Механизация горных работ в условиях карьера "Жеголевский" ВАТ "Комсомольского Р/У"

Механизация горных работ в условиях карьера "Жеголевский" ВАТ "Комсомольского Р/У"

Содержание пояснительной записки

1. Общая часть

1.1. Краткие сведения о предприятии

1.2 Горно-геологическая характеристика месторождения

1.3 Вскрытие и система разработки месторождения

1.4 Расчет и выбор выемочно-погрузочного оборудования

1.4.1 Расположение оборудования на ЭКГ-5

1.4.2 Расчет выемочно-погрузочного оборудования

1.5 Расчет и выбор бурового оборудования

1.6 Транспорт на карьере

1.7 Расчет и выбор оборудования водоотлива

1.8 Электроснабжение карьера

1.8.1 Характеристика электроприемников

1.8.2 Расчет освещения

1.8.3 Расчет и выбор трансформаторов

1.8.4 Расчет воздушных линий

1.8.5 Расчет токов короткого замыкания

1.8.6Выбор электрооборудования

1.8.7 Расчет и устройство защитного заземления

1.8.8 Выбор защиты от перенапряжений

1.8.9 Компенсация реактивной мощности

1.8.10 Мероприятия по экономии электроэнергии

2. Спец. часть. Насадка и снятие полумуфт, шкивов и шестерен

2.1 Сведения о муфтах, шкивах и шестернях

2.2 Снятие полумуфт, шкивов и шестерен

2.3 Насадка полумуфт шкивов и шестерен

2.4 Техника безопасности

3. Организация производства

3.1 Режим работы карьера

3.2 Организация обслуживания и ремонта электрооборудования на карьере

3.3 Расчёт штата рабочих на карьере

3.4 Форма организации труда на карьере

3.5 Формы и системы оплаты труда

4.1 Смета капитальных затрат

4.2 Расчёт фонда заработной платы

4.3 Расчёт расхода и стоимости вспомогательных материалов

4.4 Расчёт расхода и стоимости электроэнергии

4.5 Калькуляция себестоимости 1т полезного ископаемого

4.6 Технико-экономические показатели

5. Мероприятия по технике безопасности и

противопожарные мероприятия

5.1 Общие правила безопасности при ведении горных работ открытым способом

5.2 Электробезопасность

5.3 Противопожарные мероприятия

5.4 Промышленная санитария

5.5 Охрана окружающей среды

1. Общая часть

1.1 Краткие сведения о предприятии

На юго-востоке территории междуречья Днепра и Дона, некогда называемой «диким полем» русский геолог Иваницкий в 1833 году нашел залежи полезных ископаемых и опубликовал сведения о массиве горного известняка простиравшемся в среднем течении реки Кальмиус и названном впоследствии Каракубским месторождением известняков.

Начало промышленного освоения известняков Каракубского месторождения было положено в работах геологов Лутугина и Бажанова в 1909 году. В 1933-34 году здесь было начато строительство крупного горнодобывающего предприятия - Каракубского рудоуправления по добыче металлургического (флюсового) известняка открытым способом...

Во второй половине 1934 года был введен в действие карьер №1, на котором к концу года было добыто 87 тыс. тонн флюсового известняка. Все работы по добыче и сортировке продукции выполнялись вручную, и только с 1937 года началось оснащение предприятия горной техникой. В 1939 году было добыто уже 1,6 млн. тонн, а в 1940 году - 1,8 млн. тонн известняка.

Каракубское месторождение флюсовых известняков расположено в юго - западной части Донецкого бассейна. В административном отношении месторождение находится на территории Старобешевского района,Донецкой области.В 50км к юго-востоку от областного центра г.Донецка и в 16км от райцентра п.Старобешево.

Каракубское месторождение не имеет естественных границ, т.к. сплошные выводы известняков на дневную поверхность протягиваются широкой полосой вдоль долин реки Кальмиус. Условной площадью Каракубского месторождения считается площадь, на которой расположены действующие карьеры и вспомогательные хозяйства Комсомольского рудоуправления.

В начале 1934 г. был сдан в эксплуатацию ж / д подъездной путь протяженностью 33 км, построены ж/д станции и разъезды, паровозное депо и другие здания бытового назначения. В 1939г. известняк добывали уже на 6 карьерах, было начато внедрение механизмов для бурения, транспортировки, для выполнения вкрышных и добычных работ. Приступили к строительству первой дробильно-обогатительной фабрики производительностью 2.8млн. тонн в год товарного продукта.

