Подготовка блока и доставка руды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Подготовка блока и доставка руды

2010 г.

Содержание

Аннотация

1. Подготовительные и нарезные работы

1.1 Подсчет объемов подготовительных и нарезных работ

1.2 Объем первоочередных работ по подготовке и нарезке блока

1.3 Численность рабочих, проходческое оборудование и нормы выработки

1.4 Построение сетевого графика горноподготовительных работ и отработки блока

2. Расчет показателей очистной выемки

2.1 Параметры скважинной отбойки

3. Организация работ в очистном забое

Заключение

Список литературы

Аннотация

В данной работе разрабатывается календарный план подготовки блока и доставки руды под силой взрыва.

Под взрывной доставкой понимается перемещение взорванной руды по пологой или наклонной почве очистного пространства за счет кинетической энергии, полученной в результате действия взрыва. Взрывная доставка руды совмещается со взрывной отбойкой, в основном со скважиной. Руда перемещается к траншеям или воронкам, из которых ее выпускают точно так же, как в случае самотечной доставки по очистному пространству.

Взрывная доставка руды возможна только при открытом очистном пространстве. Используют ее главным образом в пологих и наклонных залежах для перемещения руды по падению залежи в тех случаях, когда пребывание рабочих в очистном пространстве запрещено по условию безопасности.

Взрывные скважины располагают веером. Бурят их из специальной выработки, пройденной в рудном теле у лежачего блока. Отбойку ведут послойно, взрывая за один прием по 1-2 веера скважин. Емкость выпускной траншеи или воронок должна быть такой, чтобы в них разместилась вся отбитая за один взрыв руда (в противном случае отбитая руда будет накапливаться на почве камеры, что исключает возможность взрывной доставки).

При двурядном взрывании замедление составляет 50-100 мсек. При меньшем замедлении часть руды, взорванной мгновенно, еще находится в воздухе к моменту взрыва второго веера, что мешает перемещению руды в заданном направлении.

Чтобы иметь более гладкую подошву очистного пространства, иногда в интервалах между верами бурят дополнительные оконтуривающие скважины по подошве залежи.

Дальность взрывной доставки руды составляет 15-20 м при угле наклона 10-200 и достигает 40-60 м при наклоне под углом 35-450.

Удельный расход ВВ при взрывной доставке остается таким же, как и при отбойке в обычных условиях, либо увеличивается на 15-25% за счет дополнительных оконтуривающих скважин и некоторого сгущения сетки скважин.

По окончании отбойки руды в камере иногда зачищают ее почву от остатков взорванной руды специальным бульдозером «Бумер-121» или чаще скреперной установкой. Также в данной работе используется самоходное оборудование: ЗП-1, ПД-8, ПТ-36.

Применение взрывной доставки позволяет, по сравнению с самоходной доставкой, резко сократить объем подготовительно-нарезных работ, так как выработки для выпуска, вторичного дробления и доставка руды становятся необходимыми не по всей площади блока, а только в одной части, куда будет сброшена взрывом руда с остальной площади.

Запасы камеры составляют 55659,1. Среднесуточная производительность блока составляет 4,5 т. Потери при добыче составляют 15%, разубоживание - 10%.

1 Подготовительные и нарезные работы

1.1 Подсчет объемов подготовительных и нарезных работ

Перечень подготовительных и нарезных выработок, а также очередность их проведения, расчетные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Объем работ в блоке

Выработки	Число выработок	Общая длина выработок, м	Площадь сечения выработок, м2	Объем работ, м3	Балансовые запасы
				по руде	по породе	итого	т.	% к запасам блока
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Подготовительные работы
Откаточный штрек Рудоспуск Людской ходок	1 2 1	7,5 12,5 7,5	12 4 4,6	- - -	900 50 34,5	900 50 34,5	- - -	- - -
Итого:	4	95	-	-	984,5	984,5	-	-
Нарезные работы
Доставочный орт Буровой восстающий Взрывные скважины Вентиляционный орт	1 4 16 1	75 128,8 100 75	5 6 1,2 5	- 772,8 120 -	375 - - 375	375 772,8 120 375	- 2241,1 348 -	- 4 0,6 -
Итого:	22	378,8	-	892,8	750	1642,8	2589,1	4,6
Очистные работы
Камера	4	195	90	17550	-	17550	50895	91,5
Итого:	4	195	-	17550	-	17550	50895	91,5
Выемка целиков
Целик	-	-	-	750	-	750	2175	3,9
Итого:	-	-	-	750	-	750	2175	3,9
Всего по блоку:	30	668,8	-	19192,8	1734,5	20927,3	5565,91	100

