Механизация горного предприятия на примере АО "Лебединский горно-обогатительный комбинат"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Краткая характеристика района месторождения

1.2 Геология и гидрогеология месторождения

1.2.1 Геология месторождения

1.2.2 Гидрогеология месторождения

1.3 Производственная мощность и режимы работы предприятия

1.4 Вскрытие и подготовка месторождения

1.5 Технология и механизация горных работ

1.5.1 Система разработки и геом. параметры её элементов

1.5.1.1 Высота уступа

1.5.1.2 Буровзрывные работы

1.5.1.3 Параметры системы разработки

1.5.2 Выбор оборудования по технологическим процессам

1.5.3 Расчет количества горного оборудования

1.5.3.1 Экскаваторы на добыче

1.5.3.2 Экскаваторы на скальной вскрыше

1.5.3.3 Экскаваторы на рыхлой вскрыше

1.5.3.4 Экскаваторы на перегрузке

1.5.3.5 Экскаваторы на отвалах

1.5.3.6 Буровые станки

1.5.4 Выбор вида транспорта

1.5.4.1 Тяговый расчет железнодорожного транспорта

1.5.4.2 Эксплуатационный расчет железнодорожного транспорта

1.5.4.3 Автомобильный транспорт

1.5.4.4 Тяговый расчет автомобиля Белаз-7519

1.5.5 Отвалообразование

1.5.6 Рекультивация

2. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Водоотлив

2.1.1 Осушение карьера

2.1.2 Расчет водоотливной установки

2.1.3 Расчет трубопровода

2.1.4 Выбор электродвигателя

2.2 Схема электроснабжения

2.2.1 Выбор рода тока и величин напряжения

2.2.2 Конструкция контактной сети

2.2.3 Расчёт общего освещения района горных работ

2.3 Расчет электрических нагрузок

2.3.1 Выбор силовых трансформаторов

3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Общие сведения об одноковшовых экскаваторах

3.1.1 Классификация экскаваторов

3.1.2 Основные части одноковшовых экскаваторов

3.1.3 Технические характеристики и конструкции карьерных механических лопат

3.2 Описание экскаватора ЭКГ-151

3.2.1 Назначение, технические характеристики и область применения экскаватора ЭКГ-15

3.2.2 Основные составные части экскаватора ЭКГ-15

3.2.3 Рабочие оборудование экскаватора ЭКГ-15

3.2.4 Оборудование ка поворотной платформе

3.3 Патентное исследование

3.3.1 Задание на патентное исследование

3.3.2 Регламент поиска

3.3.3 Патентная документация отобранная для последующего анализа

3.3.4 Описание сущности модернизации

3.4 Расчет сварных соединений

3.5 Условный экономический эффект от модернизации рабочего оборудования экскаватора

4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Основные показатели технологических частей проекта

4.2 Составление сметы капитальных затрат

4.2.1 Расчет затрат на проведение горно-капитальных выработок и величины амортизационных отчислений

4.2.2 Расчет капитальных затрат на строительство промышленных зданий и сооружений

4.2.3 Расчет капитальных затрат на электромеханическое оборудование и монтаж

4.3 Расчет текущих затрат на вскрышные и добычные работы

4.3.1 Расчет материальных затрат на производство горных работ

4.3.2 Расчет затрат по статье «Энергия»

4.3.3 Расчет затрат по статье «Заработная плата»

4.3.4 Определение затрат по статье «Ремонт и содержание основных средств»

4.3.5 Расчет налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ)

4.4 Себестоимость

4.5 Сводная смета капитальных затрат на строительство горного предприятия

4.6 Основные технико-экономические показатели

5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

5.1 Анализ опасных и вредных факторов горного производства

5.1.1 Опасные и вредные факторы открытого горного производства, воздействующие на персонал проектируемого предприятия

5.1.2 Места действия опасных и вредных факторов горного производства

5.1.3 Опасность техногенных воздействий со стороны проектируемого предприятия для окружающей среды и населения, проживающего рядом с ним

5.2 Обеспечение безопасности ведения горных работ и эксплуатации горно-транспортного оборудования

5.2.1 Мероприятия по созданию безопасных условий труда при ведении горных работ

5.2.2 Меры безопасности при эксплуатации ж/д транспорта

5.2.3 Меры безопасности при эксплуатации автомобильного и тракторного транспорта

5.3 Электробезопасность

5.3.1 Мероприятия по обеспечению безопасности при эксплуатации электрических установок, воздушных и кабельных ЛЭП

5.3.2 Производственное освещение

5.3.3 Связь и сигнализация

5.4 Производственная санитария

5.4.1 Медицинская помощь

5.4.2 Санитарно-бытовые и производственно-бытовые помещения

5.4.3 Спецодежда и средства индивидуальной защиты

5.4.4 Защита от пыли, шума, вибрации

5.4.5 Питьевое водоснабжение

5.4.6 Радиационная безопасность

5.4.7 Ответственность за нарушения правил безопасности

5.5 Предотвращение и ликвидация аварий

5.5.1 Противопожарные мероприятия

5.5.2 Противопожарная безопасность

5.5.3 План ликвидации аварий (ПЛА)

5.6 Охрана окружающей среды

5.6.1 Охрана атмосферного воздуха

5.6.2 Утилизация и складирование отходов производства

5.6.3 Осушение карьера

5.6.4 Охрана земель

5.6.5 Охрана недр

Заключение

Список используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Горнорудная промышленность является одной из важнейших отраслей народного хозяйства страны. Техническая политика государства направлена на создание и деятельность мощных горных предприятий. Одним из ведущих горных предприятий бассейна КМА является акционерное общество “Лебединский горно - обогатительный комбинат”.

Оснащенный современным горным оборудованием, технологическими комплексами он обеспечивает добычу и переработку железистых кварцитов в концентрат и железистые окатыши. Высокопроизводительная и надежная работа всего горного предприятия зависит от внедрения в производство и поддержания в работоспособном состоянии горного оборудования. Работая в условиях значительных перегрузок горные машины, а также их отдельные узлы нуждаются в постоянном их совершенствовании и модернизации. Внедрение в производство новых разработок и модернизация узлов машин в конечном итоге приводит к повышению производительности труда, повышается надежность работы горных машин, улучшается их ремонтопригодность, уменьшается материальные затраты, существенно улучшаются и облегчаются условия труда работающих в данной отрасли.

Лебединский горно-обогатительный комбинат был основан в 1967 г. в районе Курской магнитной аномалии - крупнейшего месторождения железной руды.

Лебединский горно-обогатительный комбинат - единственный в России производитель брикетов железной руды (горячебрикетированного железа). На долю предприятия приходится 21% внутреннего рынка ЖРС.

Высокое качество и широкая номенклатура выпускаемой продукции позволяют комбинату успешно конкурировать как на внутреннем, так и на внешнем рынке, куда поступает около половины продукции комбината.

