (1.5)

о и tв - соответственно, основные и вспомогательные операции на бурение 1 п.м. скважины:

, (1.6)

здесь VБ - техническая скорость бурения, м/час.

При определении величины tв необходимо учитывать способ производства буровых работ и трудность бурения породы, а именно:

·         для пневмоударного бурения при значении показателя трудности бурения ПБ =12…20 - tв=4…8 мин.

Годовой производительности станка:

Qб.год = 915*0,85*0,8=902,19 (1.7)

где: Kгод - среднегодовой коэффициент использования сменного фонда рабочего времени;см - число смен в году.

При количестве рабочих дней в году равном 305, величина Nсм составляет 915, а значение коэффициента Kгод можно принимать в пределах от 0,8 до 0,85.

.2 Расчет параметров взрывных работ

.2.1 Тип ВВ

При выборе вида ВВ следует исходить из следующих положений:

· по возможности применять ВВ с низким содержанием тротила, как более дешевые;

·        для легковзрываемых пород применять ВВ пониженной работоспособности (игданит, гранулит АС-8 и т.д.);

·        для практически монолитных крепких пород применять высокобризантные ВВ (гранулотол, аммонит, аммонал и т.д.);

·        при взрывании обводненных скважин применять водонаполненные ВВ (акватолы).

Область применения различных типов ВВ представлена в таблице 2.1, где в графах ВВ указаны в порядке их предпочтительного применения.