Технологические схемы ведения горных работ
Министерство
образования и науки
ГОУВПО
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра
открытых горных работ
Контрольная
работа
по
дисциплине: «Горные работы»
Новокузнецк
2011
Исходные данные
Вариант А:
Экскаватор: ЭКГ - 5У;
Тип транспорта: ж/д;
Крепость вскрышной породы: IV к;
Вид работ: проведение разрезной траншеи.
Задание:
Выбрать тип думпкара;
Выбрать схему погрузки в транспортные средства;
Определить оптимальные параметры разрезной
траншеи.
Вариант Б:
Угол залегания пласта: 35;
Мощность пласта: 21 м.
Задание:
Выбрать тип экскаватора для проведения разрезной
траншеи и отработки угольного уступа;
Определить оптимальные параметры разрезной
траншеи и угольного уступа.
Вариант В:
Мощность междупластья: 40 м;
Угол залегания пластов: 20.
1. Технологическая схема ведения
горных работ с применением железнодорожного транспорта (проведение разрезной
траншеи)
Для проведения разрезной траншеи используется
ЭКГ-5У в комплексе с железнодорожным транспортом.
Таблица 1.1 - Технические характеристики
экскаватора ЭКГ-5У
Параметр
|
Значение
|
Вместимость
ковша, м3
|
5
|
Рабочая
масса, т
|
386
|
Наибольшая
высота разгрузки, м
|
17,5
|
Наибольший
радиус разгрузки, м
|
22,1
|
Наибольшая
высота копания, м
|
22,2
|
Наибольший
радиус копания, м
|
23,7
|
Наибольший
радиус копания на уровне стояния, м
|
14,5
|
Высота
до головных блоков стрелы, м
|
20,7
|
Радиус
до головных блоков, м
|
16,5
|
Радиус
вращения хвостовой части
|
7,78
|
Расстояние
от оси пяты стрелы до центра вращения, м
|
2,4
|
Расчетная
продолжительность цикла, с
|
30
|
Исходя из характеристик горного и транспортного
оборудования, рассчитаны параметры технологической схемы по проведению траншеи.
Аналитический расчет приведен ниже.
Выбирая тип думпкара, учитываем что его емкость
не должна превышать емкость ковша экскаватора более чем в 5 раз. Для ЭКГ- 5У
наиболее подходящим думпкаром является 6ВС-60 с объёмом кузова 26,2 м3 и
грузоподъёмностью 60 т. Наиболее целесообразно использовать схему с верхней
погрузкой, она позволяет упростить подачу порожних вагонов под погрузку и
оптимальна для экскаватора с удлиненными параметрами.
Параметры траншеи определяются:
(1)
где Rк - радиус вращения кузова, м; m1 -
минимальный зазор между кузовом экскаватора и нижней бровкой борта траншеи, м (m1=1
м).
Высота уступа (глубина траншеи) ограничивается
высотой разгрузки экскаватора и радиусом разгрузки и рассчитывается по формуле:
(2)
где Нрmax - максимальная высота разгрузки
экскаватора, м; hв -высота вагона от кровли уступа, м; е - безопасный зазор
между кузовом и ковшом в момент разгрузки, м (е=1 м).у=17,5-2,7-1=13,8 м.
Радиус разгрузки, (м):
р ≥ Rк + hу·ctgα
+ Ζ +П/2,(3)
где Rк - радиус вращения кузова, м; (Rк = 7,8
м), Ζ
- берма
безопасности, м.
Ζ = h·(ctgαу - ctgα)≥2
м,(2.3)
где α - угол
откоса уступа в массиве коренных пород, (град);
Устойчивый αу
= 60, рабочий α = 75.
Ζ = 13·(ctg75 - ctg60),
Ζ = 4,2 м.р ≥ 8,8 +
13·ctg60 + 4,1 +0,76=14,7 м.
2. Технологические схемы ведения
горных работ (проведение разрезной траншеи) и добычных работ с применением
автомобильного транспорта
Пласт мощностью 21 м залегает под углом 35°.
Используем гидравлический экскаватор (Hitachi EX 1200) с оборудованием
«обратная лопата», так как он позволяет достигать лучшей зачистки пласта и
меньшего разубоживания полезного ископаемого.
Таблица 2.1 - Технологические характеристики
экскаватора Hitachi EX 1200
Параметры
|
Значение
|
Мин
дистанция копания, м
|
4,5
|
Мин
уровень рабочего хода ковша, м
|
6,5
|
Уровень
рабочего хода ковша, м
|
4,3
|
Maкс.
радиус копания, мм
|
11,4
|
Макс.
высота копания, мм
|
12,3
|
Maкс.
высота разгрузки, мм
|
8,7
|
Maкс.
глубина копания, мм
|
8,2
|
Радиус
работ при макс высоте разгрузки, мм
|
6,1
|
Расстояние
от центра вращения до задней точки противовеса, мм
|
4,7
|
В комплекте с экскаватором будет работать
БелАЗ-7555.
Таблица 2.2 - Технологические характеристики
автосамосвала БелАЗ-7555
Параметры
|
Значение
|
Грузоподъемность,
т
|
55
|
Объем
геометрический, м3
|
25
|
Радиус
поворота, м
|
9
|
Габариты,
мм
|
длина
|
8890
|
ширина
|
5240
|
высота
|
4610
|
Экскаватор будет работать нижним черпанием с
погрузкой горной массы в автосамосвал на уровне стояния. Такая схема ведения
работ позволит качественно зачистить угольный пласт и не устанавливает
требования по минимальным параметрам дна разрезной траншеи, что позволяет
первый этап свести только к зачистке угольного уступа с висячего бока. Для
того, чтобы избежать засорения угля, примем ширину дна траншеи равной 6,5 м.
Угольный уступ отрабатывается тем же
экскаватором Hitachi EX 1200 с нижним черпаньем и погрузкой полезного
ископаемого в автосамосвалы ниже уровня стояния.
Ширина рабочей площадки угольного уступа
определяется из условия возможности подачи автотранспорта (БелАЗ-7555) под
погрузку по тупиковой схеме:
Ш=R+L+2b,(4)
где R - радиус поворота, м;- длина
автосамосвала, м;- безопасные расстояния, м.
Ш=9+9+2·1,5=21 м - горизонтальная мощность
пласта позволяет вести отработку, примем равную ей ширину площадки.
3. Технологическая схема отработки
междупластья
Два пласта залегают под углом 20°, мощность
отрабатываемого междупластья 40 м.
Ввиду наклонного залегания будет вестись
отработка междупластья с разделением на горизонтальные слои, что позволит
упростить технологическую схему по сравнению с наклонными. Для лучшей зачистки
пластов полезного ископаемого и необходимости уменьшения возможного
разубоживания применяем гидравлический экскаватор Hitachi Super EX-2500.
траншея междупластье технологический
отработка
Таблица 3.1 - Технологическая характеристика
Hitachi Super EX-2500
Параметры
|
Значения
|
Вместимость
ковша, м3
|
13,8
|
Максимальная
глубина копания, м
|
8,57
|
Максимальная
высота копания, м
|
16,6
|
Максимальный
радиус копания, м
|
17,05
|
Максимальная
высота разгрузки, м
|
10,36
|
Радиус
поворота задней части платформы, м
|
6,3
|
Рабочая
масса, т
|
236
|
В качестве транспортного средства применим
БелАЗ-75122 грузоподъемностью 120 тонн.
Таблица 3.2 - Технологические характеристики
автосамосвала БелАЗ-75122
Значение
|
Грузоподъемность,
т
|
120
|
Объем
геометрический, м3
|
47
|
Радиус
поворота, м
|
16
|
Габариты,
мм
|
длина
|
11500
|
ширина
|
6900
|
высота
|
5720
|
Высота слоя определяется, исходя из условия
возможной зачистки пласта:
=(Rmax ч - Rпл)·tgα,(5)
где Rmax ч - максимальный радиус копания, м;пл -
радиус поворота задней части платформы, м.=(17,05- 6,3) tg(20)=4,2 м
Ширина рабочей площадки приравнивается
горизонтальной мощности междупластья:
Ш=H/Sinα,(7)
где Н - нормальная мощность междупластья, м
Ш=40/Sin20=117 м.
Список использованных источников
1. Справочник.
Открытые горные работы/ К.Н. Трубецкой, М. Г. Потапов, К.Е. Виницкий, Н.Н.
Мельников и др. - М.: Горное бюро, 1994. 590 с.
2. Томаков
П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных работ.
М., «Недра», 1978. 293 с.
. Ржевский
В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. Учебник. Изд.
2, перераб. и доп. М.: «Недра», 1975. 574 с.
. Ржевский
В.В. Процессы открытых горных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: «Недра»,
1978. 541 с.