Исходя из данных, представленных в табл.1, определим коэффициент подготовки и нарезки блока по формуле (1):

(1)

где Vг.п.р и Vн.р - соответственно суммарный объем подготовительных и нарезных работ на блок, м3;

Qбл - суммарные балансовые запасы руды блока, т;

Qг.п.р и Qн.р - баласовые запасы руды, находящиеся соответственно в горно-подготовительных и нарезных работа, т.

Кп.н = 49,51 м3/1000 т

1.2 Объем первоочередных работ по подготовке и нарезке блока

Система разработки с доставкой руды силой взрыва относится к группе систем, при которых подготовительные и нарезные выработки частично проводятся одновременно с ведением очистных работ в очистном блоке.

Результаты проведения работ в блоке представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Объемы работ в блоке

Выработки	Число выработок	Общая длина, м	Площадь сечения в проходке, м2	Суммарный объем, м3
Подготовительные работы
Откаточный штрек Рудоспуск Людской ходок	1 2 1	75 12,5 7,5	12 4 4,6	900 50 34,5
Итого:	4	95	-	984,5
Нарезные работы
Доставочный орт Буровой восстающий Взрывные скважины Вентиляционный орт	1 4 16 1	75 128,8 100 75	5 6 1,2 5	375 772 8 120 375
Итого:	22	378,8	-	1642,8
Очистные работы
Камера	4	195	90	17550
Итого:	4	195	-	17550

1.3 Численность рабочих, проходческое оборудование и нормы выработки

Численный состав проходческих бригад первоначально определяют исходя из максимального количества рабочих в сутки по формуле (2):

(2)

где М - суммарная трудоемкость подготовительных и нарезных работ, чел/см;

tк - продолжительность критического пути на сетевом графике, сут.

Численный состав соответствует числу рабочих смен в сутки и возможному фронту работ по сетевому графику; удовлетворяет требования Правил безопасности при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Проходческое оборудование выбрано по справочной литературе.

Комплексная норма выработки определяется по формуле (3):

м/чел.х см. (3)

где Нв1, Нв2,..,Нвn - норма выработки по каждой операции цикла;

V1, V2,…., Vn - объем работ по каждой операции цикла на единицу измерения комплексной нормы выработки.

Норма выработки по операциям цикла принимаются по Единым норм выработки и времени на подземные очистные, горнопроходческие и нарезные работы (ЕНВ). Полученные данные представлены в таблице 3.

Объем бурения определяется по формуле (4):

Vбур = Nшп х lшп; шп. х м (4)

где Nшп - количество шпуров;

Nшп = Sсеч х 5 (количество шпуров на 1 м2)

lшп - длина шпура. Длина шпура не должна превышать 5 метров.

lшп = 2,1 м

Объем заряжания шпуров определяется по формуле (5):

Vзар = Vбур х 0,7, м (5)

Объем уборки горной массы определяется по формуле (6):

Vуб = Sсеч х lух, м3 (6)

где Sсеч - площадь сечения выработки в проходке, м2;

lух - длина уходки

lух = lшп х з, (7)

где з - коэффициент использования шпура (з = 0,9).

I Комплексная норма выработки для откаточного штрека рассчитывается:

1) Vбур = 12 х 5 х 2,1 = 126 шп. х м

2) Vзар = 126 х 0,7 = 88,2 м

3) Vуб = 12 х lух = 12 х 2,1 х 0,9 = 22,7 м3

Рассчитываем комплексную норму выработки по формуле (3):