На протяжении многих лет постоянными потребителями железорудного сырья на внутреннем рынке являются такие предприятия как Новолипецкий металлургический комбинат, Магнитогорский металлургический комбинат, Тулачермет, Мечел. Внутрихолдинговые поставки железорудного сырья осуществляются на ОЭМК. Среди основных потребителей железорудной продукции комбината на внешнем рынке - предприятия Украины, Польши, Венгрии, Чехии, Китая, Южной Кореи. В последние годы Лебединский ГОК существенно укрепил свои позиции на принципиально новых рынках Восточной и Западной Европы а также Юго-Восточной Азии без потери традиционных рынков сбыта.

Один из факторов успеха деятельности предприятия - применение информационной системы управления. Эта система позволяет в режиме реального времени наблюдать и управлять всем ходом технологического процесса, начиная от погрузки горной массы в карьере и заканчивая получением и отгрузкой готовой продукции, получать информацию о содержании железа в руде, оценивать состояние и работу обогатительного оборудования, обжиговых машин, цеха ГБЖ и другого оборудования. Все данные в системе архивируются и позволяют получать информацию, необходимую для проведения анализа и принятия решений. Внедрение данной системы дало возможность настроить оборудование на наиболее эффективные режимы использования и привело к существенной экономии энергоресурсов.

На Лебединском ГОКе реализована программа выхода комбината на федеральный оптовый рынок электроэнергии (ФОРЭМ), что позволило сократить издержки на приобретение электроэнергии и снизить себестоимость производства. Это стало возможным после внедрения на ОАО «Лебединский ГОК» автоматизированных систем количественного и коммерческого учета электроэнергии, позволивших минимизировать затраты и оптимизировать контроль над закупками электроэнергии.

Комбинат производит следующие виды продукции:

- Железорудный концентрат с массовой долей железа менее 69,5 %

- Железорудный концентрат с массовой долей железа более 69,5 %

- Окатыши железорудные неофлюсованные с массовой долей железа 66,5%

- Окатыши железорудные офлюсованные с массовой долей железа более 66,5%

- Брикеты железной руды (горячебрикетированное железо) с массовой долей железа более 90%

I. ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Краткая характеристика района месторождения

В административном отношении Лебединское месторождение железных руд и железистых кварцитов расположено на территории Губкинского района Белгородской области в 8 км к востоку от г. Губкина и железнодорожной станции Губкин Юго-восточной железной дороги и приурочено к Старооскольскому железорудному району Курской магнитной аномалии.

Рельеф района месторождения представляет собой относительно равнинную местность, в северо-западном направлении - поверхность склона, в северной - постепенно переходящую в пойму реки Осколец. На западе и востоке она пересекается двумя оврагами: Ездоцким и Лебедок, которые служат ёмкостями для вскрышных пород Лебединского карьера.

Карьер расположен в центре месторождения. В настоящее время он занимает площадь 3040000м2 поверхности. Максимальная глубина карьера около 400 м. Наивысшие и абсолютные отметки приурочены к южной части месторождения и достигают +220ч225 м. К западу, они постепенно понижаются и в пределах реки Осколец не превышают +137ч138 м.

Климат района умеренно-континентальный с большими годовыми колебаниями температуры. Преобладают ветры западных румбов. Средняя годовая температура +5,7 °С. Среднемесячная температура имеет максимум в июле и минимум в январе. Лето жаркое с умеренным количеством осадков, зима - снежная. Среднемесячная сумма осадков колеблется в пределах 500ч600 мм. Устойчивый снежный покров начинается в период с 10ч20 ноября, сходит снежный покров в период с 10 по 20 апреля. Промерзаемость почвы в районе месторождения не превышает 1,2 м.

Губкинский район является густозаселённым сельскохозяйственным и промышленным районом Белгородской области с развитой инфрастуктурой. Наиболее крупными из ближайших к Лебединскому месторождению населённых пунктов является город Губкин. Это административный, промышленный икультурный центр района. Среди других населённых пунктов крупным является город Ст. Оскол. Среди населения преобладают русские и украинцы.

Топливно-энергетическая база. Снабжение промышленных предприятий и города электроэнергией осуществляется от Курской, Ново-Воронежской АЭС, и Губкинской ТЭЦ, работающей на газе и на привозном каменном угле (резервное питание). Собственной топливной базы в районе месторождения нет[1].

1.2 Геология и гидрогеология месторождения

1.2.1 Геология месторождения

Лебединское месторождение приурочено к центральной части северо-восточной полосы Курской магнитной аномалии, проходящей в южной части Среднерусской возвышенности по водоразделу рек Днепра (на западе) и Дона (на востоке).

В геологическом строении месторождения присутствуют участки осадочных пород, метаморфизованные эффузивно-осадочные и изверженные образования: Оболиский, Михайловский, Курский свит, прорываемые дайками основных пород.

Вскрышные породы представлены (сверху вниз) четвертичными бурыми суглинками средней мощностью 23 м, “писчим” мелом и медистым (слюдистым) мергелем средней мощностью 46 м, сеноман-альбскими песками средней мощностью 32 м, юрскими и девонскими песчано-глинистыми отложениями средней мощностью 8 м. Средняя мощность нерудной толщи 106 м, с колебаниями в пределах от 80 до 130 м.

Под осадочной толщей повсеместно залегают кристаллические метаморфические породы докембрия, имеющие очень сложное строение.

Верхняя часть железистых кварцитов в зоне выветривания обогащена и в основном представлена залежами богатых магнетито-мартитовых, гематитовых, сидерито-мартитовых и лимонитовыхруд. На данный момент запасыбогатых руд Лебединского месторождения отработаны[2].

Под богатыми рудами залегает толща магнетитовых и гематито-магнетитовых железистых кварцитов с содержанием магнетитового железа 26,5 %, железа общего 33,5 %.

Железистые кварциты представляют собой микрокристаллические полосчатые метаморфические образования первичного осадочного происхождения. Характерная для них форма залегания - многопластовая толща. Железистые кварциты залегают крутонаклонно (листами вертикально) и уходят на значительную глубину до 1ч2 и даже 5 км. Характер падения пластов - синклинально-антиклинальный.

Железистые кварциты Лебединского месторождения по минеральному состоянию и минералогическим свойствам разделяются на три класса: а) окисленные железистые кварциты; б) полуокисленные железистые кварциты; в) неокисленные железистые кварциты.

К классу окисленных железистых кварцитов относятся руды, у которых FeO магнетитового не более 6 %. Мощность окисленных кварцитов колеблется от 0 до 42 м, средняя до 8 м. Ниже этой зоны расположена зона полуокисленных кварцитов. К ней относятся кварциты, которые содержат FeO магнетитового от 6 до 12 %. Мощность этой подзоны колеблется от 0 до 35 м, средняя 9 м.

Ниже подзоны полуокисленных железистых кварцитов на глубине от 1 до 30 м наблюдается очень слабая мартитизация магнетита, но по технологическим свойствам он не отличается от неокисленных железистых кварцитов.

