Ашық тау кен саласындағы қазу-тиеу жұмыстары

ТҮСІНІКТЕМЕ ЖАЗБА

Тау-кен ісі мамандығы

Алматы 2014

Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі

Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті

Тау-кен металлургия институты

Техникалық үрдістерді компьютерлендіру және

жобаларды басқару кафедрасы

Орғауға ЖІБЕРІЛДІ

Кафедра меңгерушісі

техн. ғыл. канд., доцент

___________Сұлтанбекова Ж.Ж.

«____» ___________2014ж.

Дипломдық жобаға

ТҮСІНІКТЕМЕ ЖАЗБА

Тақырыбы: Карьерлердегі тау жыныстарын қазу-тиеу жұмыстарының параметрлерін есептейтін бағдарламалық жүйе құру

050707 – Тау-кен ісі мамандығы

Орындаған		Олжабаев С.С.
Пікір беруші аға ғылыми қызметкер _____________В.С. Музгина «______»_________2014ж.		Ғылыми жетекші техн.ғыл.канд., доцент __________ Цеховой П.А. «______»__________2014ж.

Алматы 2014

Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі

Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті

Тау-кен металлургия институты

Техникалық үрдістерді компьютерлендіру және

жобаларды басқару кафедрасы

050707 – Тау-кен ісі

БЕКІТЕМІН

Кафедра меңгерушісі

техн. ғыл. канд., доцент

_________Сұлтанбекова Ж.Ж.

«21» ақпан 2014ж.

Дипломдық жобаны орындауға

Тапсырма

Білім алушы Олжабаев Серік Срайлұлы

Тақырыбы Карьерлердегі таужыныстарын қазу-тиеу жұмыстарының параметрлерін есептейтін бағдарламалық жүйе құру

Университет ректорының № « » бұйрығымен бекітілген

Аяқталған жұмыстың тапсыру мерзімі «15» сәуір 2014ж.

Дипломдық жобаның бастапқы мәліметтері Диплом алды практикадан алынған мәліметтер

Дипломдық жобада қарастырылатын мәселелер тізімі:

а)Зерттеу нысанын сипаттау; ә) бағдарламалық жүйе құру;б) Қауіпсіздік және еңбекті қорғау; в) экономикалық бөлім.

Графикалық материалдардың тізімі: жұмыс презентациясы 11 слайд түрінде көрсетілген және бағдарламаның қосымшасы бар

Ұсынылған негізгі әдебиеттер тізімі:

1 Ә. Бегалинов, Н. А. Жайсаңбаев, Е. С. Зұлқарнаев, Т. Қалыбеков, М. Н. Сәндібеков. Ашық тау-кен жұмыстарының технологиясы. Алматы,2012. 31-51 беттер.

2 Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 1. Производственные процессы, М.: Недра, 1985, с. 123-126.

3 Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 7 – М, «Бином», 2005.

Дипломдық жобаны дайындау

Кестесі

Бөлім атауы, қарастырылатын мәселелер тізімі	Ғылыми жетекші мен кеңесшілерге көрсету мерзімі	Ескерту
Зерттеу нысанын сипаттау
Бағдарламалық жүйе құру
Қауіпсіздік және еңбекті қорғау
Экономикалық бөлім

Дипломдық жоба бөлімдерінің кеңесшілері мен норма бақылаушының аяқталған жобаға қойған

Олтаңбалары

Бөлімдер атауы	Кеңесшілердің аты-жөні (ғылыми дәрежесі, атағы)	Қол қойылған күні	Қолы
Зерттеу нысанын сипаттау
Бағдарламалық жүйе құру
Қауіпсіздік және еңбекті қорғау
Экономикалық бөлім

Ғылыми жетекшісі __________________П.П. Цеховой

Тапсырманы орындауға алған білім алушы ______________ Олжабаев С.С.

Күні « » ақпан 2014ж.

Аңдатпа

Ашық тау-кен саласындағы қазу-тиеу жұмыстарының параметрлерін есептеитін бағдарламалық жүйе құру бойынша жоба жасалды. Жобада қазу-тиеу жұмыстарында қолданылатын экскаваторлардың параметрлері мен өнімділігін есептейтін бағдарламалық модуль құрастырылды. Бағдарлама Delphi XE3 нысанды-бейімдеу бағдарламалық ортасында жасалынды. Бағдарламалық жүйе есепті орындау барысында жоғары дәлдікпен әрі тез орындайды.

Бағдарламаның кіріс мәліметтері “ Шығыс Аят боксит кен орынын ашық әдіспен игеру” жобасының түсініктеме жазбасынан алынды. Бағдарламалық жүйе тау-кен саласына қажет бағдарламалық қамтамасыздандыру талаптарына сай келеді.

