Материал: Відкриті горні роботи
Для висадження породи використовується грамоніт 50/50. Він представляє собою добре сипучу суміш гранул жовтого та білого кольору. Дана ВР не злежується, не пилить при заряджанні, придатна до механізованого заряджання. Заряд вибухає від проміжного детонатора із патрону амоніта 6ЖВ або шашки проміжного детонатора. Для заряджання використовується зарядна машина МЗ-4 (технічна характеристика - див. “Основні положення по організації робіт”).
Визначаємо питомі витрати ВР:
(кг/м3)
де dс - середній розмір окремості (1,2-2,5)н - лінійний розмір негабариту (0,8-1,1)
КВР - коефіцієнт ВР (0,7-0,9)
Діаметр свердловин:
(мм)
де Hy - висота уступу- категорія породи по БНіП
Оскільки найближче стандартне значення діаметра свердловини 320 мм, то для буріння свердловин обираємо буровий верстат СБШ-320 (технічна характеристика - див. “Основні положення по організації робіт”).
Визначаємо опір по підошві:
(м)
Опір по підошві не може бути меншим за величину 
(м). Дана
умова виконується, отже розрахунки - вірні.
Відстань між свердловинами в ряду:
(м)
де m - коефіцієнт зближення зарядів (0,8-0,85)
Відстань між рядами:
(м)
Використовуємо чотирирядну схему висадження породи із застосуванням короткоуповільненого вибуху (Рис. 3.1). короткоуповільнене висадження - це найбільш ефективний спосіб підвищення ККД роботи вибуху, що використовується на рівномірне дроблення. Застосування на відкритих розробках короткоуповілненого висадження дозволило збільшити, за рахунок переходу на багаторядове розміщення зарядів, масштаби вибухів. В результатті у 6 разів і більше зменшилася тривалість простоїв підприємства на підготовку та проведення вибуху. За рахунок підвищення якості висадження при багаторядовому короткоуповільненому висадженні збільшення продуктивність засобів навантаження на 25-30%, транспорту на 15-30%, дробарок первинного дроблення на 20-35%.
Розрахунок оптимальної величини інтервалу часу уповільнення проводиться згідно з тією чи іншою гіпотезою, яка описує фізичну суть руйнування при короткоуповільненому висадженні.
Оптимальний час уповільнення визначається:
(мс)
де А - коефіцієнт, який враховує ступінь
висадженості порід мс/м (для порід І категорії А = 6, для порід V категорії А =
3).
Рис. 9 - Схема
короткоуповільненого багаторядного висадження на
відкритих розробках
Об’єм порід, що припадають на одну свердловину
першого й послідуючих рядів відповідно:
(м3)
(м3)
Рис. 10 - Елементи
свердловини та заряду
Лінійні розміри елементів заряду (Рис. ІІІ.3.2):
Перебур
(м)
Свердловина
(м)
Забійка
(м)
Заряд
(м)
Маса заряду в одній
свердловині першого та послідуючих рядів відповідно:
(кг)
(кг)
Швидкість детонації:
(км/с)
де А - акустичний показник тріщинуватості (0,6-0,7)
Змінна продуктивність
бурового верстата:
(м/зміну)
Середньорічна продуктивність
верстата:
(м/рік)
Річний об’єм буріння:
Кількість верстатів для
виконання бурових робіт:
необхідно 4 шт.
Виходячи з річного об’єму
видобутку, необхідна кількість свердловин:
(шт)
Об’єм породи, що
підготовлюється до виймання за один місяць:
(м3/міс)
Об’єм породи, що висаджується
за один масовий вибух:
(м3)
де a - кількість вибухів на місяць.
