Методика расчета транспортного оборудования при разработке месторождений

Открытая разработка любого месторождения начинается с проходки капитальных вскрывающих выработок [2]. Песчано-гравийные месторождения обычно разрабатываются двумя уступами. Поэтому при вскрытии вскрышного уступа объем капитальной траншеи следует определять в (м³) по выражению:

,

а объем разрезной траншеи по вскрыше в (м³) будет:

.

При вскрытии добычного уступа объем капитальной траншеи следует определять в (м³) по выражению:

,

а объем разрезной траншеи по добыче в (м³) будет:

.

Если принять первоначальную длину фронта работ на добычном уступе (условие 1), то длина фронта работ на вскрышном уступе составит:

.

С учетом 3-х месячных вскрытых запасов ПИ и годовой производительности карьера по песчано-гравийной смеси разнос вскрышного уступа может быть найден как , (условие 2)в связи с чем размер карьера по ширине составит в (м):

,

где b’- ширина разрезной траншеи, м; b_тр – ширина транспортной бермы, м.

С определением вышеуказанных размеров и объемов карьер может быть сдан в эксплуатацию, после чего начинается производство вскрышных и добычных работ.

Для выбора транспортного оборудования необходимо вести расчет в следующем порядке (см. блок-схему 5).

Условиями 5 и 6 предусматривается выбор грузоподъемности автосамосвала на вскрыше и на добыче, после чего определяются коэффициенты использования грузоподъемности автосамосвалов (условие 7) по выражению:

,

где - геометрическая вместимость кузова автосамосвала «с шапкой», м³;

- объемная масса породы (ПИ) в целике, т/м³; - грузоподъемность автосамосвала, т; - коэффициент разрыхления породы или ПИ.

Затем определяется время рейсов автосамосвалов (условия 8 и 9) на вскрышных и добычных работах (в мин) по выражениям:

где и - производительность экскаваторов на добыче и вскрыше, м³/ч;

- длина трассы внутренней капитальной траншеи, м; - расстояние от устья траншеи до дробильно-сотировочной фабрики, км; , , , - скорости движения автосамосвалов соответственно по забойным, соединительным, траншейным дорогам и дорогам на поверхности, км/ч; - время разгрузки автосамосвалов, мин; - время маневров и ожидания автосамосвалов на один рейс, мин.

Длина фронта добычного уступа

Рис. 5. Блок-схема программы определения приведенных затрат на горнотранспортное оборудование при разработке месторождений открытым способом

Сменная производительность одного автосамосвала на вскрыше и добыче определяется (в т/смену) по выражению (условие 10):

где 0,9 – принятый в практике проектирования коэффициент использования смены, учитывающий различные непредвиденные простои автосамосвала в течение смены; - грузоподъемность автосамосвалов на вскрыше и добыче , т; - коэффициент использования грузоподъемности автосамосвалов на вскрыше и добыче; - продолжительность рабочей смены, ч; - коэффициент, учитывающий неравномерность перевозок (в зависимости от уровня организации перевозок ); - время рейсов автосамосвалов на вскрыше или добыче, мин.

Условием 11 определяется расчетный сменный парк автосамосвалов на вскрыше или добыче :

где - годовой объем перевозок на вскрыше или добыче, м³ (в массиве);

- плотность вскрышных пород или ПИ в целике, т/м³; - сменная производительность одного автосамосвала на вскрыше или добыче т/смену;

- число рабочих смен в сутки; - число рабочих дней в году.

Суточный рабочий парк автосамосвалов на вскрышных или добычных работах при двухсменном режиме работы карьера равен:

Суточный пробег автосамосвала на вскрыше вычисляется:

- где длина фронта работ на вскрышном уступе, м; Ш – размер карьера по ширине, м; - сменная производительность одного автосамосвала т/смену; - длина трассы капитальной траншеи, м; - расстояние от автогаража до капитальной траншеи, км.

Суточный пробег автосамосвала на добыче вычисляется:

где - где длина фронта работ по ПИ, м; - расстояние от устья траншеи до дробильно-сотировочной фабрики, км.

Условиями 15-18 для вскрышных и добычных работ соответственно определяются: инвентарный парк автосамосвалов ( - коэффициент технической готовности парка); годовой пробег автосамосвалов, км; явочный и списочный состав шоферов в сутки ( - коэффициент списочного состава шоферов).

Годовая зарплата с отчислениями на социальное страхование рассчитывается (в руб.) по выражению (условие 19):

где - тарифная часовая ставка шофера, руб.; - норматив отчислений на дополнительную зарплату, включая отпуск; - норматив отчислений на доплаты к зарплате, включая премии; - списочный состав шоферов; - продолжительность смены, ч; - число рабочих дней в году; - норматив отчислений на социальное страхование.

Годовая сумма амортизационных отчислений (условие 20) на технологический автотранспорт определяется по формуле:

где - общая норма амортизации, %; - стоимость автосамосвала в руб.; - суммарный фактический пробег автосамосвала за год работы, км.

Годовые затраты на техническое обслуживание и технический ремонт автомобиля (условие 21) составляют (в руб.):

где - норматив затрат на техническое обслуживание и текущий ремонт автомобиля.

Годовые затраты на замену, восстановление и ремонт шин (условие 22) вычисляют по формуле (в руб.):

где - норматив затрат на замену, восстановление и ремонт шин на 1000 км пробега.

Годовые затраты на горючее (условие 23) определяют по выражению:

где - расход топлива на 100 км пробега автосамосвала, кг; - стоимость дизельного топлива, руб/кг.

Годовые затраты на смазочные материалы (условие 24) рассчитываются следующим образом (в руб.):

где 0,084 – норма расхода смазочных материалов (8,4 % от расхода горючего); - стоимость смазочных материалов, руб/кг.

Годовые затраты на содержание автогаража (условие 25) определяют по выражению:

где - текущие расходы на 1 автомобиле-час.; - число часов работы автосамосвала в сутки.

Условиями 26-27 предусматривается вычисление протяженности автодорог в карьере на вскрышном и добычном уступах с учетом ширины заходки экскаваторов, работающих на вскрыше (А) и на ПИ (А').

Эксплуатационные затраты на текущее содержание дорог и их ремонт принимают равным 8,4 % от стоимости сооружения дорог (условие 28).

Суммарные годовые эксплуатационные затраты на автотранспорт (в руб.) составляют (условие 29):

Капитальные затраты на автотранспорт (в руб.) рассчитываются по следующим формулам:

а) на приобретение автосамосвалов (условие 30):

где - коэффициент, учитывающий пкрвоначальный запас стоимости запчастей (3,7 %); - инвентарный парк автосамосвалов;

б) на строительство автогаража (условие 31):

где - стоимость строительства гаража в расчете на 1 инвентарный самосвал;

в) на строительство автодорог в карьере (условие 32):

где - стоимость строительства 1 км карьерной автодороги, руб.; - протяженность дорог в карьере, км.

Суммарные капитальные затраты (в руб.) на автотранспорт составляют (условие 33):

Наиболее рациональный вариант сочетания транспортного оборудования в карьере может быть выбран по величине минимальных приведенных затрат, определяемых (в руб.) по выражению (условие 34):

Часть II

В соответствии с индивидуальным заданием студенту предлагается выполнить необходимые расчеты.

IV. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Определить полезную массу поезда G _н, коэффициент тары поезда k _т и длину состава l_п при использовании тяговых агрегатов ОПЭ-1 с думпкарами 2ВС-105 и ВС-180

Вариант	Руководящий уклон пути(I р),%	Плотность перевозимой породы(y),т/м3	Коэффициент разрыхления породы в думпкаре (К р)
		1,81	1,21
		1,79	1,2
		1,8	1,25
		1,75	1,24
		1,77	1,22
		1,73	1,24
		1,72	1,25
		1,71	1,21
		1,76	1,25
		1,8	1,23
		1,74	1,2
		1,72	1,25
		1,73	1,26
		1,78	1,22
		1,77	1,24
		1,71	1,2
		1,79	1,21
		1,8	1,25
		1,8	1,23
		1,6	1,2
		1,72	1,27
		1,7	1,24
		1,71	1,2

2.Определить полезную массу поезда G_н, производительность локомотивосостава Q _п и потребность в электровозах N_л и вагонах N_в при использова­нии локомотивов EL-1 и думпкаров 2ВС-105.

Вариант	Руководящий уклон пути(I р),%	Плотность разрабатываемых пород(y),т/м3	Коэффициент разрыхления породы в вагоне (К р)	Производительность экскаватора на погрузке ( Qэ ), м3/ч
		3,1	1,41
			1,39
	39,5	3,3	1,4
		3,5	1,35
			1,37
	37,5	3,6	1,38
			1,4
	38,5	3,2	1,36
		3,4	1,35
	36,5	3,7	1,4
	36,6	3,2	1,38
	37,5	3,3	1,39
		3,5	1,37
		3,6	1,4
	38,5		1,35
		3,1	1,41
		3,3	1,38
		3,5	1,36
	39,5	3,6	1,48
		3,5	1,4
	38,5	3,2	1,36
	36,7	3,4	1,37
		3,7	1,45

планируемые объемы ра­бот по горизонтам и расстояния транспортирования (измеренные по плану горных работ и отвалов) приве­дены в табл.1.

Таблица 1.

Отметка горизонта разработки, м	Объем работ(Wi), тыс. м3 в год	Расстояния транспортирования, км. по путям
передвижным	стационарным
в карьере Lп.к.	на отвале L п.о.	горизон­тальные Lc	на уклоне L с.y.
	1000 1200 1500 2000	1.1 1,2	0,85 0, 85	5,5 5,7 4,5 4,7	2,5 1,5
Итого

3. Определить максимальную пропуск­ную N₂ и провозную Q_nep способность двухпутного пе­регона при автоматической блокировке.

Вариант	Масса (нетто) поезда (G н), т.	Интервал времени между движением поездов (Т п), мин	Коэффициент использования смены (Ки)	Коэффициент запаса времени (К з)
			0,85	1,19
		6,1	0,86	1,15
		6,5	0,9	1,2
			0,87	1,19
		7,1	0,88	1,15
		7,2	0,89	1,2
		7,3	0,9	1,19
		7,4	0,91	1,15
		7,5	0,92	1,2
		7,6	0,93	1,19
		7,7	0,94	1,15
		7,8	0,95	1,2
		7,9	0,85	1,19
			0,86	1,15
			0,9	1,2
		6,1	0,87	1,19
			0,9	1,2
		6,5	0,95	1,19
		7,4	0,85	1,15
		7,2	0,89	1,26
		7,1	0,92	1,19
		7,4	0,91	1,15
		7,2	0,94	1,21

4.При расстоянии перевозок железно­дорожным транспортом 12 км расчетная себестоимость 1 т-км составляет см. вариант. Определить, насколько изме­нится себестоимость 1 т-км и себестоимость перевозки 1 т груза при уменьшении расстояния транспортирова­ния.

Вариант	расстояния транспортирова­ния, км.	расчетная себестоимость 1 т-км , руб
	9,3	1,7
	9,5	1,5
	8,7	1,6
	8,6	1,8
	8,3	1,9
		1,6
	7,1	1,4
		1,8
	7,3	1,9
	7,8	1,7
	6,9	1,5
	6,5	1,6
	6,1	1,8
	5,9	1,9
	5,3	1,6
		1,4
	5,5	1,8
		1,9
	4,5	1,7
	7,2	1,4
	6,4	1,5
	7,5	1,6
	7,6	1,7
	6,8	1,4

5. При расстоянии перевозок автомо­бильным транспортом 1,5 км себестоимость 1 т-км со­ставляет (см. вариант). Определить, насколько изменится себе­стоимость 1 т-км и себестоимость перевозки 1 т груза при увеличении расстояния транспортирования.

Вариант	расчетная себестоимость 1 т-км, руб.	расстояния транспортирова­ния, км
		2,1
	9,5	2,5
	9,8
		1,9
		1,5
	9,5	2,1
	9,2	1,6
	9,8	2,3
		2,1
		2,5
	9,5
	9,8	1,9
		1,5
		2,1
	9,5	1,6
	9,2	2,3
	9,8	2,1
		2,5
		1,6
	9,2	1,9
	9,3	2,1
	9,6	1,7
	9,7	2,2

6. Определить производительность Q _а автосамосвала БелАЗ-549, необходимый парк машин N_и и годовой пробег их L_год.

Вариант	Годовой объем перевозок(W),млн. т.	Среднее расстояние транспортирования (L), км	Среднее расстояние транспортирования(Lвр) по проездам в забоях и на отвалах, км	Асфальтобетонным дорогам(L)
		2,18	0,59	1,89
	17,9	2,5	0,55	1,9
	17,5	2,51	0,6	1,85
	17,1	2,45	0,54	1,82
		2,5	0,6	1,87
	17,3	2,48	0,51	1,89
	17,4	2,46	0,52	1,9
	17,2	2,49	0,58	1,85
	17,5	2,5	0,56	1,82
	17,8	2,47	0,53	1,87
	17,6	2,52	0,57	1,89
	18,1	2,46	0,6	1,9
	17,7	2,48	0,59	1,85
	17,3	2,43	0,52	1,82
	17,5	2,5	0,54	1,87
	18,3	2,46	0,56	1,89
	17,9	2,51	0,6	1,9
		2,49	0,57	1,85
	17,5	2,48	0,51	1,86
	17,7	2,46	0,52	1,91
	17,6	2,48	0,55	1,85
	17,4	2,52	0,56	1,85
	17,3	2,49	0,54	1,83

7. Спланировать необходимую мощность привода лен­точного конвейера N_л.к.

Вариант	Производительность конвейера(Q),т/ч	Длина става (L),м	Высота подъема (Н), м

V. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Обязательным является приведение списка использованных источников и ссылок на них в тексте записки. В пояснительной записке в обязательном порядке должны быть приведены все используемые при выполнении работы рисунки и таблицы, пояснительная записка должна оформлена в соответствии с ЕСКД.

Библиография

1. Ганицкий В.И. Организация производства на карьере. М., Недра, 1983.

2. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. М., Недра, 1978.

3. Веселевич В.И., Лихтерман С.С., Ревазов М.А. Планирование на горном предприятии. М., Издательство «Горная книга», 2005.

4. Шестаков В.А. Проектирование горных предприятий. М., Издательство Московского государственного горного университета, 2003.

5. Трубецкой К.Н. Справочник. Открытые горные работы. М., Горное бюро, 1994.