В 1954г. подготовили к эксплуатации карьер Южный. Построили вторую секцию обогатительной фабрики. Для планирования и контроля учета разработана автоматизированная система управления.

В 1959г. был построен новый карьер Дальний, на котором применена более современная механика и технология ведения горных работ.

В 1961г. начались работы по переводу Северного карьера на автомобильный транспорт, а в 1971г. на комбинированный карьерный транспорт. За этот же период в Комсомольском рудоуправлении были внедрены экскаваторы ЭКГ - 4,ЭКГ- 4.6,а затем и экскаваторы ЭКГ - 5, а так же станки вращательного и шарошечного бурения: 2СБШ -200 и СБШ - 250. Вместо автомобилей МАЗ - 525 в эксплуатацию были внедрены автосамосвалы БЕЛАЗ - 540,а затем 40-тонные БЕЛАЗы - 548.

В своем составе Комсомольское РУ имеет две дробильно-обогатительные фабрики: ДОФ - 1 и ДОФ - 2; такие основные цеха как ГТЦ, АТЦ, ЖДЦ; вспомогательные цеха: ЦРМЦ, Электроцех и т. д., а также на территории предприятия находятся такие карьеры как: Центральный карьер в состав которого входят Северный и Южный карьеры, и Жеголевский карьер.

Для ведения планировочных работ на отвалах и забоях, а так же для строительства автодорог были применены мощные бульдозера ДЭТ - 25Р, Д3 - 94С, ТД - 25 и автогрейдера ДЗ - 98.

К основным производственным процессам относят подготовку горных пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение горной массы, отвалообразование и иногда складирование руды.

Подготовка горных пород к выемке в зависимости от типа пород заключается в осушении, предохранении их от промерзания, оттаивании, механическом рыхлении или взрывном дроблении.

Комплекс работ по осушению проводить необходимо, так как влажная порода налипает и намерзает на рабочие органы горных машин, вследствие чего снижается их производительность.

Заряжание скважин на карьерах - механизированное. Взрывчатое вещество подается в скважины под действием собственного веса (засыпка) или с применением сжатого воздуха (пневмозаряжание). Над зарядом в скважине размещают забойку из песка, шлака или щебня с помощью забоечных машин.

Негабаритные куски, остающиеся после отбойки уступов, подвергают вторичному дроблению. Широко применяют взрывное вторичное дробление теми же методами, что и при подземной разработке. Используют также механическое дробление падающим грузом массой до 5т.

Отвалообразование вскрышных пород заключается в размещении (складировании) пустых пород на специально отводимых площадях на поверхности или в выработанном пространстве карьера.

Отсыпку отвалов осуществляют уступами. Высота уступов, их число и общая высота отвала зависят от площади, отведенной под отвал, несущей способности пород в основании отвала, физико-механических свойств насыпных вскрышных пород, средств механизации, используемых на отсыпке отвала.

Карьер Жеголевский расположен к югу от Северного участка и ограничен от последнего массивом гранитных пород, которое образует падение структуры на северо-восток, средняя мощность полезного ископаемого 43,3м, средняя мощность покрывающих пород 27,4м. Объемный вес известняков 2,5т/м3.

Карьер вскрыт 12 горизонтами до абсолютной отметки +133м развитие и направление горных работ представлено на календарном плане.

Для подготовки фронтов работ требуемой длины с целью обеспечения подготовки нормативных запасов, готовых к выемке для выполнения производственной программы в 2009 году, приоритетным направлением работ являются горные работы на восточной части северного борта карьера, где должен выполнятся основной объем горно-подготовительных работ.

Для выполнения производственной программы предусматривается строительство и реконструкция автомобильных съездов и дорог по горизонтам карьера и на ярусах отвала.

Известняки обводнены притоком воды 700-800м3/час. Для откачки воды применяются водоотливные установки, оборудованные насосами Д1250х125 осуществляющие откачку на дневную поверхность поступающего притока в объемах 18000м3/сут. со сбросом в реку Кальмиус. Диаметр труб составляет 420мм. Защита карьера от поверхностных вод осуществляется нагорными каналами.

