Разработка Мыковского карьера лабрадоритов

| Наименование |Ед. | Вид груза |

| |изм.| |

| | |блоки | отходы | вскрыша |

|Объём перевозок: | | | | |

|годовой |м3 |5000 |12134 |8737 |

|суточный /смен- | | | | |

|ный/ |м3 | |46,67 |87,37 |

| | |19,23 | | |

Исходные данные:

1. Характеристика дорожного покрытия – согласно СНиП 2.05.07-91

«Промышленный транспорт» и в соответствии с грузонапряженностью,

карьерные автодороги относятся к III категории. Уклоны по карьерным

дорогам принимаются для автомобилей с колёсной формулой 6х4 (КрАЗ-256Б) –

80 ‰. Карьерные автодороги устраиваются преимущественно в скальных

породах, в связи с чем покрытие их предусматривается, при необходимости

устраивается выравнивающий слой из щебня. В мягких породах проезжая часть

покрывется ж/б дорожными плитами марки ПД2-6. Для ухода за карьерными

дорогами приобретается комбинированная поливомоечная машина КО-713 на

шасси ЗИЛ-431412.

2. Транспортные связи осуществляются в следующих направлениях:

- перевозка вскрышных пород в отвал расположенный на южном борту карьера

на расстояние до 1 км;

- доставка товарных блоков из карьера на склад блоков, расположенный на

промплощадке на расстояние 0,5 км;

- перевозка отходов камнедобычи на склад Быстриевского карьера на

расстояние 20 км;

перевозка попутных полезных ископаемых транспортом потребителя.

9. Характеристика груза – отходы камнедобычи (окол), затронутые

выветриванием лабладориты, вскрышные породы, готовые блоки.

10. Вид организации движения – без закрепления автомобилей за

экскаваторами. Вся откатка заменяется осреднённым расчётным маршрутом.

11. Характеристика погрузочных средств: экскаваторы ЭО-4111Б – 2 шт.;

ёмкость ковша – 1 м3; время цикла – 20 сек; кран автомобильный

самоходный КС-5363, грузоподъёмностью 16т – 2шт, время цикла 25 сек.

2. Обработка исходных данных.

На добыче:

1. Суммарная сменная производительность погрузочного облорудования:

[pic][pic]

где: Qсмi – сменная производительность i-го погрузочного оборудования.

2. Средневзвешенная длина забойных проездов:

[pic]

где: l'i – длина забойного проезда к i-му погрузочному оборудованию.

3. Средневзвешанная длина траншеи:

[pic][pic]

где: l"i – проезд от i-го забойного проезда по траншее до дневной

поверхности.

4. Средний уклон для каждого участка (забойный, траншейный,

магистральный):

Уклоны забойного и магистрального участка i=00.

[pic]‰

На вскрыше:

1. Сменная производительность погрузочного облорудования:

[pic][pic]

где: Qсмi – сменная производительность экскаватора.

2. Средневзвешенная длина забойных проездов:

[pic]

где: l'i – длина забойного проезда к i-му экскаватору.

3. Средневзвешенная длина траншеи:

[pic][pic]

где: l"i – проезд от i-го забойного проезда по траншее до дневной

поверхности.

4. Средневзвешенная длина отвальных путей: [pic]до 1 км.

5.Средний уклон для каждого участка (забойный, траншейный,

магистральный):

Уклоны забойного и магистрального участка i=00.

[pic]‰

3. Проверка профиля трассы.

1. Число ковшей в кузове автосамосвала.

- по ёмкости:

[pic]

- по грузоподъёмности:

[pic]

где: 1,2 – коэффициент загрузки «с верхом»; Vном - номинальный объём

кузова; Vк - объём ковша; kрк - коэффициент разрыхления пород в ковше; kнк

- коэффициент наполнения ковша; mном - номинальная грузоподъёмность

автосамосвала; (ц - плотность горных пород в целике; kу - коэффициент

уплотнения породы в кузове.

На добыче:

Vном =10 м3; Vк =1 м3; kрк=1,8; kнк=0,75; mном=12 т; (ц =2,9; kу=0,87.

