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

Таблица 2.1

2.2.2 Проектный удельный расход ВВ

Определяется проектный расход ВВ по формуле:

п = 104*1,1*0,64*0,8*1*5*1=0,3 , кг/м³ (1.8)

где: qэ - эталонный расход эталонного ВВ - определяется по категории трудности взрывания; можно принять qэ = 10·Пв, г/м³, Пв - категория взрываемости.вв - коэффициент пересчета расхода эталонного ВВ к расходу реального ВВ;

игданит, гранулит АС-8 -1.1;д - коэффициент, учитывающий требуемую степень дробления;

 (1.9)

где dср - требуемый средний размер отдельности в массиве, м.

Величина dср принимается в зависимости от применяемого выемочно-погрузочного оборудования и для учебных целей может быть найдена по формуле:

, м (1.10)

где: E - емкость ковша экскаватора, м³.т - коэффициент, учитывающий трещиноватость взрываемого массива;

т = 1.2 0,5 + 0.2= 0,8 м (1.11)

где: lср - средний размер отдельностей в массиве, м; если lср > 1 м, то Kт = 1,4.сз - коэффициент, учитывающий сосредоточенность скважинного заряда;

для пород средней трудности взрывания       0,90-1,20

Меньшие значения для скважин диаметром 125 мм, большие - 320 мм.сп - коэффициент, учитывающий число свободных поверхностей; для короткозамедленного взрывания принимается равным 4.5-5.- коэффициент, учитывающий высоту уступа.

, м (1.12)

где Hу - высота взрываемого уступа, м.

.2.3 Параметры сетки скважин

Для короткозамедленного взрывания предельная величина сопротивления по подошве (С.П.П.), равная горизонтальному расстоянию от нижней бровки уступа до оси скважины, Wпр определяется по формуле:

пр = 4,4 (1.6 - 0.5* 1)=4,84, м (1.13)

где: Wo - величина С.П.П. для одиночного заряда.

, м (1.14)

- коэффициент сближения скважинных зарядов, который определяется в зависимости от трудности взрывания пород: для пород средней трудности взрывания - 1.0-1.1;Т - коэффициент трещиноватости; принимается для монолитных пород (lср ≥ 1 м) равным 1, для трещиноватых (lср от 0,5 до 1 м) - 1,1, для сильнотрещиноватых (lср < 0,5 м)- 1,2;

D - плотность заряжания, кг/дм³; принимается равным:

для сыпучих ВВ - 0.9

g- объемный вес породы, т/м³;- диаметр скважины, м;вв - коэффициент пересчета расхода ВВ.

По Правилам безопасности запрещается производить работы в пределах призмы возможного обрушения, т.е. на расстоянии от верхней бровки уступа, меньшем установленного ПБ (3 метра). Следовательно, величина Wпр должна удовлетворять неравенству:

,84 ³ 15 (ctg 68 - ctg 90) + 3 (1.15)

где: a - угол откоса уступа, град.;

b - угол наклона скважины к горизонту, град.

Если условие (2.9) не выполняется для вертикальных скважин, можно перейти к наклонным. При этом угол b должен быть не менее угла a.

Основными параметрами сетки скважин являются:- расстояние между скважинами в ряду, м;- расстояние между рядами скважин, м.

Величина a определяется по формуле:

= 1*4,84=4,84 м (1.16)

Значение b определяется в зависимости от вида сетки расположения взрывных скважин шахматной сетке.

b = 0.85 * 4,84=4,11

Объем породы, взрываемой одной скважиной определяется:

для скважин первого ряда:

= 4,84*4,84*15=351,4, м³;    (1.17)

для скважин последующих рядов:

= 4,84*4,11*15=298,7 м³, (1.18)

где Hу - высота взрываемого уступа, м.

.2.4 Вес и длина скважинных зарядов

Определяется вес скважинных зарядов:

·   для скважин первого ряда:

Qз.1 =0,3*351,4=105,42 , кг (1.19)

·   для скважин последующих рядов:

Qз.n = 0,3*298,7=89,61 , кг (1.20)

где qп - проектный удельный расход ВВ, кг/м³.

Вместимость 1 погонного метра скважины определяется по формуле:

=7.85*0,125 2 *0,9=0,11 кг/м (1.21)

где: d - диаметр скважины, дм.

Следовательно, для зарядов первого ряда скважин длина, занимаемая зарядом ВВ:

 м (1.22)

для зарядов последующих рядов

 м (1.23)

Общая длина скважины определяется высотой уступа Hу, углом наклона скважины b и величиной перебура lп. Перебур применяется для улучшения проработки подошвы уступа и зависит от трудности взрывания пород. Обычно величина перебура назначается в пределах от 10 до 15 диаметров скважины, однако в трудновзрываемых породах он может быть увеличен до 20Dскв, а в легковзрываемых - уменьшен до 5Dскв.

