Показатели
|
Буровой станок
|
СБШ-250МН
|
СБШ-270 ИЗ
|
Диаметр скважины, мм
|
243, 269
|
250, 270
|
Глубина бурения, м, не более
|
32
|
32
|
Угол наклона скважины к горизонту, градус
|
60, 75, 90
|
60, 75, 90
|
Коэффициент крепости пород по шкале проф. М. М.
Протодьяконова
|
10-16
|
14…20
|
Подача снаряда на забой
|
Канатно-гидравлическая
|
канатный,
двумя лебедками с электроприводом
|
Усилие подачи, кН, не более
|
300
|
450
|
Ход подачи, м
|
8
|
Способ удаления буровой мелочи
|
Воздушно-эмульсионное пыле улавливание
|
водо-воздушной смесью
|
Установленная мощность, кВт
|
386
|
640
|
Габариты в рабочем положении, мм:
|
ширина
|
4960
|
6090
|
длина
|
8625
|
12 780
|
высота
|
15310
|
19450
|
Масса станка, т
|
65
|
136
|
Рассчитаем
производительность бурового станка СБШ-250 МН
Техническая
скорость бурения скважин может быть посчитана по имперической зависимости
Uб.т
= 3 Рос ģ пв/10Пб D (м.п/мин)
Uб.т 0,32
до 0,1 м.п/мин
При
D=0,25 м, пв = 1,35 с Рос = 0,18 до 0,3 МН ,
где
D -
диаметр скважины (м)
Рос -
осевая нагрузка (МН)
пв -
частота вращения (мин )
Uб.т.
- скорость бурения скважины (м.п/мин)
Техническая
скорость бурения пород с коэффициентом f = 14
Рассчитаем
сменную производительность бурового станка
Uб.с = Тс ģ Ки/tб +
tв (м/смену),
где
Ки -
коэффициент использования станка по бурению в течении смены 0,5 - 0,8 (принято
0.6)
tб и
tв - удельные затраты времени соответственно на бурение и выполнение
вспомогательных операции на 1 м.п скважины (мин/м.п)
tв = t1 + t2 + t3 + t4 +t5,
(мин/м.п),
где
t1 (мин/мп
) - время на переезд от скважины к скважине c учетом установки и снятия станка
с домкратов(0,38)
t2(мин/мп
) - время на замену долота(0,13)
t3 (мин/мп
)-время на подъем бурового става(0,34)
t4(мин/мп
) -время на перехват штанги(0,7)
t5(мин/мп)
- время на сборку и разборку бурового става(0,1)
tв =
0,38 + 0,13 + 0,34 + 0,7 +0,1 = 1,65 ( мин/м.п)
Вспомогательные
операции tб (мин) 1,65
Бурение
1 метра по XVII категории tв (мин) 6,19
Тс-
количество рабочих смен в год (600 смен)
Подставляем
полученные значения в формулу Uб.с=Тс ģ Ки/tб+tв(м/смену), и находим
сменную производительность СБШ-250 МН
Uб.с = 45.9 (м.п/смену)
Зная
скорость бурения в смену можно определить годовую производительность станка
Uб.г
= Uб.с ģ Тсм.г (м/год),
где
Тсм.г
- количество рабочих смен в год (600 смен)
Uб.г
= 45.9 ģ 600 = 27551 м.п/г
При
бурении скважины диаметром 250 мм (0,25 м) выход горной массы с одного метра
составляет 23,1 м 3 следовательно можно посчитать годовой объем
выхода горной массы.
Vгод.
= 27551 ģ 23,1 = 636428 (м.3 /год)
Рассчитаем
производительность бурового станка СБШ-270 ИЗ
Техническая
скорость бурения скважин расчитана по имперической зависимости
Uб.т = 3 Рос ģ
пв/10Пб D (м.п/мин)
Uб.т 0,32 до 0,1 м.п/мин
При
D=0,27 м, пв =от 0 до 140 об/мин Рос = от 0 до 0,45 МН ,где
D -
диаметр скважины (м)
Рос -
осевая нагрузка (МН)
пв -
частота вращения (об/мин )
Uб.т.
