Реферати українською » Геология » Обгрунтування вибору і розрахунок засобів механізації очисних робіт в умовах рудника (шахти)


Реферат Обгрунтування вибору і розрахунок засобів механізації очисних робіт в умовах рудника (шахти)

Страница 1 из 2 | Следующая страница

року міністерство освіти Російської Федерації

Красноярська державна академія кольорових металів і золота

Інститут Гірничого Справи іГеологии

Кафедра Гірські машини та комплекси

Дисципліна Гірські машини та устаткування

Курсова робота

тема: Обгрунтування вибору і розрахунок коштів механізації очисних робіт у умовах рудника (шахти)

Красноярськ 2004 р.


1. >Расчет планового завдання

Для умов праці даного рудника приймаємо номінальний фонд часу роботи устаткування за таблицею 1 [1]:

- режим роботи – перериваний;

- кількість робочих днів на рік – 260;

- кількість змін у добу – 2;

- тривалість зміни – 8 год.;

- номінальний фонд часу роботи обладнання добу –16ч;

- номінальний фонд часу роботи устаткування місяць – 346 год;

- номінальний фонд часу роботи обладнання рік – 4152 год.

Знаходимо добову продуктивність рудника, т/добу

де:

>АГОД – річна продуктивність рудника, т;

>nРАБ ДНІВ – кількість робочих днів на рік.

Знаходимо змінне продуктивність рудника,т/смену

де:

>АМЕС – місячна продуктивність рудника, т;

>nСМЕН – кількість змін у день.


Знаходимо річну продуктивність рудника з буріння шпурів, м/рік

де:

А – вихід руди з однієї погонного метришпура (свердловини),т/м.

Y – щільність корисних копалин,т/м3.

У зв'язку з фортецею корисних копалин рівної 12 при діаметрішпура 42 міліметра і за площі поперечного перерізуS=20 м2 показник A дорівнюватиме 0,46м3/м [2, стор. 118]

Знаходимо добову продуктивність рудника з буріння шпурів,м/сутки

Знаходимо продуктивність рудника з буріння шпурів за зміну,м/смену:


2. Обгрунтування способу відділення гірської маси від масиву

Відділення гірської маси від масиву може здійснюватися такими способами:

1.Буровой

2.Гидродобича

3. Вибуховий

При механічному способі робочі органи безпосередньо відокремлюють породу від масиву.

>Энергоемкость цього способу, тобто. витрата енергії на одиницю обсягуразрушаемой породи становить 0,2 – 1,7кВт*ч/м3.

При гідравлічному способі порода відокремлюється від масиву напірної струменем води, поданого з монітора чи коли порода із глибиниводоема разом із водою всмоктується спеціальним устаткуванням.

>Энергоемкость у разі дорівнює 0,4 – 4кВт*ч/м3, у другий випадок вдвічі менше.

При вибуховому способі порода руйнується під тиском газів виділених при запаленні вибухової речовини.

>Энергоемкость способу становить 4 – 10кВт*ч/м3.

Практика переконливо показує, що на даний час руйнація гірських порід вибухом є основним способом відокремлення масиву скельній породи, її роздрібнення або переміщення. Ефективністьбуровзривного способу підготовки пояснюється специфічним характером виділення теплової енергії вибухом вибухової речовини і перетворенням їх у кінетичну енергію продуктів вибуху, і енергію вибуховий хвилі, що поширюється зі швидкістю, перевищує чи рівної швидкості звуку, завдяки чому рух швидко втягуються великі обсяги середовища. Тому вибухові роботи залишаються практично єдиним способом руйнації великих обсягів гірських порід, відрізняються швидкістю виконання й щодо незначними витратами, займаючи в собівартості видобутку з корисними копалинами всього 12-20 %. У цьому слід підкреслити, що коли підвищення якості вибуховий підготовки порід одна із основних шляхів збільшення продуктивності навантажувального і транспортного устаткування.

При виборі способу відділення гірської маси від масиву, треба враховувати, що це загальна оцінкабуровзривного способу виходить з трьох основних критеріях: безпеки, економічності і екологічності.

Підземні вибухові роботи відрізняються підвищеною небезпекою поразки людей, ушкодження механізмів і водоканалізаційних споруд від впливу ударної повітряної хвилі, сейсмічних коливань,разлета шматків породи, отруйних газів тощо. Тому вони повинні виконуватися згідно з Єдиних правил безпеки при вибухових роботах, і бути екологічно безпечними.