Кількість свердловин, що
застосовуються у масовому вибуху у першому та послідуючих рядах відповідно:
Загальна кількість
свердловин, що застосовується у масовому вибуху:
Сумарна маса ВР на один
масовий вибух:
(кг)
Річна маса ВР:
порода родовище дренаж транспорт
(кг)
Ширина блоку, що
висаджується:
(м)
Довжина блоку:
(м)
Об’єм блоку:
(м3)
Для висадження блоку гірської породи застосовуємо
Довжина детонаційного шнура
(ДШ):
(м)
де l - відстань від поверхні
до бойовиказ - коефіцієнт запасу
Загальна довжина ДШ:
(м)
6. Екскаваторні
(виїмково-навантажувальні) роботи
Оскільки кар’єр розроблюється для видобування щебеню із застосуванням вибухового методу розпушення породи, то для її виїмки та навантаження використовуємо одноковшеві кар’єрні екскаватори типу механічна лопата.
Одноковшеві екскаватори мають досконалу конструкцію та достатньо повні типорозмірні ряди, що забезпечують можливість вибору екскаваторів, які в максимальному ступені відповідають природним умовам родовищ, що експлуатуються.
Вибір екскаваторів виконуємо по відповідності максимальної висоти черпання екскаватора висоті уступу. [5]
Так, для вскришних робіт обираємо екскаватор ЭКГ-5А з об’ємом ковша 5 м3 (технічна характеристика - див. “Основні положення по організації робіт”).
Теоретична продуктивність
екскаватора [10]:
(м3/год)
Технічна продуктивність екскаваторів характеризує інтенсивність та економічність проведення гірничих робіт. Технічна продуктивність кар’єрних екскаваторів залежить від ємності ковша екскаватора, його лінійних параметрів та конструкції робочого обладнання, фізико-механічних властивостей порід, що екскавуються, виду робіт, що виконуються. [5]
Технічна продуктивність [10]:
(м3/год)
де kн - коефіцієнт наповнення ковша (для піску 1,1-1,0)з - коефіцієнт забою, що враховує вплив допоміжних операцій (0,85-0,9),тв - коефіцієнт, що враховує втрати часу (0,83),
kр - коефіцієнт розпушення породи у ковші (1,08-1,17).
Експлуатаційна продуктивність
змінна:
(м3/зміну)
де tзм - тривалість однієї змінив - коефіцієнт використання екскаватора у часі (0,6-0,7)
добова:
(м3/добу)
де nзм - кількість змін на добу
річна:
(м3/рік)
На експлуатаційну продуктивність екскаваторів великий вплив здійснюють необхідна глибина селекції забою, вихід негабариту, рівномірність та ступінь дроблення гірської маси. При селективній розробці забоїв із збільшенням вмісту негабариту у висадженій гірській породі, що екскавується, витрати часу на основні та допоміжні операції збільшуються, що викликає збільшення тривалості робочого циклу. [8]
Оскільки річна продуктивність кар’єру по вскриші становить 1,5 млн. м3 на рік, то для відпрацювання порід вскриші достатньо одного екскаватора ЭКГ-5А.
Для видобувних робіт обираємо екскаватор ЭКГ-8И з об’ємом ковша 10 м3 (технічна характеристика - див. “Основні положення по організації робіт”).
Теоретична продуктивність
екскаватора:
(м3/год)
Технічна продуктивність:
(м3/год)
де kн - коефіцієнт наповнення ковша (для піску 0,75-0,65)з - коефіцієнт забою, що враховує вплив допоміжних операцій (0,85-0,9)тв - коефіцієнт, що враховує втрати часу (0,83)р - коефіцієнт розпушення породи у ковші (1,4-1,5)
Експлуатаційна продуктивність
змінна:
(м3/зміну)
де tзм - тривалість однієї змінив - коефіцієнт використання екскаватора у часі (0,6-0,7)
добова:
(м3/добу)
де nзм - кількість змін на добу
річна:
(м3/рік)
Оскільки річна продуктивність кар’єру по корисній копалині становить 6 млн. м3 на рік, то для відпрацювання порід корисної копалини необхідно чотири екскаватори ЭКГ-8И (по одному екскаватору на уступ).
Об’єм одного блоку, що
висаджується, 125000 м3, а місячна продуктивність екскаватора 1,6*106 / 12 =
133333. Тобто продуктивність екскаватора на 8333 м3 більша ніж це необхідно для
неперервної роботи. Тому запланований простій екскаватора на ремонті становить
3 зміни на місяць. Сировина в цей час надходить на збагачувальну фабрику з
інших трьох забоїв.
