Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ТИТУЛЬНЫЙ
ЗАДАНИЕ
Содержание
Введение
Введение
Горнорудная промышленность играет важную роль в народном хозяйстве нашей страны. Развитие тяжелой и легкой индустрии во многом определяется ростом добычи руд черных и цветных металлов.
Высокий уровень горнорудной промышленности залог технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства. Из руд получают черные, цветные, редкие и благородные металлы, драгоценные камни, химические удобрения, слюду, пьезокварц, графит, пищевую соль, строительные материалы и некоторые другие виды минерального сырья.
Экономический потенциал каждой страны определяется, и в ближайшие десятилетия будет определяться уровнем производства металлов.
Большой вклад в развитии горной науки внесли русские ученые М.В.Ломоносов, А.И.Узатис, В.Я.Дорошенко, Н.Ф.Чернышев, Г.Д.Романовский и другие.Большую роль ученые нашей страны сыграли в развитии теоретических вопросов горного дела, применении расчетных методов, превративших горное искусство в науку.
Прежде всего, это относится к проблеме горного давления. Первая гипотеза о давлении горных пород и научно обоснованные расчетные методы рудничной крепи были разработаны проф. М.М.Протодьяконовым, который создал и классификацию горных пород по их крепости.
Основными задачами горнорудной промышленности на данном этапе ее развития является:
Решение этих проблем требует дальнейшего улучшения подготовки инженерных кадров, широкого развития научных исследований и быстрейшего внедрения их в производство.
Расчет геологических запасов выполним по формуле:
Где:
– вертикальная глубина распространения рудного тела; 300м
– длина месторождения по простиранию; 1000м
– истинная мощность рудного тела; 35м
– плотность руды; 2,4т/м3
Количество добытой рудной массы:
Где:
– разубоживание руды при добыче; 0,05
– коэффициент извлечение; 0,97
Оценка запасов месторождения на стадиях проектирования осуществляют по формуле:
Где:
– извлекаемая ценность добываемой рудной массы; р
– затраты на добычу (1500р), транспортировку (80р) и обогащение (320р) одной тонны руды
Где:
- содержание металла в балансовых запасах;
= 75% - извлечение металла в одноименный концентрат;
= 60000р - отпускная цена 1 т концентрата;
60% - содержание металла в концентрате;
Тогда получим:
Минимально-промышленное содержание металлов в руде определяется из условия равенства затрат и извлекаемой ценности руды по формуле:
Откуда:
Годовую производственную мощность рудника по горным возможностям для месторождения с углом падения до 30º рекомендуется определять по формуле:
Где:
– целесообразный срок существования (определяется методом подбора) в соответствии с таблицей 5 (см. методические указания); 50 лет
Вскрытием называют проведение горных выработок с земной поверхности к месторождению для его разработки. Вскрытие осуществляется проведением до месторождения или его части горных выработок (вскрывающих выработок), открывающих доступ к нему с земной поверхности. Различают три способа вскрытия: вертикальным шахтным стволом, наклонным шахтным стволом и штольней (горизонтальный шахтный ствол). Вскрытие вертикальным шахтным стволом является наиболее распространенным способом вскрытия. Применяется этот способ в основном при равнинном рельефе заложения месторождения. В данном случае рельеф равнинный и главным вскрывающим стволом является вертикальный шахтный ствол. Достоинствами этого способа вскрытия является: полнота выемки запасов полезного ископаемого, так как нет необходимости оставления охранных целиков.
Под схемой вскрытия понимается взаимное расположение главных вскрывающих выработок в пределах шахтного поля. Существуют следующие схемы вскрытия: центральная, фланговая, диагональная и блоковая. В данном проекте наиболее подходящей схемой является фланговая схема вскрытия, так как она применяется на шахтных полях длинной до 1000 м, при этом главный ствол располагается в районе действия обогатительной фабрики, что исключает дополнительной перегрузки и перевозки полезных ископаемых. При фланговой схеме вскрытия на одном фланге проводится главный подъемный ствол, а на другом вентиляционный. Достоинства фланговой схемы вскрытия: это минимальные капитальные затраты; постоянная длина вентиляционной струи, что обеспечивает хорошие условия проветривания. Недостатки: увеличение срока сдачи; увеличение затрат на подземный транспорт при равнинном рельефе.