м/чел. х см

II Комплексная норма выработки для рудоспусков:

lух = 2,1 х 0,9 = 1,89 м

1) Vбур = 5 х 4 х 2,1 = 42 шп. х м

2) Vзар = 42 х 0,7 = 29,4 м

3) Vуб = 4 х 1,89 = 7,56 м3

м/чел. х см

III Комплексная норма выработки для людского ходка:

lух = 2,1 х 0,9 = 1,89 м

1) Vбур = 4,6 х 5 х 2,1 = 48,3 шп. х м

2) Vзар = 48,3 х 0,7 = 33,81 м

3) Vуб = 4,6 х 1,89 = 8,69 м3

м/чел. х см

IV Комплексная норма выработки для доставочного орта:

lух = 2,1 х 0,9 = 1,89 м

1) Vбур = 5 х 5 х 2,1 = 52,5 шп. х м

2) Vзар = 52,5 х 0,7 = 36,75 м

3) Vуб = 5 х 1,89 =9,45 м3

м/чел. х см

V Комплексная норма выработки для буровых восстающих:

lух = 2,1 х 0,9 = 1,89 м

1) Vбур = 6 х 5 х 2,1 = 63 шп. х м

2) Vзар = 63 х 0,7 = 44,1 м

3) Vуб = 6 х 1,89 = 11,34 м3

м/чел. х см

VI Комплексная норма выработки для взрывных скважин:

lух = 2,1 х 0,9 = 1,89 м

1) Vбур = 1,2 х 5 х 2,1 = 12,6 шп. х м

2) Vзар = 12,6 х 0,7 = 8,82 м

3) Vуб = 1,2 х 1,89 = 2,27 м3

м/чел. х см

VII Комплексная норма выработки для вентиляционного орта:

lух = 2,1 х 0,9 = 1,89 м

1) Vбур = 5 х 5 х 2,1 = 52,5 шп. х м

2) Vзар = 52,5 х 0,7 = 36,75 м

3) Vуб = 5 х 1,89 = 9,45 м3

м/чел. х см

Таблица 3 - Проходческое оборудование и нормы выработки

Выработки	Проходческое оборудование на забой	Число рабочих на забой в смену	Комплексная норма выработки, м/чел. х см
1	2	3	4
Подготовительные работы
Откаточный штрек	«Бумер-121» ЗП-1 ПД-8	2	1,09
Рудоспуск	ПТ-36 ЗП-1 ПД-8	2	0,76
Людской ходок	ПТ-36 ЗП-1 ПД-8	2	0,76
Нарезные работы
Доставочный орт	«Бумер-121» ЗП-1 ПД-8	2	1,09
Буровой восстающий	ПТ-36 ЗП-1 ПД-8	2	0,76
Взрывные скважины	НКР 100 М (пневмоударник М48)	2	64,33
Вентиляционный орт	«Бумер-121» ЗП-1 ПД-8	2	1,09

1.4 Построение сетевого графика горноподготовительных работ и отработки блока

Сетевой график представляет собой графическое изображение рассматриваемого комплекса операций, взаимосвязи между ними и последовательности их выполнения.

Данные для построения сетевого графика горноподготовительных работ и отработки блока сведены в табл.4.

Трудоемкость работ на проведение выработки определяется по формуле (8):

(8)

где Vв - объем выработок, м3;

Нк.в - комплексная норма выработки, м3/чел. х см

Максимальная продолжительность работ для проведения выработки определяется по формуле (9):

(9)

где mв.с - максимальное число проходчиков в сутки

Таблица 4 - Данные для составления сетевого графика

Выработки	Номера работ по сетевому графику	Объем выработок, м3	Комплексная норма выработки, м3/чел. х см	Трудоемкость работ, чел/см	Максимальное число проходчиков в сутки	Максимальная продолжительность работ, сут.
Откаточный штрек Рудоспуск Людской ходок Доставочный орт Буровой восстающий Взрывные скважины Вентиляционный орт	0-1 1-3 0-2 2-5 3-4 6-7 5-6	900 50 34,5 375 772,8 120 375	1,09 0,95 0,83 0,76 0,63 3,23 0,76	825,7 52,6 41,6 493,4 1226,7 37,2 493,4	6 6 6 6 6 6 6	137,6 8,8 6,9 82,2 204,5 6,2 82,2
Итого:	-	2627,3	-	3170,6	-	-

Исходя из максимальной продолжительности работ на проходку горноподготовительных работ и нарезных выработок, а также установленной очередности их проведения строится сетевой график, представленный на рисунке 1.

Критический путь составляет 350,9 сут.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Расчет показателей очистной выемки

2.1 Параметры скважинной отбойки

Скважинная отбойка применяется на месторождениях средней и большой мощности. В системе разработки с доставкой руды под силой взрыва применяется скважинная отбойка, т.к. мощность рудного тела равна 6 м. - средняя категория мощности. Скважины в слое располагают веерообразно.