Економічністьбуровзривних робіт досягається з урахуванням глибоких знань фізико-технічних властивостей гірських порід, теорії їх руйнації, теорії вибуху, і створення промислових ВР, теорії детонації, засобів і коштів ініціювання зарядів ВР; процесів руйнівної, сейсмічного і повітряного дії вибуху зарядів ВР; методів управління енергією вибуху, і інших складних питань.

Також треба враховувати, що трудомісткість підземнихбуровзривних робіт займає 60 % загальноїтрудоемкости видобутку. Зі збільшенням фортеці порід відносна трудомісткістьбуровзривних й у першу чергу бурових робіт зростають.

Через всього вищесказаного, для умов даного рудника приймаємо вибуховий спосіб відділення гірської породи від масиву.


3. Вибір способу буріння

Оскільки даному руднику відділення гірської маси від масиву ми ж збираємося застосовувати вибуховий спосіб, то тут для найкращого використання вибуху вибухової речовини необхідно закладати у шпури чи свердловини, навіщо їх слід попередньо пробурити.

>Бурением називається процес освітицилиндрически порожнин у гірничій породі.

>Шпур цецилиндрическая порожнину у гірничій породі діаметром до 75 міліметрів і глибиною до 5 метрів.

Свердловина цецилиндрическая порожнину у гірничій породі діаметром більш 75 міліметрів і глибиною понад п'ять метрів.

По способу впливу інструмента на породу буріння ділиться:

1. Механічне

2.Теплофизическое

При механічному бурінні руйнація породи на забоїшпура чи свердловини здійснюють впровадженням у неї під впливом механічних зусиль твердих тіл.

Притеплофизическом бурінні руйнація породи відбувається внаслідок розвитку її температурних напруг.

Найбільшого поширення набула отримали механічні способи, котрі за характеру докладання силових навантажень й досвід роботи інструмента у вибої поділяються чотирма способу:

1. Ударний;

2. Обертальний;

3.Ударно-вращательний;

4.Вращательно-ударний.

Область застосування і тип використовуваного устаткування що за різних засобах буріння

>Колонковие перфоратори з незалежним обертанням бура

При обертальному способі буріння руйнація забою свердловини завдяки руху інструмента має форму різця по гвинтовій лінії.

Таке рух можливим внаслідок поєднання обертального і поступального руху, ударні навантаження відсутні.

Руйнування породи при ударному способі відбувається внаслідок запровадження у неї інструмента кинутого як клину, під впливом короткочасною ударної навантаження.

Невеликі за величиною крутний початок і осьова навантаження необхідних утримання бурового інструмента контактують з породою та її повороту, після кожного наступного удару.

Приударно-вращательном івращательно-ударном засобах руйнація породи на забоїшпура чи свердловини відбувається під впливом осьового зусилля ударної навантаження з одночасним обертанням інструмента.

З огляду на фортеця корисних копалин і які вміщали порід рівних 12 і десяти відповідно для подальших розрахунків приймаємо машиниударно-вращательного буріння.


4. Вибір устаткування

Різноманітні складнігорно-технические умови розробки руд кольорових металів визначають застосування різних за конструктивного виконання і технології систем розробки, що, своєю чергою, визначають широту діапазону необхідних конструкцій і типорозмірів машин.

До чинників, впливає на конструктивне виконання і створить робочі параметри машин, ставляться:

- висока міцність іабразивность руд;

- розмаїтість площ поперечних перетинів очисних вибоїв;

- жорсткі вимогами з обмеження забруднення повітряної середовища (пил, газ, масляний туман);

- круті повороти, обмежені площі поперечного перерізу виробок, погана видимість, нерівна іобводненная грунт, наявністьподъемов і спусків, утрудняють мобільність при переміщенні і устаткування.

У умовах конструкція машин має забезпечити:

- широкий діапазон робочих параметрів при відносно невеликих розмірах і втрачає масі, що бажано з погляду скорочення типорозмірів та уніфікація вузлів;

- надійність у роботі і зручність в обслуговуванні;

- автономність приводу, що дозволяє усунути складні комунікації і роботи з їх систематичного нарощуванню;

- досить високий міць і продуктивність;

- безпеку експлуатації;

- економічність.


4.1 Вибір бурового устаткування

Вибір бурового устаткування здійснюється з урахуванням його доцільного застосування, оцінки достоїнств і повним вад, від вартості, і навіть вартості запасними частинами.

Прийняте обладнання має відповідати наступним основним вимогам:

1. Забезпечувати задану продуктивність;

2. Забезпечувати високу надійність;

3. Забезпечувати мінімальнутрудоемкость і вартість;

4. Забезпечувати екологічність довкілля.

