Составление технологических схем разработки уступов с применением средств автотранспорта.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра открытых горных работ
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
Лабораторный практикум
для студентов специальности 130403
«Открытые горные работы»
Часть 2
Новокузнецк
2012
УДК 622.2 (075)
Компьютерная графика. Методические указания к практическим занятиям для студентов всех видов обучения специальности 130403 «Открытые горные работы» / Сост.: В.В. Чаплыгин, А.В. Матвеев: СибГИУ. – Новокузнецк, 2012. – 114с.
Приведены материалы, изложены методики построения объектов в автоматизированной среде конструкторского моделирования для студентов, при проведении лабораторных работ.
Содержатся методические указания по практическим занятиям.
Практическая работа №1
Составление технологических схем разработки уступов с применением средств железнодорожного транспорта.
Цель работы – ознакомиться с технико-экономическими показателями и освоить методику расчета технологических схем разработки уступов с применением средств железнодорожного транспорта.
Задача работы: Ознакомиться с распределением времени, производительностью и технико-экономическими показателями одноковшовых экскаваторов, составить технологическую схему.
|
|
|
В технологических схемах предусматривается установка экскаваторов на уровне или ниже уровня расположения транспортных средств.
Планируемая ширина экскаваторной заходки при железнодорожном транспорте:
Аз = (1,5¸1,7)Rч.у
Рациональная ширина развала пород при железнодорожном транспорте:
Bрац = nпАз = (3¸5,1)Rч.у ,
где nп - планируемое число заходок. Планируем 3 заходки.
Таким образом, Bрац = nпАз
Фактическая ширина экскаваторной заходки определяется исходя из фактической ширины развала пород:
Необходимо, чтобы Aф 
1,7Rч.у
Ширина рабочей площадки уступа при железнодорожном транспорте без применения буровзрывных работ определяется по формуле:
Ш рп = А + С2 + Е + С1 + Пэ + П + b П + О
с применением БВР определяется по формуле:
Ш рп = Х + С2 + Е + С1 + Пэ + П + b П + О
где А — ширина заходки по целику, м; С2 — расстояние от оси железнодорожного пути до нижней бровки уступа (развала), м; Е — расстояние между осями железнодорожных путей, м; С1 - расстояние от оси железнодорожного пути до полосы дополнительного оборудования, м; Пэ —ширина полосы для размещения устройств электроснабжения, м; П — ширина полосы для размещения дополнительного оборудования и проезда вспомогательного транспорта, м; bП — ширина полосы безопасности (призмы обрушения), м; X — ширина развала горной массы при взрыве, м; О — ширина резервной полосы, м.
|
|
|
Ширина полосы безопасности (призмы обрушения) определяется по формуле (м):
b = h (ctg α0 - ctg α)
где α0 — угол устойчивого откоса уступа, градус; α — угол откоса рабочего уступа, градус.
Размеры элементов рабочих площадок уступов, за исключением ширины резервной полосы, определяются в зависимости от физико-механических свойств вскрышных пород и угля, а также от параметров горнотранспортного оборудования.
Ширина резервной полосы, необходимой для обеспечения бесперебойной работы предприятия, определяется условиями и режимом горных работ разреза в каждом конкретном случае и должна быть кратной ширине заходки в целике. Она не типизируется, а рассчитывается при конкретном проектировании в зависимости от организации работ и необходимых вскрытых запасов полезного ископаемого.
Значения отдельных элементов рабочих площадок устанавливаются с учетом рекомендуемых погрузочных и транспортных средств (таблица 1.1). Расстояние от оси пути до нижней бровки уступа (развала) принимается по условиям безопасного поворота хвостовой части экскаватора.
|
|
|
Таблица 1.1. Размеры элементов рабочих площадок уступов при железнодорожном транспорте для экскаваторов
| Показатели | ЭКГ – 4,6Б | ЭКГ-8И | ЭКГ-12,5 | ЭКГ-20 |
| Расстояние от оси пути до нижней бровки уступа (развала), м | 3,5 | 4,5 | 6,0 | 8,0 |
| Расстояние между осями железнодорожных путей, м | 
| 
|
| 
|
| Расстояние от оси пути до полосы электроснабжения, м | 
| 
| 
|
|
| Ширина полосы для размещения устройств электроснабжения, м | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Ширина полосы для размещения дополнительного оборудования, м | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Примечание. Данные в числителе – при применении тепловозной или дизельэлектрической тяги, в знаменателе – при применении контактных электровозов. | ||||
Рисунок 1.1. Технология разработки уступа при одном пути
Рисунок 1.2. Технология разработки уступа с верхней погрузкой
Практическая работа №2
Составление технологических схем разработки уступов с применением средств автотранспорта.
Цель работы – ознакомиться с технико-экономическими показателями и освоить методику расчета технологических схем разработки уступов с применением средств автомобильного транспорта.
|
|
|
Задача работы: Ознакомиться с технико-экономическими показателями одноковшовых экскаваторов, составить технологическую схему.