[pic]

[pic]

На вскрыше:

Vном =10 м3; Vк =1 м3; kрк=1,4; kнк=0,9; mном=12 т; (ц =1,9; kу=0,94.

[pic]

[pic]

Окончательно число ковшей в кузове автосамосвала принимаем:

[pic]

На добыче: [pic]

На вскрыше: [pic].

2. Фактическая грузопобъёмность:

[pic]

На добыче: [pic].

На вскрыше: [pic].

3. Коэффициент использования грузоподъёмности:

[pic]

На добыче: [pic].

На вскрыше: [pic].

4. Коэффициент использования ёмкости кузова:

[pic]

На добыче: [pic].

На вскрыше: [pic].

5. Масса гружёной машины:

[pic]

где: m0 – масса порожней машины.

На добыче: [pic].

На вскрыше: [pic].

6. Сцепная масса гружёной машины. По колёсной формуле находят выражение

сцепной массы для данного самосвала.

Колёсная формула для КрАЗа-256Б – 6х4. Отсюда выражение сцепной массы

для данного автосамосвала:

[pic]

На добыче: [pic].

На вскрыше: [pic].

7. Производим проверку профиля трассы. Проверка производится для участка,

имеющего самый большой уклон – это выездная траншея.

- предельная масса автомобиля по условиям сцепления при трогании с места в

выездной траншее в грузовом направлении:

[pic]

где: ( - коэффициент сцепления колёс с дорогой; (( - основное удельное

сопротивление движению автомобиля.

[pic][pic]

где (=1,8 – коэффициент инерции вращающихся масс; g=9,81 – ускорение

свободного падения; аmin=1 м/с2 – это норматив введён для того, чтобы не

происходило затягивание разгона.

На добыче: [pic]

На вскрыше: [pic]

Условие по сцеплению выполняется: [pic]

На добыче: 35,68(14,448

На свкрыше: 35,59(14,412

- проверка на спусках предельной скорости движения по безопасному

торможению.

Тормознаясила для порожнего состава:

[pic]

Тормозное замедление на уклоне:

[pic]

Допустимая скорость движения:

[pic]

где: tn=1,5 – 2,5 сек – время подготорки тормозов к действию; lт=40 – 80м –

длина тормозного пути.

4. Определение числа автосамосвалов.

1. Время погрузки самосвала:

На добыче:

[pic]

- блоков [pic],

[pic]- отходы [pic].

На вскрыше: [pic].

2. Время паузы за цикл:

[pic]

где:tраз=1мин – время разгрузки; tзад=1-2 мин – время ожидания погрузки и

разгрузки; tман=1-2 мин – время маневрирования.

На добыче:

- блоков [pic],

- отходы [pic].

На вскрыше: [pic].

3. Время рейса по осреднённому расчетному маршруту со средними техническими

скоростями.

[pic]

где: lpi- длина i –го элемента трассы в рабочем направлении (с грузом,

км); lxi- длина i–го элемента трассы в холостом направлении (км);Vcpi -

средняя техническая скорость движения на i-ом участке в рабочем

направлении; Vcxi- средняя техническая скорость движения на i–ом участке в

холостом направлении.

На добыче:

- блоков Т=32 мин,

- отходов Т=87,2

На вскрыше: Т=17,9 мин.

4. Количество рейсовых автомобилей.

[pic]

где: tсм - продолжительность смены (час); k - коэффициент неравномерности;

kвм - коэффициент использования сменного времени автомобиля.

На добыче:

- блоков [pic],

- отходы [pic].

На вскрыше: [pic].

5. Инвентарное число автомобилей.

[pic]

На добыче:

- блоков [pic],

- отходы [pic].

На вскрыше: [pic].

6. Общий пробег автомобилей за смену.

[pic]

где: l(р – длина рабочего пробега за один рейс; l(х – длина холостого

пробега за один рейс.

На добыче:

- блоков [pic],

- отходы [pic].

На вскрыше: [pic].

7. Количество рейсов в смену, сделанные одной машиной:

[pic]

На добыче:

- блоков [pic],

- отходы [pic].

