Курсовая работа: Расчет горно-транспортного комплекса в соответствии с эксплуатационной производительностью экскаватора ЭКГ-8,3 с составлением месячного графика взаимосвязи технологических процессов

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Сибирский Государственный индустриальный Университет

Кафедра открытых горных работ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Процессы открытых горных работ»

специальности:130403 «открытые горные работы»

Тема: «Расчет горно-транспортного комплекса в соответствии с эксплуатационной производительностью экскаватора ЭКГ-8,3 с составлением месячного графика взаимосвязи технологических процессов»

Осинники 2008

СОДЕРЖАНИЕ

горный производственный погрузочный карьер

ВВЕДЕНИЕ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНЫХ ПОРОД

2. ВЫЕМОЧНО-ПОГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ

3. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ГОРНОЙ МАССЫ

5. ОТВАЛООБРАЗОВАНИЕ

6. ГРАФИК ВЗАИМОЗВЯЗИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В КАРЬЕРЕ

7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение

Развитие открытых горных разработок в ближайшие 10-15 лет определяется не только все возрастающими потребностями общества в минеральном сырье и конкурентоспособностью с подземным способом разработки, но также все увеличивающимися экологическими ограничениями. Поэтому в число важнейших первоочередных задач совершенствования технологий открытых разработок на первые места выходят кардинальное снижение негативного воздействия горных работ на окружающую среду и одновременно значительное повышение роли всех звеньев производственного процесса. Задание для курсового проектирования по предмету процессы открытых горных работ приведено в таблице 1.

Таблица №1

Индивидуальное задание

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНЫХ ПОРОД

В северной части Бунгуро - Чумышского геологического экономического района Кузбасса находится Бунгурское месторождение, на котором отрабатываются участки: «Бунгуро - Листвянский - 4» и «Троицкая прирезка». Угленосные отложения Бунгуро - Чумышского района относятся к балахонской серии (С-Р). Горные участки расположены в пределах развития отложений Ишановской свиты, включающие интервал от кровли пл.V до VII.

Наиболее мощными пластами являются пл.VI (участок «Суворовский» и «Троицкая прирезка»).

В литологическом отношении Ишановская свита, представлена главным образом глинистыми разностями, песчаники находятся в подчиненном положении и составляют около 25 % от общей стоимости.

В обводненности Бунгурского месторождения в той или иной степени участвуют водоносные горизонты четвертичных отложений и коренных пород. Водоносность четвертичных отложений незначительна.

Углистые отложения участка №1 (Бунгуро - Листвянский 4) характеризуется слабой обводненностью. Ожидаемый приток подземных вод на 1 м длины траншеи: начало работ 5м³/час, полное развитие работ 31,8м³/ час. Ожидаемый максимальный водоприток за счет атмосферных осадков - 20м³/ час.

Среднее значение коэффициента фильтрации коренных пород 0,032м / сут.

Тектоническое строение участков сложное. Падение пластов - наклонно крутое. В западной половине участка углы падения изменяются от 35⁰ до 45⁰, в восточной - от 35⁰ до 55⁰. По участкам Бунгурский 1 и Бунгурский1-3 падение пластов 55-80 ^0.

По сложности геологического строения участки относятся к месторождениям 2 группы - сложного строения.

В пределах участков установлено 14 угольных пластов кондиционной мощности, принятых к подсчету запасов: II, III, IV, IV^БИС,V, V^БИС, VI, VII,VIII и один пласт ( V^БИС вп ) - некондиционный. По морфологическим особенностям пласты разделяются на две группы:

· по мощности

а) средней мощности (от 1, до 3,5 м) - III, IV, IV^БИС, V^БИС, VII,VIII;

б) мощные ( свыше 3,5 м ) - II, V, VI;

в) тонкие - V^БИС вп.

По выдержанности мощности:

· выдержанные ( V^БИС нп, VI);

· относительно выдержанные (III, IV, IV^БИС,V, VII,VIII);

· невыдержанные (II).

Угольные пласты характеризуются сложным строением. Марка углей Т, направление использования - энергетические цели. Зольность углей с учетом засорения породой прослойков - от 19 до 25% ( по средним значениям). Теплотворная способность угля - 5800 -6100 ккал/кг. Содержание серы в углях не превышает 0,5 %.

Остальные пласты XXXI, XXXIII, XXXIV, XXXV имеют мощность 1,3-1,5 м. Углы падения пластов 60-70⁰, зольность углей 14,9, низшая теплота сгорания 7040 ккал/кг.

Между блочностью массива и прочностью слагающих пород его на разрезах существует взаимосвязь:

de = 0,02Qсж; 1,2 = 0,02*60; 1,2 = 1,2

где: de - средний диаметр естественной отдельности в массиве, м;

Qсж - предел прочности пород на сжатие, МПа.

Предел прочности пород на одноосное сжатие, под которым понимается отношение предельной разрушающей силы к площади среднего по высоте сечения в момент разрушения образца, определяется в лабораторных условиях по специальным методикам.

Значение коэффициента влияния обводненности в зависимости от категорий пород поблочности и высоты столба воды в скважине, определяются по формуле:

Кв = 1 + 0б16(de - 1)h в/h = 1 + 0,16(1,2 - 1)9/18 = 1,

где: hв - высота столба воды в скважине, м,

h - высота уступа, м,

При расчете принимается hв = 0,5h = 0,5 * 18 = 9.