Число скважин определяют из расчета 4-6 м2 площади буровой заходки (камеры) на одну скважину. Расстояние рядов скважин от бока камеры или контактов с вмещающими породами составляет 0,4-0,5 м.

Суммарная длина скважин в одном слое при веерообразном их расположении определяется по формуле (10):

(10)

где В - ширина отбиваемого слоя, м.

h - высота (длина) слоя, м.

- площадь поперечного сечения буровых выработок, м2

- линия наименьшего сопротивления (Л.Н.С.) (толщина отбиваемого слоя, м.

- плотность руды, т/м3

- удельный расход ВВ на отбойку, кг/т;

- масса заряда ВВ на 1 м. скважины, кг;

k - коэффициент использования длины скважины под заряд (0,7).

 (11)

где d - диаметр скважины, м;

- плотность ВВ в скважине, кг/м3

По формуле (10) рассчитываем суммарную длину скважины в одном слое

Количество рудной массы, добытой из слоя определим из формулы (12):

где - коэффициент извлечения руды;

R - коэффициент разубоживания руды;

Общий расход ВВ на слой рассчитывается по формуле (13):

 (13)

Продолжительность бурения скважины в слое находим по формуле (14):

(14)

где - число буровых станков в работе;

- эксплуатационная производительность бурового станка, смен. (ПР-35- перфоратор (22,7 м/смену))

Трудоемкость работ по бурению скважин на 1000т. Рудной массы находится по формуле (15):

(15)

чел.смен (16)

где пр - число рабочих, занятых на бурении скважин;

чел. смен

чел. смен/1000т

Продолжительность заряжания скважин в слое находится по формуле (17):

смен (17)

где - число зарядных машин;

- эксплуатационная производительность зарядной машины, кг/смену (ЗП-1)

Трудоемкость работ по заряжанию скважин в слое находится по формуле (18):

(18)

где - число рабочих, занятых на заряжании скважин;

человеко-смен

Трудоемкость работ по заряжанию скважин на 1000т. Добытой рудной массы находится по формуле (19):

(19)

Продолжительность доставки рудной массы из одного слоя находится по формуле (20):

(20)

где - производительность доставки (уборки) рудной массы, т/смену;

Трудоемкость работ по доставке на 1000 т. Добытой рудной массы находится по формуле (21):

(21)

Трудоемкость работ по доставке (уборке) рудной массы, отбываемой в слое при работе одного рабочего находится по формуле (22):

(22)

Продолжительность закладки одного слоя (камеры) находится по формуле (23):

(23)

где - объем закладочных работ = 1200 м3

- производительность закладочного комплекса = 350м3/см.

Продолжительность установки перемычек находится по формуле (24) - ЕНВ:

tуст.п= 3,6 смен

Продолжительность затвердевания закладки составляет 4 смены (по ЕНВ).

Продолжительность очистной выемки одной секции составляет:

(25)

Количество секций, отрабатываемых в целике, составляет

Nсекц = 4

Продолжительность очистной выемки одной камеры составляет:

смен

На основании выполненных расчетов строится график организации работ в очистном забое, представленный на рисунке 2.

Рабочий процесс	Смены
	…	179	180	181	182	183	184	185	186	187	188	189	190	…	366	367	368	369	370	371
Бурение скважин Заряжание и взрывание Доставка руды Подготовка к закладке, наращивание рудоспусков Установка перемычек Закладка и затвердевание

Рисунок 2 - График организации работ в очистном забое

3. Организация работ в очистном забое

В соответствие с графиком, представленном на рисунке 2, продолжительность очистной выемки секции составляет:

tсекц= 181,9 смен?60 суток = 2 месяца

Среднесуточная производительность секции в период очистной выемки определяется по формуле (26):

(26)

Необходимое число секций в одновременной работе для обеспечения заданной годовой производительности рудника определяется по формуле (27):

(27)

где - годовая производительность рудника, т/год

- коэффициент резерва (kрез = 1,2);

- доля добычи рудной массы в блоке (камере);

- число рабочих дней в году



Продолжительность очистной выемки блока определяется по формуле (28):

(28)

где - рудная масса, добываемая из блока в процессе очистной выемки, т.

