Разработка россыпных месторождений дражным способом (стр. 5 )

где Кс – среднепромышленный коэффициент вскрыши, м3/ м3

(смотри п.3.1.1.)

- Горной массы

,        м3/год

Необходимое количество экскаваторов в работе (рабочий парк) для проведения вскрышных работ :

,  шт. 

  Где: VВ - годовой объем торфов, перерабатываемых разрезом, м3/год.

  Qэг – годовая  производительность экскаватора, м3/год

Инвентарный парк экскаваторов для проведения вскрышных работ:

,        шт.

  где fЭ - коэффициент резерва экскаваторного парка (fЭ = 1,2-1,4).

Выемочно-погрузочные работы.

  Выемочно-погрузочные работы представляют собой процесс отделения породы от целика или предварительно разрыхленного массива и перемещения ее в средства транспорта или отвал. Для механизации этого процесса используют одноковшовые выемочно-погрузочные машины цикличного действия.

  Производительность экскавационных машин зависит от качества подготовки экскавируемых пород, транспортного оборудования, климатических условий и др. Особое влияние на производительность выемочно-погрузочных машин оказывают параметры экскаваторного забоя и технология работ.

  -  Выбор типа экскаваторного забоев:

торцевой (боковой),

тупиковый (траншейный),

фронтальный (продольный).

Произвести выбор и дать обоснование выбранному экскаваторному забою.

Изобразить схематично выбранный экскаваторный забой.

Пример:

  Наибольшее распространение получил торцевой забой, при котором обеспечивается высокая производительность экскаватора. Это объясняется небольшим средним углом поворота экскаватора на разгрузку (не более 90 градусов), удобной подачей транспортных средств под погрузку и минимальными простоями при перемещении транспортных коммуникаций.

Рис. 3.1: Технологическая схема выемки пород экскаватором

Рис. 3.2: Технологическая схема выемки пород экскаватором

-  Расчет параметров технологической схемы  выемки пород экскаватором  в торцевом забое при разработке  рыхлых и скальных пород.

Ширина рабочей площадки уступа рассчитывается из условий свободного размещения, безопасной работы и передвижения горного и транспортного оборудования за пределами призмы обрушения и с учетом величины развала горной массы после взрыва.

  Принять расчетную схему для определения ширины рабочей площадки для вскрышной и добычной рабочих площадок, используя графическое изображение площадки.

Пример:

Определяем расчетную схему для вскрышной рабочей площадки уступа

Рис. 3.2: Рабочая площадка вскрышного уступа

Тогда, ширина вскрышной рабочей площадки будет ровна: Шр = с + А, м

Расчет параметров забоя технологических схем заключается в определении высоты уступа, ширины заходки, углов откоса уступа и параметров места расположения экскаватора.

-  Определение высот уступов карьера для вскрышных работ.

  При разработке мягких (полускальных) пород с целью исключения образования нависей и козырьков высота уступа не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора:

,        м

где – максимальная высота уступа, м;

– максимальная высота черпания экскаватора, м.

       

В то же время высота развала (при механическом  рыхлении и при рыхлении с применением взрывных работ) в этом случае должна удовлетворять условию:

,  м

где hр – высота развала, м

-  Выбор угла откоса для вскрышных  уступов.

  Углы откосов бортов карьера определяются условиями устойчивости пород прибортового массива и размерами транспортных коммуникаций, их принимают более крутыми для уменьшения объемов вскрышных работ.

Углы откосов уступа принимаются в следующих пределах:

в массиве мягких пород  рабочий  α=35°- 75°; устойчивый (угол естественного обрушения) в = 30°- 65°;

-  Паспорт забоя при бестранспортной проходке.

Пояснительная записка:

Расчет  ширины  рабочей площадки уступа.

Шр=с+А, м

где : А – заходка уступа, м

где  - максимальный радиус черпания, м

ω -  рабочий угол поворота экскаватора.

с – предохранительная берма, м

С=Ну(ctgβ-ctgα), м

где β - угол естественного обрушения породы

α - угол откоса уступа

  Расчет дополнительных элементов, для построения технологической схемы паспорта

Рассчитываем расстояние от забоя до расположения экскаватора.

l=(0,7÷0,8)  , м

       

Величина заложения откоса уступа.

Графическая часть паспорта забоя

  Используя типовые технологические схемы выбрать и вычертить технологическую схему (карту) забоя в масштабе на листах формата А3 или А4

  Изображение схемы  возможно ( на выбор студента) одним из двух вариантов:

- компьютерная графика (в графических программах: Компас, Visio, CorelDRAW,  AutoCAT)

- ручная работа

3.4.4.2. Бульдозерный способ вскрышных работ

  Наиболее распространенным способом вскрыши на мерзлых россыпях является бульдозерный, который позволяет по мере оттаивания грунта снимать талую часть горизонтальными слоями и транспортировать её в отвал за промышленный контур.