Руды Лебединского месторождения отличаются простым минералогическим составом. Минералогические типы железистых кварцитов по содержанию железа отличаются друг от друга незначительно. Главными железосодержащими минералами в кварцитах является магнетит и гематит (железная слюда).

По промышленным свойствам (трещиноватость, плотность, взрываемость, обогатимость) различают 4 вида железистых кварцитов: 1) магнетитовые; 2) куммингтонито-магнетитовые; 3) биотито-магнетитовые; 4) железнослюдово-магнетитовые.

Кроме того, по трудности разработки различают кварциты в сводах и крыльях синклинально-антиклинальных складках.

Преобладающим рудным минералом является магнетит. Усреднённое содержание железа общего в железистых кварцитах составляет - 35 %, железа растворимого - 32,5 %, железа силикатного около 2,5 %.

Из шлакообразующих окислов в железистых кварцитах присутствует в очень больших количествах кремнезём (SiO2 около 42 %), в незначительных - содержание флюсовых компонентов (окиси кальция и магния, глинозём и щёлочи) - около 2ч2,5 %. Легирующие металлы (ванадий, титан, марганец, никель и др.) представлены в ничтожных количествах.

Вредные примеси: фосфор и сера представлены соответственно 0,2 и 0,1 %.

Руды крупнокусковатые. Объёмная масса (объёмный вес) окисленных железистых кварцитов равна 3,2 т/м3, полуокисленных - 3,27 т/м3, неокисленных - 3,41 т/м3. Влажность кварцитов, выдаваемых из карьера, равна 3 %. Коэффициент разрыхления кварцитов, сланцев, кварцитопесчанников - 1,5. Коэффициент крепости по шкале профессора М.М. Протодъяконова: окисленных - 4ч8; полуокисленных - 8ч12; неокисленных - 12ч16; сланцев - 4ч12; кварцитопесчанников - 6ч16. Средняя объёмная масса осадочных пород - 1,9 т/м3, сланцев - 2,8 т/м3, кварцитопесчанников - 2,4 т/м3.

Низкое содержание железа в кварцитах не позволяет использовать их как руду без предварительного обогащения. В процессе обогащения наиболее легко извлекаются железо, связанное с магнетитом, труднее - связанное с гематитом, и совсем не извлекается железо, связанное с силикатом.

1.2.2 Гидрогеология месторождения

Гидрогеологические условия Лебединского месторождения очень сложные. Широким распространением пользуются три основных водоносных горизонта: мергельно-меловой, сеноман-альбский и рудно-кристаллический, имеющие между собой связи.

Воды мергельно-мелового горизонта циркулируют по трещинам в меловой толще. Водоносный горизонт обладает большой водообильностью, удельный дебит по данным водооткачек составляет 3,5ч4,5 л/сек. Водообильность увеличивается от водораздела к долине реки Осколец. Средний коэффициент фильтрации мергельно-меловых пород около 2,3 м/сутки.

Сепоман-альбский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение и является наиболее мощным водяным горизонтом. Удельный дебит по данным откачки 1ч2,5 л/сек. Средний коэффициент фильтрации 15 м/сутки. Горизонт безнапорный и приурочен к пескам сеноман-альба, имеющего мощность около 35 м. Водоупором для обоих горизонтов служат юрские глины.

Рудно-кристаллический водоносный горизонт приурочен к трещиноватым кристаллическим породам докембрия и богатым железным рудам. Водоупорным полом рудно-кристаллического водоносного горизонта служат монолитные докембрийские породы, а водоупорной кровлей юрские песчаные глины. Поэтому этот горизонт является напорным. Гидростатический напор 5ч7 атм.

Железные руды водоносны по всей своей мощности. Характер обводнённости связан с их трещиноватостью и пористостью.

Усреднённый коэффициент фильтрации принимается равным 0,8 м/сутки. Обводнённость железистых кварцитов связана с общей трещиноватостью и окисленностью верхних слоёв кристаллических пород докембрия, которая местами достигает мощности 50ч70 м. Коэффициент фильтрации трещиноватой зоны докембрия 0,02 м/сутки.

Подземные воды Лебединского месторождения относятся к одному типу - гидрокарбанатно-кальцевому, они прозрачны, не имеют запаха и привкуса и пригодны для питьевых целей. Действующие в карьере водопонизительные установки, гидроотвал, хвостохранилище и водозаборы нарушают естественный режим водоносных горизонтов, в результате которых образовалась депрессионная воронка с общим радиусом 10км. В результате работ водо-понизительных установок на трёх рудниках, их депрессионные воронки взаимодействуют, и они слились в одну общую депрессионную поверхность.

Для водоснабжения промышленных предприятий и города используется вода мергельно-мелового водоносного горизонта при помощи глубоких буровых колодцев (скважин, расположенных в придолинной части теплоколодезянского ручья, реки Осколец, села Осколец). Кроме того, для технических нужд шахты им. Губкина и обогатительных фабрик АО комбината “КМА-руда” и частично ЛГОКа, используется шахтная вода. Водоприток в действующие дренажные системы Лебединского месторождения составляет 6000 м3/час.

Горнодобывающее предприятие Лебединского ГОКа использует воду Оскольского водохранилища, Лебединской дренажной шахты, реки Осколец, а также оборотную воду из пруда-отстойника, ливневую и поводковую воду.

Население окружающих сел для водоснабжения используют грунтовые воды из потоков и мергельно-мелового горизонта, а на водораздельных пространствах используются воды из водоносного горизонта через глубокие буровые колодцы[3].

1.3 Производственная мощность и режимы работы предприятия

Запасы неокисленных кварцитов составляют 2500 млн. т в границах проектируемого карьера до отметки - 400 м. Размеры массива кварцитов 2500 Ч 1750 м. Объёмная масса кварцитов 3,41 т/м3.

Для разработки месторождения железистых кварцитов определяем границы карьера:

а) длина по кровле кварцитов - 1800 м;

б) ширина по кровле кварцитов - 1500 м.

Осадочные (рыхлые) отложения в пределах контура карьера первой очереди мощностью 80 м. Годовая производительность карьера составляет 38 млн. т. железистых кварцитов в год.

Срок существования карьера:

лет

где, =3000 - промышленные запасы кварцитов, млн. т;

=52 - годовая производительность карьера, млн. т.

С учётом затухания горных работ срок существования карьера будет свыше 61 лет.

1.4 Вскрытие и подготовка месторождения

Стойленское месторождение вскрыто двумя железнодорожными траншеями: одной внешней и двумя полутраншеями с руководящим уклоном 40 до отметок +45 м и +80 м. Ниже отметок +45 м месторождение вскрывается системой автомобильных и железнодорожных съездов.

Эксплуатируется и третья выездная железнодорожная траншея с руководящем уклоном 50 .Система разработки определяет порядок выполнения комплекса вскрышных и добычных работ, обеспечивающих для месторождения безопасную, экономичную и полную выемку кондиционных запасов полезного ископаемого.

