Технологический расчет основных процессов открытых горных работ (стр. 4 из 5)
Определяем техническую производительность по формуле:
Qтехн = Qа·Кq·60/Tр, т/ч; (5.2)[III]
где: Qа – грузоподъемность автосамосвала, т;
Кq – коэффициент использования грузоподъемности автосамосвала;
- для пустых пород:
Qтехн = 40·1,1·60/19,3 = 136,8 т/ч;
- для полезного ископаемого:
Qтехн = 40·1,1·60/15,7 = 168,2 т/ч;
Определяем эксплуатационную производительность по формуле:
Qэк = Qa·Кq·Тсм·Ки/Тр, т/смену; (5.3)[III]
где: Тсм – продолжительность смены, мин.;
Ки – коэффициент использования автомашин во времени;
- для пустых пород:
Qэк = 40·1,1·480·0,9/19,3 = 985 т/смену;
- для полезного ископаемого:
Qэк = 40·1,1·480·0,9/15,7 = 1211 т/смену;
Определяем ширину проезжей части дороги по формуле:
- при однополосном движении:
Шпч1 = а+2·y, м; (5.4)[I]
где: y – ширина предохранительной полосы между нагруженными колесами машины и кромкой проезжей части, y = 0,5 м;
а – ширина кузова, м;
Шпч1 = 3,780+2·0,5 = 4,780 м;
- при двухполосном движении:
Шпч2 = 2·(а+y)+x, м; (5.5)[I]
где: x – безопасный зазор между кузовами автосамосвалов, м;
Шпч2 = 2(3,780+0,5)+0,69 = 9,25 м;
Определяем пропускную способность дороги по формуле:
N = 1000·V·n·Кн/S, машин/час; (5.6)[I]
где: n – число полос движения;
Кн – коэффициент неравномерного движения (Кн = 0,5÷0,8);
S – интервал следования машин, м;
S = a+la+tд·V+Lт, м;
где: а – допустимое расстояние между машинами при их остановки, м;
la – длина машины, м;
tд – время реакции водителя, tд = 0,5÷1 с;
Lт – длина тормозного пути, м;
S = 5+8,120+0,00014·38+60 = 73 м;
N = 1000·38·2·0,7/73 = 728 машин/ч;
Определяем провозную способность дороги по формуле;
W = N·Vав, м3/ч; (5.7)[I]
где: Vав – объем породы, перевозимой автомобилем, м3;
W = 728·21 = 15288 м3/ч;
Определяем ширину рабочей площадки по формуле:
Шрп = Вр+а+Т+z+c, м; (5.8)[I]
где: Вр – ширина развала взорванной горной массы, м;
а – расстояние от края дороги до развала, м;
Т – ширина автомобильной дороги, м;
z – расстояние для размещения дополнительного оборудования, м;
с – безопасное расстояние от бровки уступа, с = 3;
Шрп = 31,8+2,5+9,25+4+3 = 50,55 м;
Автосамосвал подается на погрузку задним ходом после тупикового разворота внутри забойки.
Схема подачи автосамосвалов под погрузку
6. ОТВАЛООБРАЗОВАНИЕ
6.1 Обоснование схемы отвалообразования и выбор оборудования
Для данных горно-геологических условий (угол падения залежи φ = 70º и глубиной карьера до 200 м) целесообразнее всего применять внешние отвалы, располагаемые за пределами контура карьера. Для расположения отвала выбирается необводненное, равнинное место, имеющее малый уклон в одну сторону. В основании отвала находятся полускальные породы. Поверхность очищается от кустарников и мелколесья. На месте расположения отвала бульдозером снимается потенциально-плодородный слой почвы и складируется в отдельные навалы, для последующего использования на рекультивационных работах.
Схема бульдозерного отвалообразования
А = 3-5 м, В = 5-7 м, С – ширина проезжей части дороги, Lф – длина фланга;
Достоинства бульдозерных отвалов: простота производства и организации работ; мобильность применяемого отвального оборудования; простота и небольшие сроки строительства новых отвалов; низкие капитальные затраты, эксплуатационные затраты. Недостатки бульдозерных отвалов: зависимость эффективности работ от гранулометрического состава пород, климатических условий; большой расход жидкого топлива.
6.2 Технологические расчеты параметров отвалообразования
При доставке породы на отвалы автомобилями применяют бульдозерные отвалы. Процесс отвалообразования включает разгрузку автосамосвалов на верхней площадке отвального уступа, перемещение пород под откос уступа, планировку поверхности отвала. Заполнение отвала осуществляется периферийным способом. Автосамосвалы разгружаются по фронту работ на расстоянии 4 метров от откоса. Затем порода бульдозерами перемещается под откос.