Аннотация

Сделан проект на разработку программной системы для расчеты параметров выемочно-погрузочных работ на открытых горных разработках. В проекте составлен программный модуль для расчета параметров и производительность экскаваторов на выемочно-погрузочных работах. Программная реализация осуществлена в объектно-ориентированной среде программирования Delphi ХЕ3. Модуль существенно облегчает деятельность по расчету, обеспечивает точность вычислений и быстроту выполнения операций.

Входные данные программы были выбраны из пояснительной записки проекта "Разработка Восточно-аятского месторождения бокситов открытом способом" . Модуль отвечает требованиям, предъявляемым к программному обеспечению, разрабатываемому для нужд горной промышленности.

Annotation

A project is done for development of the programmatic system for calculations of parameters of extraction-and-loadings on mountain openworks. In a project the programmatic module for the calculation of parameters and productivity of power-shovels are made on extraction-and-loadings. Programmatic realization is carried out in the object-oriented programming of Delphi ХЕ3 environment. The module substantially facilitates activity upon settlement, provides exactness of calculations and quickness of implementation of operations.

Program inputs were chosen from the explanation message of project "Development of East-aiat of deposit of bauxits open a method" . The module answers the requirements, produced to the software developed for the needs of mining industry.

Кіріспе

Қазақстан Республикасының бүгінгі таңдағы басты бағыты, экономикасының қайнар көзі – жер асты кен байлықтарымыз. Кенорындарын игеруде тау-кен өнеркәсібінің алатын орны ерекше. Техникалық , экономикалық және әлеуметтік жағынан пайдалы қазындыны ашық әдіспен өндіру келешегі зор және тиімді әдіс болып саналады. Қазіргі кезеңде еліміздің халық шаруашылығында пайдаланылатын қатты минерал шикізаттың шамамен алғанда 75% -тен астамы ашық тау-кен қазбаларымен өндіріледі. Пайдалы қазынды кендерін ашық әдіспен қазу тау-кен өндірісінің техникасын , технологиясын және ұйымдастыруын жетілдіру негізінде келешектеде дами түседі.

Қазу-тиеу жұмыстары- карьерлердегі негізгі және маңызды процестердің болып саналады. Қазу-тиеу жұмыстары ашық кен орынын игеруге кеткен шығынның 25%-35% алады. Қазу-тиеу жұмыстары циклдік (бір шөмішті экскаваторлар және тиегіштер) және үздіксіз (роторлы және шынжырлы экскаваторлар) қазу-тиеу машиналарымен орындалады. Қазу-тиеу жұмыстарында қолданылатын техниканың түрін таңдау бұрғылап аттырудан бастап байыту фабрикасына немесе үйіндіге тасымалдауға дейінгі барлық технологиялық үрдістер арқылы жүргізіледі. Қазу-тиеу жұмыстарындағы жынысты автосамосвал немесе темір жол көлігіне тиеудің тиімділігі қазу-тиеу машинасының басқа процесстермен байланысы, кемерлердің ыңғайлы орналасуы, қазу-тиеу машиналарына техникалық көмекті уақытылы жүргізу және т.б. факторларға байланысты. Егер осы жұмыстарды тиімді жүргізсе онда уақытты екі есе үнемдеуге болады. Сонымен қатар еңбек қауіпсіздігімен экономикалық әсерін ұмытпау керек. Қазу және тиеу процестерінің басқа жұмыстармен байланысы (қазуға дайындау және т.б.) технологиялық сұлбалардың процессін және кенжардың паспортын жасауда көрсетіледі. Бүгінгі таңда көптеген тау-кен компанияларында қазу-тиеу жұмыстарын жобалауды қағаз немесе сандық түрінде жүргізіледі. Бірақ ақпараттық технологиялардың қолданылуы аз. Қазіргі кезде белгілі тау-кен кәсіпорынына ыңғайланып жасалынған көптеген бағдарламалық жабдықтар бар және олар тапсырыспен орындалады. Олардың кемшілігі жұмыс істеу аймағының шектеулі болуы.

Осы факторларды ескере отырып дипломдық жобаның маңыздылығы күмән тудырмайды. Бағдарламалық жабдықты енгізіп жұмыс істейтін болса, онда жобаға кететін шығындармен уақытты үнемдеп сапасын арттырады.

Дипломдық жобаны орындау барысында келесі тапсырмалар қойылды:

1. Ашық тау-кен жұмыстарындағы қазу-тиеу процессін жобалау бойынша сараптама жасау;

2. Тек бір тау-кен кәсіпорынына арналған бағдарламалық жүйе емес осындай тектес тау-кен кәсіпорындарына арналған бағдарламалық жүйе құру;

Бағдарламалық жүйенің жаңашылдығы:

1. Бағдарламалық жүйенің әмбебап болуы;

2. Қазу-тиеу жұмыстарына қатысты соңғы уақытта қолданылатын техникалардың мәліметтер базасы ;

3. Алдыға қойлыған тапсырманың бағдаламалық шешімін бір модульге біріктіру (ВПР);

Зерттеу нысанын сипаттау

Ақпараттық жүйелерді енгізу арқылы ашық тау кен саласындағы қазу-тиеу жұмыстары бойынша жобалау тапсырмаларын шешу маңыздылығы

Өміріміздің кез-келген саласында ғылыми-техникалық прогресс жүріп жатыр. Бұл прогресстен тау-кен саласыда тыс қалған жоқ. Машина жасау және прибор жасау салаларындағы жетістіктер тау-кен саласынада бірқатар өзгерістер алып келді. Бірақ соңғы кездері инновациялық ақпараттық технологиялардың енгізілуі тау-кен саласындағы жобалау бойынша уақытты үнемдеу және экономикалық тиімді болуына септігін тигізуде. Осыдан бірнеше жылғы тау-кен саласы осы кезбен салыстырғанда арасы жермен көктей. Оның басты себебі шетелдік және отандық компаниялардың инновациялық ақпараттық технологияларға басым беруі, бәсекелестіктің жоғары болуы және бағдарламалық жүйе шығаратын компаниялардың санының көбейуі т.б.. Осының нәтижесінде пайдалы қазбаны игеру саласы және жекелей салаларының (қазу-тиеу жұмыстары) жан-жақты дамуына алып келді. Кен орынын жобалау бірнеше сатыдан тұрады. Техника-экономикалық негіздемесі одан сараптама жасау жан-жақты зерттеу т.б. жұмыстары жобалауға жатады. Жобалау институтарының және де басқа да ұйымдардың көп жылдық тәжірбиесі көрсеткендей жобалау белгілі этаптар арқылы өтеді. Параметрін , өнімділігін және экономикалық тиімділігін анықтау осылардың бәрі белгілі бір алгоритммен орындалады және ол стандартталған. Осы алгоритмдерді ақпараттық технологияларға енгізудің арқасында жобаның тиімділігін жоғарылату және автоматттандыруға бағытталған бірнеше жобалар ұсынды. Ол тек жобалай емес тікелей өндіріс орынында қолдануға мүмкіндік береді.

Ақпараттық және автоматтандырылған жүйелердің қысқа уақытта пайдалы қазбаны игеру саласына енгізілуі шешімі таппай жүрген күрделі немесе көп шығынды қажет ететін (уақыт, ақша, қағазбастылық және т.б.) мәселелердің шешімін тауып берді. Бірақ әліде болса шешімі әлі табылмаған мәселелер көп болып саналады. Ондай мәселелер қазу-тиеу процессінде де бар. Осы мәселелерді шешуге отандық және шетелдік алдыңға қатарлы компаниялар бірнеше бағытта жұмыс істеп жатыр. Атап айтсақ жаңа технологияларды енгізу, отандық және шетелдік білікті мамандарды тарту, инженерлік жүйелерді өзгерту , кәсіпорынның қорын жаңарту және осылардың бәріне тиімді басқару жүйелерін енгізу. Қазіргі таңда пайдалы қазбаны игеру саласындағы отандық кәсіпорындар шетелдің автоматтандырылған және ақпараттық жүйелерін, білікті мамандарын тарту үшін көп қаражат жұмсайды. Осыдан қорытынды шығара келіп отандық кәсіпорындарға жергілікті мамандармен бағдарламалық жүйелерге көп көңіл бөлу керек.

Ашық тау-кен саласында қазу-тиеу жұмыстары негізгі үрдістердің бірі болып саналады және ол осы тау-кен жұмыстарының 25-30% шығыны болып саналады. Қазу-тиеу машинасының параметрлері , өнімділігі жобалануы, кенжарлардың саны тікелей кен орынын игеруге байланысты. Қазу-тиеу машинасына байланысты сіз тасымалдау көлігін таңдайсыз және олар бір-біріне бағынышты. Ашық тау-кен саласына ақпараттық жүйені енгізу ол өмірлік қажеттіліктен туындаған. Себебі кәсіпорындағы кез-келген бағыт бойынша тиімді және әрі нақты нәтиже бере алады.