Выбор места заложения главных вскрывающих выработок должен производиться в увязке с решением вопроса о способе вскрытия, схеме вскрытия, расположении поверхностных обслуживающих сооружений и подъездных путей. Так как рудное тело по простиранию составляет 1000 м и на его левом фланге планируется расположить обогатительную фабрику, то на правом фланге рудного тела соответственно проводится вентиляционный ствол, а на левом фланге главный подъемный ствол. Такое заложение главных вскрывающих выработок дает возможность исключить дополнительные перегрузки и перевозки полезных ископаемых; обеспечить постоянную длину вентиляционной струи, что способствует хорошему условию проветривания.
Для определении формы, размеров поперечного сечения и способа крепления главных вскрывающих выработок, необходимо учесть много факторов. В данном проекте стволы имеют круглую форму поперечного сечения, а квершлаги сводчатую, так как срок службы главных вскрывающих выработок равен сроку существования рудника. В связи с этими обстоятельствами при большом горном давлении и значительной глубине разработки, а также при большой производственной мощности, применяют именно круглое сечение ствола шахты. Основным преимуществом шахтных стволов с круглым поперечным сечением является лучшая сопротивляемость горному давлению. При круглом поперечном сечении ствола шахты, закрепляемого обычно бетоном, стоимость возведения крепи дешевле, чем при других типах поперечного сечения.
Определим площадь ствола:
Где:
– площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2
– количество воздуха, которое должно поступать по выработке, м3/сек
– скорость движения воздуха, для грузолюдских выработок не более 8м/сек и не менее 0,15 м/сек
Найдем:
Где:
– суточная добыча, транспортируемая по выработке 16721т;
– коэффициент запаса воздуха 1,45;
– норма воздуха на 1т суточной добычи 1м3
Найдем:
Тогда:
Определим диаметра ствола по формуле:
Подставим значения и найдем :
В месте пересечения ствола шахты с основным квершлагом проходят комплекс выработок, называемых околоствольным двором, для приема и перегрузки в подъемные сосуды горной массы, перемещения материалов, сообщения горнорабочих с поверхностью, проветривания, водоотлива и других операций, связанных с разработкой месторождений. Типовую схему рудничного двора выбирают в зависимости от производительности рудника, принятой схемы расположения стволов и типа подъема. Выбор конструкции околоствольного двора осуществим в зависимости от годовой производительности, Aгод = 5 146 105 т, поэтому принимаем кольцевую схему околоствольного двора.
Расчет объемов вскрывающих выработок приведем в таблице:
|
Наименование выработок |
Размеры |
||||
|
Количество |
Сечение, м2 |
Длина, м |
Объём, м3 |
Общий объём, м3 |
|
|
Главный ствол |
1 |
50 |
365 |
18250 |
18250 |
|
Вентиляционный ствол |
1 |
50 |
365 |
18250 |
18250 |
|
Вспомогательный ствол |
1 |
33 |
365 |
12045 |
12045 |
|
Вскрывающий квершлаг |
1 |
20 |
1055 |
21100 |
21100 |
|
Насосная |
3 |
780 |
2340 |
||
|
Водосборники |
3 |
1200 |
3600 |
||
|
Депо |
1 |
1100 |
1100 |
||
|
Противопожарная камера |
1 |
140 |
140 |
||
|
Камера ожидания |
1 |
180 |
180 |
||
|
Медпункт |
1 |
90 |
90 |
||
|
Диспетчерская |
1 |
90 |
90 |
||
|
Мастерская для ремонта |
1 |
120 |
120 |
||
|
Электро-подстанция |
3 |
150 |
450 |
Сплошная слоевая система разработки применяется в мощных и средней мощности залежах; если нельзя нарушать массив вышележащих пород; при возгорающей или очень ценной руде; при высоком горном давлении. Судя по исходным данным и по постоянным факторам, именно это система разработки является наиболее подходящим.
