На все практические занятия приносить миллиметровку

На все практические занятия приносить миллиметровку (5 10 листов А 4) линейку карандаш транспортир резинку калькулятор конспекты

№ п. п. Наименование темы практического занятия Обоснование глубины карьера в зависимости от гидрогеологических условий месторождения. 1 2 Определение среднего геологического коэффициента вскрыши при разных значениях глубины карьера 3 Изображение уступа и его элементов Определение влияния свойств горных пород и состояния породного массива на выбор технологии и 4 механизации открытой разработки месторождений полезных ископаемых Определение параметров торцовых забоев при выемке горных пород одноковшовыми карьерными 5 экскаваторами с погрузкой в средства транспорта. Выбор автосамосвала. Изображение рабочей площадки 4 5 Определение производительности экскаватора 6 Опреде ление минимальной ширины проезжей части автодороги и железнодорожного съезда Изображение поперечных разрезов и плана карьера по результатам выполненных расчетов с учетом 7 8 геодинамической обстановки производства открытых горных работ 9 Определение текущего коэффициента вскрыши Изображение текущего контура отвала и контура отвала на момент окончания работ при 10 использовании на отвалах карьерных экскаваторов Определение производительности автомобильного транспорта и необходимого количества 11 автосамосвалов для обслуживания вскрышных работ. Прогноз влияния применения автомобильного транспорта при ведении открытых горных работ на окружающую среду 12 Обоснование параметров бульдозерного отвалообразования Определение производительности железнодорожного транспорта и необходимого подвижного 13 состава для обслуживания вскрышных работ Анализ и обсуждение полученных на практических занятиях результатов, прогноз влияния 14 открытых горных работ на окружающую среду

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Горные породы подразделяются на твердые, пластичные, 
сыпучие и плывучие. Твердые горные породы состоят из минеральных частиц, связанных между собой силами молекулярного
сцепления и трения. Под плотностью породы понимают массу ее в единице
объема за вычетом объема пор, пустот и трещин. Плотность породы измеряют в кг/м 3 (в производстве иногда — т/м 3 ). Плотность каменных углей — 1300— 1500, песчаников, алевролитов, 
известняков — 2580— 2800, магматических и метаморфических
пород, в зависимости от содержания в них металла, от — 2700
до 5000 кг/м 3. Объемная масса горной породы— это масса в ее естественном состоянии без нарушения ее пор, пустот и трещиноватости в единице объема. Объемная масса большинства пород
находится в пределах от 1300 до 4500 кг/м 3, т. е. от 1, 3 до 4, 5 т/м 3. 
 Понятиями плотности и объемной массы породы пользуются при оценке количества породы или добытого полезного
ископаемого. Удельный вес горной породы вес единицы объема
твердых частиц (минерального скелета) породы (Н/м 3): Объемный вес породы вес единицы объема породы в
естественном состоянии (Н/м 3): Понятиями удельного веса и объемной массы породы пользуются при оценке горного давления или нагрузки на крепь. Пористость горной породы характеризует объем пустот, имеющихся в ней. Пористость определяется делением объема пустот в породе на полный ее объем и выражается в процентах. 

Средняя пористость магматических и метаморфических пород
составляет 0, 2— 3 %, известняков, песчаников, алевролитов, аргиллитов, каменных углей — 5— 15 %. Пористость породы определяет ее водопоглощение, водопроницаемость, газопроницаемость, прочность и другие свойства.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Плотность однородного вещества (тела), кг/м 3 — величина, определяемая отношением массы т вещества к занимаемому объему V, приведенному к нормальным условиям. Однородными веществами являются жидкости и газы. Горные породы относятся к средам неоднородным и в той или иной степени пористым. Поэтому у них различают объемную плотность р 0 и плотность минерального скелета, или истинную плотность рск. Объемная плотность, кг/м 3 — отношение массы породы к ее объему, взятому в естественном состоянии вместе с порами: Под плотностью горной породы в массиве понимается отношение ее массы при естественной или определенной влажности к ее полному объему, включающему поры и трещины. Плотность породы измеряют в кг/м 3 (в производстве иногда — т/м 3 ). Плотность каменных углей — 1300— 1500, песчаников, алевролитов, 
известняков — 2580— 2800, магматических и метаморфических
пород, в зависимости от содержания в них металла, от — 2700
до 5000 кг/м 3. Если порода сложена минералами примерно одинаковой плотности, то плотность породы в основном зависит от пористости. Для разрушенных горных пород понятия объемной плотности, плотности минерального скелета применимы только для отдельных кусков породы. Характеристикой же разрыхленной породы в целом является насыпная плотность. Насыпная плотность рн — это масса единицы объема породы в разрыхленном (раздробленном) состоянии. С учетом насыпной плотности породы рассчитываются погрузочно транспортные операции на горном предприятии. Для определения насыпной плотности необходимо знать массу разрыхленной породы и вместимость V, например вагонетки, в которой порода транспортируется, кг/м 3: Насыпная плотность породы зависит от степени ее разрыхления и связана с коэффициентом разрыхления — отношением объема породы в разрыхленном состоянии к ее объему в монолите.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Водно физические свойства горных пород характеризуются
естественной влажностью, водопоглощением, размокаемостью, 
размягчаемостью и набуханием. Под влажностью горной породы понимают массу воды, которая содержится в ней. Ее определяют по разности массы образца в естественном состоянии и массы этого же образца, высушенного при температуре 105— 110 °С. Она выражается в процентах. В природных условиях залегания влажность магматических пород не превышает 2 %, каменных углей и вмещающих
пород — 6 %. Водопоглощение — способность пород поглощать воду. Ее
оценивают количеством воды, поглощенной породой при полном ее погружении в воду в условиях атмосферного давления. 
Водопоглощение прочных пород составляет от 0, 3 до 6 %, мягких слабосцементированных осадочных пород — от 10 до 25 %
и более. Под размокаемостью понимают способность породы при поглощении (впитывании) воды терять связность и превращаться
в рыхлую массу. Магматические, метаморфические и прочные
углевмещающие породы не размокают. При взаимодействии сводой лишь снижается их прочность и другие механические
свойства. Быстро размокает большинство грунтов вблизи земной поверхности. Размокает также значительная часть пород на глинистом цементе. Размягчаемость характеризует снижение прочности породы
под влиянием воды. Ее оценивают коэффициентом размягчаемости, представляющим собой отношение предела прочности
породы при сжатии после насыщения ее водой и до насыщения. Набухание — способность породы к увеличению своего
объема при поглощении воды. Оно проявляется у глинистых
слабосвязанных пород. Набухаемость породы характеризуется
величиной набухания, которая выражается относительным изменением объема или высоты образца в процентах. Песчаники, алевролиты, аргиллиты и переслаивания этих
пород набухают очень мало. Величина относительного набухания их, как правило, не превышает 0, 8— 1, 0 %. Глинистые и
другие слабосвязанные породы подразделяют на следующие классы: 
ненабухающие — менее 4, слабонабухающие — 4— 10, средне 
набухающие— 10— 15, сильнонабухающие — более 15. Набухание глинистых пород оказывает большое влияние на
их пучение и устойчивость выработок.

