Файл: Утверждаю заведующий кафедрой.pdf

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Горного дела, геологии и геотехнологий Институт
Горные машины и комплексы кафедра УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой
___________ А.В.Гилёв подпись инициалы, фамилия
« _____» _______
2018
г.
ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ в форме дипломного проекта
(бакалаврской работы, дипломного проекта, дипломной работы, магистерской диссертации)

Студенту Демченко Евгению Владимировичу фамилия, имя, отчество студента(ки))
Группа __ЗГГ 11-07____ Направление (специальность) ____21.05.04.09____
(код)
Горные машины и оборудование наименование) Тема выпускной квалификационной работы Эксплуатация буровых установок и оборудования при разработке рудного месторождения подземным способом в условиях рудника «Удачный»___________________
Утверждена приказом по университету № Руководитель ВКР: Чесноков ВТ. канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры горных машин и комплексов ИГДГГ__________________________
(инициалы, фамилия, должность и место работы) Исходные данные для ВКР: 1 Горно-геологические условия
2 Технологический процесс. 3 Физико-механические свойства пород
5 Годовая производительность Перечень разделов ВКР:
Введение. Технология горных работ. Эксплуатация буровых установок и оборудования. Специальная часть. Экономическая часть. БЖД. Перечень графического или иллюстративного материала с указанием основных чертежей, плакатов, слайдов Вскрытие и поготовка___________ месторождения. 2 Механизация буровых работ. 3 Годовой график ППР для буровых установок. 4 Месячный график ППР для буровых установок. 5
Технико-экономические показатели проекта
Руководитель ВКР __________ __Чесноков ВТ
(подпись) (инициалы и фамилия)
Задание принял к исполнению __________ Демченко Е,В.____
(подпись) (инициалы и фамилия студента)
« ___ » __________ 2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ
1 ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНЫХ РАБОТ.
1.1 Общие сведения о подземном руднике.
1.2 Горнотехнические условия отработки месторождения.
1.3 Гидрогеологическая характеристика месторождения. ...............................
1.4 Газоносность.
1.4 Физико-механические свойства руды и вмещающих пород.
1.5 Вскрытие шахтного поля.
1.6 Система разработки.
1.7 Система разработки.
2 Эксплуатация буровых установок и оборудования.
2.1 Обоснование выбора способа отделения горной массы от массива.
2.2 Обоснование выбора способа бурения и его механизации.
2.3 Выбор буровых установок.
2.4 Выбор бурового инструмента.
2.5 Расчет параметров бурения.
2.6 Правила технической эксплуатации бурильных машин.
3 Специальная часть. Обоснование выбора системы технического обслуживания и ремонта буровых установок.
3.1 Системы технического обслуживания и ремонта .......................................
3.2 Техническое обслуживание и ремонт техники за рубежом.
3.3 Организация работы системы технического обслуживания и ремонта буровых установок.
3.4 Широко применяемые способы восстановления деталей буровых установок.
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
4.1 Организация управления производством и организация труда.
4.2. Расчёт капитальных затратна строительство.
4.3 Расчёт себестоимости добычи полезного ископаемого.
4.4 Цеховые расходы.
4.5 Калькуляция себестоимости.
4.6 Заключение.
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
5.1 Общая характеристика предприятия.
5.2 Безопасность жизнедеятельности в производственной среде.
5.3 Охрана окружающей среды. Заключение. Список использованных источников.
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
ДП-21. 05. 04. 09 - 2018 ПЗ
Разраб.
Демченко Пров.
Чесноков ВТ.
Т.контр.
Чесноков ВТ. Н. Контр.
Чесноков ВТ.
Утв.
Гилев А.В. Эксплуатация буровых станков и оборудования при разработке рудного месторождения подземным способом в условиях рудника Удачный Лит. Листов
ЗГГ 11-07

ВВЕДЕНИЕ Современный уровень технического прогресса позволяет создавать машины и конструкции, которые обладают высокой надежностью. Основой для этого служит комплекс мер, применяемых на стадиях проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации. На стадии проектирования — это выбор рациональных конструктивных схем и материалов, надлежащий расчет с учетом всех воздействий, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. На стадиях изготовления и монтажа — это тщательный контроль материалов и комплектующих изделий, высокий уровень организации и контроля технологических процессов, промежуточные контрольные испытания отдельных элементов, узлов и агрегатов, отработанная система приемо-сдаточных мероприятий. Устранение скрытых дефектов на стадии обкатки и приработки, система технического обслуживания, включающая комплекс диагностических и планово- профилактических мероприятий, позволяют снизить до минимума вероятность возникновения отказов в процессе эксплуатации. Таким образом, наиболее актуальной становится проблема прогнозирования и обеспечения технического ресурса машин и конструкций. Решение этой проблемы предусматривает установление качественных и количественных закономерностей, определяющих ресурс разработку методов оценки влияния различных факторов на средний ресурс и разброс ресурса, а также на остаточный ресурс эксплуатируемого объекта. Решение проблемы открывает пути для научного обоснованного назначения ресурса, анализа и синтеза машин с учетом факторов надежности, для выбора конструктивных и технологических решений, обеспечивающих назначенные показатели долговечности. Практическое значение проблемы весьма велико. Увеличение ресурса машин приведет к существенной экономии материалов, энергетических и трудовых затрат, которые в настоящее время идут на пополнение парка машин и на их ремонт.
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
ДП - 21.05.04.09 - 2018 ПЗ

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дат
ааа Лист
ДП 21.05.04.09 - 2018 ПЗ
1 ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНЫХ РАБОТ
1.1 Общие сведения о подземном руднике Подземный рудник Удачный расположен в северной части среднекембрийского плоскогорья на побережье реки Далдын (левый приток р. Марха). В административном отношении указанная территория относится к
Мирнинскому улусу Республики Саха (Якутия) и находится в 550 км севернее от улусного центра г. Мирного, в зоне распространения сплошной вечной мерзлоты. В экономическом отношении трубка Удачная расположена в промышленно освоенном районе Якутской алмазоносной провинции, где функционирует Удачнинский горно-обогатительный комбинат с развитой производственной и социальной инфраструктурой. Источником энергоснабжения г. Удачный и промышленных объектов служит Вилюйская ГЭС. Электроэнергия подается по ЛЭП Чернышевский-
Айхал-Удачный протяженностью 400 км. Теплоснабжение обеспечивается от центральных электрокотельных. Питьевое и промышленное водоснабжение осуществляется из водохранилища на реке Сытыкан. Внешние связи с г. Удачным осуществляются авиационными автомобильным транспортом. В п. Полярном (в 12 км западнее г. Удачного) располагается аэропорт II класса, способный принимать самолеты всех типов. Круглогодичная шоссейная дорога связывает г. Удачный с пос.
Айхал (70 км, городами Мирный (520 км, Ленск (750 км. Грузоперевозки дог. Ленска производятся водным путем пор. Лене от г. Усть-Кута (порт
Осетрово), через который (станция Лена) осуществляет связь с железнодорожными магистралями страны. Коренное месторождение алмазов - кимберлитовая трубка Удачная, открыта в 1955 г. поисковым отрядом партии №167 Амакинской экспедиции, руководимым геологом В.Н. Щукиным. На базе этого месторождения построен пос. Удачный со всеми необходимыми для развития алмазодобывающей промышленности коммуникациями, обогатительными фабриками и транспортными связями. Климат района суровый, резко континентальный. Основные климатологические сведения представлены в табл. 1.1.

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дат
ааа Лист
ДП 21.05.04.09 - 2018 ПЗ Таблица 1.1 – Основные климатологические показатели Наименование показателей Ед. изм. Величина
1. Температура наружного воздуха
- среднегодовая многолетняя
- средняя за максимально холодную пятидневку
- средняя за максимально холодные сутки град. С С С
2. Среднегодовая продолжительность периода с температурой воздуха ниже -С сут.
212 3. Средний многолетний годовой слой атмосферных осадков, в том числе жидких осадков мм
310 205 4. Интенсивность дождя при его повторяемости 1 разв год и продолжительности 20 мин. л/с·га
35
1.2 Горнотехнические условия отработки месторождения Месторождение "Удачное" ниже дна существующего карьера представляет собой два конусообразных рудных тела трубки) эллипсообразной формы Западное и Восточное. Они прослеживаются до глубины мс постепенным уменьшением диаметра в плане таблица 1.2 Таблица 1.2 - Параметры рудного тела Горизонт Рудное тело Площадь, тыс.м
2
Диаметр, м Расстояние между рт, м Средние углы контактов рт
-290 Западное
70 350 140 70-120 Восточное
58 300 85°
-580 Западное
49.5 220 350 Восточное
43.2 200 Среднее
110 Западное
59.5 Восточное
51 Примечание. с вмещающими породами по периметру Особенностями горно-геологических условий подземной отработки запасов месторождения "Удачное" являются
– сложная гидрогеологическая обстановка
– газо- и нефте-битумонасыщенность месторождения
– геотермическая обстановка рудного массива и вмещающих пород
– наличие открытых горных работ (карьера глубиной м) на момент развития подземных горных работ.

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дат
ааа Лист
ДП 21.05.04.09 - 2018 ПЗ
1.3 Гидрогеологическая характеристика месторождения. В районе месторождения выделяются три типа подземных вод надмерзлотные, межмерзлотные, подмерзлотные, а также искусственно образованный техногенный горизонт дренажных рассолов, приуроченный к толще многолетнемерзлых пород. Первые два типа подземных вода также техногенный горизонт дренажных рассолов практически не оказывают влияния на обводненность горных выработок. Подмерзлотные воды представлены четырьмя водоносными комплексами верхне-, средне, нижнекембрийски и верхнепротерозойским. Кроме того, в пределах месторождения выделяются обводненные зоны кимберлитов. Прогнозные водопритоки в подземный рудник приведены в таблице
1.3. Таблица 1.3 – Прогнозные водопритоки в подземный рудник Абс. отметка горизонта отработки, м
Водоприток, м
3
/ч Суммарный водоприток, м
3
/ч Подземных вод Поверхностных вод
-305 210 100 310
-380 270 100 370
-480 320 100 420
-580 350 100 450
1.4 Газоносность Газоносность месторождения оценивается по содержанию растворенных газов в подземных рассолах как крайне низкая, наблюдаются стабильные содержания растворенных газов в рассолах водоносных комплексов ВВК, СВК, НВК, изменяющиеся в пределах 0.15–0.3м
3
/м
3
Доминирующими компонентами являются углеводородные газы (УВГ), на долю которых приходится от 26 до 93 % газовой смеси. Концентрации остальных газов незначительны азота 7- 60 %, водорода – до 1 %, углекислых газов - до 3 %, гелия - до 0.06 %, аргона - до 0.8 %. В составе углеводородных газов главную роль играет метан, его количество, как правило, превышает 90%. Достаточно часто в пробах фиксируются значительные концентрации водорода (до мм. Однако при детальном изучении интервалов, в которых были встречены такие

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дат
ааа Лист
ДП 21.05.04.09 - 2018 ПЗ концентрации, оказалось, что все они приурочены к участкам скважин, закрепленных обсадными колоннами. Содержание углекислого газа не превышает тысячных долей м
3
/м
3
Отбор проб растворенного газа с помощью дегазатора непрерывного действия (в процессе опытных откачек) показал постоянство состава газовой смеси и величины общей газонасыщенности. Сероводород по всему изученному разрезу - до глубины 1400 метров гор. мне обнаружен.
1.4 Физико-механические свойства руды и вмещающих пород На этапе вскрытия и отработки запасов I очереди в отметках мм практически все горно-капитальные выработки проходятся по доломитам и известнякам с коэффициентом крепости по Протодьяконову 1-8 при среднем значении 2.5-4.5. Вмещающие породы месторождения до гор.-
580м по прочности на сжатие в основном относятся к слабым вечномерзлым средняя величина σ
сж
МПа) и весьма слабым вечномерзлым (средняя величина σ
сж
МПа. Процентное соотношение пород по прочностным параметрам в интервале отметок мм составит
- c коэффициентом крепости по Протодьяконову 2-3 - 50%;
- с коэффициентом крепости по Протодьяконову 4-6 - 40%;
- c коэффициентом крепости по Протодьяконову 7-9 - 10%. Плотность руд и вмещающих пород, изменяется, как по площади таки по глубине табл. 1.4). Таблица 1.4. - Физико-механические свойства горных пород Интервалы горизонтов Плотность, т/м
3
-305

-480м
2.53 мВ расчетах плотность руд и вмещающих пород принята средняя 2.6 т/м
3

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дат
ааа Лист
ДП 21.05.04.09 - 2018 ПЗ
1.5 Вскрытие шахтного поля В соответствии с проектной документацией, вскрытие месторождения производится тремя стволами, которые располагаются на единой промплощадке:
- скиповой ствол (далее по тексту – ствол СС).
- клетевой ствол (далее по тексту – ствол КС);
- вентиляционно-вспомогательный ствол (далее по тексту – ствол ВВС. По состоянию наг. на руднике пройдены стволы СС и ВВС. Ствол ВВС оснащен и введен в эксплуатацию. Ввод ствола СС с комплексом загрузки скипов на горизонте минус м запланирован на июль 2016 года. Ствол КС находится в стадии проходки, сдача ствола в эксплуатацию намечена на 2016 год. Техническая характеристика стволов приведена в таблице 1.5. Таблица 1.5 – Техническая характеристика стволов рудника Удачный Тип ствола Назначение стволов Диаметр ствола в свету, м Сечение ствола в свету, м
2
Оснащение ствола Вскрываемые горизонты Скиповой Выдача рудной массы, выдача отработанного воздуха, запасной выход
9,0 63,58 Два скиповых подъема армировка
- канатная, жесткая на отметках загрузки скипов (расстрелы двутавр 36, проводники коробчатые) минус м минус м минус м минус м Клеть евой
Подача свежего воздуха, спуски подъем на горизонты крупногабаритного оборудования
8,0 50,24 Специальная лебедка
(г.п. т клетевой подъем для осмотра ствола армировка канатная минус м минус м минус м

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дат
ааа Лист
ДП 21.05.04.09 - 2018 ПЗ Вентиля цй ионно- вспомогательный Спуск подъем людей,материалов, оборудования, выдача породы от проходческих работ. Подача свежего воздуха
8,0 50,24 Клеть – противовес скип - противовес армировка жесткая
(расстрельная с коробчатыми проводниками. минус м минус м минус м минус мВ соответствии с техническими решениями проектной документации, подземная часть месторождения будет отработана в две очереди
–
I очередь – отрабатываются запасы в границе между дном карьера (в т. ч. «прибортовые» запасы) и до горизонта минус м
–
II очередь – отработка запасов в границе между горизонтами минус ми минус м. Высота этажа принята м, таким образом, I очередь подземной отработки месторождения вскрывается четырьмя горизонтами
– горизонт минус м
– горизонты минус м
– горизонт минус м
– горизонт сбора просыпи минус м. Схема вскрытия месторождения приведена на рисунке 1.1

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дат
ааа Лист
ДП 21.05.04.09 - 2018 ПЗ Рисунок 1.1 - Схема вскрытия месторождения
1.6 Система разработки Так как в настоящее время для добычи полезных ископаемых в условиях подземного рудника принимаются новые проектные решения, рассмотрим вскрытие проектного участка относящегося к запасам подэтажа (отм. минус мм) до отм. -м. Вскрытие запасов месторождения до отм. минус м произведено вскрывающими выработками, как со стороны карьера, таки со стороны стволов. Со стороны стволов ВВС и СС запасы I блока вскрыты горизонтом минус м. На горизонте минус м пройдены два квершлага восточный вентиляционный квершлаг (далее по тексту – ВВК) и западный вентиляционный квершлаг (далее по тексту – ЗВК). В руддворе на горизонте минус м расположены следующие выработки
- камера ожидания (КАВС) с медпунктом
- камера ЦПП-2;
- комплекс выработок загрузки скипа ствола ВВС
- место стоянки подземного автобуса. На ВВК и ЗВК горизонта минус м расположены следующие выработки
- комплекс выработок проходческого водоотлива

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дат
ааа Лист
ДП 21.05.04.09 - 2018 ПЗ
- камера РПП-1;
- камера приема бетона
- камера водоперепускных скважин
- на сбойках №4 и №5 – место отстоя СГШО. По состоянию на 01.01.2014 года, основные вскрывающие выработки со стороны стволов ВВС и СС на горизонте минус м пройдены, ведется оснащение выработок. С наклонного съезда №1 (отм. минус 170м/минус м) пройден съезд
№4 (отм. минус 315м/минус м) в борт карьера. Со съезда №4 пройден заезд на горизонт минус м. Заезд на горизонт минус м пройден с наклонного съезда №3 (отм. минус 380м/минус мВ настоящее время на подэтажных горизонтах минус ми минус м ведется проходка подготовительно-нарезных выработок.