- скорость бурения скважины (м.п/мин)
Техническая
скорость бурения пород с коэффициентом f = 14
Рассчитаем
сменную производительность бурового станка- Uб.с
Uб.с = Тс ģ Ки/tб +
tв (м/смену),
где: Ки
- коэффициент использования станка по бурению в течении смены 0,5 - 0,8
(принято 0.8). tб и tв - удельные затраты времени соответственно на бурение и
выполнение вспомогательных операции на 1 м.п скважины (мин/м.п)
tв = t1 + t2 + t3 + t4
+t5, (мин/м.п),
где
t2(мин/мп
) - время на замену долота(0,1)
t3
(мин/мп )-время на подъем бурового става(0,22)
t4(мин/мп
) -время на перехват штанги(0,5)
t5(мин/мп)
- время на сборку и разборку бурового става(0,06)
tв =
0,16 + 0,1 + 0,22 + 0,5 +0,06 = 1,04 ( мин/м.п)
Вспомогательные
операции tв (мин) 1,04
Бурение
1 метра по XVII категории tб (мин) 4.23
Тс-
количество рабочих смен в год (600 смен)
Подставляем
полученные значения в формулу Uб.с=Тс ģ Ки/tб+tв(м/смену), и находим
сменную производительность СБШ-270 ИЗ
Uб.с = 91.08 (м.п/смену)
Зная
скорость бурения в смену можно определить годовую производительность станка
Uб.г
= Uб.с ģ Тсм.г (м/год),
где
Тсм.г
- количество рабочих смен в год (600 смен)
Uб.г
= 91.08 ģ 600 = 54648 м.п/г
При
бурении скважины диаметром 270 мм (0,27 м) выход горной массы с одного метра п.
составляет 25.4 м 3 следовательно можно посчитать годовой объем
выхода горной массы. Vгод. = 54648 ģ 25.4 = 138887 (м 3 /год)
На
СБШ 270 ИЗ реализована блокировка включения ходового механизма при опущенной в
скважину штанге.
Механизмы станка (вращатель бурового става, подачи, хода) приводятся в действие
двигателями постоянного тока с питанием от тиристорных преобразователей.
Система управления обеспечивает высокую заводскую готовность, снабжена диагностикой
с возможностью замены ячеек и блоков подналадки системы.
Малоопорный
гусеничный ход экскаваторного типа с индивидуальным приводом на каждую гусеницу
хорошо зарекомендовал себя на плохо отработанных подошвах рудных карьеров.
Мачта станка выполнена из труб квадратного сечения. Конструкция открытого типа
обеспечивает свободный доступ к оборудованию, расположенному на ней.
Станок
оснащен винтовым компрессором производительностью 40 куб. м. в мин. имеющим две
ступени маслоотделения, маслоохладитель из стальных оребренных трубок.
Силовые
блоки и элементы системы управления унифицированы с блоками и элементами
экскаватора ЭКГ-10
Все
вышеперечисленные характеристики СБШ-270 ИЗ выгодно отличают его от
устаревшего СБШ-250 МН, уменьшая время вспомогательных операций, время бурения.
В связи
с увеличением обьемов добычи минералов, приоритет для включения в
комплекс-СБШ-270 ИЗ
Так
как годовая производительность добычного участка 2000 тыс.м3 в год,
то принимаем один станок СБШ-250МН, с диаметром долота D=250 мм и один СБШ-270 ИЗ с D=269.9мм данное оборудование полностью удовлетворяет
потребности комплекса т.к Vгод СБШ-270
ИЗ + Vгод СБШ-250 МН=2024487(м 3
/год)
2.2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ
Расчет
экскаватора ЭКГ - 10
Теоретическая
производительность экскаватора – это объем породы, вырабатываемой при
непрерывной работе экскаватора в единицу времени (обычно за 1 час). При этом коэффициент
наполнения и рыхления породы принять равным за единицу. Угол поворота ковша 90 для
механических лопат.
Qтеор = 60 •Vк • tц (м 3
/ч),
где
Vк -
вместимость ковша экскаватора 10 (м 3 ) tц - время рабочего цикла
экскаватора 1 (ч)
Qтеор
= 60 •10 •1 = 600 (м 3 /ч)
Техническая
производительность экскаватора - это максимальная производительность экскаватора
при непрерывной экскавации.