Ширина экскаваторной заходки при автомобильном транспорте (Аз, м) определяется:
,
где Rч.у. - радиус черпания экскаватора на уровне стояния, м;
Определяется допустимая высота уступа (Ну, м) для скальных пород
,
где 
- максимальная высота черпания экскаватора, м.
При расчете ширины рабочей площадки необходимо исходить из того, чтобы ее ширина была минимальной. Чем меньше ширина рабочей площадки, тем больше угол откоса рабочего борта и меньше текущий коэффициент вскрыши, а это, в свою очередь, приводит к снижению себестоимости добычи единицы полезного ископаемого. Ниже рассмотрен расчет ширины рабочей площадки при разработке рыхлых и скальных пород (рис. 2.1., а, б).
При применении на карьере на вскрышных работах автомобильного транспорта ширину рабочей площадки (м) определяют следующим образом:
¾ по рыхлым породам
ШРП.Н =А + С2 + Е + С1 + ПЭ + bП;
¾ по взорванным породам
ШРП.СК = ВР + С2 +Е + С1 + ПЭ + ЬП,
где С2 – расстояние от нижней бровки уступа (развала) до оси транспортной полосы (табл. 2.2) (м); Е – расстояние между осями автомобильных дорог (табл. 2.2) (м); C1 – расстояние от оси автодороги до полосы размещения устройств электроснабжения (табл. 2.2) (м); ЬП – ширина призмы возможного обрушения (принимаем 1/3Ну)(м); ВР – ширина развала взорванной породы, принимается, что погрузка взорванной породы осуществляется за два прохода экскаватора, поэтому ширина развала принимается кратной двум проходам экскаватора ВР = 2Аэ (м).
Рисунок. 2.1. Схема к расчету ширины рабочей площадки: а – по мягким породам; б – по взорванным породам.
Таблица 2.1. Рабочие параметры экскаваторов
Таблица 2.2 Параметры для определения ширины рабочей площадки с применением автотранспорта
| Марка автосамосвала | Расстояние от нижней бровки уступа до оси движения транспорта, м | Расстояние между осями автодорог, м | Расстояние от оси автодороги до полосы размещения устройств электроснабжения, м | Ширина полосы размещения устройств электроснабжения, м |
| С2 | Е | С1 | ПЭ | |
| БелАЗ-540А | 3,5 | 5,0 | 3,0 | 3,0 |
| БелАЗ-7548 | 3,5 | 5,5 | 3,0 | 3,0 |
| БелАЗ-7509 | 5,0 | 6,5 | 3,5 | 3,0 |
| БелАЗ-75191 | 7,0 | 7,0 | 4,0 | 3,0 |
| БелАЗ-7521 | 9,0 | 9,0 | 5,0 | 3,0 |
Рисунок 2.2 Схема разработки уступа с применением буровзрывных работ.
Практическая работа №3
Составление технологических схем разработки уступов при бестранспортной системе разработки.
Бестранспортные системы разработки с экскаваторной перевалкой вскрыши в выработанное пространство.
В зависимости от технологии отвалообразования различают простые бестранспортные системы с однократной непосредственной перевалкой породы из вскрышного уступа во внутренние отвалы и усложненные бестранспортные системы с многократной (неоднократной) перевалкой вскрыши, которые используются в том случае, когда рабочие размеры вскрышного экскаватора оказываются недостаточными для непосредственного размещения вскрыши в выработанном пространстве.
В зависимости от структуры механизации, моделей вскрышных и отвальных экскаваторов и места их расположения в рабочей зоне, числа подуступов, отрабатываемых с перевалкой вскрыши, размеров и формы отвальной рабочей зоны и степени подвалки добычного уступа бестранспортные системы разработки подразделяют на технологические схемы.
Простая бестранспортная система разработки (без переэкскавации) в зависимости от типа экскаватора и его расположения включает различные схемы экскавации. Наиболее распространенными из них являются следующие: для разработки вскрыши одним уступом — схема экскавации с механической лопатой и схема экскавации с драглайном; для разработки вскрыши двумя уступами — схема экскавации с расположением драглайна на подступе, схема экскавации с двумя драглайнами и схема экскавации с драглайном и механической лопатой.
Оптимальные параметры элементов бестранспортных систем разработки принимаются на основе научных исследований и технико-экономических расчетов, выполненных институтами Центрогиирошахт, ИГД им. А. А. Скочннского. ИИИОГР, КузПИ и др. Определяются элементы систем: длина фронта работ; ширина вскрышной заходки; мощность вскрыши, разрабатываемой по бестранспортной системе; коэффициент переэкскавации; устойчивые углы рабочего борта и внутреннего отвала; высота ярусов отвала; размеры берм безопасности на вскрышном уступе, внутреннем отвале и т. д.
Ширина вскрышной заходки. Исходя из условий рационального использования емкости отвала и лучшей организации добычных работ ширина вскрышной заходки принимается в пределах 0,4÷0.7 максимального радиуса черпания экскаватора (таблица 3.1).
