Задание на курсовой проект
В курсовом проекте «Разработка месторождения полезного ископаемого открытым способом», рекомендуется изложить решение задач, относящихся к основным технологическим процессам горного производства:
· Рассчитать параметры карьера;
· Определить коэффициент вскрыши;
· Рассчитать показатели:
o πр - трудности разрушения пород вскрыши и полезного ископаемого;
o πб - трудности бурения;
o взрываемости пород вскрыши и полезного ископаемого (эталонный удельный расход ВВ, г/м3);
· Выполнить расчет буровзрывных работ:
o выбор бурового станка, определение качества буровых станков;
o расчет параметров взрывных скважин;
o расчет проектного удельного расхода ВВ;
o расчет массы заряда в скважине
o схема размещения зарядов на взрываемом блоке;
o паспорт буровзрывных работ в масштабе (на листе А-4);
· Выполнить расчет экскавационных работ:
o выбор экскаватора, техническая характеристика выбранного экскаватора;
o расчет производительности экскаватора;
o определение потребного парка экскаваторов;
o параметры забоя экскаватора;
o паспорт забоя экскаватора в масштабе;
· Перемещение горной массы в карьере и за его пределы:
o расчет полезной массы поезда;
o расчет пропускной и привозной способности дороги, рабочий и инвентарный парк подвижного состава;
· Отвалообразование, расчеты параметров;
· Сводная таблица применяемого основного и вспомогательного горного оборудования.
Исходные данные
| № п/п | Наименование показателей | Обозначение | Единицы измерения | Значение |
| 1. | Угол падения залежи полезного ископаемого | α | градус | |
| 2. | Мощность наносов | hн | м | |
| 3. | Мощность толщи полезного ископаемого | m | м | |
| 4. | Размер залежи полезного ископаемого по простиранию | Lq | м | |
| 5. | Граничный коэффициент вскрыши | кгр | м3/м3 | 5.0 |
| 6. | Грузопотоки: по вскрыше по добыче | WвWп.и | м3/смена м3/смена | |
| 7. | Вид транспорта: на вскрыше на добыче | комбинированный: автомобильный - перегрузка - ж.д. транспорт | ||
| 8. | Расстояние перевозки груза: по временным путям по постоянным путям | LперLпер | мм | |
| 9. | Угол откоса уступа: вскрыша полезные ископаемые отвалы | βв βп.и βо | Градус Градус градус |
Физико-технические свойства
| № п/п | Наименование показателей | Обозначение | Единица измерения | Величина | ||
| вскрышных пород | наносы | полезные ископаемые | ||||
| 1. | Плотность | γ | н/дм3 | |||
| 2. | Коэффициент крепости | f | ||||
| 3. | Средний размер отдельности | Lср | м | 1.00 | 0.95 | |
| 4. | Коэффициент трещиноватости | кт | 0.90 | 0.75 | ||
| 5. | Угол откоса борта карьера: лежащего бока висячего бока | βлβв | Градус градус | 41 41 | ||
| 6. | Влажность в массиве | W | % | |||
| 7. | Предел прочности: на сжатие на сдвиг на растяжение | δсж δсдв δраст | МПа МПа МПа | 90 11 7 | ||
| 8. | кр | 1.4 | 1.4 |
Руководящий подъем в траншеи iр = 30 ‰
Расстояние до верхнего горизонта добычи от поверхности h = 25.
Расчет параметров карьера
4.1 Определяем горизонтальную мощность залежей
mг=m/sinα, м
где m - истинная мощность,
α - угол падения залежи, градус.
mг=80/sin59=93 м.
Определение периметра дна карьера
Рд=(Lд+Bд)*2, м
где Рд - периметр дна карьера, м;
Lд - длинна залежи по простиранию, м;
Вд - ширина дна карьера, изменяется в зависимости от применяемой техники (Вд =30 - 40).
Рд=(2600+40)*2=5280 м.