2. ВЫЕМОЧНО-ПОГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ

Одноковшовые экскаваторы используются на карьерах как основное добычное, вскрышное и отвальное оборудование.

ЭКГ - экскаватор электрический, на гусеничном ходу. Схема работы ЭКГ-8,3 изображена на рисунке 1. Прямая карьерная лопата используется на мягких, плотных и разрыхленных (скальных и полускальных) породах, при погрузке пород в отвал и транспортные сосуды, установленные на уровне стояния экскаватора или на вышележащем уступе, а также при проходке траншей и на отвальных работах. Буквы А, И, М, С, добавленные к названию, обозначают модификации экскаваторов; Ус - экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для погрузки транспорта, расположенного на уровне стояния экскаватора; У - экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для верхней погрузки. Основные технические характеристики ЭКГ - 8,3 представлены в таблице 2.

Схема ЭКГ-8,3 представлена на рисунке №1.

Рисунок №1 Конструктивная схема экскаватора ЭКГ-8,3

Таблица №2

Техническая характеристика карьерного экскаватора механической лопаты ЭКГ - 8,3

Схема работы мехлопаты, с верхней погрузкой горной массы в средства транспорта при разработке взорванных пород приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 Технологическая схема выемки пород мехлопатами в боковом забое с погрузкой горной массы: в средства транспорта выше горизонта установки экскаватора

Определяем высоту уступа и ширину заходки при перемещении горной массы автомобильным транспортом с верхней погрузкой.

Экскавация мягких и скальных взорванных пород может производиться заходками нормальной ширины, равными:

А = ( 1,5 ч 1,7 ) * R_ч.у, м,

где R_ч.у - максимальный радиус черпания на уровне стояния, R_ч.у, м ;

А = 1,5 * 22 = 33, м.

Определим ширину рабочей площадки для ЭКГ-8,3 в торцевом забое.

Ш_р.п.= Z + П + В_р.,

где Z - берма безопасности (Z =3 ), м;

П- ширина рабочей площадки для размещения дополнительного оборудования ( П =5 ), м;

В_р.- ширина развала ( из раздела по взрывным работам ),м.

Ш_р.п.= 3 + 5 + 33=41 м.

Определяем высоту уступа.

Н_у. = Н_р ^max - h - c, м,

где Н_р ^max - максимальная высота разгрузки, м;

h - высота автосамосвала, м;

c = 0,5 ч 0,7 - минимальный безопасный зазор при установке ковша на разгрузку, м.

Н_у. = 26-5,13-1=19 м.

Определяем производительность экскаватора ЭКГ -8,3.

Q_э.ч. = 3600 * Е * К_э * К_з / t_ц..п., м³/ч,

где Е - вместимость ковша, м³ ;

t_ц.п. - паспортная продолжительность цикла, с;

К_з,- коэффициент влияния параметров забоя (для бокового забоя К_з =0,9);

К_э - коэффициент экскавации;

К_э = К_н. / К_р.к.

где К_н. - коэффициент наполнения ковша (0,7 ч 0,95), (0,8 ).

К_р.к. - коэффициент разрыхления породы в ковше (1,3 ч 1,45), (1,3).

К_э = 0,8 / 1,3 = 0,6.

Q_э.ч. = 3600 *0,6*8,3 * 0,9 / 35 = 461м³/ч.

Технической производительностью является наибольшая возможная часовая производительность экскаватора при непрерывной его работе в конкретных горно-геологических условиях.

Определим производительность экскаватора в смену, сутки, месяц, год.

Q_э.см. = Q_э.ч. * Т_см. * К_н.,

где Т_см. - продолжительность смены, ч;

К_н. - коэффициент использования экскаватора в течение смены (0,8 );

Q_э.см. = 461 * 12 * 0,8 = 4425,6 м³/см.

Q_э.сут. = 4425,6* 2 = 8851,2 м³/сут.

Q_э.мес. = 8851,2 * 25 = 221280 м³/мес.

Q_э.год. = 8851,2 * 300 = 2655360 м³/год.

3. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

Все коренные породы разреза и уголь при их разработке требуют предварительного рыхления буровзрывным способом. Способ бурения - вращательный с использованием станков шарошечного бурения на вскрыше. Расположение скважин в массиве коренных пород вертикальное.

Тип бурового станка выбирается исходя из технологических свойств вскрышных пород и обеспечения их рациональной степени взрывного дробления. Такая степень взрывного дробления пород на разрезах достигается применением следующих диаметров скважин (таблица 3).

Таблица 3

Рациональные значения диаметров скважин, мм

Указанные в таблице №3 диаметры могут быть пробурены следующим типом бурового станка (таблица №4).

Таблица 4

Основные технологические показатели бурового станка

Выбор типа ВВ.

Тип ВВ выбирается исходя из прочностных и гидротехнических характеристик взрываемого массива, приведенных в таблице №5.

Характеристики ВВ приведена в таблице №6.

Таблица №5

Область применения ВВ на открытых горных работах

Таблица №6

Характеристика ВВ

Определение удельного расхода ВВ.

Для осадочных пород угольных месторождений удельный расход ВВ (кг/мі) определяется по формуле:

q = 100 KвКвв і?усж(Z-1)/dе(705-985d-1,5в+0,6h) =0,754 кг ?м³:

где: Kвв - переводной коэффициент ВВ (1,1);

Kв - коэффициент влияния обводненности (1,001);

усж - предел прочности пород на сжатие, (120 МПа);