Ашық тау кен саласындағы қазу-тиеу жұмыстары

Карьердегі тау-кен жыныстарын қазып көлік жабдықтарына тиеу немесе қазып ,машинаның жұмыс құралымен тасымалдап үйіндіге төгу қазу-тиеу жұмыстары немесе тау-кен жыныстары қоспасын экскавациялау деп аталады.

Карьердің өнімділігі жоғары кезінде жұмсақ аршыма тау жыныстарын ауа райы орташа болған жағдайда қазу үшін роторлы көп шөмішті экскаваторлармен драглайндарды қолданған тиімді. Қазу жабдықтарын өте қысқа мерзімде қолданып жұмыс жасау кезінде шөміш сыйымдылығы көбірек скреперлерді пайдаланған жөн.

Өнімділігі аз карьерлерде, әсіресе жұмысты маусымды тәртіппен жасағанда және жазғы уақытта бульдозерлерді, шөміш сыйымдылығы аздау скреперлерді және мұнаралы экскаваторларды қолдану мүмкіншілігі болады. Осы процесті механикаландыру үшін әр түрлі технологиялық және эксплуатациялық сапасы бар карьерлік және әмбебап машиналар қолданылады.

Ауа райы қалай болсада жартылай тасты және тасты тау жыныстарын алдын-ала қопсыту арқылы қазу үшін механикалы күректер, ала ауа райы жұмсақ жағдайда жүк тиеуіштер, шөміш сыйымдылығы жоғары драглайндер қолданылады.

Жартылай тасты тау жыныстарын, әсіресе көмірді қазуға кесу күші жоғары роторлы экскаваторларды, шнекті бұрғылау қондырғыларын және өндіру комбайндарын қолданады.

Оларды қолдану нақтылы тау-кен техникалық және әмбебап машиналар қолданылады. Тау-кен көлік машиналарының технологиялық жинағының негізгісі экскавациялық машиналар болып есептеледі және олар циклдық және үздіксіз әрекет ететін экскавациялық машиналар болып бөлінеді.

Циклдық әрекет ететін машиналар (бір шөмішті экскаваторлар, доңғалақты және шынжыр табанды бульдозерлер, тиеуіштер және доңғалақты скреперлер) қазу тиеу жұмыстарын орындайтын жұмыс органы ретінде бір шөміш немесе кесу құралдардан тұрады.

Үздіксіз әрекет ететін машиналарда (роторлы және шынжырлы көп шөмішті және т.б.) жұмыс органы бірнеше шөміштен тұрады және үздіксіз жұмыс істейді.

1.1-сурет Қазу-тиеу машиналарының схемалары: а-тура механикалы күрек, б-кері механикалы күрек; в-драглайн; г-грейфер; д-шынжырлы көп шөмішті экскаватор; е-роторлы экскаватор; ж-доңғалақты скрепер; з-бульдозер; и-шнекті бұрғылау машина; к-жүк тиеуіш

Көлік құралдарына қатынасы бойынша машиналар былайша ажыратылуы мүмкін: кенжарда тау-кен жыныстары қоспаларын қазуға және көлік құралына тиеугге арналған (роторлы және көп шөмішті экскаваторлар, механикалы күректер, шнекті бұрғылау қондырғылар, мұнаралы экскаваторлар және бұрғылау оқ-дәрі комбайндары) –қазу-тиеу; кенжарды қазу, шөмішпен тау-кен қоспаларын машинаның конструкциясына байланысты белгіленген ара-қашықтыққа тасымалдау және үйіндіге төгуге арналған (драглайндар)-экскавациялық; тау-кен жыныстарын қоспаларын қазуға дайындау сапасынан және көлікпен уақытылы қамтамасыз етуге байланысты. Кенжардың параметрлері мен жұмыс технологиясы экскавациялық машиналардың өнімділігіне зор әсер етеді.

Кенжар деп қазылатын кемерлерді айтамыз. Кенжар құрылымы бойынша біртекті және әртекті болып келеді. Біртекті кенжарларда тау жыныстары біртекті қасиетке ие болады. Әртекті кенжарларда тау жыныстары әркелкі қасиетке ие болады. Біртекті кенжарларда тау жыныстарын қазу-тиеу жұмыстары жаппай жүргізіледі. Ал әртекті кенжарларда пайдалы қазбаның әр түрлі сорттарын қазу-тиеу жұмыстары жеке жүргізіледі. Кенжардың орналасуына байланысты қазу-тиеу машиналары үстіңгі, астыңғы және аралас кенжарларда тұрып қазу және тиеу жұмыстарын жүргізе алады.