Определяем площадь дна карьера
Sд=Lд*Bд, м2,
Sд=2600*40=104000 м2.
Определяем глубину карьера по формуле профессора Боголюбова Б.П.:
Нк=кизв*mг*кгр/(ctgβв+ctgβл), м
кизв=(0,95 - 0,98) - коэффициент извлечения полезного ископаемого при открытом способе разработки;
кгр - граничный коэффициент вскрыши м3/м3;
βв - угол откоса борта карьера в конечном положении по висячему боку;
βл - угол откоса борта карьера в конечном положении по лежачему боку;
Если породы висячего и лежачего боков имеют равновеликие свойства и отрабатываются под одним углом откоса борта в конечном положении βл=βв=βср, тогда
Нк=0,5* кизв* mг* кгр*tgβср
Нк=0.97*93*5/(2*ctg41)=196 м.
Угол откоса борта карьера:
При ориентировачных расчетах можно пользоваться данными Гипроруды [стр. 18 П.И. Томаков, И.Н. Наумов; изд II е]:
Таблица 1
| Породы | Коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова | Угол откоса борта (градусы) при глубине карьера, м | ||||
| ≤90 | ≤180 | ≤240 | ≤300 | >30 | ||
| В высшей степени крепкие и очень крепкие | 15 - 20 | 60 - 68 | 57 - 65 | 53 - 60 | 48 - 54 | 43 - 49 |
| Крепкие и довольно крепкие | 8 - 14 | 50 - 60 | 48 - 57 | 45 - 53 | 42 - 48 | 37 - 43 |
| Средней крепости | 3 - 7 | 45 - 50 | 41 - 58 | 39 - 45 | 36 - 43 | 32 - 37 |
| Довольно мягкие и мягкие | 1 - 2 | 30 - 43 | 28 - 41 | 26 - 39 | 26 - 36 | - |
| Мягкие и землистые | 0,6 - 0,8 | 21 - 30 | 20 - 28 | - | - | - |
4.6 Определяем объем полезного ископаемого максимально извлекаемого из карьера в конечных контурах:
Vп.и.=[mг*Нк - ((mг - Вд)2*tgβв/4)]*Lд, м3
mг - горизонтальная мощность залежи, м3;
Нк - глубина карьера в конечном положении, м;
Вд - ширина дна карьера в конечном положении, м;
βв - угол откоса борта карьера в конечном положении, градус;
Lд - длинна залежи по простиранию, м.
Vп.и.=[93*196-(93-40) 2*tg41/4]*2600=45805613 м3.
Определяем объем горной массы в контурах карьера (м3):
Vг.м.=Sд*Нк + ½*Рд*Нк2*ctgβк + 1/3*π* Нк3*ctg2βк
Sд - площадь подошвы карьера в конечном положении, м2;
Нк - конечная глубина карьера, м;
Рд - периметр дна карьера, м;
βк - угол откоса борта карьера в конечном положении, градус;
Vг.м.=104000*196+5280*1962*ctg41/2+π*1963*ctg241/3=141089902 м3.
Объем вскрыши:
Vв=Vг.м. - Vп.и.
Vв=141089902-45805613=95284289 м3.
Коэффициент вскрыши (средний промышленный):
кср= (Vг.м. - Vп.и.)/ Vп.и.= Vв/ Vп.и, м3/ м3
кср=95284289/45805613=2.1 м3/ м3.
Размеры карьера на дневной поверхности:
Площадь:
Sп.к= Sд + Р* Нк*ctgβв + π* Нк2*ctgβк, м2;
Sп.к=104000+5280*196*ctg41+π*1962*ctg41=1433328 м2.
Длина:
Lд.к.= Lк + 2* Нк* ctgβк, м;
Lд.к.=2600+2*196*ctg41=3051 м.
Ширина:
Вш.д.= Вд + 2* Нк* ctgβк, м.
Вш.д.=40+2*196*ctg41=491 м.