На Стойленском ГОКе принята поперечная, однобортовая система разработки, с параллельной короткой осью перемещения фронта добычных и вскрышных работ с внешними железнодорожными отвалами. Для транспортировки горной массы применяется автомобильный, железнодорожный и гидравлический транспорт.

Элементы системы разработки приняты с учётом безопасности горных работ, залегания месторождения, физико-механических свойств горных пород, типа горно-транспортного оборудования.

Руды вскрыты внешней траншеей с четырьмя железнодорожными путями, по которым руда вывозится на фабрики, а вскрышные породы на внешние отвалы. Вскрытие осуществлено до +45 горизонта, при дальнейшей разработке, горизонты вскрываются серией автомобильных и железнодорожных съездов по нерабочему борту карьера.

1.5 Технология и механизация горных работ

1.5.1 Система разработки и геометрические параметры её элементов

В проекте принимаем поперечную однобортовую систему разработки с параллельным короткой оси перемещением фронта добычных и вскрышных работ с внешними ж. д. отвалами. Выбор такой схемы обусловлен сложившейся в настоящее время системой разработки на карьере Стойленского ГОКа.

Отсутствие внутреннего отвала вызвано тем, что проектная глубина карьера ещё не достигнута.

Данная система разработки определяет порядок выполнения комплекса вскрышных и добычных работ, обеспечивающих для месторождения безопасную, экономичную и полную выемку кондиционных запасов полезного ископаемого.

1.5.1.1 Высота уступа

Высота уступа определяется в соответствии с правилами ТБ и ПУЭ, с учётом залегания месторождения, типа добычного и транспортного оборудования.

В полускальных и скальных породах высота уступа принимается такой, чтобы высота развала пород после взрыва (которая будет в данном случае реальной высотой забоя экскаватора) не превышала 1,5 максимальной высоты черпания экскаватора. Если учесть, что на практике высота развала колеблется до 1,2 высоты уступа, то последняя может устанавливаться в среднем 1,5 максимальной высоты черпания экскаватора.

Нразв =1,5 * Нч. max=1,5*12,5=18,75 м

Нуст = м

где, - максимальная высота черпания экскаватора ЭКГ-8И.

Принимаем высоту уступа 15 м на добыче и скальной вскрыше.

1.5.1.2 Буровзрывные работы

Линия наименьшего сопротивления по подошве уступа до первого ряда скважин[4]:

м,

где, кг - количество ВВ размещающегося в 1 м скважины (d - диаметр скважины, м);

мм - глубина перебура скважины (принимаем глубину перебура 3 м);

м - глубина скважины;

кг/м3 - удельный расход ВВ при куске породы размером 1000 мм и диаметре скважин 250 мм.

Проверку делаем по формуле:

м,

где, м - минимальное допустимое расстояние от первого ряда скважин до верхней бровки уступа;

- угол откоса уступа.

Так как >, то принимаем вертикальные скважины. Абсолютное расстояние между скважинами:

м,

где, m - относительное расстояние между скважинами, принимаемое от 0,75 до 1,4 (для трудновзрываемых пород принимается равным 0,9).

Принимаем квадратную сетку. Расстояние между рядами скважин принимаем:

м.

Ширина блока:

 м.

Выход горной массы с одного погонного метра скважины:

м3.

Количество ВВ на одну скважину:

кг.

Длина заряда в скважине и удельный расход ВВ:

м,

кг/м3.

Длина забойки:

м.

В качестве материала забойки применяем: буровую мелочь, отсев дробленых кварцитов с размером частиц до 5 мм.

Определяем линейный размер куска:

м,

где, м3 - ёмкость ковша экскаватора

1.5.1.3 Параметры системы разработки

Ширина развала горной массы:

м,

где, - коэффициент учитывающий форму развала;

м - высота развала;

м - коэффициент учитывающий форму развала;

- отношение тангенса угла откоса до и после взрыва.

Ширина заходки ЭКГ-8И:

м,

где, м - радиус черпания экскаватора на горизонте.

Определим число проходов экскаватора:

Минимальная ширина рабочей площадки при ж. д. транспорте равна:

м,

где, м - расстояние от кромки развала до оси железнодорожного пути;

м - расстояние от ж. д. пути до площадки дополнительного оборудования;

м - ширина площадки для оборудования;

м - расстояние от площадки до линии обрушения.

Линия заходки по целику:

м.

Ширина рабочей площадки при разработке полезного ископаемого с использованием автотранспорта:

м,

где, м - расстояние от бровки развала до транспортной полосы;

м - ширина проезжей части;

м - ширина полосы ЛЭП;

м - призма обрушения.

Принимая во внимание крепость пород и также способ ведения горных работ на действующих карьерах, принимаем углы откосов:

нерабочие уступы: по наносам - 40°ч45°; по скальным породам - 50°ч55°;

рабочие уступы: по наносам - 55°ч60°; по скальным породам - 65°ч75°.

1.5.2 Выбор оборудования по основным технологическим процессам разработки

Выбор оборудования карьера в основном зависит от физико-механических свойств пород и годового объёма работ.

В проектируемом карьере покрывающие и добычные породы имеют коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконова . В связи с этим необходимо проведение буровзрывных работ. При разработке горной массы и отвалообразовании наиболее целесообразно использование экскаваторов - мех. лопат, поэтому в проекте принимаем прямую лопату - одноковшовые экскаваторы цикличного действия. Исходя из крепости пород, принимаем распространённый в настоящее время станок шарошечного бурения скважин, т.к. этот станок обладает высокой производительностью процесса бурения скважин.

Для осуществления грузотранспортной связи принимаем комбинированный вид транспорта: автомобильный и железнодорожный, так как он наиболее эффективен при отработке глубоких карьеров и транспортировании горной массы на большие расстояния. Исходя из того, что вскрышные породы в проектируемом карьере имеют в основном такой же коэффициент крепости, как и породы на добыче, на отвалообразовании принимаем тот же тип экскаватора, что и на разработке - ЭКГ-8И.

1.5.3 Расчёт количества горного оборудования по технологическим процессам разработки

1.5.3.1 Экскаваторы на добыче

Принимаем экскаватор ЭКГ-8И[5].

Таблица 1.1

Техническая характеристика экскаватора ЭКГ-8И

Показатели	Единица измерения	ЭКГ-8И
Ёмкость ковша	м3	8
Максимальный радиус черпания на горизонте,	м3	12,2
Максимальный радиус черпания,	м	18,2
Максимальный радиус разгрузки,	м	16,3
Максимальная высота черпания,	м	12,5
Мощность сетевого двигателя	кВт	520
Подводимое напряжение	В	6000
Продолжительность цикла	с	26

Производительность экскаватора:

м3/ч,

где, м3 - ёмкость ковша экскаватора;

с - время цикла экскаватора;

- коэффициент экскавации;

- коэффициент технологической выемки.