Прочностные характеристики горных пород Прочность — свойство горной породы воспринимать внешние силовые воздействия не разрушаясь. Критерием прочности
являются временные сопротивления одноосному сжатию, сдвигу и растяжению Горные породы характеризуются различной величиной прочности на сжатие, растяжение, сдвиг и изгиб. Наибольшой прочностью обладают породы на сжатие, наименьшей — на растяжение. Прочность на изгиб и сдвиг (срез) занимает промежуточное положение между прочностью пород на сжатие и растяжение. Предел прочности горных пород при сжатии в 5— 35 раз
больше, чем при растяжении. Показатели прочности пород на сжатие и растяжение имеют первостепенное значение для решения вопросов разрушения
и отбойки их от массива в забое выработки, погрузки и транспортирования горной массы и нормирования горнопроходче¬
ских работ.

Классификация горных пород Крепость — свойство пород сопротивляться воздействию
внешних усилий в процессе разрушения (при бурении, отбойке, взрывании и пр. ). Количественно это свойство оценивается коэффициентом крепости, предложенным проф. М. М. Протодьяконовым. Коэффициент крепости равен отношению временного сопротивления одноосному сжатию к единице крепости. За единицу крепости принято временное сопротивление сжатию образцов
кубической формы, равное 10 МПа. По этому критерию М. М. Протодьяконов предложил классификацию, в которой горные породы разделены на 10 категорий. Пределы изменения коэффициента крепости от
 0, 3 до 20. К первой категории отнесены породы, имеющие наивысшую крепость, к десятой — наиболее слабые плывучие породы. Существуют и другие классификации горных пород, учитывающие особенности ведения горных работ. Применительно к
горностроительным работам предложена классификация пород
по СНи. П.

Абразивность — способность горных пород изнашивать контактирующие с ней поверхности режущего инструмента и деталей горных машин при работе. Абразивность пород оценивается средней потерей в массе (в миллиграммах) мерного цилиндрического стержня при истирании его в определенных условиях. По абразивности горные породы разделены на 8 классов. Твердость — свойство горной породы сопротивляться проникновению в нее горного инструмента. Упругость — свойство горной породы возвращаться к первоначальной форме и размерам после устранения воздействия
на нее внешних сил. Пластичность — свойство пород изменять свою форму при
сохранении объема. Хрупкость — способность горной породы разрушаться при
незначительной пластической деформации. Буримость горной породы — способность горной породы
сопротивляться проникновению в нее бурового инструмента
или интенсивность образования в породе шпура или скважины
под действием усилий, возникающих при бурении. Показателем
служит скорость бурения (мм/мин), иногда — продолжительность бурения 1 м шпура (мин/м). Существует классификация горных пород по буримости.

Характеристики разрушенных пород Разрыхляемость — увеличение объема породы при выемке
ее из массива. Оценивается коэффициентом разрыхления. Насыпная объемная масса породы — масса разрыхленной
породы в единице объема ( с учетом коэффициентом разрыхления породы. ) Ее измеряют, как и объемную массу, в кг/м 3. Насыпная объемная масса каменных углей — 900— 1000, песчаников и алевролитов— 1200— 1400 кг/м 3. Коэффициент разрыхления характеризует увеличение объема породы при разрушении (в процессе проведения выработок, выемки полезного ископаемого). Коэффициент разрыхления угля составляет 1, 2— 1, 4, осадочных пород (песчаника, алевролита, аргиллита)— 1, 4— 2, 2, магматических и метаморфических пород— 1, 7 — 2, 3. Связность –отражает характер связей между смежными кусками породы По степени связности разрушенные породы подразделяются на три категории: I. категория — сыпучие разрушенные породы. Ха рактеризуются наличием многочисленных воздушных промежут ков между кусками, но возможно зажатие отдельных кусков и зацепление между ними. Породы склонны к осыпанию и обра зованию етко выраженных откосов. Коэффициент разрыхле ния , 4 1, 65, а иногда ч 1 более; II. категория — связно сыпучие разрушенные по роды. Характеризуются наличием небольших воздушных про межутков пустот) между отдельными природными блоками и кусками/Сцепление между ними отсутствует, ( но куски зажаты и сохраняются зацепление между кусками и сцепление по нена рушенным природным, трещинам в кусках. Коэффициент раз рыхления 1, 2 1, 3. Насыпь не имеет четко выраженных откосов; III. категория—связно разрушенные породы. Представлены природными отдельностями массива, не полностью разделенными между собой. При этом трещиноватость массива увеличивается, но сохраняется в значительной мере сцепление между блоками. Коэффициент разрыхления 1, 03 1, 1. Уступы имеют крутой откос.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛОТНЫХ, МЯГКИХ И СЫПУЧИХ ПОРОД Плотные породы способны в массиве сохранять откосы под углом до 60— 70° при высоте до 10— 20 м, их можно разрабатывать горными машинами без предварительного разрушения при достаточных усилиях копа ния не ( менее 0, 3— 0, 4 МПа). Довольно часто при отсутствии мощной техники такие породы перед выемкой взрывают или рыхлят. При быстром сдвиге плотные породы скалываются, но при длительном воздействии нагрузки они ведут себя как пла стичные тела. Угол внутреннего трения =16÷ 35°, сцепление Кс в куске составляет 0, 5— 4 МПа. ρ Мягкие породы достаточно легко, без предва рительного ыхления разрабатываются всеми видами выемоч ных р машин с усилиями копания 0, 2— 0, 3 МПа и способны со хранять откосы под углом 50— 60° при высоте их до 7— 15 м. Разрыхленные мягкие породы (искусственно изме ненные глины, суглинки, глинистые пески и др. ) теряют естест венное цепление и увеличиваются в объеме на 15— 30 %. После складирования в насыпи под действием веса с вышележа щей толщи они уплотняются. При невысокой влажности и от сутствии подтока воды плотность таких пород в нижней части насыпи высотой 20 м и более через 1— 2 года становится близ кой к плотности в массиве; соответственно возрастает сцеп ление. К сыпучим породам относятся одно родные ески. Углы откосов их в насы пях массиве не должны превышать п и угла внутреннего трения (р= 19— 37°). Усилия копания в песках наименьшие, так как силы сцепления между однород ными окатанными частицами практически отсутствуют. Мерзлые мягкие и сыпучие породы образуются при отрица тельной температуре вследствие превращения вначале свобод ной, а затем и связанной воды в лед, прочно скрепляющий ми неральные частицы пород. Часть связанной воды не* замерзает, что является причиной сжимаемости мерзлых пород. Наимень шим временным сопротивлением сжатию и наибольшей дефор мируемостью характеризуются имеющие слоистую криогенную текстуру (с прослоями льда) глинистые породы, а наименьшей деформируемостью — крупнозернистые песчаные породы со сложной текстурой. По мере понижения температуры и увеличе ния влажности пород (до полного водонасыщения) временное сопротивление их сжатию существенно возрастает. Прочность мерзлых мягких и сыпучих пород близка соответст венно прочности плотных и полускальных пород. Мерзлые песча нистые породы (слитная текстура) при оттаивании имеют те же прочностные показатели, что и до промерзания. Глинистые мерз лые породы при оттаивании часто превращаются в разжижен ную массу и теряют несущую способность.

Кусковатость определяют по среднему линейному размеру куска. Разрушенные породы по кусковатости подразделяются на пять категорий: I категория—очень мелкоразрушенные породы е размером наиболее крупных кусков до 0, 4 0, 6 м; dср≤ 0, 1 м; II категория — мелкоразрушенные породы с раз мером кусков до 0, 6— 1, 0 м; ср=0, 15÷ 0, 25 м; d III категория —среднеразрушенные породы с раз мером кусков до 1, 0— 1, 4 м; ср=0, 25÷ 0, 35 м; d IV категория — крупноразрушенные породы с раз мером наиболее крупных кусков 1, 5— 2, 0 м; dср=0, 4÷ 0, 6 м; V категория — весьма крупноразрушенные по роды, оторые содержат отдельные куски размером 2, 5 к — 3, 0 м и более; dср=0, 74÷ 0, 9 м. . Для очень мелко , мелко и среднеразрушенных сыпучих по род максимальный коэффициент разрыхления ограничен и обычно не превышает 1, 5. , Разрушенные взрывным способом породы называются со ответственно есьма крупно , в средне , мелко и очень м е л ко в з о р в а н н ы м и породами. Полученные в результате механического дробления (в дро билках) елкоразрушенные породы м крупностью кусков не более 0, 2 м называются раздробленными породами, а не более 0, 1 м — мелкораздробленными породами. К очень мелкоразрушенным породам относится и щебеночно гравийная масса, крупность частиц которой составляет 70— 40, 40— 20, 20— 10, 10— 5 мм. Породные куски, имеющие размеры больше допустимых по технологическим условиям разработки, называются негаба ритными; ни подлежат дополнительному дроблению. Раз мер выход о и негабаритных кусков являются понятиями отно сительными, определяемыми мощностью погрузочного и тран спортного оборудования. Чем больше допустимый размер куска, тем меньше при одинаковом качестве взрыва выход негабарита.

Схемы поперечного сечения карьера: а, б, в — соответственно при разработке пологой, наклонной и крутой залежи выемки наклонных и крутых залежей весьма малой и малой (а), средней (б) и большой (в) мощности: тг—горизонтальная мощность залежи Классификация залежей полезных ископаемых по мощности

Классификация залежей полезных ископаемых по углу падения

Условные обозначения уступов: а вскрышного; б -добычного; в смешанного; г - отвального; д - склада полезного ископаемого