На вскрыше: [pic].

8. Расчетный расход топлива за 1рейс 1 самосвалом.

[pic]

где: Кз=1,1 – 1,2 – коэффициент, учитывающий повышение расхода топлива в

зимнее время; Кн=1,05 – 1,06 – коэффициент, учитывающий расход топлива на

внутригаражные нужды; Км= 1,1 – 1,2 – коэффициент, учитывающий расход

топлива на манёвры; Кдв=1,05 – 1,25 – коэффициент, учитывающий степень

износа двигателя; Кт - коэффициент тары; Н – высота подъёма горной массы

при транспортировании; q - грузоподъёмность.

На добыче:

- блоков др = 1,59 л/рейс,

- отходы др = 20,4 л/рейс.

На вскрыше: др = 1,095 л/рейс.

9. Расход топлива за сутки.

[pic]

где: N – количество смен в сутки.

На добыче:

- блоков [pic],

- отходы [pic].

На вскрыше: [pic].

10. Расход смазочных материалов в сутки.

[pic]

На добыче:

- блоков [pic],

- отходы [pic].

На вскрыше: [pic].

9. ВОДООТЛИВ.

Исходные данные для расчёта водоотливной установки:

1. Схема вскрытия, план и отметка добычного горизонта – на площади

месторождения в его западной части пройден опытный карьер. Вскрытие

месторождения производится временной траншеей внутреннего заложения,

пройденной при вскрытии опытного карьера на добычной горизонт с отметкой

181,0 м.

2. Годовая производительность – 5000 м3/год.

3. Данные о водообильности месторождения, химическом составе и температуре

воды, содержание твёрдого в воде – суммарный водоприток в карьер при его

углублении до проектной отметки за счёт атмосферных осадков и подземных

вод составит 315 м3/сут. Воды водоносного горизонта в осадочных

отложениях по составу преимущественно гидрокарбонатно-кальциевые с сухим

остатком от 342 мг/л до 530 мг/л. рН от 6,2 до 7,6 общей жесткостью до

8,4 мг*экв/л. Воды водоносного горизонта трещеноватых пород по составу

гидрокарбонатно-кальциевые с сухим остатком до 326 мл/л. рН = 7,6 с

содержанием СО2 агрессивного 13,2 мг/л и общей жесткостью от3,2 до 4,5

мг*экв/л.

Основные этапы расчёта водоотливной установки содержит выбор насоса и

трубопровода, определение параметров рабочего режима, выбор привода и

объёма водосборника, энергетическая оценка эффективности спроектированной

установки.

1. Выбор насоса.

Насос выбирают исходя из обеспечения необходимых подачи и напора

установки.

Минимальную необходимую подачу водоотливной установки определяют из

условия удаления нормального суточного водопритока за время работы Трс=20

ч, м3/ч:

[pic] м3/сут,

[pic] м3/ч,

где: Qn - нормальный приток воды, м3/ч.

Необходимый напор насоса, м:

[pic][pic]м,

где: Нг – геометрическая /геодезическая/ высота поднятия воды – расстояние

по вертикали от зеркала воды в водосборнике до горизонта слива воды с

трубопровода, м:

[pic] м,

где: Нод – отметка околоствольного двора относительно дневной поверхности,

м; Нвс – геометрическая высота всасывания, Нвс=2,5…3,5 м; (т – КПД

трубопровода, ориентировочно принимается 0,9…0,95.

Исходя из требуемых значений подачи и напора, по данным промышленного

использования насосов и их техническим характеристикам, выбран насос 2К-

20/30 (Q=30 м3/ч; Н=24 м).

Выбранный насос проверяют на устойчивость работы по условию:

[pic]

где: [pic] - необходимое число рабочих колёс; Нко – напор, создаваемый

одним рабочим колесом при нулевой подаче; Нк – напор, создаваемый одним

рабочим колесом при подаче Qmin /принимается по характеристикам насоса/.

Насос 2К-20/30 обеспечивает расчётную подачу и напор.

2. Выбор трубопровода.