Сменная производительность:

т,

где, ч - продолжительность смены;

- коэффициент использования сменного времени экскаватора при работе на автотранспорт;

т/м3 - объёмная масса кварцитов.

Годовая производительность:

т,

где, - режимное число дней работы;

- количество смен в сутки.

Необходимое количество экскаваторов:

шт.,

где, т - годовой объём добычи

Принимаем 8 экскаваторов.

С учетом коэффициента инвентарного оборудования получим 10 экскаваторов на добыче.

1.5.3.2 Экскаваторы на скальной вскрыше

Годовая производительность карьера по скальной вскрыше равна 8 млн. м3. Принимаем экскаватор ЭКГ-8И.

Сменная производительность:

м3/см.

Годовая производительность:

м3/год.

Необходимое количество экскаваторов на скальной вскрыше:

шт.,

где, м3- годовой объём скальной вскрыши.

Принимаем 4 экскаватора.

С учетом коэффициента инвентарного оборудования получим 5 экскаваторов.

1.5.3.3 Экскаваторы на рыхлой вскрыше

Годовая производительность карьера на рыхлой вскрыше равна 11 млн. м3. Принимаем экскаватор ЭКГ-8Ус.

Таблица 1.2

Техническая характеристика экскаватора ЭКГ-8Ус

Показатели	Единица измерения	ЭКГ-8Ус
Ёмкость ковша	м3	8
Максимальный радиус черпания на горизонте,	м3	13,5
Максимальный радиус черпания,	м	19,8
Максимальный радиус разгрузки,	м	17,9
Максимальная высота черпания,	м	17,6
Мощность сетевого двигателя	кВт	1100
Подводимое напряжение	В	6000
Продолжительность цикла	с	26

Количество экскаваторов, необходимых для обеспечения годовых объемов работ на рыхлой вскрыше определяем по формуле:

шт,

где Qэ - сменная эксплуатационная производительность экскаватора соответственно по рыхлой вскрыше, м3;

Мг = 780 - число рабочих смен экскаватора в году, смен;

Сменную эксплуатационную производительность экскаватора ЭКГ-8Ус определяем по формуле:

м3/см,

где Qт - часовая техническая производительность экскаватора, м3/ч;

Тсм - продолжительность смены, ч;

kи - коэффициент использования сменного времени экскаватора. При погрузке в железнодорожный транспорт kи = 0,6-0,70.

Qт = 3600 м3/ч,

где Еk - емкость ковша экскаватора, м3;

tц - расчетная продолжительность рабочего цикла экскаватора в данном забое, зависит от типа разрабатываемых пород и угла поворота экскаватора к разгрузке.

tp - время непрерывной работы экскаватора на одном месте;

tп - время передвижки экскаватора на другое место работы;

Отношение tp / (tp+ tп) изменяется в пределах 0,8-0,9.

kэ = kн / kр - коэффициент экскавации,

где kн - коэффициент наполнения ковша экскаватора (kн = 0,90-1,05);

kр - коэффициент разрыхления породы в ковше (kр = 1,3-1,6).

Коэффициент экскавации для разных горных пород изменяется в пределах 0,55-0,80 , причем меньшие значения относятся к более крепким породам.

Списочный (инвентарный) парк экскаваторов определяем по формуле

шт,

где кр = 1,2 - коэффициент резерва экскаваторов;

Nэi - количество экскаваторов.

1.5.3.4 Экскаваторы на перегрузке

а) Количество экскаваторов на перегрузке руды

Производительность экскаватора:

м3/ч

где, м3 - ёмкость ковша экскаватора;

с - время цикла экскаватора;

- коэффициент экскавации;

- коэффициент технологической выемки.

Сменная производительность:

т,

где, ч - продолжительность смены;

- коэффициент использования сменного времени экскаватора при работе на перегрузочном складе;

т/м3 - объёмная масса кварцитов.

Годовая производительность:

т,

где, - режимное число дней работы;

- количество смен в сутки.

Необходимое количество экскаваторов:

шт.,

где, м3- годовой объём добычи.

Принимаем 6 экскаваторов.

С учетом коэффициента инвентарного оборудования получим 7 экскаваторов.

б) Количество экскаваторов на перегрузке скальной вскрыши

Сменная производительность:

м3.

Годовая производительность:

м3.

Необходимое количество экскаваторов:

шт.,

где, м3- годовой объём скальной вскрыши;

Принимаем 4 экскаватора.

С учетом коэффициента инвентарного оборудования получим 5 экскаватора.

1.5.3.5 Экскаваторы на отвалах

Для приемки скальной и рыхлой вскрыши на отвалах используем экскаватор ЭКГ - 8И.

Сменная производительность экскаватора на отвале:

м3,

где Кисп =0,5 - коэффициент использования сменного времени экскаватора с учетом обмена транспортных средств и переукладок ж/д путей после каждой заходки.

Годовая производительность:

м3.

Количество экскаваторов на отвале скальной вскрыши:

шт.

Принимаем 5 экскаватора.

С учетом коэффициента инвентарного оборудования получим 6 экскаваторов.

Количество экскаваторов на отвале рыхлой вскрыши:

шт.

Принимаем 6 экскаватора.

С учетом коэффициента инвентарного оборудования получим 7 экскаватора.

1.5.3.6 Буровые станки

По эмпирической формуле, при заданной высоте уступа и крепости пород, диаметр скважин будет равен[5]:

м,

где, - удельная энергоёмкость шарошечного бурения (кВт·ч/м) (табл.3.19. Мельников).

По полученному диаметру скважины принимаем буровой станок СБШ-250 МН.

Годовая производительность станка СБШ-250МН:

пог. м,

где, пог. м - производительность станка за 8и-часовую смену.

Годовой объём бурения скважин на добыче:

пог. м. !!!

Количество буровых станков на добыче:

шт.,

где, - коэффициент резерва бурового станка

Годовой объём бурения скважин на скальной вскрыше:

пог. м.

Количество буровых станков на скальной вскрыше:

шт.,

Всего буровых станков:

 шт.,

Принимаем 11 станков. Проектом принимаем паспорт буровзрывных работ по оборудованию блока буровым станком СБШ-250МН, составляемый на основании практических данных и паспорт БВР СГОКа. Расположение скважин на уступе - вертикальное двухрядное. При бурении вертикальных скважин обеспечивается высокая производительность буровых станков (до 60 м в смену), устойчивость стенки скважин и хорошие условия для механизированного заряжания скважин. Проект предусматривает взрывание горной массы взрывчатым веществом типа граммонит 79/21 и 30/70В. Первый применяется для зарядки сухих скважин второй - для обводненных.

В качестве средств взрывания используем детонирующий шнур ДШ-А и ДШ-Б, огнепроводный шнур ОША, пиротехническое реле КЗДШ-6а, обеспечивающее короткозамкнутое взрывание, капсюль - детонатор КД-86.