Рабочая зона карьера при разработке крутых залежей (цифрами показаны этапы изменения положения рабочей зоны карьера); К – конечный контур карьера Вскрышные работы — это работы по удалению пустых пород, вмещающих полезное ископаемое. Количественная оценка перемещаемых вскрышных пород производится с помощью специального показателя — коэффициента вскрыши. Коэффициент вскрыши показывает, какое количество вскрыши необходимо переместить для добычи единицы полезного ископаемого. Коэффициент вскрыши измеряется в т/т, м 3 /м 3 /т. Наибольшее распространение получила размерность в м 3 /т, т. е. сколько кубометров вскрыши необходимо переместить для добычи одной тонны полезного ископаемого. Различают следующие основные виды коэффициентов вскрыши. Граничный (Кг) — максимально допустимый по условию экономичности открытых разработок. По величине этого коэффициента устанавливают границы открытых горных работ (предельную глубину карьера) из условия равенства себестоимости добычи полезного ископаемого открытым и подземным способами (применительно к данным условиям). Средний (Кср) — отношение общего объема вскрышных пород в конечных контурах карьера к общему объему полезного ископаемого в этих же контурах. Текущий (Кг) — отношение объема вскрышных пород, фактически перемещаемых в течение месяца, квартала, полугодия, года, к фактически добываемому за этот период объему полезного ископаемого. Эксплуатационный (К э ) — расчетное отношение объема вскрышных пород к объему полезного ископаемого за период эксплуатационных работ в карьере. Иногда его называют средним эксплуатационным. Он служит критерием для горных работ и расчетов потребного количества горного и транспортного оборудования за период эксплуатации. Коэффициент вскрыши изменяется в широких пределах — от 0, 9 до 15 м 3/т.

Используя учебную литературу, студенты должны детально ознакомиться и тща тельно проанализировать данные о технологических парамет рах других технических характеристиках как и принимаемых ими в работе конкретных видов и моделей горного и транс портного борудования, так о и всего диапазона аналогичного оборудования отечественного и зарубежного производства. Студенты выполняют расчеты в соответствии с индивидуальным вариантом комплекса исходных данных. Контрольные работы должны быть четко выполнены от руки или с использованием компьютера. Формулы и входящие в них символы должны быть аккуратно вписаны в текст отчёта и расшифрованы, а схемы и рисунки четко вычерчены со всеми необходимыми размерами. Они должны быть прону мерованы с указанием в тексте работы ссылок на них. Поперечные разрезы и план карьера, а также отвал должны быть вычерчены от руки на миллиметровой бумаге (выполненные с помощью компьютера на проверку не принимаются). Готовые контрольные работы студенты должны сдать преподавателю в скоросшивателе с прозрачной верхней обложкой, желательно до начала экзаменационной сессии.

Практическая работа № 1. Обоснование глубины карьера в зависимости от гидрогеологических условий месторождения. Определение среднего геологического коэффициента вскрыши при разных значениях глубины карьера

В масштабе 1: 5000 на отдельном листе На данном этапе миллиметровки формата А 4 строится работы изображается только внешний контур карьер, Карьер отрабатывает карьера и предполагаемые границы карьера в крутонаклонную залежь (изображается вертикальных проекциях. произвольно). Угол наклона всех бортов Поперечные разрезы и план карьера карьера βн равны 45°. При разработке наклонных и крутых месторождений минимальная ширина дна карьера определяется условием безопасного ведения горных работ и составляет 30— 40 м. Длина дна карьера принимается равной протяженности залежи по простиранию (при незначительной ее длине). В случае большой протяженности залежи длина дна карьера по техническим соображениям принимается 3— 4 км. Минимальная длина дна карьера должна находиться в пределах 70— 100 м.

Объем горной массы и запасов полезного ископаемого (м 3) в конечных контурах карьера, при разработке наклонных и крутых залежей со сложной непостоянной конфигурацией в плане и сечении, определяется по следующим формулам: где S 0, Si, . . . , Sn— площадь всей горной массы в параллельных поперечных (горизонтальных) сечениях (при определении объема полезного ископаемого принимается равным площади залежи полезного ископаемого), м 2; h 0 1 h 1 -2, …. . hi-n— расстояние между соседними сечениями (принимается равным 25 м), м.

где γв и γв объемная масса (плотность) пород вскрыши и полезного ископаемого соответственно, т/м 3;

2) На вашем рисунке увеличить глубину карьера на 1 см Определить средний геологический коэффициент вскрыши м 3/м 3, м 3/т, т/т Сделать выводы о углублении карьера.

Практическая работа № 2. Изображение уступа и его элементов

В соответствии с указанной в задании моделью экскавато ра установить численные значе ния го основных технологических параметров, в соответствии с е которыми определяются параметры забоев экскаватора при выемке мягких пород из массива и предварительно взорван ных полускальных и скальных пород

ЭКГ-12 Ус ЭКГ-20 А ЭКГ-12 К ЭКГ-20 К ЭКГ-35 К ЭКГ-12 В ЭКГ-18 Р ЭКГ-32 Р ЭКГ-50 Р ЭКГ-8 Ус ЭКГ-5 Д ЭКХ-8 У ЭКГ-5 А ЭКГ-5 У ЭКГ-10 ЭКГ-12 ЭКГ-15 Параметры Вместимость ковша, м 3: 12 основного 5, 2 5 8 8 10 12, 5 12 15 20 18 20 32 35 50 Максимальный радиус черпания на уровне стояния Rч. у. , м 9, 0 14, 5 13, 5 21 12, 6 14, 3 17, 8 14, 3 15, 6 14, 2 14 15 16 16, 5 14, 5 23, 7 19, 8 34, 0 18, 4 21 28 21 22, 6 23, 4 19 22 23 24 12, 65 22, 1 17, 9 31, 6 16, 3 18, 5 25, 8 18, 5 20, 0 20, 9 17 19, 5 20, 5 21, 5 Высота разгрузки при максимальном радиусе разгрузки, Hp, м 5, 0 9, 4 7, 7 13, 2 5, 7 7, 3 9, 58 7, 3 7, 6 8 7, 7 7, 5 7, 7 7, 9 10, 3 22, 2 17, 6 28, 5 13, 5 15 20, 7 15, 8 17 15, 5 16 16, 5 Радиус разгрузки при максимальной высоте разгрузки, Rр, м 11, 8 21, 2 17 30, 7 15, 4 17, 4 25, 0 17, 4 19, 5 18, 2 16, 3 18, 8 19, 7 20, 7 6, 7 17, 5 12, 5 24 8, 6 10 15, 8 10 11, 5 10 10 10 Радиус вращения кузова Rк, м 5, 25 6, 7 7, 78 10. 02 7, 78 9, 3 10 9, 3 10 9, 6 Продолжительность цикла, с 23 23 30 28 35 26 27 32 28 28 26 27 31 32 Рабочая масса экскаватора, т 196 386 405 725 395 600 721 670 700 1040 460 700 950 1400

z Пв Т С x Вр. п Схема к определению ширины рабочей площадки уступа: z – ширина бермы безопасности; Пв – ширина площадки для вспомогательного оборудования; Т – ширина транспортной полосы; С – безопасное расстояние от нижней бровки развала до транспортной полосы; x – ширина развала; Вр. п. – минимальная ширина рабочей площадки

Масса и габаритные размеры трактора ДЭТ 320 Эксплуатационная масса, кг 35500 длина / ширина / высота, мм 6750 / 3180 / 3990 Эксплуатационная масса бульдозера с 45000 рыхлителем, кг длина / ширина / высота, мм (бульдозера 8720 / 4250 / 3990 с рыхлителем) Колея, мм 2450 База, мм 3200 Удельное давление движителя на грунт, МПа (кг/см 2): . . трактора 0, 083 (0, 83) . . бульдозера с рыхлителем 0, 104 (1, 04)

Предохранительная берма предназначена для повышения устойчивости и уменьшения генерального угла откоса борта карьера, а также для предотвращения случайного выпадение кусков породы на расположенные ниже уступы. Ширина предохранительной бермы по правилам безопасности должна быть не менее 30% высоты уступа, но и не менее размера, достаточного для размещения на берме оборудования необходимого для погрузки и транспортировки упавших кусков породы.

Самый большой карьер в мире — Яндекс. Видео

Определение параметров забоев экскаваторов. Схемы выемочно погрузочных работ.

Среднерейсовая скорость движения автосамосвалов Vср Кате гор Тип дороги и Грузоподъемность автосамосвала ия покрытия дороги < 20 т 27— 45 т 75 т и > I Усовершенствованные 30 28 30 капи тальные (асфальтобетонные, цементобетонные) II Усовершенствованные 28 25 28 облег ченные (чернощебеночные. чер ногравийные) II Переходные 25 22 25 (щебеночные, гравийные) III Простейшие 16 14 16 Примечание. Указанные значения V ср в осенний период снижаются на весенний и 23— 25 %.

3. Выбор категории дороги, типа дорожного покрытия и элементов трассы автодороги 3. 1. Категория дороги и тип дорожного покрытия выбираются в соответствии с указанной в исходных данных грузонапряженностью дороги и расчетной массой машин. Грузонапряженность дороги для перевозки пород определяется, исходя из указанного в задании общего объема вскрышных работ и объемной массы породы. Распределение автомобильных дорог по категориям в зависимости от грузонапряженности Грузонапряженность (млн т брутто в год) Категория дороги при грузоподъемности автосамосвалов Менее 75 Более 75 II III

3. 2. Величину подъема на постоянных дорогах в грузовом направлении рекомендуется принимать в пределах 80— 100 %о, величина руководящего подъема в грузовом направлении, i = 8, 0 % (т. е. = 80 м на 1 км длины) 3. 3. Радиусы кривых на постоянных и временных дорогах принимаются в соответствии с грузоподъемностью машин Минимальные радиусы кривых автодорог (м) Дорожные условия Грузоподъемность автосамосвала, т 25 30 40 45 70 80 110 120 170 180 Постоянные дороги в 50 60 50 60 карьере Серпантинные и круговые кривые 20 30 35 35 40 40 45 50 Временные автодороги в карьере 12 15 15 20 17 20 20 25 30 Петлевые заезды под погрузку 10 11 12 13 12 14 14 15 18 20 22

Поперечное сечение капитальной траншеи: а — для железнодорожного транспорта; б—для автомобильного транспорта Поперечный профиль автодо роги: а — в рыхлых породах; б — в скальных по родах; — на съездах; 1— земляное в по лотно; — проезжая часть; 3 — 2 обочина; 4 — водоотводное сооружение; 5 — огражде ние

Углы откосов бортов капитальных траншей зависят от сте пени устойчивости пород. В крепких скальных породах они принимаются равными 65— 75°, а в скальных трещиноватых — 55— 60°, в осадочных породах (песчаники, известняки, аргил литы) — от 35 до 55°, а в слабосвязных глинистых — от 25 до 40°. Ширина траншеи понизу (рис. 10. 2) определяется двумя условиями: конструкцией и размерами транспортного пути и безопасным расположением оборудования при проведе нии траншеи. Ширина траншеи понизу при железнодорожном транспорте включает следующие элементы: Л —обрез, К— кювет, О —пло щадку для установки опор, Я —проезжую часть, 3 —земляное полотно, — лоток. Л Ширина обреза А в рыхлых породах 1 м, в скальных — 0, 5 м; ширина кювета поверху в рыхлых породах 1, 65 м, в скальных 1 м. Контактная опора занимает площадку шири ной 0, 4 м и располагается на расстоянии С = 3, 7 м от оси к бли жайшего пути. Расстояние между осями путей С изменяется от 4, 1 до 5, 3 м в зависимости от их числа и п грузоподъемности думпкара. Для думпкаров грузоподъемностью 180 т и более расстояние между осями путей в траншее составляет: при дву путных линиях — 5 м, при многопутных — 5, 3 м. Минимальная ширина дна траншеи при двупутном железнодорожном пути составляет 14— 15 м. При автомобильном транспорте между кюветом и проезжей частью дороги оставляют обочины шириной 0, 5— 1 м. Ширина проезжей части П в зависимости от числа полос движения и грузоподъемности автосамосвалов изменяется от 4, 5 до 20 м. При двухполосном движении и грузонапряженности более 15 млн т в год она составляет 12, 5; 15, 5; 17 и 20 м для авто самосвалов грузоподъемностью соответственно 40— 45, 65— 75, 100— 120 и 160— 180 т. В климатических зонах с обильными снегопадами ширину траншей необходимо увеличивать на 7— 10 м для создания ре зервных полос движения снегоочистителя и для временного складирования снега. Поперечное сечение траншеи должно обеспечивать безопас ное нахождение в ней экскаваторов и другого оборудования, применяемого при проходке траншеи, и возможность размеще ния негабарита при экскавации. Для производительной работы экскаватора необходимо, чтобы между его кузовом и бортом траншеи остался зазор 1 — 1, 5 м. При проведении траншеи с погрузкой породы в автотранс порт ее ширину часто увеличивают до 25— 30 м, что позволяет организовать кольцевое движение автосамосвалов в траншее и повысить производительность экскаватора на 25— 40 % по сравнению с тупиковой схемой маневрирования машин.

Техническая производительность экскаватора

3. Определение эксплуатационной (сменной) производительности экскаватора Qcм = Qт. Тсмkи, м 3/смену, где Тсм— продолжительность смены, ч (можно принять 8 ч); kи— коэффициент использования экскаватора на полезной работе (при погрузке в железнодорожный и автомобильный транспорт принимается равным, соответственно 0, 55÷ 0, 7 и 0, 8÷ 0, 9). 4. Определение суточной производительности экскаватора Qсут = Qсмn, м 3/сут. , где n — количество смен в сутки. 5. Определение годовой производительности экскаватора Qгод = Qсм. Nc, м 3/год, где Nc— количество рабочих смен в году. Примерное число рабочих смен экскаваторов в году (по районам) Вместимость Непрерывная рабочая неделя при Прерывная рабочая неделя с одним ковша работе в три смены выходным днем при работе в две смены экскаватора, м 3 северный средняя южный северный средняя южный полоса ЭКГ До 5 780 800 820 460 475 485 8 765 780 795 455 470 475 12 745 770 785 450 465 470 15— 20 735 760 780 445 465 470

Определение фактической массы породы в кузове автосамосвала

Время движения автосамосвала tдв=tгр+tпор=(2*60 Lтр/Vср)kр, мин. где Lтр— расстояние транспортирования (из условий задания), км; kр— коэффициент, учитывающий разгон и торможение машины(kр=1, 1); Vср— среднерейсовая скорость движения автосамосвала, км/ч (принимается из расчета выбора ширины автодороги). Определение количества автосамосвалов, необходимых для обслуживания одного экскаватора nа=Qсмγ/Qасм, шт, где Qсм сменная производительность экскаватора, м 3/смену (рассчитанная ранее, при погрузке в автосамосвал, при коэффициенте использования экскаватора kи=(0, 8÷ 0, 9). Определение сменного расхода топлива автосамосвалом Сменный пробег автосамосвала Lсм=2 пр. Lтр=2(Т/tр)Lтр, км/смену. Сменный расход топлива G=Nал. Lсм/100(1+Д), л, где. Nал— линейная дифференцированная норма расхода топ лива, л/100 км (табл. ); Д—поправочный коэффициент. Величина коэффициента Д при работе в зимних условиях составляет: в южных районах — 0, 05; в районах с умеренным климатом — 0, 10; в северных — 0, 15 и в районах Крайнего Севера — 0, 20. Фактический расход дизельного топлива Грузоподъемность 30 42 80 120 180 автосамосвала, т Расход топлива, л/100 км 100 140 170 310 320 710 560 980 1200 1600

Техническая характеристика бульдозеров с поворотным отвалом Показатели ДЗ 110 ХЛ ДЗ 109 ДЗ 118 ДЗ 59 С ДЗ 109 Т 35. 01 Т 50. 01 ХЛ Базовый трактор Т 130. 1. Г 1 ДЭТ 250 М Т ЗЗО Т 500 Т 800 Мощность двигателя, к. Вт 121 147 243 368 660 Масса, т: бульдозерного 2, 3 2, 9 4, 8 7, 5 7, 2 8, 75 14, 3 оборудования общая с трактором 17, 5 18, 1 40, 7 50, 6 51, 3 59, 9 90, 1 Техническая характеристика бульдозеров с неповоротным отвалом Показатели ДЗ 35 С ДЗ 34 С ДЗ 132 1 ДЗ 59 Х; ДЗ 124 ДЗ 125 ДЗ 158 ДЗ 141 ДЗ 159 (Д 575 С) (Д 572) ХЛ УХЛ ДЗ 59 ХЛ Базовый трак тор Т 180 Г ДЭТ Т ЗЗО Т 25. 01 Т 500 Р Т 50. 01 250 М 2 Р 1 01 БР 1 1 Мощность 133 222 243 250 243 272 367 523 дви гателя, к. Вт Масса, т: Нет бульдозерного данных 3, 4 4, 0 5, 8 7, 8 8, 0 8, 5 8, 6 14, 3 оборудования 40, 5 общая с 18, 8 31, 4 37, 1 46, 5 46, 0 45, 2 59, 9 90, 1 трак тором

Сменная производительность т/см бульдозеров при расстоянии перемещения породы 10 м Мощность Категория пород двигателя, к. Вт 1 2 3 120 130 1500 1300 1000 130 150 1900 1650 1300 150 2200 1850 1500 250 370 2400 2050 1700 >370 2700 2300 2000

Выбор подвижного состава и определение показателей работы железнодорожного транспорта 1. Определение объема суточного грузопотока с уступа Предварительно устанавливаем сменную и суточную производительность экскаватора при условно принимаемом значении коэффициента использования экскаватора kи = 0, 7: Qсм = Qт Тсм kи, м 3/см и Qсут = Qсм n, м 3/сут. 2. Выбор думпкара и электровоза Выбор думпкаров производится также в зависимости от мощности экскаватора. Объем кузова думпкара определяется по соотношению Vв ≥ (5÷ 6)E. По установленной величине Vв выбирается типоразмер думпкара Техническая характеристика думпкаров* Показатели 6 ВС 66 ВС К 2 ВС 105 ВС 145 ВС 180 Грузоподъёмность 66 85 105 145 180 Вместимость кузова, м 3 35. 2 38 48. 2 68 80 Тара вагона, т 27 35 48. 5 78 75 Число осей 4 4 6 8 8 Габариты, мм: длина по осям автосце пок 11830 12170 14900 17630 17580 ширина 3210 3520 3750 3500 3460 высота 2867 3236 3241 3635 3285 Способ разгрузки Двусторонняя Односто ронняя *Думпкар железнодорожный грузовой вагон для перевозки и автоматизированной выгрузки сыпучих грузов.

Техническая характеристика электровозов Электровоз Д 94 EL 2 ЕL 1 26 Е Ток Переменный Постоянный Напряжение, к. В 10 1, 5 Осевая формула 20+20 2 о+2 о+20 2 o+2 о+2 о Сцепная масса, т 94 100 150 180 Сила тяги, к. Н 196 162 242 311 Скорость, км/ч 30 30, 5 28, 7 Наименьший радиус 80 50 60 вписы вания, м Длина, мм 16400 13770 21320 21470 Средства железнодорожного транспорта включают подвиж ной состав и рельсовые пути. Подвижной состав карьерных железных дорог состоит из локомотивов и вагонов. В качестве локомотивов на современ ных карьерах применяют электровозы и тепловозы. Наибольшее распространение на карьерах с железнодорожным транспортом получили электровозы.

3. Выбор величины руководящего подъема пути. Руководящий подъем – это подъем, по которому при проектировании ж. д. определяется наибольший вес поезда. При использовании электровозов предпочтителен подъем до 35— 40 %0.

4. Опреде ление минимальной ширины железнодорожного съезда На отечественных ж. д. применяют в основном опоры из железобетона ширина колеи 1524 мм конические стандартной длины 10, 8; 13, 6; 16, 6 м. Стандартная длина шпалы 2700 мм, рельса 12, 5 и 25 м. Ширина съезда и транспортной бермы зависит от количе ства путей и различна для рыхлых и скальных пород. При электровозном транспорте берма ВТ включает резервную берму безопасности Б, земляное полотно П, кювет К, обрез А и полосу для установки опор контактной сети О. • Ширина резервной бермы безопасности Б принимается в зависимости от вида транспорта, крепости пород и высоты уступа: 0, 5— 1, 5 м в скальных и 1— 2 м в рыхлых породах. • Ширина кю вета Кповерху равна 1 и 1, 65 м соответственно в скальных и рыхлых породах. • Ширина полосы для контактных опор О = 0, 4 м. • Расстояние от контактной опоры до бермы без опасности В = 1 м. • Ширина обреза А составляет 0, 4— 1 м • Расстояние Г от оси пути до контакт ной опоры 3, 1 м. • На однопутных бермах расстояние от оси пути до бермы безопасности равно в рых лых породах 2, 75 и 2, 5 м в скальных породах. • Расстояние между осями стационарных путей П в зависимо сти от грузоподъемности думпкаров принимается от П 4, 1 до 5, 3 м.

5. Расчёт полезной массы поезда, определение думпкаров в составе

Уточненная сменная и суточная производительность экскаватора при установленном коэффициенте обеспечения экскаватора порожняком η 0 (определяет фактическое значение коэффициента использования экскаватора во времени в течение смены) составляют: Qсм = Qт Тсм η , м 3/см и Qсут = Qсм n, м 3/сут, 0

Расстояние транспортирования, км 3, 1— 4 4, 1— 5, 2 5, 3— 6, 5 6, 6— 8, 0 8, 1— 10, 0 10. 1— 12 Средняя скорость движения, км/ч 18, 8 19, 4 19, 9 20, 3 20, 5 21, 2 Время движения за рейс tдв, мин 22, 4 28, 5 35, 3 42, 8 52, 0 62, 4 Время задержек tз в пути, мин 7, 5 8, 25 9, 1 10, 2 11, 4 12, 9

Расчет отвальных работ при использовании на отвале шагающих экскаваторов (драглайнов) Производится выбор модели отвального экскаватора драглайна с учетом емкости ковша забойного экскаватора и кусковатости пород (чаще всего на отвалах используются драглайны с емкостью ковша от 5 до 15 м 3). После выбора экс каватора приводятся данные о его основных рабочих парамет рах Техническая характеристика шагающих экскаваторов-драглайнов Корпорация «Объединенные машиностроительные заводы» Параметры ЭШ ЭШ ЭШ ЭШ ЭШ 11. 75 20. 90 15. 100 25. 90 20. 100 15. 110 40. 100 30. 110 25. 120 65. 100 40. 130 100. 125 Вместимость ковша, м 3 11 20 15 25 20 15 40 30 25 65 40 100 Длина стре лы, м 75 90 100 91 100 110 100 но 120 100 130 100 125 Угол наклона стрелы, град. 32 32 32 34 32 32 32 35 Продолжи тельность ра бочего цикла (грунт 56 60 60 62 64 60 64 66 60 62 60 первой категории), с Высота раз грузки, м 30, 6 38, 5 45 37. 5 45 52 40 46, 2 52, 4 38, 5 56 43 56 Глубина ко пания, м 38 42, 5 46 47 46 50 47 53 57 46 60 47 52 Радиус вы грузки, м 71. 4 83 91. 5 85, 4 91 99 94, 8 103, 3 117. 7 97, 6 123 97 118 Диаметр опорной ба зы, м 10, 8 14, 5 15, 3 15. 3 18 18 23. 5 23, 5 27 Удельное давление на 0, 125/ грунт при работе и 0, 087/ 0, 105/ 0, 103/ 0, 137/ 0, 125/ 0, 18/ пе редвижении, МПа 0, 145 0, 24 0, 187 0, 2 0, 265 Рабочая мас са, т 840 1690 1710 1900 3310 3420 3400 5460 10300 10000

tц продолжи тельность ра бочего цикла, с. kpо коэффициент остаточного разрыхления породы в отвале (kpо = 1, 15)

