ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГОРНЫХ МАШИН И КОМПЛЕКСОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ» СО СПЕЦИАЛЬНОЙ ЧАСТЬЮ «МОДЕРНИЗАЦИЯ ВЫЕМОЧНО-ПОГРУЗОЧНЫХ РАБОТ НА БАЛАХТИНСКОМ УГОЛЬНОМ РАЗРЕЗЕ
|
ВВЕДЕНИЕ 8
1. Технология ведения горных работ 9
1.1 Современное состояние горных работ 9
1.2 Вскрытие карьерных полей 11
1.3 Подготовка полезного ископаемого к выемке 21
1.4. Система разработки и обоснование выбора системы разработки 25
1.5 Отвалообразование 29
2. Механическое оборудование карьера 32
2.1 Выбор, обоснование и расчет бурового
оборудования 32
2.1.1 Расчет бурового оборудования по вскрышным породам 32
2.1.2 Расчёт эксплуатационных показателей буровых станков для
бурения по вскрышным породам 35
2.1.3 Расчёт бурового оборудования по полезному ископаемому 37
2.1.4. Расчёт эксплуатационных показателей буровых станков для бурения
по полезному ископаемому 39
2.2. Определение парка буровых станков 40
2.3. Выемка пустой породы 43
2.4 Выемка полезного ископаемого 53
3. Карьерный транспорт 63
3.1 Выбор вида транспорта 63
3.2 Формирование комплексов погрузочно-транспортных средств 64
3.3 Физико-математическое моделирование 65
3.4 Анализ полученных данных 73
4. Стационарные машины 74
4.1 Расчёт длины и геометрической высоты нагнетательного
трубопровода 74
4.2 Расчёт необходимой производительности насосной станции, выбор
труб для построения внешней сети водоотливной установки 75
4.3 Выбор насосов 76
4.4. Анализ рабочего режима водоотливной установки 81
4.5 Выбор электродвигателей, определение годовых и удельных затрат
электроэнергии на водоотлив 83
5. Технология ремонта 85
5.1 Выбор режима работы предприятия и необходимого количества оборудования 85
5.2 Определение количества и видов технических обслуживании и
ремонтов 86
5.3 Организация ремонтных работ 92
5.4 Расчет численности ремонтного персонала 93
5.5 Расчет станочного оборудования 94
5.6 Проектирование ремонтной базы 95
5.6.1 Расчет производственных площадей 95
5.6.2 Выбор схемы ремонтной базы 97
5.6.3 Определение параметров пролета здания ремонтной базы 99
5.7 Управление механической службой 100
5.8. Виды износов оборудования 101
5.9 Выбор детали 104
5.10 Выбор и обоснование способа восстановления детали 106
5.11 Технология восстановления 109
6. Специальная часть. Модернизация выемочно-погрузочных работ на
Балахтинском угольном разрезе 114
6.1 Обзор конструкций ковшей активного действия 114
6.2 Обоснование параметров ковша с повышенными силовыми
возможностями 121
6.3 Определение взаимозависимостей между режимными параметрами
ковша, зубьев и их конструкцией 129
6.4 Оценка эффективности применения ковша с повышенными
силовыми возможностями 135
7.7. Безопасность жизнедеятельности 140
7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 140
7.1.1 Технические и организационные мероприятия по охране труда.. .141
7.2 Охрана окружающей среды 146
7.2.1 Анализ промышленных загрязнений окружающей среды 146
7.2.2 Природоохранные мероприятия по защите атмосферы, гидросферы
и литосферы 147
7.3 Правила безопасности 148
7.3.1 Правила безопасности при выемочно-погрузочных работах 148
7.3.2 Правила безопасности при транспортировании горной массы 149
7.4 План ликвидации аварий 151
8. Экономическая часть 153
8.1 Организация управления производством разреза “Балахтинский”... 153
8.1.1 Организация управления производством и производственная структура угольного разреза
Балахтинский 153
8.1.2 Режим и организация горных
работ 156
8.2 Расчет основных технико-экономических показателей процесса
добычи угля 158
8.2.1. Расчет суммы капитальных вложений и амортизационных
отчислений 158
8.2.2. Организация труда и заработной платы работников разреза 160
8.2.2.1. Расчет численности работников разреза 160
8.2.2.2 Расчет фонда заработной платы работников предприятия 162
8.3. Расчет себестоимости добычи полезного ископаемого 162
8.3.1 Вспомогательные материалы 162
8.3.2 Энергия 167
8.3.3. Основная заработная плата производственных рабочих 169
8.3.4. Отчисления в фонды социального страхования 169
8.3.5. Амортизация 169
8.3.6. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 169
8.3.7. Цеховые расходы 170
8.4. Расчет экономической эффективности проекта 171
8.4.1. Прибыль и рентабельность 171
8.4.2. Экономическая эффективность проекта 172
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 174
ПРИЛОЖЕНИЯ 175
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 186
1. Технология ведения горных работ 9
1.1 Современное состояние горных работ 9
1.2 Вскрытие карьерных полей 11
1.3 Подготовка полезного ископаемого к выемке 21
1.4. Система разработки и обоснование выбора системы разработки 25
1.5 Отвалообразование 29
2. Механическое оборудование карьера 32
2.1 Выбор, обоснование и расчет бурового
оборудования 32
2.1.1 Расчет бурового оборудования по вскрышным породам 32
2.1.2 Расчёт эксплуатационных показателей буровых станков для
бурения по вскрышным породам 35
2.1.3 Расчёт бурового оборудования по полезному ископаемому 37
2.1.4. Расчёт эксплуатационных показателей буровых станков для бурения
по полезному ископаемому 39
2.2. Определение парка буровых станков 40
2.3. Выемка пустой породы 43
2.4 Выемка полезного ископаемого 53
3. Карьерный транспорт 63
3.1 Выбор вида транспорта 63
3.2 Формирование комплексов погрузочно-транспортных средств 64
3.3 Физико-математическое моделирование 65
3.4 Анализ полученных данных 73
4. Стационарные машины 74
4.1 Расчёт длины и геометрической высоты нагнетательного
трубопровода 74
4.2 Расчёт необходимой производительности насосной станции, выбор
труб для построения внешней сети водоотливной установки 75
4.3 Выбор насосов 76
4.4. Анализ рабочего режима водоотливной установки 81
4.5 Выбор электродвигателей, определение годовых и удельных затрат
электроэнергии на водоотлив 83
5. Технология ремонта 85
5.1 Выбор режима работы предприятия и необходимого количества оборудования 85
5.2 Определение количества и видов технических обслуживании и
ремонтов 86
5.3 Организация ремонтных работ 92
5.4 Расчет численности ремонтного персонала 93
5.5 Расчет станочного оборудования 94
5.6 Проектирование ремонтной базы 95
5.6.1 Расчет производственных площадей 95
5.6.2 Выбор схемы ремонтной базы 97
5.6.3 Определение параметров пролета здания ремонтной базы 99
5.7 Управление механической службой 100
5.8. Виды износов оборудования 101
5.9 Выбор детали 104
5.10 Выбор и обоснование способа восстановления детали 106
5.11 Технология восстановления 109
6. Специальная часть. Модернизация выемочно-погрузочных работ на
Балахтинском угольном разрезе 114
6.1 Обзор конструкций ковшей активного действия 114
6.2 Обоснование параметров ковша с повышенными силовыми
возможностями 121
6.3 Определение взаимозависимостей между режимными параметрами
ковша, зубьев и их конструкцией 129
6.4 Оценка эффективности применения ковша с повышенными
силовыми возможностями 135
7.7. Безопасность жизнедеятельности 140
7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 140
7.1.1 Технические и организационные мероприятия по охране труда.. .141
7.2 Охрана окружающей среды 146
7.2.1 Анализ промышленных загрязнений окружающей среды 146
7.2.2 Природоохранные мероприятия по защите атмосферы, гидросферы
и литосферы 147
7.3 Правила безопасности 148
7.3.1 Правила безопасности при выемочно-погрузочных работах 148
7.3.2 Правила безопасности при транспортировании горной массы 149
7.4 План ликвидации аварий 151
8. Экономическая часть 153
8.1 Организация управления производством разреза “Балахтинский”... 153
8.1.1 Организация управления производством и производственная структура угольного разреза
Балахтинский 153
8.1.2 Режим и организация горных
работ 156
8.2 Расчет основных технико-экономических показателей процесса
добычи угля 158
8.2.1. Расчет суммы капитальных вложений и амортизационных
отчислений 158
8.2.2. Организация труда и заработной платы работников разреза 160
8.2.2.1. Расчет численности работников разреза 160
8.2.2.2 Расчет фонда заработной платы работников предприятия 162
8.3. Расчет себестоимости добычи полезного ископаемого 162
8.3.1 Вспомогательные материалы 162
8.3.2 Энергия 167
8.3.3. Основная заработная плата производственных рабочих 169
8.3.4. Отчисления в фонды социального страхования 169
8.3.5. Амортизация 169
8.3.6. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 169
8.3.7. Цеховые расходы 170
8.4. Расчет экономической эффективности проекта 171
8.4.1. Прибыль и рентабельность 171
8.4.2. Экономическая эффективность проекта 172
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 174
ПРИЛОЖЕНИЯ 175
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 186
Эффективность эксплуатации экскаватора с активным ковшом определяется следующими основными факторами: снижением простоев горнотранспортного оборудования, в том числе в ожидании взрыва, в связи с выполнением ряда вспомогательных операций при подготовке к взрыву и т.п.; ожидаемым повышением срока службы экскаваторы за счет снижения динамичности рабочего процесса; меньшим снижением качественных показателей добываемого сырья (прочности, кусковатости и т.д.). Такой ковш позволяет производить выемку горной массы из целика без предварительного рыхления, исключая тем самым процессы бурения и взрывания.
Весьма важен технологический аспект эффективности ковша активного действия. Наряду с упомянутым исключением взрывных работ, дающим уменьшение пыле- и газовыделения на карьере и вокруг него, исключается сейсмическое воздействие на сооружения, борта карьеров и т.п. Обеспечение селективной (эффективной) разработки сложных блоков сократит потери полезного ископаемого от разубоживания, имеющего место при взрывной подготовке, что в свою очередь уменьшает объемы отвалов.
Идея динамического воздействия на массив с целью увеличения эффективности разработки прочных грунтов и горных пород известна давно. Идея использования в качестве единого рабочего органа группы ударных инструментов была высказана Г.В. Родионовым в 1937 г. В 1938 г. Ю.С. Берниковский предложил для рыхления мерзлого грунта использовать специальные съемные пневмоударные зубья, устанавливаемые на ковш экскаватора. В 1945 г. В.Н. Липец предложил конструкцию ковша, внутри которого предполагалось установить отбойные молотки.
Первые изобретения и патенты в области создания активных рабочих органов появились в первой половине прошлого века. К настоящему времени насчитывается около 200 изобретений в области активизации рабочих органов. К ним относятся бульдозерные отвалы, ковши скреперов и погрузчиков, а также ковши экскаваторов. Это объясняется прежде всего высоким уровнем научных школ, изучавших процессы разрушения грунта, и большими исследованиями, проведенными в данной области.
Цель дипломного проекта - разработка ковша активного действия оснащенного ударными зубьями, осуществляющими послойное ударное разрушение породы в забое.
Весьма важен технологический аспект эффективности ковша активного действия. Наряду с упомянутым исключением взрывных работ, дающим уменьшение пыле- и газовыделения на карьере и вокруг него, исключается сейсмическое воздействие на сооружения, борта карьеров и т.п. Обеспечение селективной (эффективной) разработки сложных блоков сократит потери полезного ископаемого от разубоживания, имеющего место при взрывной подготовке, что в свою очередь уменьшает объемы отвалов.
Идея динамического воздействия на массив с целью увеличения эффективности разработки прочных грунтов и горных пород известна давно. Идея использования в качестве единого рабочего органа группы ударных инструментов была высказана Г.В. Родионовым в 1937 г. В 1938 г. Ю.С. Берниковский предложил для рыхления мерзлого грунта использовать специальные съемные пневмоударные зубья, устанавливаемые на ковш экскаватора. В 1945 г. В.Н. Липец предложил конструкцию ковша, внутри которого предполагалось установить отбойные молотки.
Первые изобретения и патенты в области создания активных рабочих органов появились в первой половине прошлого века. К настоящему времени насчитывается около 200 изобретений в области активизации рабочих органов. К ним относятся бульдозерные отвалы, ковши скреперов и погрузчиков, а также ковши экскаваторов. Это объясняется прежде всего высоким уровнем научных школ, изучавших процессы разрушения грунта, и большими исследованиями, проведенными в данной области.
Цель дипломного проекта - разработка ковша активного действия оснащенного ударными зубьями, осуществляющими послойное ударное разрушение породы в забое.
В дипломном проекте рассмотрены вопросы отработки открытым способом месторождения угля - разрез «Балахтинский».
В разделе «Технология ведения горных работ» обоснована структура комплексной механизации, произведены расчеты производственных процессов.
В разделе «Механическое оборудование карьеров» приняты на вскрышные и добычные работы буровые станки и экскаваторы, также определено количество этого оборудования.
В разделе «Карьерный транспорт» обоснован вид рационального транспорта при помощи программы «Выбор экскаваторно-автомобильного комплекса для карьеров глубинного типа».
В разделе «Стационарные машины» по результатам расчетов был выбран центробежный двухступенчатый насос ЦНС 105-98 для защиты карьера от водопритоков, а также выбран электродвигатель к насосу.
В главе «Технология ремонта» была рассчитана численность ремонтного персонала, рассчитано количество станков для работы, а также запроектирована ремонтная база.
В специальной части проекта был рассмотрен вопрос о модернизации выемочно-погрузочных работ на Балахтинском угольном разрезе. В результате проработки вопроса обоснованы параметры ковша с повышенными силовыми возможностями и выявлено влияние режимных и конструктивных параметров ковша на энергоемкость. Также разработаны технические решения по конструкциям ковшей с повышенными силовыми возможностями. Проведена оценка экономической эффективности применения ковша с повышенными силовыми возможностями. Также определен ожидаемый годовой экономический эффект - 3645 тыс. руб. на одну машину в год.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» рассмотрены вопросы охраны недр, восстановления земель, охраны окружающей среды.
В экономической части был определен экономический эффект от принятых проектных решений (прибыль и рентабельность производства). Себестоимость добычи по проекту 1 т угля составила 214,55 руб/т., срок окупаемости 1,04 лет
В разделе «Технология ведения горных работ» обоснована структура комплексной механизации, произведены расчеты производственных процессов.
В разделе «Механическое оборудование карьеров» приняты на вскрышные и добычные работы буровые станки и экскаваторы, также определено количество этого оборудования.
В разделе «Карьерный транспорт» обоснован вид рационального транспорта при помощи программы «Выбор экскаваторно-автомобильного комплекса для карьеров глубинного типа».
В разделе «Стационарные машины» по результатам расчетов был выбран центробежный двухступенчатый насос ЦНС 105-98 для защиты карьера от водопритоков, а также выбран электродвигатель к насосу.
В главе «Технология ремонта» была рассчитана численность ремонтного персонала, рассчитано количество станков для работы, а также запроектирована ремонтная база.
В специальной части проекта был рассмотрен вопрос о модернизации выемочно-погрузочных работ на Балахтинском угольном разрезе. В результате проработки вопроса обоснованы параметры ковша с повышенными силовыми возможностями и выявлено влияние режимных и конструктивных параметров ковша на энергоемкость. Также разработаны технические решения по конструкциям ковшей с повышенными силовыми возможностями. Проведена оценка экономической эффективности применения ковша с повышенными силовыми возможностями. Также определен ожидаемый годовой экономический эффект - 3645 тыс. руб. на одну машину в год.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» рассмотрены вопросы охраны недр, восстановления земель, охраны окружающей среды.
В экономической части был определен экономический эффект от принятых проектных решений (прибыль и рентабельность производства). Себестоимость добычи по проекту 1 т угля составила 214,55 руб/т., срок окупаемости 1,04 лет