Выбор трубопровода водоотливной установки сводится к выбору

стандартного сечения труб. При этом фактическая потеря напора:

[pic][pic]

Оптимальная скорость воды в трубопроводе определяют по эмпирической

формуле, м/с:

[pic]

Величину Vэ обосновывают социальным технико-экономическим расчётом из

условия минимума приведённых затрат на сооружение трубопровода и

эксплуатационных затрат энергии на прокачку воды через него.

[pic]Qн номинальная подача насосов, принятая из условий превышения на

15% минимальной подачи.

[pic]

Диаметр трубопровода напорного става определяется по формуле:

[pic]

Стандартное сечение диаметра трубопровода принимается 0,245 м.

Коэффициент гидравлического трения [pic]

Длина напорного трубопровода, м:

[pic]

где: ( - угол наклона откоса уступа нерабочего борта карьера, по полезному

ископаемому (=900; l - ширина горизонтальной площадки уступа, м; nу –

количество уступов; l2 – длина труб от нижней бровки уступа до насоса, l2

=15…20 м; l3 – длина труб от верхней бровки уступа до места слива, l3 =

15…20 м; lв – длина подводящего трубопровода, м; lэ-эквивалентная длина

прямолинейного трубопровода, учитывающая местные сопротивления в напорном и

подводящем трубопроводах, м.

[pic]

где: ((- сумма коэффициентов местных сопротивлений для типовой схемы

водоотливного трубопровода, (( = 25…30; Кв – расходные характеристики в

напорном трубопроводе, м3/с; d – диаметр трубопровода напорного става.

Фактическая потеря напора в трубопроводе:

[pic]

Уравнение расходной характеристики трубопровода определяется по

формуле:

[pic]

где: R – сопротивление трубопровода.

Уравнение характеристики имеет вид: [pic].

| H | 22 | 22,2|22,8 |23,8 |25,1 |26,9 |29,1 |31,6 |34,5 |

| Q | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |

С целью увеличения коэффициента готовности резервного трубопровода и

снижения удельных энергозатрат рекомендуется предусматривать его постоянную

эксплуатацию совместно с рабочим трубопроводом.

Постоянное использование резервного трубопровода в рабочем режиме

снижает удельные энергозатраты на откачку воды. С вводом резервного

трубопровода потери напора и энергии на преодоление сопротивления

итрубопровода сократятся в 4 раза.

9.3. Рабочий режим.

Рабочий режим определяется графическим решением системы уравнений

характеристик насоса и трубопровода (см. рис.9.1.). Точка пересечения

характеристик определяет рабочий режим. Рабочие параметры насоса:

1. Qр=16 м3/ч;

2. Нр=23,8 м;

3. (p =63%.

Проверка режима работы насоса: (p ( 0,85(max, 0,63 ( 0,85(0,65, где

(max - максимальное КПД насоса, равное 0,65.

При проверке режима работы насоса на отсутствие кавитации должно

выполняться условие: Нвр ( Нвс, 3 м ( 3 м,

где Нвр = 3 м – допустимая вакуумметрическая высота свасывания насоса в

рабочем режиме, м; Нвс = 3 м – проэктная высота всасывания,м.

Условие безкавитационной работы насоса выполняется.

4. Выбор привода.

Привод выбирают из условия обеспечения необходимой мощности, Вт:

[pic],

где: q – ускорение свободного падения, q=9,8 м*с-2; ( - плотность воды,

(=1020 кг/м3.

По расчитанной мощности, с учетом частоты вращения насоса, принимаем

электродвигатель ВАО-82-2. Двигатель трёхфазный асинхронный

короткозамкнутый, преимущественно на напряжение 660В.

Коммутационную аппаратуру двигателя выбирают по уровню его напряжения

Uн и рабочему току, А:

[pic]

Выбранный тип устройства – РВД-6.

5. Определение объёма водосборника.

Объём водосборникавыбирают согласно требованиям Правил безопасности.

Для главной водоотливной установки минимально возможный объём водосборника,

м3:

[pic]

В качестве водосборника принимают обычно горную выработку определённой

площади сечения Sс=5м ( 6м и высоты hс=4м. С учётом чистки принимаются как

минимум две секции.

6. Определение эффективности водоотливной установки.

Эффективность спроектированной установки оценивают по отдельным

энергозатратам на откачку воды. Суточная производительность работы

водоотливной установки по откачке нормального притока воды:

[pic],

Годовой расход электроэнергии на водоотлив:

[pic]

где: 1,05 – коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на освещение

насосной камеры, сушку электродвигателей, питание аппаратуры, автомотизации

др.; (с=0,95…0,98 – КПД электросети; Кп – коэффициент увеличения весеннего

притока.

Удельные затраты на подъём 1 м3 воды на высоту 1 м, Вт(ч/(м3(м):

[pic]

Полученное значение энергозатрат характеризует эффективность

использования оборудования и принятых решений в выполненном расчёте. Для

использования полученного параметра в качестве обобщённого критерия

эффективности полученного проекта следует ориентироваться, что

среднестатистическое значение удельных энергозатрат для отрасли составляет

5,2 Вт*ч/(м3*м), минимально возможное – 2,73 Вт*ч/(м3*м).

10. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ.

1. Выбор схемы питания и распределения электроэнергии на Мыковском

карьере.

1. Выбор внешнего электроснабжения.

Краткая горно-геологическая характеристика приведена в ранее

выполненных разделах проекта.

Размеры Мыковского карьера: 270 х 240 м, средняя глубина 20 м.

Мыковский карьер работает 260 дней в году, в одну смену протяженностью

8 часов, преимущнественно в светлое время суток.

На Мыковском карьере используются электроприёмники, представленные в

таблице 10.1.

Таблица 10.1.

| |Наименование |Кол-во |Уст. |Коэф. |Потреб.|Число |

| |Потребителей | |мощн. |спроса | |Часов |

| | | | |Кп |мощ- |Работ |

| | | | | |ность, |в год,Т |

| | | | | |Рр,кВт | |

| | |все-|рабо-|все-|рабо- | | | |

| | | | | |чих | | | |

| | |го |чих |го | | | | |

| | | | | | | | | |

| |1.Насос 2К20/30|2 |1 |8 |4 |0,8 |3,2 |2080 |

| | |1 |1 |22 |22 |0,6 |13,2 |2600 |

| |2.СБУ - 100Г |1 |1 |20 |20 |1 |20 |1430 |

| |3.Лампа ДКсТ |2 |2 |30 |30 |1 |30 |1820 |

| |4.Вагон ВП-6 | | | | | | | |

| | | | | | | | | |

| |Всего: |- |- |80 |76 |- |66,4 |- |

Ориентировочно напряжение, которое питает ЛЭП, можно определить по

формуле:

[pic].

где: L – длина ЛЭП; Р – мощность линии ЛЭП, кВт.

Источник электроснабжения Мыковского карьера – отпайка от ВЛ-10 кВ

«Кам. Брод» напряжением 10 кВ.

Номинальное напряжение электрической сети:

- выше 1000 В - 10 кВ;

- до 1000 В - 0,4 кВ.

Установленная мощность электрических приёмников – 80 кВт, в том числе:

а) силовое оборудование - 60 кВт;

б) освещение - 20 кВт.

Токоприёмники карьера (буровые станки, насосы и др.) питаются от

трансформаторной подстанции с изолированной нейтралью, установленной на

северном борту карьера при пробной добыче. От трансформаторной подстанции

(ТП) к карьеру проведена ЛЭП – 0,4 кВт.

Для передачи электроэнергии от ТП к потребителям применяются провода.

Провода в карьере прокладываются открыто на «козлах», а в местах проезда

транспорта – в трубах, с соблюдением правил безопасности.

2. Схема соединения подстанции.

Для питания небольших горных предприятий, таких как Мыковский карьер,

где все потребители электрической энергии по степени бесперебойности

электрического снабжения относят к ІІІ категории, при значительном

отдалении от районной подстанции, используют однострансформаторные

подстанции (рис. 10.1.).

3. Распределение электроэнергии на Мыковском карьере.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10