Подготовка. На горизонте откатки в мощных залежах проходят штрек сечением и орты сечением. Блок подготавливают восстающим, пройденным по границе блока.
Нарезка. Нарезные работы в камерах включают в себя проходку нижнего бурового и верхнего вентиляционного штреков, отрезного восстающего, заездов в камеру для отгрузки отбитой руды.
Очистные работы. Отработку блока ведут заходками, располагаемые под углом 45-60˚ к простиранию рудного тела; размеры заходок: ширина 4-6 м, высота 3-4 м. угол наклона к горизонту 6-8˚. Выемка заходок ведется через одну. После затвердения закладки в заходках отрабатывают целик между ними. В двух смежных слоях заходки располагаются под углом друг к другу. Для бурения горизонтальных шпуров применяют самоходные буровые установки на 2-3 перфоратора. Отбитую руду из заходок до рудоспуска транспортируют ПДМ. После выемки в устье заходки возводится перемычка и выработанное пространство закладывается твердеющей массой ( смесью).
Высота этажа в крутых залежах при повсеместном применении твердеющей закладки и самоходной техники может быть резко увеличена – до 200-300 м. Объясняется это снижением роли факторов, сдерживающих рост этажа, таких как затраты на вспомогательную доставку и на поддержание выработок.
Длина блока может быть существенно увеличена против обычных размеров и определяется эффективной длиной доставки самоходным оборудованием; на отдельных зарубежных рудниках достигает 200÷300 м.
Сцепление закладочного массива с рудным обычно хорошее; рудный массив, подработанный снизу и имеющий боковой контакт с затвердевшей закладкой, достаточно устойчив. То же может относится даже и к слою толщиной лишь около 4 м, подработанному снизу, сверху и контактирующего с закладкой по одну сторону.
Порядок отработки этажа (в плане) при системе разработки горизонтальными слоями с закладкой:
а – по простиранию блоками 1; б – вкрест простирания камерами 2 с оставлением целиков 3; в – сплошная выемка с твердеющей закладкой в крутых залежах; 4 – секции; I, II, III, IV – порядок выемки.
Выбор комплексов проходческого оборудования для проведения горных выработок буровзрывным способом проводят с учетом горно-геологических условий, типа выработки, сечения и протяженности, скорости проходки, типа крепления выработки и условий безопасности труда.
Выберем состав комплексов самоходного оборудования для проведения горных выработок для системы с закладкой:
ПТМ с ковшом вместимостью 2-2,5 м3
Расстояние транспортирования более 300 м
Бурение шпуров с тремя перфораторами
Размеры поперечного сечения подготовительно-нарезных выработок выбирают исходя из горно-геологических условий, количества воздуха и размеров применяемого оборудования. Учитывая эти факторы, выберем:
Автосамосвал МоАЗ;
Грузоподъемность 35-40 т;
Минимальное сечение выработки 18-20 м2;
Максимальная длина транспортирования 3000 м;
Оптимальная длина транспортирования 700 м.
Для подготовительных и нарезных работ среднесменную производительность забоя рассчитывают по формуле:
Где:
S – площадь сечения выработки 18 м2;
– средняя глубина шпура 4 м;
КИШ 0,9;
– объемный вес руды 2,4 т/м3;
число смен в цикле 1.
Тогда:
А при площади сечения 5 м2 будет:
Определим эксплуатационную производительность машины ПД-12:
Где:
вместимость ковша 6 м3;
коэффициент заполнения ковша 0,7;
плотность руды 2,4т/м3;
время цикла черпания 50 сек;
время затрачиваемая на маневры 1,2
длина транспортирования 150 м;
коэффициент среднеходовой скорости движения 0,6;
скорость движения груженной машины 12 м/сек;
скорость движения порожней машины 20 м/сек;
время разгрузки машины 20 сек.
