Подбор бурового, экскавационного и транспортного оборудования для разработки условного месторождения открытым способом

Федеральное агентство по образованию

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине:             Основы разработки месторождений полезных ископаемых

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема:

Выбор и обоснование типа бурового, экскавационного и транспортного оборудования при разработке условного месторождения открытым способом.

Автор: студент гр.   ВД-03      _________________                /Брыкин Е.И./

                                                                ^{(подпись)                                 (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА:     _____________

Дата: ___________________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель проекта:  профессор         _________          /Добрецов В. Б./

                                              ^{(должность)                      (подпись)                                               (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2006

Оглавление

1.Исходные данные для проектирования …………………….…………… 3

2. Расчет выемочно-погрузочных работ одноковшовыми экскаваторами драглайнами ……………………………………………………………………4

3. Подготовка   горных   пород  к выемке…………………………………..8

4.Расчет выемочно-погрузочных работ одноковшовыми экскаваторами механическими лопатами……………………………………………………10

5. Определение запасов карьера…………………………………………….12

6. Транспортирование горной массы……………………………………….13

7. Рекультивация отвалов в выработанное пространство………………15
1.Исходные данные для проектирования.

Мощность вскрышных пород	H=10м
Мощность пласта полезного ископаемого	h=7м
Крепость полезного ископаемого по шкале проф. М. М. Протодьяконова	f=9
Дальность транспортирования полезного ископаемого	L=6,5км
Плотность полезного ископаемого	т/м3
Блочность пород	среднеблочные
Угол откоса уступа полезного ископаемого	град.
Угол откоса вскрышного уступа	град.
Угол откоса отвала вскрышных пород	град.
Размеры карьерного поля	1350x2500 мxм

2. Расчет выемочно-погрузочных работ одноковшовыми экскаваторами драглайнами.

Для разработки вскрышного уступа выбираем драглайн, так как они нашли широкое применение на разработке мягких пород. Характеристики выбранного драглайна приведены ниже.

Показатели		ЭШ – 11/70У
Вместимость ковша, м3		11
Радиус, м, не более	черпания	66,5
	разгрузки	66,5
Высота разгрузки, м, не более		27,5
Ширина хода, м		13,72
Продолжительность цикла, с		52,5

Схема работы драглайна:

Выбираем схему, при которой драглайн располагается на кровле уступа, при этом экскаватор имеет наиболее благоприятные условия для черпания, самую высокую при прочих равных условиях производительность, но наиболее удален от выработанного пространства.

Радиус разгрузки экскаватора определим по формуле:

, где

=13,72м - ширина хода экскаватора;

С=3м - с – безопасное минимальное расстояние до верхней бровки уступа;

 H=10м - мощность вскрышных пород;

=38 град. -устойчивый угол откоса уступа;

=1/3H=3,3м – берма безопасности;

=7м – высота добычного уступа;

=68 град. – угол откоса добычного уступа;

=0 – транспортная берма;

=36 град. – угол откоса отвала;

=23м – высота отвала, где =1,35 – коэффициент разрыхления породы; А_зах=15м – ширина заходки.

Проверяем

 - верно.

Определим сменную производительность драглайна:

где

E=11 м³ – вместимость ковша драглайна;

=8 часов – продолжительность смены;

=0,7 – 1,05 – коэффициент наполнения ковша;

=0,7 – 0,8 – коэффициент использования экскаватора во времени;

=52,5с – продолжительность цикла экскаватора.

Определим годовую производительность драглайна:

, где

=750см/год - число рабочих смен экскаватора в год (принято для северных районов).

Тогда скорость подвигания вскрышного забоя:

, где

=62,5см/мес – число рабочих смен экскаватора в месяц.

3.Подготовка   горных   пород  к выемке.

 Выбор бурового оборудования:

Шарошечное бурение – самый распространенный вид бурения в настоящее время  и в ближайшей перспективе. Принцип действия шарошечного бурения заключается в создании ударных нагрузок на забой скважины прокатывающейся по нему армированной твердосплавными зубчиками либо шариками шарошки. Станки типа СБШ используются в породах практически любой крепости при бурении вертикальных и наклонных скважин диаметром 160 – 320мм и глубиной до 55м.

С учетом величины диаметра скважины, мощности пласта полезного

ископаемого  и крепости пород выбираем буровой станок 4СБШ – 200 – 40, характеристики которого приведены ниже.

Таблица 1.

       Техническая характеристика шарошечных буровых станков

Показатели	4СБШ -200 – 40
Диаметр скважины, мм	250
Глубина вертикальных скважин скважины, м	40
Техническая производительность, м/ч	18
Направление бурения к вертикали, град.	0;15; 30
Коэффициент крепости породы f	8 - 10

Линия сопротивления по подошве:

Определим линию сопротивления по подошве , преодолеваемую зарядами первого ряда скважин:

м

где β – угол наклона скважины к  горизонту, град.

      К_Т – коэффициент трещиноватости, для монолитных пород К_Т = 1; для трещиноватых К_Т = 1,1; для сильнотрещиноватых  К_Т = 1,2.

      d_скв  - диаметр скважины, м.

       ρ_ВВ – плотность заряда ВВ, кг/дм³.

       γ_п -  плотность взрываемых пород, т/м³.           

         К_ВВ – коэффициент работоспособности ВВ (по отношению к граммониту 79/21); К_ВВ=1.

Проверяем величину линии сопротивления по подошве, по возможно­сти безопасного обуривания уступа:

 

7,5>6 – верно, условие выполняется,

где  - линия сопротивления по подошве, обеспечивающая безопасное расположение бурового станка, м;

 - угол откоса уступа полезного ископаемого (), град;

с – безопасное минимальное расстояние до верхней бровки уступа (c=3м), м

Сетка скважин:

Линия сопротивления по подошве лежит в основе установления сетки скважин на взрываемом блоке, т. е. расстояний между скважинами в ряду a и между рядами скважин b:

,

где m – коэффициент сближения скважинных зарядов в ряду (m=0,8 – 1,1).

При многорядном короткозамедленном взрывании

,

где k=0,85 – 1,1.

Установим параметры заряда и взрывной скважины:

Масса заряда в скважине первого ряда:

.

Масса заряда в скважине второго и последующих рядов:

.

Определим длину заряда в скважинах:

1).,

где  - количество ВВ, размещаемое в 1м скважины;

Определим величину перебура:

.

Определим длину забойки:

.

Определим глубину скважины:

.

Определим допустимую величину заряда в скважине:

.

Проверяем

 - верно.

2). ,

где  - количество ВВ, размещаемое в 1м скважины;

Определим величину перебура:

.

Определим длину забойки:

.