В качестве боевика в скважине применяем шашки - детонаторы Т-400, которые подготавливаются на расходном складе. Взрывание с помощью детонирующего шнура и зажигательной трубки. Зарядку скважин производим зарядными и забоечными машинами СУЗИ-5, МЗ-4, ЧЗСИ-1.

1.5.4 Выбор вида транспорта

При разработке Лебединского месторождения железистых кварцитов принимаем комбинированный вид транспорта: железнодорожный транспорт в сочетании с грузовым автотранспортом. Это обусловлено большой глубиной разработки и большой протяженностью уступов.

Транспортирование осуществляется: а) железистых кварцитов из забоя до перегрузочных площадок - автомобильным, с перегрузочных площадок до обогатительных фабрик - железнодорожным транспортом; б) скальной вскрыши из забоя до перегрузочных площадок - автомобильным, от перегрузочных площадок до отвалов - железнодорожным транспортом; в) рыхлой вскрыши из забоя до отвалов - железнодорожным транспортом.

1.5.4.1 Тяговый расчёт железнодорожного транспорта

В качестве тягового средства железнодорожного транспорта принимаем агрегат ОПЭ-2, состоящий из электровоза управления со сцепным весом 120 т и двух моторных думпкаров 5ВС-60[5]. Агрегат работает на переменном токе, напряжением 10 кВ, в качестве транспортных сосудов принимаем думпкары 2ВС-105. Для вывозки кварцитов и вскрыши железнодорожным транспортом предусматриваем наличие перегрузочных площадок, расположенных в карьере.

Таблица 1.3

Технические характеристики электровоза ОПЭ-2 и думпкара 2ВС - 105

Техническая характеристика ОПЭ-2	Техническая характеристика 2ВС-105
сцепной вес (), кН - 3646	грузоподъёмность (), т - 105
масса агрегата, т - 270	ёмкость кузова (), м3 - 48,5
масса локомотива, т - 372	коэффициент тары () - 0,45
вес локомотива (), кН - 3650	масса вагона (), т - 48
грузоподъёмность мотор-вагона, т - 45	нагрузка на ось, кН - 256
нагрузка на оси, кН - 310	число разгрузочных цилиндров - 6
напряжение сети, кВ - 10	угол наклона кузова - 45
часовая мощность (), кВт - 5325
сила тяги агрегата (), кН - 662
конструктивная скорость, км/ч - 65
скорость движения агрегата, км/ч - 29,5

Определяем массу прицепной части состава при равномерном движении по руководящему уклону :

т,

где, - ускорение свободного падения;

- коэффициент сцепления тяговых колёс с рельсами;

Н/кН - основное удельное сопротивление движению поезда;

кН - сцепной вес тягового агрегата;

- вес локомотива;

- руководящий уклон.

Определяем наибольшую массу состава с грузом при трогании с места:

где, Н/кН - удельное сопротивление при трогании состава с места;

Н/кН - сопротивление от уклона;

- коэффициент сцепления тяговых колёс с рельсами при трогании с места;

- коэффициент инерции вращающихся масс;

м/с2 - максимально допустимое ускорение при трогании.

Из полученных значений массы прицепной части локомотивосостава определяем число думпкаров:

,

где, - грузоподъёмность думпкара;

- коэффициент тары.

Принимаем в составе 9 думпкаров 2ВС-105.

Определяем скорость движения локомотива на различных участках пути:

1) Забойные тупики:

Сила тяги:

,

где,

кН - суммарный вес тягового агрегата и прицепной части локомотива,

- уклон на данном участке пути;

Н/кН - удельное сопротивление движению на криволинейных участках;

м - радиус кривой;

- эмпирический коэффициент, характеризующий тип локомотива;

Н/кН - сопротивление движению.

кН.

Скорость движения в забойных тупиках:

км/ч,

где, кВт - мощность агрегата;

- кпд генератора;

- коэффициент, учитывающий потери мощности на вспомогательном оборудовании;

- кпд зубчатой передачи.

По ПТБ принимаем скорость на забойном участке 15 км/ч.

2) Выездная траншея.

Сила тяги:

кН.

Скорость движения в выездной траншее:

км/ч.

По ПТБ принимаем скорость в выездной траншее 15 км/ч.

3) Постоянные пути на поверхности.

кН.

Скорость движения на поверхности:

км/ч.

По ПТБ принимаем скорость на поверхности 40 км/ч . Скорость движения агрегата (из технической характеристики) 29,5-30 км/ч.

1.5.4.2 Эксплуатационный расчёт железнодорожного транспорта

1) Перевозка железистых кварцитов

Объём перевозок по кварцитам 52 млн. т/год.

Расстояние транспортирования от карьера до обогатительной фабрики - 14 км.

Суточная производительность карьера по руде равна:

т/сут.,

где, - годовая производительность карьера на добыче;

352 - время работы транспорта.

Время рейса локомотива:

,

где, - время движения груженого состава;

- время погрузки;

- время разгрузки;

- время движения порожнего состава;

- время ожидания.

Время погрузки состава:

,

где, и , - количество в составе, соответственно, думпкаров и мотор-вагонов;

и - время погрузки, соответственно, думпкара и мотор-вагона.

Определим вес руды в ковше экскаватора ЭКГ-8И:

т,

где, м3 - ёмкость ковша экскаватора;

- коэффициент наполнения ковша;

- коэффициент разрыхления породы в ковше;

т/м3 - объёмная масса железистых кварцитов.

Находим количество ковшей для загрузки в думпкар:

шт.,

где, - объём думпкара.

Принимаем .

Проверим выполнение условия: ,

где, - грузоподъёмность думпкара,

т - фактическая масса породы,

105 т>95,48 т - условие выполняется.

Определим время погрузки думпкара:

мин.

Находим количество ковшей для загрузки мотор-вагона:

где, - объём мотор-вагона.

Принимаем .

Проверим выполнение условия: ,

где, т - грузоподъёмность мотор-вагона;

- фактическая масса породы,

45>40,92 - условие выполняется.

Определим время погрузки мотор-вагона:

мин.;

Определим общее время погрузки состава:

.

Определим время движения гружёного состава:

мин,

где, км - длина забойного тупика;

км - длина выездной траншеи;

км - длина пути на поверхности.

Определим время разгрузки состава:

,

где, - время разгрузки одного мотор-вагона или думпкара (летом мин, зимой мин, принимаем мин).

Определим время движения порожнего состава:

мин,

где, км/ч - средняя скорость движения.

Время ожидания погрузки и загрузки:

мин.

Время рейса локомотивосостава:

ч.

Число рейсов, которое может выполнить в сутки один состав:

рейсов,

где, ч - время работы транспорта в сутки.

Необходимое число рейсов в сутки:

,

где, - суточный грузооборот карьера по железистым кварцитам, т/сут.;

- коэффициент неравномерности движения;

- фактическая масса кварцитов в составе.