Таблица 3.1. Рациональные значения вскрышной заходки.
| Экскаватор | R ч max, м | А, м | A/ R ч max |
| ЭШ-10/70 ЭШ-15/90 ЭШ-25/100 ЭШ-40/85 ЭШ-100/100 ЭШ-120/100 | 66 83 95 82 95 95 | 30-40 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 | 0,45-0,60 0,42-0,60 0,42-0,60 0,49-0,61 0,42-0,52 0,42-0,53 |
Рисунок 3.1. Расчетные схемы для определения мощности вскрыши отрабатываемой по простой бестранспортной системе разработки.
Значения ширины заходки А в конкретных условиях в указанных пределах корректируются с учетом мощности отрабатываемой вскрыши, приемной способности отвала, объема переэкскавации. необходимости создания резерва подготовленных запасов угля, параметров добычного экскаватора и транспортных средств, применяемых при добыче угля.
Максимальная мощность вскрыши, отрабатываемой по бестранспортной системе, при простых технологических схемах с использованием мехлопаты (рисунок 3.1, а) определяется по формуле (м):
где Rр — радиус разгрузки экскаватора, м; В—расстояние от оси экскаватора до верхней бровки добычного уступа, м; Б— ширина площадки на почве пласта, м; h — мощность пласта, м: α—угол откоса добычного уступа, градус; А — ширина заходки. м; КР – коэффициент разрыхления пород; β1| — устойчивый угол откоса отвала, градус.
В простых технологических схемах при установке драглайна на кровле вскрышного уступа (рис. 3,1,6)
где b —ширина площадки на кровле угольного пласта, м; δ — угол откоса вскрышного уступа, градус.
В простых технологических схемах при установке драглайна на подуступе (рис. 3.1,в)
где Н2 — высота верхнего вскрышного уступа, м (принимается раdной 0,4-0,5 высоты разгрузки).
При усложненных технологических схемах мощность вскрыши, отрабатываемой по бестранспортной системе, определяется следующим образом. В схемах с использованием на вскрышных работах и переэкскавации одного экскаватора-драглайна (Райчихинская схема) в случае подсыпки предотвалом откоса внутреннего отвала (рисунок 3.2).
где
В1 — расстояние от оси вскрышного экскаватора до верхней бровки предотвала. м; hп — высота подсыпки предотвалом угольного пласта или вскрышного уступа, м;
Высота установки экскаватора над почвой угольного пласта определяется:
где Hо.в — высота временного отвала, м.
В схемах с мехлопатой на отработке вскрышного уступа и с драглайном на переэкскавации:
Рисунок 3.2. Расчетная схема для определения мощности вскрыши, отрабатываемой при усложненной бестранспортной системе разработки с использованием на вскрыше и переэкскавации одного драглайна (Райчихинская схема»
Рисунок 3.3. Расчетные схемы для определения высоты первичного отвала и мощности отрабатываемой вскрыши при усложненной бестранспортной системе разработки: а – с драглайном на вскрышном уступе с подсыпкой откоса добычного уступа; б – с драглайном на подуступе с завалкой кровли угольного пласта.
В схемах с применением драглайнов на вскрыше и переэкскавации (рисунок 3.3) высота Н и Hoв,. определяются по формулам (в м):
при установке экскаватора на кровле вскрышного уступа
где
Значения N в зависимости от величины подсыпки равны
при установке вскрышного экскаватора на подуступе
При формировании внутреннего отвала в два яруса высота вскрышного уступа должна быть не более:
где Ho1 и H o2 – соответственно высота нижнего и верхнего отвальных ярусов, м;
при этом
где Hч и Hр — соответственно глубина черпания и высота разгрузки экскаватора, м; B2 — расстояние от оси хода экскаватора до нижней бровки верхнего яруса отвала, м.
Минимальное расстояние от оси экскаватора до верхней бровки вскрышного или отвального уступа на уровне стояния:
где S – ширина хода экскаватора, м; bп – ширина предохранительной бермы, м.
Минимальное расстояние от оси хода экскаватора до нижней бровки вскрышного, отвального уступа на уровне стояния:
где r – радиус вращения хвостовой части экскаватора, м; l – безопасное расстояние между хвостовой частью экскаватора и нижней бровкой уступа, м.
Ширина предохранительной бермы на верхней площадке вскрышного уступа принимается равной 0,2 высоты уступа, но не менее 3 м, ширина площадки на почве пласта между добычным уступом и нижней бровкой отвала — 3 м.
Технологические схемы бестранспортной системы разработки могут использоваться в разнообразных горно-геологических условиях угольных месторождений, Основным условием эффективного применения типовых технологических схем является полное соответствие их горно-геологическим условиям карьерного ноля пли участка. В случае несоответствия условий месторождения условиям применения выбранной для использования типовой технологической схемы составляется технологическая карта ведения горных работ, в которой технико-экономические показатели схемы пересчитываются по вышеприведенным методикам.
Рисунок 3.4. Схемы вскрышных работ при разработке горизонтальных пластов
Практическая работа №4
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 2379; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!