З огляду на фортецябуримих порід, і навіть продуктивність рудника приймаєтьсясамоходное устаткування.Самоходние бурильні установки дозволяють найповніше вирішувати питання комплексної механізації буріння шпурів, виключаючи а ручна праця і поліпшуючи санітарно-гігієнічні умови роботи, та, крім того, вони частковомеханизируют чи полегшують виконання таких операцій, як огляд і кріплення забою, заряджання шпурів, оборка покрівлі та інших.

Позаяк у розділі 4 ми дійшли висновку, що буріння будеударно-вращательное, то тут для його здійснення попередньо приймаємо самохідні бурильні установкиУБШ-532Д іУБШ-332Д і далі проводимо з порівняльного аналізу вибраних машин. Цей аналіз можна виконати за такими характеристикам машин:

1. Технічна продуктивність;

2. Маса;

3. Потужність приводу;

4. Тип енергії приводу;

5. Кількість чоловік персоналу;

6. Швидкість операцій;

7. Тип ходових частин.

Технічні характеристики установок представлені у таблиці 2 [2? табл. 3,5] Технічна характеристика установок

Знаходимо технічну продуктивність установки,м/ч

де:

>tбур – час бурінняшпура довжиною 1 м, хв;

>tвспом – допоміжне час, необхідне бурінняшпура довжиною 1 м, хв.

 

де:

>Vмех – механічна швидкість буріння,м/мин;

N – число бурильних машин на установці;N=3

КЗ – коефіцієнт одночасної роботи трьох бурових машин;КО=1,05

де:

n – частота ударів поршня перфоратора, гц [9,табл.Х.2];n=42 гц

А – енергія удару, Дж [9,табл.Х.2];А=88,26 Дж

>d – діаметр бурової коронки, мм;d=42 мм

>sСЖ – тимчасове опір породиодноосному стиску (>раздавливанию),МПа;sСЖ=170МПа


 

де:

>tМАН – час маневрів машини, що з її установкою, іпереустановкой, хв;tМАН=0,25-0,5 хв

>tОХ – час зворотного ходу бурової машини віднесене до 1 метрушпура, хв;tОХ = 0,25…0,5

>tК – час зміну коронках, хв.tК = 0,1 хв

Знаходимо експлуатаційну продуктивність верстата за зміну,м/смену

гірський бурової устаткування гідросистема

де:

Т – тривалість робочої зміни, хв; Т = 480 хв.

>tПЗ – час загальнихподготовительно-заключительних операцій за зміну, хв;

>tПЗ = 2,5% від Т

>tПЗ = 12 хв

>tПЗ’ – часподготовительно-заключительних операцій при бурінні за зміну, хв;

>tПЗ’ = 9,5% від Т

>tПЗ’ = 45,6 хв

>tО – період відпочинку бурильника, хв;

>tО = 10% від Т

>tО = 48 хв

>tВЗР – час на технологічний перерву, пов'язані з веденням вибухових робіт, хв.

>tВЗР = 12% від Т

>tВЗР = 57,6 хв

Знаходимо річна експлуатаційну продуктивність установки, м/рік

де:

H – кількість робочих днів машини на рік;

– кількість ремонтних днів установки на рік;

>nР = 30 –45дней

>s – число змін у добу.

Знаходимо робочий парк установок, од


де:

>АГОДБУР – річний обсяг буріння, м/рік;

>КР – коефіцієнт резерву, враховує перебування машини на капітальний ремонт.

>КР = 1,15

 

Знаходимо інвентарний парк установок, од

де:

коефіцієнт технічної готовності бурової установки.

>Кг = 0,85

>Сравниваем значення річний продуктивності рудника з буріння з річною експлуатаційної продуктивністю десяти бурових установокУБШ-532Д

Отже, прийняті нами установки задовольняють заданої продуктивності рудника.

Аналогічний технічний розрахунок виробляємо для установкиУБШ-322Д по вище написаним формулам.


>Сравниваем значення річний продуктивності рудника з буріння з річною експлуатаційної продуктивністю десяти бурових установокУБШ-322Д

Отже, прийняті нами установки задовольняють заданої продуктивності рудника.

Наводимо порівняльну характеристику бурових установок по основними параметрами і робимо остаточний вибір найбільш кращої установки.

4.2 Вибірпогрузочно-доставочного устаткування

Досвід вітчизняних рудників по з корисними копалинами показує, що з камерно системи з твердіючим закладанням механізований спосіб доставки руди, з допомогою сучасного потужного самохідного устаткування, є прогресивним [8,табл.5.5].