Число одновременно работающих локомотивов:

.

Принимаем в работе на перевозке железистых кварцитов состав: 25 электровозов, 50 мотор-вагонов, 225 думпкара.

Определим пропускную способность 2-хпутной линии для каждого направления.

В связи с ограничением нагрузки на контактную сеть, одновременно на перегоне по выездной траншее может находиться два поезда.

Время движения по выездной траншее груженого поезда:

мин.

мин.,

где, - средняя скорость движения, км/ч

Количество груженых составов за сутки по одному грузовому пути:

шт.,

шт.

где, мин - время, затрачиваемое на связь между раздельными пунктами, при полуавтоматической блокировке.

Принимаем пропускную способность 2-х путного перегона 146 пар поездов.

Провозная способность 2-хпутной линии равна:

т/сут.,

где, - коэффициент резерва провозной способности.

Так как суточный грузооборот составляет 147727,3 т/сут., а провозная способность 2-хпутной линии равна 86415,6 т/сут., то для перевозки рыхлой вскрыши принимаем 4-хпутную линию с провозной способностью

172831,2 т/сут., что полностью обеспечивает суточную провозную способность.

2)Перевозка скальной вскрыши

Объём перевозок по скальной вскрыше составляет:

т/год.

Расстояние транспортирования от карьера до отвала скальной вскрыши 18 км.

Суточная производительность карьера по скальной вскрыше равна:

т/сут.

Время рейса локомотивосостава:

.

Время погрузки состава:

,

где, и , - количество в составе, соответственно, думпкаров и мотор-вагонов;

и - время погрузки, соответственно, думпкара и мотор-вагона.

Определим вес скальной вскрыши в ковше экскаватора ЭКГ-8И:

т,

где, м3 - ёмкость ковша экскаватора;

- коэффициент наполнения ковша;

- коэффициент разрыхления породы в ковше;

т/м3 - объёмная масса скальной вскрыши.

Находим количество ковшей для загрузки в думпкар:

шт.,

где, - объём думпкара.

Принимаем .

Проверим выполнение условия: ,

где, - грузоподъёмность думпкара,

т - фактическая масса скальной вскрыши,

105 т>89,6 т - условие выполняется.

Определим время погрузки думпкара:

мин.

Находим количество ковшей для загрузки мотор-вагона:

,

где, - объём мотор-вагона.

Принимаем .

Проверим выполнение условия: ,

где, т - грузоподъёмность мотор-вагона;

- фактическая масса скальной вскрыши,

45>33,6 - условие выполняется.

Определим время погрузки мотор-вагона:

мин.;

Определим общее время погрузки состава:

.

Определим время движения гружёного состава:

мин,

где, км - длина забойного тупика;

км - длина выездной траншеи;

км - длина пути на поверхности.

Определим время разгрузки состава:

,

где, - время разгрузки одного мотор-вагона или думпкара (летом мин, зимой мин, принимаем мин).

Определим время движения порожнего состава:

мин,

где, км/ч - средняя скорость движения.

Время ожидания погрузки и загрузки:

мин.

Время рейса локомотивосостава:

ч.

Число рейсов, которое может выполнить в сутки один состав:

рейсов,

где, ч - время работы транспорта в сутки.

Необходимое число рейсов в сутки:

,

где, - суточный грузооборот карьера по скальной вскрыше, т/сут.;

- коэффициент неравномерности движения;

- фактическая масса скальной вскрыши в составе.

Число одновременно работающих локомотивов:

.

Принимаем в работе на перевозке скальной 12 электровозов, 24 мотор-вагонов, 108 думпкар.

Определим пропускную способность 2-хпутной линии для каждого направления.

В связи с ограничением нагрузки на контактную сеть, одновременно на перегоне по выездной траншее может находиться два поезда.

Время движения по выездной траншее груженого поезда:

мин.

мин.,

где, - средняя скорость движения, км/ч

Количество груженых составов за сутки по одному грузовому пути:

 шт.,

шт.

где, мин - время, затрачиваемое на связь между раздельными пунктами, при полуавтоматической блокировке.

Принимаем пропускную способность 2-хпутной линии 74 пары поездов в сутки.

Провозная способность 2-хпутной линии равна:

т/сут.,

где, - коэффициент резерва провозной способности.

Так как суточный грузооборот составляет 63456,09 т/сут., а провозная способность 2-хпутной линии равна 47650,91 т/сут., то для перевозки рыхлой вскрыши принимаем 4-хпутную линию с провозной способностью

95301,82 т/сут., что полностью обеспечивает суточную провозную способность.

3) Перевозка рыхлой вскрыши

Объём перевозок по рыхлой вскрыше составляет:

т/год.

Расстояние транспортирования от карьера до отвала скальной вскрыши 16 км.

Суточная производительность карьера по рыхлой вскрыше равна:

 т/сут.

Время рейса локомотивосостава:

.

Время погрузки состава:

,

где, и , - количество в составе, соответственно, думпкаров и мотор-вагонов;

и - время погрузки, соответственно, думпкара и мотор-вагона.

Определим вес рыхлой вскрыши в ковше экскаватора ЭКГ-8Ус

т,

где, м3 - ёмкость ковша экскаватора;

- коэффициент наполнения ковша;

- коэффициент разрыхления породы в ковше;

т/м3 - объёмная масса рыхлой вскрыши.

Находим количество ковшей для загрузки в думпкар:

шт.,

где, - объём думпкара.

Принимаем .

Проверим выполнение условия: ,

где, - грузоподъёмность думпкара,

т - фактическая масса рыхлой вскрыши,

105 т>81,07 т - условие выполняется.

Определим время погрузки думпкара:

мин.

Находим количество ковшей для загрузки мотор-вагона:

где, - объём мотор-вагона.

Принимаем .

Проверим выполнение условия: ,

где, т - грузоподъёмность мотор-вагона;

- фактическая масса рыхлой вскрыши,

45>30,4 - условие выполняется.

Определим время погрузки мотор-вагона:

мин.;

Определим общее время погрузки состава:

.

Определим время движения гружёного состава:

мин,

где, км - длина забойного тупика;

км - длина выездной траншеи;

км - длина пути на поверхности.

Определим время разгрузки состава:

,

где, - время разгрузки одного мотор-вагона или думпкара (летом мин, зимой мин, принимаем мин).

Определим время движения порожнего состава:

мин,

где, км/ч - средняя скорость движения.

Время ожидания погрузки и загрузки:

мин.

Время рейса локомотивосостава:

ч.

Число рейсов, которое может выполнить в сутки один состав:

рейсов,

где, ч - время работы транспорта в сутки.

Необходимое число рейсов в сутки:

,

где, - суточный грузооборот карьера по рыхлой вскрыше, т/сут.;

- коэффициент неравномерности движения;

- фактическая масса скальной вскрыши в составе.

Число одновременно работающих локомотивов:

.