Qтех = Qтеор Кэ tр/tр + tп
(м )в смену,
где Кэ
- коэффициент экскавации -0.7
tр -
время непрерывной работы ЭКГ на одном месте -10(ч)
tп -
время простоя экскаватора -1 (ч)
Qтех
= 600 •0,7 •10/10 + 1 = 381 (м 3 ) в смену
Эксплуатационная
производительность экскаватора это действительный объем пород, отрабатываемый
за определенный период экскавации.
Qэ =
Qтех Т Кис (м ) в смену,
где, Т
- время смены -12 (ч)
Кис -
коэффициент использования рабочего времени экскаватора -0.8 Qэ = 381 • 12 • 0,8
= 3657 (м 3 ) в смену
Годовая
теоретическая производительность экскаватора
Qг = Qэ •Тг (м 3
) в год,
где
Тг -
число рабочих смен в году – 600 см
Qг =
3657 • 600 = 2194200 (м 3 ) в год
Находим
эксплуатационную производительность экскаватора
Qэ =
(3600 •Vк •Кн/tц •Кр) •Ки (м ) в час,
где Vк
- объем ковша экскаватора-10(м 3)
Кн -
коэффициент наполнения ковша-0.85
tц -
время рабочего цикла экскаватора-60 (ч)
Кр -
коэффициент рыхления породы-1.5
Ки -
коэффициент использования экскаватора-0.8
Qэ =
(3600 •10 •0,85/60 •1,5) •0,8 = 291 (м 3)/час
Найдем
сменную производительность экскаватора при 12 ча-
совой
работе с учетом вычета подхода автосамосвалов из парка, технологических
простоев примем 10 часов
Qсм =
Qэ •Тс (м 3) в смену,
где: Тс
- время смены
Qcм =
291 •12 = 3492 (м 3) в смену
Расчитаем
годовую производительность зкскаватора. за 300 рабочих дней в году., с учетом
дней, задействованных для проведения ремонтов, буровзрывных работ, простоев
Qг =
Qсм •Тг (м 3/год),
где
Тг -
количество рабочих смен в году
Qг =
3492 •600 = 2095200 (м 3/год)
Что
вполне удовлетворяет объему в 2000 тм 3 , поэтому принимаем
экскаватор на заданный добычной участок.
Расчет
автосамосвала БелАз 7555 А
1.
Время рейса автомобиля
Тр =
tп+ tгр+ tр + tпор + tдоп (мин),
где
tп -
время погрузки
tгр -
время движения груженого автомобиля
tдоп
- время на маневры при погрузке и разгрузке автомобиля
tр -
Время разгрузки автомобиля
tп = (Va/0,9
• Vк • kн) • tц (мин),
где Va
- объем кузова -21 (м 3 )
Vк -
объем ковша экскаватора -10 (м 3 )
kн -
коэффициент наполнения ковша -0.8
tц -
время рабочего цикла экскаватора -1 (мин)
tп =
(21/0,9 • 10 • 0,8) • 1 = 2.9 (мин)
Найдем
время разгрузки автосамосвала - это время подъема кузова с грузом и время
опускания без груза.
tр =
tп.гр + tо = 40+20 =60 (c) или 1 (мин),
где
tп.гр
- время подъема кузова с грузом
tо -
время опускания кузова без груза
Время
задержек и маневров на рейс (tдоп) по данным Гипроруды при сквозном проезде
автосамосвалов 1(мин), прочие непредвиденные задержки при расстоянии
транспортирования более 2 км составляет 1 (мин), следовательно tдоп = 2 (мин)
Расстояние
перевозок закладываем 3 км, среднюю скорость движения с грузом и в забое 15
км/ч, а скорость движения порожнего автосамосвала, согласно ПТБиОТ, принимаем
30 км/ч.