Среднесуточная производительность блока в период очистной выемки определяется по формуле (29):

(29)

где - рудная масса, добываемая из блока в процессе очистной выемки, т.



Число блоков, в которых одновременно ведется очистная выемка для обеспечения заданной производительности рудника находится по формуле (31):

(31)

Трудоемкость очистной выемки блока представлена в таблице 5:

Таблица 5 - Трудоемкость очистной выемки блока

Рабочий процесс	Запасы рудной массы	Трудоемкость работ, чел.см
		На 1000 т.	На весь объем
Бурение скважин Заряжание скважин Доставка рудной массы	48067,5	448,6 1,3 1,2	21563 62,5 57,7
Итого:			21683,2

Производительность труда при выполнении рабочих процессов:

- бурение скважин находится по формуле (32):

 (32)

- заряжание скважин находится по формуле (33):

(33)

- доставка рудной массы находится по формуле:

(34)

Средняя производительность труда на очистных работах находится по формуле (35):

(35)

Технико-экономические показатели по блоку сведены в таблицу 6.

Календарный план отработки блока представлен в виде рисунка 3 и таблицы 7.

Таблица 6 - Технико-экономические показатели отбойки блока

Наименование показателя	Единица измерения	Количество
1. Среднесуточная производительность блока 2. Продолжительность первоочередных работ по подготовке и нарезке блока 3. Продолжительность очистной выемки блока 4. Производительность труда на очистных работах: - бурение скважин - заряжание скважин - доставка руды - рабочего очистного забоя Потери руды Разубоживание руды	т сут. сут. т/чел.смену - - - - % %	180 350,9 2670 2,2 769,1 833,1 2,2 15 10

Таблица 7 - Календарный план подготовки и отработки блока

Выработки, процессы	Площадь сечения, м3	Длина, м.	Объем, м3	Интенсивность	Продолжительность
				В смену	В сутки	В смену	В сутки
Подготовительные работы
Откаточный штрек Рудоспуск Людской ходок	12 4 4,6	75 12,5 7,5	900 50 34,5	2,2 1,9 1,7	6,6 5,7 5,1	412,8 26,4 20,7	137,6 8,8 6,9
Итого	-	95	984,5	5,8	17,4	459,9	153,3
Нарезные работы
Доставочный орт Буровой восстающий Взрывные скважины Вентиляционный орт	5 6 1,2 5	75 128,8 100 75	375 772,8 120 375	1,5 1,3 6,5 1,5	4,5 3,9 19,5 4,5	246,6 613,5 18,6 246,6	82,2 204,5 6,2 82,2
Итого	-	378,8	1642,8	10,8	32,4	1125,3	375,1
Очистные работы
Камера: - бурение скважин - заряжание и взрывание - доставка руды	- - -	- -	48067,5	266,2 160225 46667,5	798,6 480675 140002,5	180,6 0,3 1,03	60,2 0,1 0,3

Выработки и процессы	Сутки
	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140
Подготовительные работы Откаточный штрек Рудоспуск Людской ходок Нарезные работы Доставочный орт Буровой восстающий Взрывные скважины Вентиляционный орт Очистные работы Бурение скважин Заряжание и взрывание Доставка руды

Рисунок 3 - Календарный план подготовки и отработки блока

Заключение

В результате проведения расчетов, в курсовой работе, среднесуточная производительность блока составляет 4,5т., с потерями руды 15% и разубоживанием 10%. Продолжительность первоочередных работ по подготовке и нарезке блока, иначе, критический путь, составляет 350,9 суток. Производительность труда на очистных работах:

- при бурении скважин - 2,2 т/чел.см;

- при заряжании скважин - 769,1 т/чел.см;

- при доставке рудной массы - 833,1 т/чел.см;

- рабочего очистного забоя - 2,2 т/чел.см;

для достижения годовой производительности 500000 т/год отрабатывается 4 камеры.

Список литературы

1. Именитов В.Р. «Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработке рудных месторождений» - М.: Недра, 2008г.

2. Панин И.М., Ковалев И.А. «Задачник по подземной разработке рудных месторождений» - М.: Недра, 2004г.

3. Скорняков Ю.Г. «Подземная добыча руд комплексами самоходных машин» - М.: Недра, 2006г.

Размещено на Allbest.ru