Подставим значения и найдем эксплуатационную производительность машины ПД-12:
|
Наименование выработок |
Кол. |
Размеры |
Общ. объем. м3 |
Пром. запас.т |
Коэф. извл. |
Извл. запас. т |
Коэф.разу |
Добыт.р. масс. т |
Доля участ.% |
Ср. смен. произв. |
||
|
Сечен. м2 |
Длин.м |
Объем м3 |
||||||||||
|
По породе: |
Подготовительные работы |
|||||||||||
|
Откаточный штрек |
1 |
18 |
150 |
2700 |
2700 |
156 |
||||||
|
Вентиляционный штрек |
2 |
18 |
150 |
2700 |
5400 |
156 |
||||||
|
Соедин. откаточ. штрек |
1 |
18 |
146 |
2628 |
2628 |
156 |
||||||
|
Соедин. вентил. штрек |
1 |
18 |
146 |
2628 |
2628 |
156 |
||||||
|
Вентиляц. закладочный восстающ. |
2 |
5 |
35 |
175 |
350 |
43 |
||||||
|
По руде: |
||||||||||||
|
Панельный достав. штр. |
1 |
18 |
150 |
2700 |
2700 |
6480 |
0,97 |
6286 |
0,05 |
6616 |
0.4 |
156 |
|
Панельный вент. штр. |
1 |
18 |
150 |
2700 |
2700 |
6480 |
0,97 |
6286 |
0,05 |
6616 |
0.4 |
156 |
|
Диагональный уклон |
1 |
18 |
163 |
2934 |
2934 |
7041 |
1 |
7041 |
___ |
7041 |
0.5 |
156 |
|
Рудоспуск |
2 |
5 |
35 |
175 |
350 |
840 |
1 |
840 |
------ |
840 |
0.05 |
43 |
|
Вен. заклад. восстающ. |
2 |
5 |
35 |
175 |
350 |
840 |
0,97 |
814 |
0,03 |
840 |
0.05 |
43 |
|
Итог. по под. |
-- |
----- |
---- |
------ |
9034 |
21680 |
---- |
21267 |
----- |
21953 |
1.4 |
|
|
По руде: |
Нарезные работы |
|||||||||||
|
Заезды на слои |
7 |
18 |
140 |
2520 |
17640 |
42336 |
1 |
42336 |
----- |
42336 |
2.5 |
156 |
|
Буровой штр. |
75 |
18 |
146 |
2628 |
197100 |
473040 |
1 |
473040 |
----- |
473040 |
28 |
156 |
|
Штр. заклад. слоя |
20 |
18 |
146 |
2628 |
52560 |
126144 |
0,97 |
122360 |
0,05 |
128800 |
8 |
156 |
|
Вентиляц. восстающ. |
15 |
5 |
146 |
730 |
10950 |
26280 |
1 |
26280 |
----- |
26280 |
1.1 |
43 |
|
Отрезной восстающ. |
75 |
5 |
35 |
175 |
13125 |
31500 |
1 |
31500 |
----- |
31500 |
2 |
43 |
|
Отрезная щель |
75 |
18 |
5 |
90 |
6750 |
16200 |
0,97 |
15714 |
0,03 |
16200 |
1 |
156 |
|
Итог. по нар. |
--- |
------ |
------ |
------- |
298125 |
715500 |
----- |
711230 |
------ |
718156 |
42.6 |
|
|
Очистные работы |
||||||||||||
|
Отработка слоев |
75 |
5250 |
393750 |
945000 |
0,97 |
916650 |
0,03 |
945000 |
56 |
|||
|
Итого по очистным |
---- |
------ |
----- |
------ |
393750 |
945000 |
----- |
916650 |
----- |
945000 |
56 |
|
|
Итого по блоку |
---- |
------ |
------ |
----- |
700909 |
1682180 |
----- |
1649147 |
------ |
1685109 |
100 |
Среднесменную производительность рудника рассчитывают по формуле:
Где:
годовая производительность рудника 5 146 105 т;
количество рабочих дней в году 305 дней;
количество рабочих смен в сутки 3
Тогда:
Число одновременно работающих блоков по очистным работам рассчитываем по формуле:
Скорректированную производительность рудника рассчитывают по формуле:
Число блоков находящихся одновременно в нарезке:
В подготовке:
Общее количество блоков, находящихся в одновременной отработке, рассчитывают по формуле: