Построение схемы вскрытия месторождения

Буровые работы

Определяем показатель трудности бурения:

Пб = 0,07*(ув.сж + ув.сдв + g ? г),

Пб = 0,07*(100+40+9,8*2,7) = 11,6.

По показателю Пб = 11,6 данная горная порода принадлежит к IЙЙ классу - породам труднобуримым [1 табл. 2.10].

Так как бурение проводится в породах труднобуримых, целесообразно принимать станок шарошечного бурения с очисткой скважины воздухом.

Количество ВВ взрываемое на одном экскаваторном блоке за год:

Qгодвв = Qгодэ · qэ · 10-3, т,

где qэ - эталонный удельный расход взрывчатого вещества (граммонита 79/21), qэ = 0,9 кг/м3 (трещиноватость массива 3-ей степени) [1 табл. 7.16].

Qгодвв = 2 600 000*0,9 *10-3 = 2340 т.

Примем по одному буровому станку СБШ-250МНА на каждый экскаватор, его годовая производительность составит:

Qгод.б= Qсмб? nб ,

где Qсмб - сменная производительность, Qсмб=39 м/см [1 табл. 7.15];

nб=745 смен (северные районы);

Qгод.б = 39?745 = 29055 м/год или 29055?р?0,2452/4=1369 м3 ВВ.

При плотности ВВ г=0,95т/м3 в пробуренные скважины удастся уложить 0,95?1369 = 1300 т.

Буровой станок сможет обеспечить один экскаватор фронтом работ.

Выемочно-погрузочные работы.

Определяем количество экскаваторов, необходимых для производства вскрышных работ:

Nэв = V/ Qгодэ= 1603333/2 600 000 = 1 шт.

Определяем количество экскаваторов, необходимых для производства добычных работ:

Nэв = Vп.и/ Qгодэ= 3 333 333/2 600 000 = 2 шт.

Необходимо 2 экскаватора на добыче и 2 на вскрыше.

Карьерный транспорт.

Так как расстояние перевозок горной массы отдельных типов по поверхности составляет 5,8 км (исходные данные), целесообразно использовать железнодорожный транспорт. Учитывая тот факт, что продольный уклон путей составляет i = 40 0/00, а грузооборот карьера составляет около 40 млн. т/год, применяем тяговый агрегат. Выбираем тяговый агрегат ОПЭ-1.

В соответствии с емкостью ковша экскаватора принимается объем кузова думпкара:

Vв ? (3 - 5) • E, м3;

Vв ? 4 • 15 = 60 м3.

В соответствии с установленной емкостью по [1 табл. 9.23] принимаем думпкар ВС-145 грузоподъемностью q=145 т, объемом кузова 68 м3 и тарой вагона mт=78 т.

Определяем полезную массу поезда при условии равномерного движения поезда на руководящем подъеме с расчетно-минимальной скоростью (20 - 25 км/ч):

Gл-с = [Qсц · {1000 · ш · kс - (щ0 + йр)}] / [(щ0 + йр) · (1 + kт)], т;

где Qсц - сцепная масса локомотива (Qсц = 360 т);

ш - расчетный коэффициент сцепления между колесами локомотива и рельсами (ш = 0,23);

kс- коэффициент использования сцепной массы локомотива (kс = 0,97);

щ0 - основное сопротивление движению (на постоянных путях щ0=2,5 Н/кН);

iр - руководящий подъем, численно равный сопротивлению движения на подъеме (iр = 40 ‰ = 40 Н/кН);

kт - коэффициент тары вагона:

kт= mт / q;

kт= 78/145 = 0,54;

Gл-с=[360·{1000·0,23·0,97-(2,5+40)}] / [(2,5+40)·(1+0,54)] = 993 т.

Определяем количество думпкаров в поезде (при номинальной грузоподъемности думпкара):

n = Gл-с / q, шт,

где q - грузоподъемность думпкара (q = 145 т);

n = 993 / 145 = 7 шт.

Определение фактической массы породы, загружаемой в думпкар:

qф = [( Vв ? kнв) ? г] / kрв, т,

где Vв - геометрическая емкость кузова думпкара (Vв =68м3);

kнв - коэффициент наполнения вагона (kнв= 1,1);

kрв- коэффициент разрыхления породы в вагоне (kрв = 1,8);

г - объемная масса породы (г = 2,7 т/м3);

qф = [68 ? 1,1 ? 2,7] / 1,8 = 113 т.

Уточнение количества думпкаров в поезде:

nф= Gл-с / qф, вагонов;

nф= 993 / 113= 9 вагонов.

Определение коэффициента обеспечения экскаватора порожняком при фактической грузоподъемности думпкара:

з0 = tп / (tп + t0),

где tп - время погрузки состава, мин;

t0 - время движения при обмене поездов, мин.

Время погрузки состава:

tп = (60 • nф • qф)/(Qт • г), мин,

где Qт - техническая производительность экскаватора (Qт = 910 м3/ч);

для полезного ископаемого:

nф = 9 шт;

qф = 125 т;

г = 3 т/м3.

tп = (60 • 9 • 113)/(910 • 3) = 23 мин.

для вскрышных пород:

г = 2,4 т/м3;

tп = (60 • 9 • 113)/(910 • 2,7) = 25 мин.

Время движения состава при обмене поездов в забое (среднее по фронту), мин:

t0 = {[60 • (Lф + 2• Lc)] / Vдв} + ф, мин,

где Lф - длина фронта горных работ на уступе, км (Lф = 2,8 км);

Lc - длина соединительных путей от начала фронта горных работ на уступе до обменного пункта, км (Lc = 0,3 км);

Vдв - скорость движения по забойным и соединительным путям , Vдв = 15 км/ч;

ф - время на связь при обмене поездов (ф = 2 мин);

t0 = {[60 • (2,8 + 2• 0,3)] / 15} + 2 = 13,6 мин;

з0 = 23 / (23 + 13,6) = 0,63 (для полезного ископаемого).

з0 = 25 / (25 + 13,6) = 0,64 (для вскрышных пород).

Определение суточной производительности локомотивосостава:

Qл-с = nф • qф • Nр, т/сут,

где Nр - количество рейсов локомотивосостава в сутки, составляет:

Nр = 60 • T/ Tр,

где Т - длительность работы локомотивосостава в сутки (Т=22 ч);

Тр - длительность одного рейса локомотивосостава, мин, определяется по формуле:

Tр = tп + tдв + tр + tз, мин,

где tп - время погрузки состава, tп.ср = 24 мин;

Определяем время движения состава

Время движения груженого поезда:

tдвгр={[60•0,5•(Lф + L0)]/Vвгр} + {[60•(2•Lс + Lоб)]/Vпгр }, мин;

где Lф - длина фронта работ на уступе (Lф = 2,9 км);

L0 - длина отвального фронта (L0 = 2 км);

Lс - длина соединительных путей (Lc = 0,3 км);

Lоб - длина постоянных путей, Lоб = 4,7 км;

Vвгр = 15 км/ч - скорость движения груженого состава по временным путям;

Vпгр = 25 км/ч - скорость движения груженого состава по постоянным путям;

tдвгр={[60•0,5•(2,9+2)]/15}+{[60•(2•0,3 + 4,7)]/25}= 22,5 мин.

Время движения порожнего поезда:

tдвп={[60• 0,5 (Lф + L0)]/Vвп} + {[60 • (2•Lс + Lоб))]/ Vпп}, мин;

где Vвп = 15 км/ч- скорость движения порожнего состава по временным путям;

Vпп = 30 км/ч - скорость движения порожнего состава по постоянным путям;

tдвп={[60•0,5 •(2,9+2)]/15} + {[60•(2•0,3 + 4,7)]/30} = 20,4 мин;

Общее время движения поезда:

tдвгр + tдвп = 42,5 мин.

Время разгрузки состава:

tр = tрв • nф, мин;

где tрв -время разгрузки одного вагона (tрв = 2,2 мин);

tр = 2,2 • 9 = 19,8 мин.

tз = 11,4 мин [1 стр. 351].

Tр = 24 + 42,5 + 19,8 + 11,4 = 97,7 мин,

Nр = 60 • 22/ 97,7 = 14;

Qл-с = 9 • 113 • 14 = 14238 т/сут;

Определение количества подвижного состава железнодорожного транспорта

Определение количества локомотивосоставов:

Nл-с = Qсут ? г /Qл-с, шт;

где Qсут - суточная производительность карьера

(Qсут= 13000000 / 365 = 11872 м3/сутки);

г - объемная масса полезного ископаемого (г = 3 т/м3);

Qл-с - суточная производительность локомотивосоставов

(Qл-с = 9000 т/сут);

Nл-с = 11872• 3 /14238 =3 шт.

Количество локомотивов равно количеству локомотивосоставов:

Nл = Nл-с = 3 шт.

Определение количества вагонов:

Nв = Nл-с • nф, шт;

Nв = 3 • 9 = 27 шт.

5.3 Параметры отвалообразования