Изменение состояния горных пород на всех стадиях разра отки связано, как правило, с их разрушением, происходящим в различной форме, степени и объемах. б Разрушение происходит под действием внешних (реже внутренних) сил в результате возникновения в определенных объемах породы напряжений при сжатии, сдвиге и растяжении, превышающих соответствующие пределы прочности. Ис ользуются также предварительное оттаивание или методы предохранения пород от промер ания. п з Скальные и полускальные породы обычна подготовляются к выемке взрывным способом. Процессами подготовки в этом случае являются бурение и взрывание. Равномерное и достаточно мелкое (менее 300 мм) взрывное дробление пород позволяет в нужных случаях применить и при разработке скальных пород оборудование непрерывного дей ствия; часть экономии средств от использования такой техники может быть направлена дополнительно на буровые и взрывные работы. Наличие в забоях негабаритных кусков осложняет и удоро жает все последующие процессы независимо от размеров сред него куска, поэтому расчет взрыва должен быть произведен из условия полного отсутствия негабаритных кусков. Желание избежать перерасхода бурения и ВВ, а также отсутствие учета влияния дополнительных факторов ведут к тому, что выход негабаритных кусков составляет около 1— 3 % объема взор ванной массы; больший выход негабарита свидетельствует о не совершенстве принятого проекта взрывных работ. Практически диаметр скважин на крупных карьерах принимается в зависимости от сочетания буримости и трещиноватости породы в массиве. Пределами таких сочетаний являются породы: легкобуримые, сильнотрещиноватые; легкобуримые, малотрещиноватые; легкобуримые, сильнотрещиноватые; трудяобуримые, малотрещиноватые. В породах IV и V категорий трещиноватости в массиве при постоянном удельном расходе ВВ с сгуще ием сетки скважин кусковатость взорванной породы н сущест енно уменьшается; в породах I и II категорий изменение диаметра заряда практически не сопровож ается изменением степени дробления. Поэтому в д сильнотрещи оватых породах, независимо от их бу имости, целесообразно применить сква ины большого диаметра. н р ж Уменьшение диаметра скважин целесообразно, как правило, в средне и крупноблочных породах. В этом слу ае неизбежное увеличение объема буровых работ ч перекрывается экономией на других про цессах. Последнее положение характерно для угольных разрезов. Доказана эффективность расположения зарядов в наклон ых скважинах малого диаметра для равномерного дробления крупноблочных песчаников Кузбасса. н Выбор диаметра скважин зависит также от масштаба гор ых работ и связанной с ним мощности применяемого горного и транспортного оборудования. Более н мощному выемочно погрузочному оборудованию соответствуют больший размер опти ального куска, увеличенный диаметр скважин и более мощ ые буровые. м н Для мощных рудных карьеров в зависимости от взрываемости пород рекомендуются следующие диаметры взрывных сква ин: для пород I—III класса по ж взрываемости — 250— 320 мм и более; IV класса — 200— 250 мм; V класса — 100— 200 мм. ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЗРЫВОВ В соответствии с «Едиными правилами безопасности при взрывных работах» и «Инструкцией по производству массовых взрывов» взрывные работы на карьерах должны производиться по типовым проектам; на крупных предприятиях составляются также инструкции по ведению взрывных работ. Типовой проект определяет технику, технологию и организацию бу ровзрывных работ на карьере. Он содержит исходные данные по взрываемости пород (в соответствии с их местной класси фикацией) и типовые параметры, являющиеся основой расчета взрывов. Метод и порядок взрывных работ, принятые типовым проектом, должны обеспечить стабильные заданные резуль таты принятой технологии горных работ. Так как взрывы на карьерах часто повторяются, расчетные параметры их кор ректируются с учетом результатов предыдущих промышлен ных взрывов. Карьерное поле необходимо районировать по буримости и взрываемости горных пород посредством выделения вдоль фронта работ по всем уступам однородных по буримости и взры ваемости блоков и участков пород. Четкое оконтуривание райо нов и блоков является основой качественного взрывания; оно завершается составлением карт, на которых фиксируются уча стки с одинаковой буримостью и взрываемостью пород. УПРАВЛЯЕМОЕ ОБРУШЕНИЕ ПОРОД Подготовка горных пород к выемке возможна посредством управляемого обрушения уступов. В этом случае отделение пород от массива, их рыхление и перемещение к основанию уступа происходят в основном под действием силы тяжести. Для обрушения уступов необходима их подрезка в основании врубовой выработкой. Если в основании уступа име ются лабые контакты пород или пропластки, то с при опреде ленной высоте уступ обрушается без ослабления. Для после дующего развития процесса оползнеобразования достаточно осуществить выемку определенного объема пород в основании оползня. Ослабление уступов с целью их обрушения может быть осу ществлено утем механической подработки, взрыванием сква жинных зарядов или с помощью средств п гидромеханизации.

1) Определить средний геологический коэффициент вскрыши – отношение объема вскрышных работ в конечных контурах карьера к геологическим запасам полезного ископаемого в этих же контурах м 3/м 3, м 3/т, т/т γ п. и= 1, 8, γп. п=1, 6 2) На вашем рисунке увеличить глубину карьера на 1 см Определить средний геологический коэффициент вскрыши м 3/м 3, м 3/т, т/т 3) Изобразить поперечный разрез и план карьера 4) Определить текущий коэффициент вскрыши м 3/м 3, м 3/т, т/т 5) Изобразить текущий контур отвала и контур отвала на момент окончания работ