7. Внутрішньокар’єрний
транспорт
Кар’єрний транспорт є найважливішою ланкою в технологічному процесі відкритих розробок. Він формує більше половини всіх трудових та вартісних затрат на видобуток корисних копалин. Вибір виду та засобів кар’єрного транспорту залежать від ряду факторів: характеристики вантажу, відстані транспортування, масштабу робіт (вантажопотоку) та темпів їх розвитку. Масштаби робіт впливають на потужність транспортних засобів, а темпи їх проведення визначають вимоги до маневровості транспорту. [5]
Оскільки довжина перевезень вскриші та корисної копалини не велика (2 км в обох випадках), то для транспортування порід використовуємо автотранспорт. Роботу екскаваторів в комплексі з автосамоскидами організовуємо по відкритому циклу, тобто за кожним окремим екскаватором не закріплюється певна кількість машин, вони подаються до екскаваторів по мірі зайнятості екскаваторів. В цьому випадку використання екскаваторів та автосамоскидів у часі збільшується на 8-10%.
Тип автомобілів вибираємо за умови, що об’єм кузова автомобіля повинен вміщувати 3-4 об’єми ковша екскаватора.
Для транспортування вскриші вибрано автомобіль БелАЗ-540.
Тривалість завантаження [8]:
хв
де kвер - коефіцієнт, що враховує завантаження самоскиду верхом (1,1-1,15)н - коефіцієнт наповнення ковшац - тривалість циклу екскаватора
Тривалість розвантаження автосамоскидів вантажопідйомністю до 40 т становить 1 хв.
Тривалість маневрів при встановленні на завантаження та при розвантаженні становить 1,2 хв. [8]
Довжина шляху до відвалу 2 км по горизонтальній магістральній дорозі, що вкрита щебенем. Максимальна довжина шляху по вскришному уступі становить 4,6 км по кар’єрній дорозі. Довжина в’їздної траншеї на вскришний уступ 0,13 км з повздовжнім ухилом 80 ‰ по щебеню.
Тривалість руху
автосамоскида:
(хв)
де lі в, lі пор - довжина ділянок з однаковими умовами руху відповідно завантаженого і порожнього самоскиду;і в, vі пор - швидкість руху на даних ділянках завантаженого та порожнього самоскиду.
Тривалість циклу роботи автосамоскида:
Змінна продуктивність одного
самоскида [8]:
(м3/зміну)
де kв.а - коефіцієнт використання автосамоскида у часі (при транспортуванні на 6 км - kв.а = 0,95)р.о - час регламентованих перерв у роботіг.а - коефіцієнт технологічної готовності самоскиду.
Число автосамоскидів, яке може
ефективно використовуватись при роботі одного вскришного екскаватора ЭКГ-5А:
(автомобіля)
Для транспортування корисної копалини вибрано автомобіль БелАЗ-549.
Тривалість завантаження:
хв
де kвер - коефіцієнт, що враховує завантаження самоскиду верхом (1,1-1,15),
kн - коефіцієнт наповнення ковша,
tц - тривалість циклу екскаватора.
Тривалість розвантаження автосамоскидів вантажопідйомністю понад 40 т становить 1,5 хв.
Тривалість маневрів при встановленні на завантаження та при розвантаженні становить 1,2 хв.
Довжина шляху до збагачувальної фабрики 2 км по горизонтальній магістральній дорозі, що вкрита щебенем. Максимальна довжина шляху по видобувних уступах в середньому становить 7,5 км по кар’єрній дорозі. Довжина в’їздної траншеї на вскришний уступ 0,5 км з повздовжнім ухилом 80 ‰ по щебеню.
Тривалість руху
автосамоскида:
(хв)
де lі в, lі пор - довжина ділянок з однаковими умовами руху відповідно завантаженого і порожнього самоскиду;і в, vі пор - швидкість руху на даних ділянках завантаженого та порожнього самоскиду.
Тривалість циклу роботи
автосамоскида:
(хв)
Змінна продуктивність одного
самоскида [8]:
(м3/зміну)