  При бульдозерном способе вскрыши отвалы пустых пород, в зависимости от рельефа местности, могут располагаться на одном или на обоих  ( двух) бортах разреза.

 

Рис. : Системы производства вскрышных работ: а. параллельная; б. веерная

Принять схему расположения отвалов.

- Объем вскрыши торфов из  расчета вскрываемой площади, обеспечивающий работу драги на полный сезон :

Сменная производительность бульдозера определяется по формуле:

Qсмб =  (T * Kи * g * Kн ) / ( Lср / vр  + Lср / vх  + 2 t) , м3 / смену

Где: Т – продолжительности смены,  секунд

Kи – коэффициент использования сменного времени, 0,7-0,9

g  - объем породы, перемещаемы бульдозером за один рейс, м3

g = В2 * Д * ( 0,6+ сtg в) /3 p,  м3

В – высота ножа (отвала)бульдозера, м

Д – длина ножа (отвала) бульдозера, м

Lср – среднее расстояние транспортирования пород в отвал, м

Среднее расстояние транспортирования пород в отвал на два борта определяется по формуле:

Lср = 0,55 * В1 + hв * ( 1 + сtgб) + 0,66 * √(( 2 * hв * В1 )/ ((1 + сtgб) * p)) * сtg Ѕб *  *(1 + tgб) , м

Где: В – ширина россыпи, м

В1 – половина ширины россыпи, м

hв  - мощность вскрыши торфов, м

б – угол отвалообразования, 2 - 5 градуса

p – коэффициент разрыхления, 1,1 – 1,2

Среднее расстояние транспортирования пород  в отвал на один борт определяется по формуле:

Lср = ( 0,55; 0,6) * Вср, м

Kн – коэффициент наполнения отвала бульдозера  породой 0,65 - 0,85

vр  - скорость рабочего хода бульдозера, 0,3 - 0,5 м/сек

vх – скорость холостого хода бульдозера, 1-1,2 м/сек

t – время на переключение передач, 5 – 7 сек

Определить производительность бульдозера в сутки:

Qсут б = Qсмб  * n,  м3 / сутки

Где : n – количество смен в сутки, 1-2 смены

Определить производительность бульдозера в год (сезон)

Qсезб  = Qсутб * Т р. д. ,  м3 / сезон

Где: Т р. д. – количество рабочих дне бульдозера в сезоне, 245 – 295 дн.

Определить объем вскрыши торфов, обеспечивающий работу драги на полный сезон:

Qсезвскр = В * L * hв, м3 / сезон

Где: В – средняя ширина россыпи, м

L – длина россыпи, отрабатываемая за сезон, м

L = Qсез / (В * (Нг. м. - hв)) , м

Нг. м. – мощность горной массы (россыпи), м

hв – средняя мощность вскрыши, м

Qсезд – производительность драги за сезон, м3 / сезон ( смотри п. 3.1.2.)

Определяем потребное количество бульдозеров для выполнения принятого объема вскрыши торфов:

Nб = Qсезвскр / Qсезд, шт.

3.4.4.3. Бульдозерно-экскаваторный способ вскрышных работ

  При производстве вскрышных работ на широких россыпях с глубиной вскрыши более 2,5 - 3 метров, с последующей разработкой дражным способом целесообразно производить вскрышу торфов по схеме бульдозер-экскаватор.

  Производительность экскаватора должна быть такой, чтобы полностью обеспечить уборку породы, подаваемый бульдозером (бульдозерами), а радиус черпания и разгрузки экскаватора должен обеспечить объемы всех торфов, которые будут убираться с участка вскрышных работ. Количество экскаваторов определяется исходя из объема вскрыши, одно или двухстороннее размещение отвалов и количество бульдозеров работающих на вскрыше.

  Схемы расчетов представлены в пунктах 3.4.4.1. и 3.4.4.2.

3.4.4.4.  Способы, схемы и параметры размещения отвалов торфов.

  Зимняя вскрыша торфов, необходимость и особенности выполнения.

  Если в процессе вскрышных работ проводится строительство перемычек, дамб, плотин или подобных гидротехнических сооружений для водоснабжения горных работ, то выбираются места заложения плотин, их тип, конструкция поперечного профиля, принимается способ ведения работ, вид механизации, тип водослива.