tгр +
tпор = (60 Sпор/Vпор + 60 Sгр/Vгр) kр.з (мин),
где Sпор
- путь движения порожнего автомосамосвала (км)
Sгр -
путь движения груженого автосамосвала (км)
Vпор
- скорость движения порожнего автосамосвала (км/ч)
Vгр -
скорость движения груженного автосамосвала (км/ч)
kр.з -
коэффициент разгона и замедления равен 0,75
Подставив
значения в формулу tгр + tпор = (60 Sпор/Vпор + 60 Sгр/Vгр) kр.з (мин)
Получаем
tгр + tпор = 13,5 (мин)
Теперь
подставим все значения в формулу Тр = tп+ tгр+ tр + tпор + tдоп (мин), и найдем
время рейса одного автосамосвала
Тр =
2.9 + 1 + 13,5 + 2 = 19.4 (мин) или 0,3 (ч)
Для
расчета производительности находим коэффициент грузоподъемности
kг =
qф/qа ,
где
qф -
фактически перевозимый груз -50(т)
qа -
грузоподъемность автосамосвала -55(т)
kг =
50/55 = 0,9
Определяем
сменную техническую производительность Q
Qсм = qа ģ kг
ģТсм/Тр
Тсм -
время смены, принимаем 10 часов, 2 часа на прием смены, ожидание погрузки,
технологические перерывы и личные надобности
Qсм =
55 ģ 0,9 ģ10/0,3 = 1650 (т) в смену
Переведем
полученную производительность в м 3 ,для этого разделим на плотность
перевозимого грунта равную 3 т/м
Qсм =
550 (м 3 ) в смену
Для
расчета сменной эксплуатации найдем коэффициент использования сменного времени
kв = Тсм-Тпр/Тсм ,
где Тсм
- время смены-12 (ч)
Тпр -
время простоя-10 (ч)
kв =
12-2/12 = 0,8
Рассчитаем сменную эксплуатационную
производительность БелАз 7555 А Qсм.э = Qсм • kв = 550 ģ 0,8 =440 (м 3)
в смену
Qгод = Qсм.э ģ Тс = 440 • 600 =
264000(м 3/год) Необходимое число автосамосвалов на годовой план
2000 тм 3 8 автосамосвалов БелАз 7555 А
2.3 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕЙ
ПЛОЩАДКИ
Расчет рабочей площадки:
Шр.п = А + Пэ + П + bп + О (м),
где А - ширина заходки по целику (м) Пэ
- ширина полосы размещения ЛЭП и подъезда вспомогательной техники (м) П -
ширина полосы автодороги (м) bп - ширина полосы безопасности (м) О - ширина
резервной полосы (м) Высоту уступа в целике для скальных пород (h) принимаем равной
17 метрам, глубину скважин 19 метрам. Ширину заходки рассчитываем по формуле А
= 1,5 •Rч (м), где Rч - радиус черпания экскаватора (м) А = 1,5 •18.4 = 27.6
(м) Пэ - принимаем равной 6 (м) П - с учетом погрузки на БелАз 7555 А со
сквозным движением принимаем равной 8 (м) bn и О - принимаем 3 (м) Ширина рабочей площадки равна:
Шр.п = А + Пэ + П + bп + О (м),
Шр.п = 27.6 + 6 + 8 + 3 + 3 = 48 (м)
2.4 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО
ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ КОМПЛЕКСА
Все работы,
предусмотренные проектом выполняются на основе норм “Единых правил безопасности
при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.”
На карьере
должны функционировать разработанные и утвержденные директором “Положения о
производственном контроле за соблюдением требований промышленной безопасности,
управлением охраной труда, а также нарядная система”.
Лица,
поступающие на предприятие должны пройти в течении трех дней технику
безопасности и правила оказания первой медицинской помощи.
Экзамены
сдают по утвержденной программе комиссии под председательством главного
инженера предприятия или его заместителя.
Все рабочие и ИТР, поступающие на карьер, или
переводимые с одной работы на другую, должны:
-пройти предварительное медицинское обследование;
-пройти предварительное обучение по технике безопасности;
-иметь соответствующую квалификацию;
-быть обученным безопасным приемами работы на
обслуживаемом оборудовании и методам оказания первой медицинской помощи;
-ознакомиться под роспись с руководством по
эксплуатации оборудования, местными инструкциями, техническими условиями и
технологическими картами по безопасному ведению отдельных процессов, утвержденными
техническим руководителем ОАО «Ванадий».