Вибір самохідного устаткування здійснюється з урахуванням його доцільного застосування, оцінки достоїнств і повним вад, від вартості, і навіть вартості запасними частинами.

Прийняте транспортне обладнання має відповідати наступним основним вимогам:

1. Забезпечувати задану продуктивність;

2. Забезпечувати високу надійність;

3. Забезпечувати мінімальнутрудоемкость і вартість;

4. Забезпечувати екологічність довкілля.

Основні переваги доставки руди самохідним устаткуванням: висока продуктивність; мобільність; виключаються допоміжні роботи з переносу, монтажу і демонтажу навіть за мінливості робочих місць; універсальність (одні й самі машини використовуються на очисних і підготовчих роботах).

Основні недоліки: високу вартість устаткування й запасними частинами; порівняно малий термін їхньої служби дизельних машин (3-6 років); тривалі ремонти, у зв'язку з ніж зазвичай лише близько 1/3 – 1/2 машин готові на експлуатацію; витрата повітря на провітрювання при дизельному устаткуванні може зростати до 1,5-2 разу, що українці збільшує витрата енергії, а й вимагає будівництва додаткових вентиляційних стовбурів на великих шахтах; збільшене (12 м2 і більше) перетин виробок для руху, і роботи потужних машин; складність обслуговування і ремонту машин, особливо дизельних, вимагає високій кваліфікації робочих.

Проте, вітчизняної і закордонної практикою встановлено, що з вибуховийотбойке гідності самохідного устаткування настільки важливі, що сьогодні може бути вважати кращим із наявних механізації доставки руди в підхожих щодо його використаннягорнотехнических умовах.

Поширення отримали основному такі машини чи комплекси:

-погрузочно-доставочние машини;

- навантажувальні (чипогрузочно-доставочние, використовувані як навантажувачі) машини комплексно завтосамосвалами;

- екскаватори комплексно завтосамосвалами, ні з бульдозерами чи легкимипогрузочно-доставочними машинами для зачистки шляхів та грунту очисних камер;

- бульдозери;

- самохідніскреперние машини;

- самохідні вагони комплексно з навантажувальними машини чи комбайном і бункер - перевантажувачем.

Вибір оптимального варіанта доставки руди визначається технічним розрахунком і представлений нижче.

Для умов проектованого рудника попередньо приймаютьсяпогрузочно-доставочние машини. Дані машини призначені для вантаження та транспортування відбитої гірської маси, навантаження їх урудоспуски (транспортні засоби), і навіть виконання робіт з зачистці і влаштуванню доріг, доставці устаткування й матеріалів.

Особливостями сучасних потужних машин такого типу є універсальність (можливість виконання кількох основних та допоміжних функцій),пневмошинний хід подій і дизельний привід.

Широке використання упогрузочно-транспортних машинах отримав дизельний привід. Машини з ДВС мають великий потужністю,економичностью, прості за конструкцією, забезпечують легкість управління і повільність регулювання швидкостей широтою діапазону.Дизельний привід добре пристосований до роботи на умовах зміни навантажень. Основне перевагу даного приводу перед електричним – незалежність джерела електроенергії.Большими вадами транспортування корисних копалин машинами з ДВС є, по-перше, освіту токсичних газів при згорянні палива, яка потребує спеціальних заходів для нейтралізації і знешкодженню, і, по-друге, необхідність організації підземних заправних пунктів, а окремих випадках устрою підземних складів паливно-мастильних матеріалів і ремонтних майстерень.

Моделі машин, забезпечені електродвигунами, харчуються від кабельної мережі кабелем,намотанним на барабані відтроллея чи їх комбінації. У зв'язку з цим, знижуєтьсяманевренность машин, безпеку обслуговуючого персоналу, як наслідок, продуктивність.

>Пневматический привід харчується через шланг, що пригальмовує машин, вона має невисокий ККД і використовується тільки до машин легкого десь із класу невеликим радіусом дії.

Практика експлуатації зарубіжнихпогрузочно-доставочних машин на рудниках кольорової металургії довело їхню перевагу над вітчизняними машинами такого типу. За інших рівних умов гідності перших: безвідмовність роботи, ремонтопридатність, довговічність ісохраняемость. Переваги вітчизняних машин - простота конструкції і щодо мала вартість машин і запасними частинами проти зарубіжними аналогами.

Попередньо приймаємо вітчизняніковшовиепогрузочно-доставочние машини маркиПД-5

З огляду на рекомендації за вибором місткості ковша залежно від розміру кондиційного шматка руди (600 – 800 мм), і навіть відстаньоткатки руди, попередньо

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація