Файл: Горные инженерытехнологи являются руководителями и организаторами производственных процессов на всех стадиях и уровнях.doc

Аудиторное время выполнения лабораторной работы – 4 часа.

1. 
   Общие сведения
   

На современном карьере эксплуатируется большое количество разнообразного горнотранспортного оборудования, выполняющего различные основные и вспомогательные процессы. Различные виды работ взаимосвязаны, что наряду с горнотехническими условиями взаимно определяет эффективность и производительность горных машин.

К
омплексы оборудования формируются в карьерах по отдельным грузопотокам (обычно вскрышным и добычным) из горных и транспортных машин, выполняющих отдельные процессы и операции: бурение и заряжание скважин, экскавацию, внутрикарьерное транспортирование, перегрузку горной массы и усреднение руд, транспортирование по борту карьера и на поверхности, выгрузку на отвале или в бункер обогатительных фабрик, переукладку железнодорожных путей и строительство автодорог и др. (рисунок 8.1).

1 – буровой станок; 2 – линия электропередачи; 3 – бульдозер; 4 – развалвзорванной породы; 5 – экскаватор; 6 – электрокабель; 7 – опора контактной сети; 8 – думпкар; 9 – электровоз; – ширина заходки; – ширина взрываемого блока

Рисунок 8.1 – Комплекс бурового, погрузочного и транспортного оборудования при экскаваторном способе разработки
Грузопотоки берут начало в забоях и оканчиваются на отвалах или на складах полезного ископаемого, в бункерах обогатительных фабрик.

Грузопоток характеризуется свойствами разрабатываемых горных пород, параметрами забоев и рабочих площадок, трассы транспортных коммуникаций, транспортных средств, пунктов перегрузки и разгрузки.

Комплекс машин с взаимно сочетающимися параметрами и производительностью, составляющий оборудование грузопотока, может быть отнесен к тому или иному классу.

Формирование механизации процессов должно осуществляться на основе общих требований комплексной механизации, ее экономичности, безопасности и комфортности труда, соответствия машин горнотехническим условиям карьера. Комплексно-механизированные структуры, когда все операции механизированы и ручной труд исключен, способствуют повышению производительности труда, создают благоприятные социальные условия горного производства и способствуют улучшению его экономики.

---

Типы, модели и параметры горных машин комплекса должны отвечать:

• 
  условиям безопасности и экологическим требованиям;
  
• 
  быть технологически совместимыми;
  
• 
  быть экономически эффективными и оптимальными.
  

8.2 Технологическая совместимость процессов и оборудования
Технологическая совместимость машин обеспечивается в достаточной степени, если параметры, производительность и результаты процесса или операции отвечают требованиям последующих звеньев комплекса. Эти требования и ограничения могут быть многообразными и меняются по мере отработки месторождения или вследствие обновления оборудования, изменения организационно-экономичес-ких обстоятельств. Однако основные соотношения параметров, выработанные практикой, являются достаточно стабильными и могут использоваться при оценке технологической совместимостью машин.

Процесс буровзрывных работ должен обеспечить, прежде всего, допустимый размер куска породы после взрыва, а также требуемые размеры развала. Величина куска ограничивается вместимостью ковша экскаватора и транспортного сосуда, размером приемного бункера или дробилки, шириной ленты. Кроме того, в особо крепких скальных породах большие размеры кусков и недостаточное разрыхление массива приводят к резкому увеличению продолжительности цикла экскаватора и его частым поломкам.

Существенными параметрами являются размеры развала и особенно его ширина, которая должна быть кратна ширине экскаваторной заходки и шагу переукладки железнодорожных путей. При выборе модели бурового станка и оценке его работы, помимо показателей производительности и экономичности, эти параметры и особенно размер куска являются важнейшими для обеспечения технологической совместимости.

Основным требованием на стыке процессов экскавации и транспортирования является условие рационального соотношения вместимости кузова транспортного средства и вместимости ковша экскаватора, которое должно быть не ниже 3 – 4 и не выше 8 – 10.

При меньшем значении этого показателя увеличивается продолжительность цикла экскаватора, так как затрудняется выгрузка породы из ковша в кузов, а при увеличении его более 8 – 10 чрезмерно увеличивается продолжительность простоев транспортных средств под погрузкой.

Разгрузка горной массы, как звено технологического процесса, становится ограничивающей, если осуществляется не на откос отвала, а в бункер фабрики или перегрузочного устройства. В этом случае требуется жесткая совместимость размеров транспортного средства и размеров приемного отверстия бункера. Ограничивающим параметром может быть также высота разгрузки и сила ударов падающих крупных кусков породы.

---

В звене транспорта важным является соответствие модели транспортного средства дорожным условиям. Например, ширина существующих дорог в ряде случаев не позволяет применять автосамосвалы большой грузоподъемности (110 – 180 т), а это делает невозможным применение экскаваторов с большой вместимостью ковша.

Таким образом, необходимость технологической совместимости машин в цепи технологического процесса делает взаимную связь отдельных звеньев и процессов одним из непременных условий эффективной работы горного оборудования.

3. 
   Расчет необходимого количества горнотранспортного
   

оборудования
Расчет необходимого количества горнотранспортного оборудования выполняют исходя из его производительности, заданных годовых объемов вскрышных пород и полезного ископаемого [3].

Необходимое количество буровых станков в работе (рабочий парк):

– по вскрыше

(8.1)

– по полезному ископаемому:

(8.2)

где _, – соответственно годовая производительность бурового станка, м/год;

^, – соответственно годовой объём бурения по коренным породам и полезному ископаемому, м/год.

; (8.3)

где , – соответственно годовой объем по коренным породам (м³/год) и полезному ископаемому (т/год) (в соответствии с заданием);

---

– плотность полезного ископаемого ( = 1,35 – 1,5) т/м³);

, – соответственно выход горной массы с 1м скважины по коренным породам и полезному ископаемому, м³/м.

^; , (8.4)

где – соответственно расстояние между скважинами и между рядами скважин по коренным породам и полезному ископаемому, м .
Инвентарный парк буровых станков по вскрыше ( ) и полезному ископаемому:

, (8.5)

где – коэффициент резерва буровых станков ( = 1,2 – 1,25).

Здесь и далее величина рабочего парка машин может быть дробной, инвентарного – целой.

Сменная производительность (м/см) бурового станка:

, (8.6)

где – продолжительность смены ( = 12), ч;

– время на выполнение подготовительно-заключительных операций в течение смены ( = 0,5), ч;

– время на личные надобности (

---

= 0,2), ч;

– время на выполнение вспомогательных операций, приходящееся на 1 м скважины ( = 0,05), ч;

– время на выполнение основных операций, приходящееся на 1 м скважины, ч.

, (8.7)

где – скорость бурения скважины (для станков типа СБШ = 15 – 18; СБР = 16 – 30, для иностранных станков типа СБШ = 90 – 120), м/ч.
Суточная производительность (м/сут) бурового станка:

, (8.8)

где – число смен в сутках, ( = 2).
Годовая производительность (м/год) бурового станка:

, (8.9)

где – число рабочих смен бурового станка в году (300 смен).
Необходимое количество экскаваторов в работе:

– по наносам

; (8.10)

– по коренным породам

; (8.11)
– по полезному ископаемому

(8.12)

где – годовой объем наносов (в соответствии с заданием), м³/год;

---