Все рабочие в период работы обязаны:
-проходить ежегодную периодическую проверку знании
по ТБ;
-проходить внеочередные инструктажи по ТБ при
изменении технологии производственного процесса, введении новых инструкций и
анализе несчастных случаев, происшедших на аналогичных предприятиях;
-уметь оказывать первую медицинскую помощь;
-выполнять
указания лиц технического надзора ,требования предупредительных надписей,
знаков, сигналов;
-при обнаружении опасности, угрожающей здоровью и
жизни персонала принимать меры для предотвращения несчастного случая и
немедленно сообщать об опасности лицу технического надзора;
-в части
обеспечения безопасных условий труда быть требовательным к себе и к рабочим
смены.
Контроль и
надзор за охраной труда осуществляют:
непосредственные
исполнители работ;
работники
администрации предприятия;
работники
общественной организации.
Надзор за
охраной труда осуществляют: Госгортехнадзор; Госэнергонадзор; Госсаннадзор;
Госпожнадзор; Гострудинспекция.
Первый
руководитель предприятия обязан обеспечить безопасные и здоровые условия труда
на карьере.
Каждое
рабочее место в течении смены должно осматриваться мастером, а в течении суток
начальником участка или его заместителем, которые обязаны не допускать
нарушения правил безопасности.
Предприятия
обязаны обеспечивать специальной одеждой, средства защиты, доставку рабочих к
месту работы и обратно.
К основной
документации по охране труда относится:
утвержденный
проект разработки месторождения полезного ископаемого;
утвержденная
маркшейдерская и геологическая документация;
утвержденный
план развития горных работ;
лицензия на
право ведения горных работ.
На карьере
должны быть:
схема
электроснабжения нанесенного на план горных работ;
паспорта на
основные виды работ в карьере;
журнала
приема – сдачи смены;
инструкция по
техники безопасности по видам выполняемых работ;
план
ликвидаций аварий;
карты
аттестации рабочих мест.
Периодичность
медицинских осмотров устанавливается исходя из наличия на рабочих местах вредных,
опасных веществ и производственных факторов и характера проводимых работ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработка курсового проекта показывает,
что производственные процессы на открытых горных работах взаимосвязаны и слагаются
из основных и вспомогательных операций, связанных единой технологической
цепочкой.
Из всех машин комплекса, основной
машиной в технологической цепочке является экскаватор. За операцией,
выполняемой экскаватором, следует другая, выполняемая в том же темпе следующей
машиной, при этом должна быть осуществлена связь всех машин комплекса.
Каждая машина выбирается для усредненных
условий работы со сравнительно узкой задачей: бурение, погрузка, перемещение и
др. Поскольку свойства разрабатываемых пород изменяются, все горные машины, образующие
комплекс, должны обладать некоторыми резервами производительности.
Оборудование, выбранное для формирования
комплекса основное соответствует работе на добычном участке с производительной
мощностью 2000 тыс.м 3/ в год.
оборудование добыча участок
руда
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Р.Ю. Подерни "Горные машины и комплексы для открытых горных работ"
2.
А.О. Спиваковский "Транспортные машины и комплексы открытых горных
разработок"
3.
Н.В. Мельников "Краткий справочник для открытых горных работ"
4.
Новиков А.А., Ястржембский И.Э., Благутин Ю.Л. Перспективы развития сырьевой
базы металлургии России // Горный журнал.–2002.- №7.
5.
Покалов В.Т., Михайлов Б.К. Черные металлы: состояние минерально-сырьевой базы
и перспективы ее развития // Руды и металлы.– 2002. - №3.
6.Тигунов Л.П., Карпухина М.В.,
Литвинцев Э.Г. Геолого-экономическая оценка месторождений руд России // Руды и
металлы.-2000.-№6.
7. Горный журнал. – 2003. - №11.
8. И.Г. Штокмана "Проектирование
и конструирование транспортных машин и комплексов"
9. Справочник "Открытые горные
работы"