Определяем площадь отвала по формуле:
S = Wn·Кр/h, м2; (6.1)[III]
где: Wn – объем размещаемых вскрышных пород, м3;
Кр – коэффициент разрыхления пород в отвале, Кр = 1,15-1,4;
h – высота отвального уступа, h = 25м;
S = 1415000·1,35/25 = 76410 м2;
6.3 Выбор и расчет производительности отвального оборудования
Для отвалообразования выберем бульдозер Д-385А.
Техническая характеристика бульдозера Д-385А
Таблица 6.1
| Показатели | Значения |
| Базовый трактор | ДЭТ-250 |
| Мощность двигателя, л.с. | 300 |
| Лемех | Неповоротный |
| Размеры лемеха, мм: - длина - высота | 5000 1550 |
| Угол резания, град | 50-60 |
| Максимальный подъем лемеха, мм | 1000 |
| Максимальное заглубление лемеха, мм | 350 |
| Максимальное тяговое усилие, тс | 22 |
| Масса бульдозера с трактором, кг | 29500 |
| Масса бульдозера, кг Объем породы, перемещаемой лемехом, м3 | 4500 4-5 |
Определяем техническую производительность бульдозера по формуле:
, м3/ч; (6.2)[II]где: Тц – время цикла, с;
Тц =
, с;где: tн – время наполнения, с;
tн = tнп·Пэв/Пэп, с;
tн = 25·27/35 = 22 с;
tв – время выгрузки, tв = 10 с;
Тц = 22+10+10/0,6+12/0,6 = 58 с;
Кд – коэффициент производительности бульдозера в зависимости от уклона и дальности перемещения пород, Кд = 1;
Кр – коэффициент разрыхления породы в призме волочения, Кр = 1,33;
м3/ч;Определяем сменную производительность бульдозера по формуле:
Qсм = Qт·Тсм, м3/смену; (6.3)[II]
Qсм = 210·8 = 1680 м3/смену;
Определяем длину одного отвального участка по условиям планировки по формуле:
Lоу = Qб/Wо, м; (6.4)[I]
где: Qб – производительность бульдозера м3/смену;
Wо – удельная приемная способность отвала, м3/м;
Wо = Vа·λ/b, м3/м; (6.5)[I]
где: Vа – вместимость кузова автосамосвала, м3;
λ – коэффициент кратности разгрузки по ширине кузова;
b – ширина кузова автосамосвала, м;
Wо = 21·1,5/3,78 = 8,3 м3/м;
Lоу = 1680/8,3 = 202,4 м;
На основании вышеприведенного можно сделать вывод, что принятое оборудование, его технические и технологические характеристики, а также основные параметры отвала соответствуют условиям разработки данного месторождения.
7. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Рекультивация земель включает комплекс инженерных, горнотехнических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других работ, направленных на восстановление нарушенных горными разработками земель. Цикл рекультивации имеет два этапа: горнотехническая рекультивация и биологическая. Основная задача горнотехнической рекультивации – создание благоприятных условий для освоения нарушенных земель (формирование рельефа местности, покрытие поверхности потенциально плодородными породами, устройство дренажа и др.).Биологическая рекультивация заключается в восстановлении плодородия нарушенных земель, растительного покрова и возобновления фауны. При проведении горно-подготовительных работ на площади отведенной под строительство карьера необходимо снять потенциально плодородный слой земли, для последующего укрытия им спланированных на этапе технической рекультивации отвалов пустых пород. В данном районе мощность этого слоя составляет в среднем 30 см. Его срез и укладка производятся бульдозерами на базе трактора ДЭТ-250 в навалы, которые затем перегружаются в средства транспорта и перевозятся в специальные отвалы, которые затем присыпаются пустой породой для предотвращения почвы от выветривания и размыва.
7.1 Выбор способа рекультивации и обоснование типа оборудования
По таблице 7.23 [IV] определяем, что для глубинных залежей с наклонным и крутым падением, при внешних одноярусных отвалах, поверхность отвалов может использоваться для сельскохозяйственных и лесных угодий. Для этого выполаживаем откосы отвала до 11-28º, поверхность отвала выравниваем, наносим плодородный слой и производим посадку лесонасаждений. Для формирования откосов и выравнивания поверхности отвала применяем бульдозер Д-385А. В выработанном пространстве карьера производится выполаживание бортов. Образуется водоем, по берегам водоема насаждаются кустарники.
8. ВЫБОР СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Каждому основному производственному процессу соответствуют вспомогательные работы, которые позволяют планомерно осуществить основной процесс или облегчают его.
8.1 Механизация взрывных работ
Применение на открытых разработках простейших ВВ типа игданита и гранулированных ВВ кроме технических и экономических преимуществ создало возможность механизации заряжания скважин. Механизация взрывных работ снижает трудоемкость заряжания и забойки скважин, улучшает качество забойки, обеспечивает повышение производительности труда и сокращает время на подготовку блока к взрыву, а при пневмозарядке обеспечивает также большую плотность ВВ в скважине (1.0 – 1.25 г/см3).