Принимаем в работе на перевозке рыхлой вскрыши 12 составов: 12 электровозов, 24 мотор-вагонов , 108 думпкара.

Определим пропускную способность 2-хпутной линии для каждого направления:

,

где, мин - время, затрачиваемое на связь между раздельными пунктами, при полуавтоматической блокировке.

Принимаем пропускную способность 2-хпутной линии 34 пары поездов в сутки.

Провозная способность 2-хпутной линии равна:

т/сут.,

где, - коэффициент резерва провозной способности.

Так как суточный грузооборот составляет 22993,45 т/сут., а провозная способность 2-хпутной линии равна 59206,8 т/сут., то для перевозки рыхлой вскрыши принимаем 4-хпутную линию с провозной способностью 45986,91 т/сут., что полностью обеспечивает суточную провозную способность.

Инвентарный парк локомотивов:

,

где, - соответственно число локомотивов, занятых на перевозке железистых кварцитов и вскрыши, находящихся в ремонте, в резерве и на хозяйственных работах.

состава;

составов;

состава;

состава;

состава.

Принимаем локомотива.

Определим инвентарный парк думпкаров:

,

где, - число думпкаров, занятых на перевозке железистых кварцитов и вскрыши;

- коэффициент, учитывающий думпкары, находящиеся в ремонте и резерве.

;

.

Принимаем думпкар.

1.5.4.3 Автомобильный транспорт

Для транспортирования горной массы от забоя до перегрузочной площадки предусматриваем автомобильный транспорт - автосамосвалы БелАЗ-7519 грузоподъёмностью 110 т[5].

Техническая характеристика автосамосвала БелАЗ-7519.

Таблица 1.4

Параметр	Величина
грузоподъёмность	110 т
колёсная формула	42
масса с грузом	195 т
ёмкость кузова	59 м3
база	5300 мм
основные размеры, мм: длина ширина высота	11000 6100 5000
минимальный радиус поворота	12 м
максимальная скорость движения	50 км/ч
мощность двигателя	1300 л.с.

1.5.4.4 Тяговый расчёт автомобиля БелАЗ-7519

Сила тяги на ведущих колесах[5]:

кН,

где, кВт - мощность двигателя;

- КПД ведущего колеса; - КПД передачи от вала двигателя к ведущим колёсам при механической коробке;

км/ч - скорость автомобиля.

Находим грузоподъёмность автосамосвала:

т,

где. м3 - объём кузова;

т/м3 - насыщенная плотность руды;

т/м3 - объёмная масса руды;

- коэффициент разрыхления;

- коэффициент заполнения кузова;

Принимаем т.

Сцепной вес автомобиля:

кН,

где, - коэффициент, учитывающий часть веса автосамосвала с грузом, приходящийся на ведущие колеса;

т - масса автомобиля.

Максимальное значение тягового усилия:

кН,

где, - коэффициент сцепления с грузом.

Суммарная сила сопротивления:

или ,

где, - удельные сопротивления: основное, от уклона, от криволинейных участков дорог, от ветра;

H/кH, Н/кН при уклоне , , Н/кН,

где, - коэффициент лобового сопротивления;

м2 - общая площадь лобовых поверхностей автомобиля;

км/ч - скорость движения автомобиля;

км/ч - скорость ветра;

кН - вес грузового автомобиля;

Н/кН.

Удельное сопротивление на криволинейных участках дорог:

H/кН,

где, м - радиус кривой поворота.

кН.

Для нормального движения автомобиля необходимо, чтобы , 870,39214,44111,16. Условие выполняется, что позволяет производить транспортирование пород по дорогам с уклоном 80‰.

1.5.4.5 Эксплуатационный расчет

Объём перевозок составляет 52000000 т/год железистых кварцитов с объёмной массой 3,41 т/м3. Длина транспортирования 1,2 км.

Масса руды в одном ковше экскаватора:

Определим вес руды в ковше экскаватора ЭКГ-8И:

т,

где, м3 - ёмкость ковша экскаватора;

- коэффициент наполнения ковша;

- коэффициент разрыхления породы в ковше;

т/м3 - объёмная масса кварцитов.

Количество ковшей для загрузки автосамосвала:

;

Принимаем .

Масса руды в кузове после загрузки:

т.

Коэффициент загрузки автосамосвала:

.

Время рейса автосамосвала:

мин,

где, мин - время погрузки;

с - время цикла экскаватора ЭКГ-8И;

мин - время движения гружёного и порожнего автомобиля;

- коэффициент, учитывающий разгон и торможение автомобиля;

мин - время разгрузки; мин - время манёвров.

Сменная производительность автосамосвала БелАЗ-7519:

т/см.

Эксплуатационная производительность:

т/см,

где, - коэффициент использования сменного времени.

Необходимое количество автомобилей для обслуживания одного экскаватора:

.

Принимаем а/м.

На добыче работают 10 экскаваторов ЭКГ-8И, исходя из этого принимаем 10·4=40 а/м в смену.

На скальной вскрыше работают 4 экскаватора ЭКГ-8И.

Определим вес скальной вскрыши в ковше экскаватора ЭКГ-8И:

т,

где, м3 - ёмкость ковша экскаватора;

- коэффициент наполнения ковша;

- коэффициент разрыхления породы в ковше;

т/м3 - объёмная масса скальной вскрыши.

Количество ковшей, необходимых для погрузки в автосамосвал:

;

Принимаем .

Масса породы в кузове:

т.

Коэффициент загрузки автосамосвала:

.

Время рейса автосамосвала:

мин,

где, мин - время погрузки;

с - время цикла экскаватора ЭКГ-8И;

мин - время движения гружёного и порожнего автомобиля;

- коэффициент, учитывающий разгон и торможение автомобиля;

мин - время разгрузки;

мин - время манёвров.

Сменная производительность автосамосвала БелАЗ-7519:

т/см.

Эксплуатационная производительность:

т/см,

где, - коэффициент использования сменного времени.

Необходимое количество автомобилей для обслуживания одного экскаватора:

.

Принимаем а/м.

На скальной вскрыше работают 5 экскаватора ЭКГ-8И, исходя из этого принимаем 5·4=20 а/м в смену

Инвентарный парк автосамосвалов:

- На перевозке руды : а/м.

- На перевозке скальной вскрыши :

Общее количество автосамосвалов:

а/м.

Пропускная способность автодороги:

шт.,

где, км/ч - средняя скорость движения;

- число полос движения;

м - безопасная дистанция между автомобилями;

- коэффициент неравномерного движения.

Проводная способность дороги:

т/см.,

где, - коэффициент резерва провозной способности.

Автодороги в карьере принимаем второй категории покрытия, сборно-разборными плитами из железобетона, временные дороги имеют щебёночное покрытие, ширина проезжей части - 14,5 м, наибольший продолжительный уклон - 80.

Для ухода за автодорогами принимаем грейдеры, снегоочистители, поливальные и другие машины.