Длина скважины определяется по формуле:

, м (1.24)

где: b- угол наклона скважины к горизонту;п - длина перебура.

Условие возможности размещения заряда весом Q в скважине можно выразить неравенством:

ВВ =16,5-3,2=13,5 (1.25)

где: lзаб = (20..35) Dскв.ВВ - длина, требуемая для размещения заряда ВВ.

.3 Размеры опасных зон

Важным вопросом при проектировании взрывов является правильное установление размеров опасных зон по разлету кусков, по воздействию воздушной ударной волны и сейсмическому воздействию взрыва.

.3.1 Опасная зона по воздушной ударной волне

Радиус (м) опасной зоны по воздействию на человека воздушной ударной волны взрыва

 м, (1.27)

где kв - коэффициент, учитывающий расположение зарядов относительно открытых поверхностей, kв = 10..15;

 - общая масса одновременно взрываемых зарядов ВВ (например, в одной очереди замедления), кг.

Радиус воздействия воздушной ударной волны (м) на сооружение при полном отсутствии повреждений остекления

 м (1.28)

Радиус воздействия воздушной ударной волны (м) при полном отсутствии повреждений зданий и сооружений

 м, (1.29)

Безопасные расстояния по действию ударной воздушной волны

Безопасные расстояния по действию ударной воздушной волны при дроблении негабаритов

.3.2 Сейсмоопасные зоны

При суммарной массе взрываемых зарядов ВВ Q (кг) радиус сейсмоопасной зоны определяют по эмпирическим формулам:

при однократном взрывании

, м, (1.30)

при многократном взрывании

, м, (1.31)

Сейсмически безопасные расстояния при взрывных работах

3. Определение производительности экскаватора

Производительность экскаваторов принята в соответствии с "Нормами технологического проектирования …" с учетом понижающих коэффициентов, учитывающих возрастную структуру инвентарного парка, и составляет:

для экскаваторов с емкостью ковша 15 м³ -2400 м³/см;

для экскаваторов с емкостью ковша 10 м³ - 1640 м³/см;

для экскаваторов с емкостью ковша 8 м³ - 1350 м³/см;

для экскаваторов с емкостью ковша 5 м³ - 850 м³/см.

Необходимое количество экскаваторов

Эксплуатационная производительность экскаватора учитывает не только конкретные условия, но и использование экскаватора во времени и определяется по формуле

 м³/час, (2.16)

где Е - геометрическая емкость ковша экскаватора, м³;

КН - коэффициент наполнения ковша экскаватора (табл. 2.1);

КР - коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора (табл. 2.1);Ц - техническая продолжительность цикла, с;

КИС - коэффициент использования экскаватора на чистой работе

Сменная производительность экскаватора:

, м³/смену, (2.17)

где t - продолжительность смены.

Суточная производительность экскаватора:

, м³/сутки, (2.18)

где n - число смен в сутки.

Годовая производительность экскаватора:

, м³/год, (2.19)

где N - число рабочих дней экскаватора в году; N = 250

Месячная производительность экскаватора:

, м³/месяц. (2.20)

Таблица 2 - Техническая характеристика экскаватора ЭКГ-3.2

К основным преимуществам проведения траншеи сплошным забоем механическими лопатами с нижней погрузкой относят: возможность проведения траншеи сразу на полное сечение, что позволяет в отдельных случаях начать вскрышные или добычные работы до окончания проходческих работ; возможность использования экскаваторов с нормальными рабочими параметрами; взаимозаменяемость проходческого и эксплуатационного оборудования.

Таблица 2.1 Значение коэффициента наполнения ковша КН и коэффициента разрыхления горной массы в ковше КР

Таблица 2.2 Коэффициент использования экскаваторов во времени в течение смены КИС

4. Расчет производительности карьерных автосамосвалов

Сменная производительность карьерного автосамосвала:

 т/см (4.1)

где: Г - грузоподъемность автосамосвала, т;

К3 - коэффициент заполнения кузова;

Тсм - продолжительность смены, ч;

Ки - коэффициент, учитывающий использование сменного времени;

Трейса - продолжительность одного рейса автосамосвала, мин:

Трейса = tу+ tпогр + tдв + tразг, мин (4.2)

Трейса =1,5+2,0+24+1,5=29 мин

у - время установки под погрузку, мин;погр - продолжительность погрузки, мин;дв - время движения автосамосвала, мин;разгр - время разгрузки автосамосвала с учетом маневров.

Необходимое количество автосамосвалов составит:

 шт. (4.3)

 шт.

где: Qсм. - производительность карьера:

по руде - Qсм.1;

по вскрыше - Qсм.2.

Необходимое количество автосамосвалов