Определение размеров опасных зон
ПРОЦЕССЫ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ
курсовой проект по дисциплине
"ПРОЦЕССЫ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ"
Пояснительная записка
Выполнил: студент ГО-072
Свороб Н.С.
Руководитель: доц., к.т.н.
Воронков В.Ф.
Кемерово 2010
Содержание Введение 1. Краткая горно-геологическая и горнотехническая характеристика месторождения 2. Подготовка горных пород к выемке 2.1. Выбор типа бурового станка 2.2. Выбор взрывчатых материалов 2.3. Обоснование проектной величины удельного расхода ВВ 2.4. Расчет параметров расположения скважинных зарядов ВВ 2.5. Качество подготовки пород взрывом 2.6. Определение размеров опасных зон 2.7. Паспорт БВР 2.8. Организация проведения массового взрыва 2.9. Расчет производительности буровых станков 2.10 Определение годового расхода ВВ, расчет забоечных и зарядных машин и определение инвентарного парка буровых станков 3. Выемочно-погрузочные работы 3.1 Виды выемочно-погрузочных работ 3.2. Технологические схемы работы мехлопаты в торцевом забое 3.2.1. Схема работы мехлопаты с нижней погрузкой горной массы в средства транспорта при погрузке мягких пород 3.2.2. Схема работы мехлопаты с нижней погрузкой горной массы в средства транспорта при погрузке взорванных пород 3.3. Параметры рабочей площадки 3.4. Технологические схемы выемки пород мехлопатами в траншейном забое 3.4.1. Схема работы мехлопаты с нижней погрузкой горной массы в автотранспорт при разработке мягких пород в траншейном забое 3.4.2. Схема работы мехлопаты с нижней погрузкой горной массы в автотранспорт при разработке коренных пород в траншейном забое 3.5. Технологическая схема выемки ПИ ископаемого в торцевом забое 3.6. Производительность экскаваторов 3.7. Инвентарный парк экскаваторов 4. Технологические расчеты цикличного транспорта 5. Отвалообразование Список используемой литературы | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Курсовой проект | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||
Студент | Свороб Н.С. | процессы открытых горных работ | Лит. | Лист | Листов | |||||||||||||||||||||||||||
Консульт. | Воронков В. Ф. | КузГТУ, ОГР, ГО - 072 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Руководит. | Воронков В. Ф. | |||||||||||||||||||||||||||||||
Введение Горная промышленность – основная сырьевая и топлевная база современной индустрии, главный источник топлива для энергетики и других отраслей народного хозяйства, от черной и цветной металлургии, химической промышленности для производства удобрении, строительных материалов, применяемых при сооружении промышленных объектов и жилых здании, дорог. Около 70 % общего объема природных ресурсов, используемых в народном хозяйстве, приходится на минеральное сырьё. Для обеспечения современного уровня жизни в индустриально развитых странах необходимо добывать из недр ежегодно на одного человека около 18 тонн минерального сырья, в том числе 8 - 10 тонн нерудных пород для производства стройматериалов, 2,5 тонны угля, 0,5 тонн металловне смотря на бурное развитие новых отраслей народного хозяйства. Значение горной промышленности в современном обществе не только не снижается, а даже возрастает. Во всех горнодобывающих отраслях ведутся, и все больше интенсифицируются работы по рекультивации отвалов, по предупреждению загрязнения атмосферы от поверхности отвалов и предусматрении массовых взрывов, по сокращению занимаемых земельных площадей по строительству очистных сооружений. Работы по охране окружающей среды в производственном процессе открытых горных работ входят в место основных. Для этой цели на карьерах выделяются значительные средства, создаются специальные службы и развертываются исследовательские бюро. Развитие открытых разработок в ближайшие 10 – 15 лет определяется не только всё возрастающими потребностями общества в минеральном сырье и конструктивностью с подземным способом разработки, но также всё увеличивающимися экологическими отношениями. Поэтому в число важнейших первоопределённых задач совершенствования технологии открытых разработок на первое место выходят кординальное снижение негативного воздействия горных работ на окружающую среду и одновременно значительное повышение доли всех звеньев производственных процессов. Повышение эффективности открытых разработок обеспечивающие их конкуренто - способность с подземным способом достигнуто в том случае, если не смотря на всё увеличивающиеся затраты на охрану окружающей среды, приобретут формы устойчивых тенденций повышения производительности труда и снижение затрат на единицу горной массы, а ежегодно типы роста производительности труда будут превышать 6 – 8 %. Реализация этих технических направлений внедрение новой техники и технологий позволяет ещё больше повысить эффективность открытого способа разработки и высвободить средства для решения экологических задач и повышение жизненого уровня трудящихся горных индустрий. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Курсовой проект | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||
Студент | Свороб Н.С. | Процессы открытых горных работ | Лит. | Лист | Листов | |||||||||||||||||||||||||||
Консульт. | Воронков В. Ф. | КузГТУ, ОГР, ГО - 072 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Руководит. | Воронков В. Ф. | |||||||||||||||||||||||||||||||
1. Краткая горно-геологическая и горнотехническая характеристика месторождения Поверхность поля разреза представлена равниной. Мощность рыхлых отложений, перекрывающих продуктивные отложения, составляет 14 м. Угол падения залежи 25 градусов. Мощность отрабатываемых пластов не превышает 17 м, плотность которых 1,31 т/м3. Плотность вскрышных пород: - наносов 2,21 т/м3; - коренных пород 2,51 т/м3. Высота столба воды в скважине 5,1 м. Горные породы имеют прочность 98 МПа. Прочность полезного ископаемого 17 МПа. Плотность забойки 2,14 т/м3. Дальность транспортирования 2,1 км. Горные работы на карьере заключаются в подготовке пород к выемке, выемке горных пород, перемещении и складировании горной массы. Весь этот комплекс горных работ можно разделить на взаимосвязанные между собой производственные процессы. - выемочно-погрузочные работы, - перемещение горной массы, - складирование полезного ископаемого и отвалообразование вскрышных пород. Режим работы предприятия непрерывный, 3 смены по 8 часов в течение 252 дней. Технико-экономические показатели по предприятию: Годовой объем добычи 2,45 млн. т. Годовой объем вскрышных пород, млн. м3: - наносов 2,51; - коренных пород 12,4; Вид транспорта – автомобильный. Выемочно-погрузочное оборудование ЭКГ-10. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Курсовой проект | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||
Студент | Свороб Н.С. | Процессы открытых горных работ | Лит. | Лист | Листов | |||||||||||||||||||||||||||
Консульт. | Воронков В. Ф. | КузГТУ, ОГР, ГО - 072 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Руководит. | Воронков В. Ф. | |||||||||||||||||||||||||||||||
2. Подготовка горных пород к выемке 2.1. Выбор типа бурового станка Выбор бурового станка определяется на основании среднего диаметра отдельности и прочности сжимающих пород по формуле:
где de – средний диаметр естественной отдельности, м; – прочность сжимающих пород ( =73), МПа. м На основании de отношу породы к IV-й категории по блочности. С учетом категории пород по блочности и вместимости ковша экскаватора Е=10 м3, принимаю рациональный диаметр скважин по таблице 2.1 [1]. По таблице 2.2 [1] выбираю тип бурового станка. Таблица 2.1 Рациональные значения диаметров скважин
Принимаю скважину диаметром d=0,245 м, буровой станок СБШ-250-55. Таблица 2.2 Технологическая характеристика бурового станка
2.2 Выбор взрывчатых материалов По таблице 2.3 [1] исходя из технологических свойств взрываемых пород и их обводненности принимаю Гранулит АС-4. Таблица 2.3 Переводной коэффициент и плотность ВВ
По таблице 2.5 [1] выбираю средства инициирования ВВ. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Курсовой проект | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||
Студент | Свороб Н.С. | Процессы открытых горных работ | Лит. | Лист | Листов | |||||||||||||||||||||||||||
Консульт. | Воронков В. Ф. | КузГТУ, ОГР, ГО - 072 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Руководит. | Воронков В. Ф. | |||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 2.4 Средства инициирования ВВ
2.3 Обоснование проектной величины удельного расхода ВВ Рациональную степень взрывного дробления при транспортной технологии определяю по формуле:
где Zр – рациональная степень взрывного дробления пород; Пвв – показатель относительной эффективности ВВ
где сэт, свв – стоимость соответственного эталонного и рассматриваемого ВВ, р (сэт/свв=1) Удельный расход ВВ обеспечивающий Zp определяю по формуле:
где q – удельный расход ВВ, кг/м3; d – диаметр скважин (d=0,245), м. кг/м3 Высоту уступа определяю из выражения:
где Нчтах – максимальная высота черпания (Н =13,5), м. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | |||||||||||||||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||
Принимаю Н=18м Проектный удельный расход ВВ с учетом обводненности пород: где hв – высота столба воды в скважине, м ; кг/м3 2.4 Расчет параметров расположения скважинных зарядов ВВ Длину скважины определяю по формуле:
где L – длина скважины, м; - угол наклона скважины к горизонту ( =750), град; LП – длина перебура, м.
м м Минимальную длину забойки при ведении взрывных работ с перебуром определяю по формуле:
где Lзаб – длина забойки, м; м Длину колонки заряда ВВ определяю по формуле:
м Для зарядов ВВ, рассредоточенных воздушными промежутками, суммарная длина интервалов рассредоточенная составляет:
м Длину отдельного воздушного промежутка определяю по формуле:
м Количество интервалов рассредоточения определяю как целую часть отношения: = Принимаю Для рассредоточенных зарядов длины забойки и колонки ВВ определяю по формуле: | ||||||||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | |||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата |
где Lзаб.р – длина забойки, м; Lвв.р – длина колонки заряда ВВ, м. м м Длины верхней и нижней части колонки заряда ВВ определяю по формуле:
где Lвв.р.в , Lвв.р.н – длина соответственно верхней и нижней части колонки заряда ВВ, м; м ; м Масса скважинного заряда определяю по формуле:
кг/ м кг Линию сопротивления по подошве уступа при наклонном расположении скважин определяю из соотношения:
где W – линия сопротивления по подошве уступа, м; в – расстояние между рядами скважин, м. Параметры сетки скважин при их наклонном расположении определяю по формуле:
где п – число рядов скважин; в – коэффициент сближения скважин; АБВР – ширина буровзрывной заходки, м; а - расстояние между скважинами, м; m - коэффициент сближения скважин.
где hп – высота перебура, м;
где Rчу – радиус черпания на уровне стояния(Rчу =12,6 м), м; м м м м | |||||||||||||||||||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | ||||||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата |
= 4,59 Принимаем 5 Уточняем ширину буровзрывной заходки: По формуле (2.17) принимаю W=5 м. Принимаю шахматную сетку скважин, так как угол между направлением максимальной скорости упругой волны в массиве и линией откоса уступа равен 61 градусов (из задания). 2.5 Качество подготовки пород взрывом Качество взрывной подготовки вскрышных пород оценивают двумя показателями: кусковатостью взорванной горной массы (средним диаметром куска взорванной горной массы или степенью дробления и выходом негабарита) и параметрами развала, включающими его размеры, форму и коэффициент разрыхления породы. Проектную ширину развала взорванной горной породы определяю по формуле:
где Вр – ширина развала взорванной породы, м; – дальность взрывного перемещения породы, м; ho - высота отдельной зоны над подошвой уступа, м.
где – дальность взрывного перемещения породы при порядной схеме КЗВ (короткозамедленное взрывание), м; - угол наклона плоскости, на которой формируется развал ( =0)град; q - ускорение свободного падения (q=9,81), м/с; Vo - начальная скорость полета кусков горной массы при массовом перемещении породы, м/с.
где hз – высота колонки заряда, м; М - мощность нижележащей толщи (М=0)м.
, м
где Vc – скорость смещения частиц на стенке зарядной полости, м/с; q1 - удельный расход ВВ для скважин первого ряда, кг/м3; п1 - показатель степени.
где – коэффициент, учитывающий фактическое состояние откоса уступа ( т.к. Н=16 м); | |||||||||||||||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | ||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата |
м/с; ; кг/м3 м/с м м м Дальность взрывного перемещения породы при диагональной схеме КЗВ определяю по формуле:
м Проектную ширину развала определяю по формуле: - при диагональной схеме КЗВ Дальность взрывного перемещения породы при поперечной схеме КЗВ определяю по формуле:
м Проектную ширину развала определяю по формуле: - при поперечной схеме КЗВ Принимаю поперечную схему КЗВ. Форму развала при М=0 и Рс=0 описываю следующим образом: - высота развала по линии последнего ряда скважин определяется по формуле:
м - высота развала в произвольной точке Х по ширине развала определяется по формуле:
где х – относительное расстояние от нижней бровки массива горных пород до произвольной точки, в долях единиц.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата |
Среднее значение коэффициента разрыхления Кр определяю по формулам: - в профиле развала:
-в полном зажиме: Качество дробления определяю по формулам: - средний диаметр dср куска взорванной горной породы:
м - выход негабаритной массы по ковшу экскаватора (в долях единицы):
где хн – линейный размер негабарита, м
м Так как при взрыве выход негабарита отсутствует, вторичное дробление не требуется. |
Определение размеров опасных зон
Расчет радиуса сейсмически опасной зоны произвожу по формуле:
[2.41] |
где – безопасное расстояние до охраняемого объекта, м;
-безопасное допустимое расстояние до охраняемого объекта ( =1200), м;
-коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого объекта ( =8);
Кс - коэффициент, зависящий от типа здания и характера стройки (Кс=1,5);
N - число одновременно взрываемых скважин;
Qc - масса одновременно взрываемого заряда ВВ
м
Радиус опасной зоны по действию УВВ:
[2.42] |
м
tс<[tc], tв<[tc]
Принимаю 2 одновременно взрываемых скважин в серии.
Радиус опасной зоны по разлету отдельных кусков:
[2.43] |
м Принимаю радиус опасной зоны по разлету отдельных кусков равный tраз=450 м, так как минимально допустимый радиус опасной зоны для людей в соответствии с требованиями ''ЕПБ при ВР'' составляет 200 м. 2.7 Паспорт БВР Массовые взрывы зарядов ВВ на карьерах необходимо производить в соответствии с требованиями «ЕПБ при ВР» и «Типовой инструкцией по безопасному проведению массовых взрывов на земной поверхности». Массовые взрывы выполняют по проектам, состоящим из технического расчета и графического материала (рис. 2.1); таблицы параметров буровзрывных работ (табл.2.5); распорядка проведения массового взрыва. Распорядок проведения массового взрыва составляют для конкретного блока с указанием даты и времени его проведения. Проект массового взрыва утверждается техническим руководителем горного предприятия и хранится в делах взрывного участка до полной отработки взорванного блока. Таблица 2.6 Таблица параметров буровзрывных работ
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата |
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | |||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | |||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата |
Конструкция скважинных зарядов Рис. 2.1. Технологическая схема взрывных работ | ||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | Лист | |||||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||
2.8 Организация проведения массового взрыва. Взрывчатые материалы на массовый взрыв выписывают по наряд путевке на старшего взрывника и доставляют в соответствии с «ЕПБ при ВР». Доставленные ВВ размещают по скважинам в количестве и ассортименте согласно проекту массового взрыва. Находящиеся на блоке ВМ и заряженные скважины необходимо охранять вооруженной охраной или проинструктированными рабочими при обязательном искусственном освещении в темное время суток. После начала монтажа, перед осуществлением массового взрыва осуществляют вывод людей за пределы опасной зоны и выставление постов охраны этой зоны. Ответственный руководитель взрыва, получив письменные донесения лиц, ответственных за выполнение отдельных операций и убедившись в выполнении мероприятий, перечисленных в распорядке проведения массового взрыва, дает указание на взрыв. При производстве массового взрыва обязательно применение звуковых сигналов, которые должны быть хорошо слышны на границах опасной зоны. После выполнения взрыва ответственный руководитель организует осмотр взорванного блока с принятием мер, предотвращающих отравление газами проверяющего персонала. Допуск людей в карьер и к месту взрыва производят согласно порядку принятому на предприятии утвержденному техническим руководителем карьера, но после рассеивания пылевого облака и полного восстановления видимости. Контроль за наличием отказов после массового взрыва, их регистрацию и ликвидацию необходимо осуществлять в соответствии с требованиями «ЕПБ при ВР». После уборки породы из взорванного блока все технико-экономические показатели по взрыву подлежат систематическому анализу. 2.9 Расчет производительности буровых станков Сменную производительность бурового станка определяю по формуле:
где Псм.б – производительность бурового станка, м/см м/см Суточная производительность бурового станка, м/сут.
где: Псм – число смен в сутках ( Псм= 3) м/сут Наши рекомендации
|