Всего на отвале Жеголевского карьера предусматривается разместимость 1657 тыс./м3 пустых пород. Вскрытие пород со всех горизонтов размещается во внутреннем отвале, расположенном на юго-западной стороне участка.

Вывозка пустых пород в отвал осуществляется по существующим транспортным коммуникациям, указанным на плане.

1.2 Горно-геологическая характеристика месторождения

В геологическом строении Каракубского месторождения принимают участие перечисленных при описании геологии района стратегических подразделений, но основное значение имеет описание нижнекаменноугольных, палеогеновых и четвертичных отложений.

Нижнекаменноугольная система представлена: турнейским и визейским ярусами. С обеими ярусами связаны пласты чистых высоко качественных известняков, используемых в качестве флюсов, химического сырья и др. Литология отдельных стратегических горизонтов практически одинакова для всех участков месторождения.

В разрезе турнейского яруса выделены горизонты:, в, c, d. Из этих горизонтов c является началом продуктивной толщи и сложен серыми и темно - серыми разнозернистыми, толстоистыми известняками.

Из отложений визейского яруса на месторождении расположены главным образом породы горизонтов: ,в+c и d.

Горизонт представлен мелкозернистыми битуминозными известняками от темно - серого до темных цветов, с частыми прослоями глинистых сланцев.Из-за наличия частых прослоев глинистых сланцев горизонт хорошо выделяется среди пород нижнего карбона и является маркирующим. Мощность его невелика 2,5-7м.

Горизонт в+с объединяет однообразную по литологическому составу толщу светло-серых и серых известняков. Мощность горизонта 37,7 - 51,2м.

Горизонт d перекрывает толщу кондиционных флюсовых известняков и сложен толстоистыми серыми и темно- серыми окрешнилыми известняками.Общая мощность 80м.

Кондиционные известняки образуют пластообразные залежи весьма изменчивой мощности со сложными очертаниями. Полезное ископаемое как на западной так и на восточной площадях месторождения выходит на дневную поверхность или перекрыто рыхлыми отложениями палеогена и четвертичной системы мощностью до 10м.

По химическому составу известняк делится на два сорта (I-й и II-й). Поставка известняка I-го сорта в количестве до 15% от общих поставок конвертируемого известняка данным горнорудным предприятием.

Характеристика полезного ископаемого

Механическая прочность известняка - 750 - 1275 кг/см2

Коэффициент прочности по Протодьяконову - 7 - 10

Удельный вес известняка - 2,5 т/м3

Кроме основного полезного ископаемого флюсового известняка на карьере «Жеголевский» попутно извлекаются скальные и рыхлые породы вскрыши.

Песчано-глинистые породы палеогена четвертого возраста обеспечивают кровлю продуктовой карбонатной толщи. Характеризуется невыдержанностью состава, как по простиранию, так и по мощности, частой перемежаемостью разнородных слоев, большим количеством включений щебней известняков и кусков кремней, что не позволяет использовать их для получения строительных материалов. Общий объем этих пород в контуре проектируемого карьера - 14 млн. м3.

Известняки стратегического горизонта , которые по химическому составу не соответствуют требованиям металлургической и химической промышленностей. Данные известняки используются для получения строительного щебня. В контуре проектируемого карьера объем известняков горизонта составляет 0,45 млн. м3.

Залегающие внутри продуктовой толщи глинистые неплотные битумные известняки горизонта а непригодны в качестве сырья для стройматериалов по физико-механическим свойствам. Общий объем этих известняков составляет 3 млн. м3.

1.3 Вскрытие и система разработки месторождения

Вскрытие месторождения производится въездными траншеями, а подготовка разрезными. Основные параметры траншеи (длина, ширина, уклон, угол откоса бортов) зависят от назначения траншеи, проходческого оборудования, глубины вскрываемого горизонта и физико-механических свойств породы.

Траншеи могут располагаться в пустых породах и в рудном теле. В первом случае породу располагают на бортах траншеи или вывозят в отвалы. По этому признаку выделяют две группы способов проходки траншей - бестранспортные и транспортные.

Бестранспортные способы проходки траншей применяют, если борта траншеи при дальнейшей разработке месторождения не будут отрабатываться и, следовательно, не потребуется повторного удаления породы с бортов.

Транспортные способы проходки траншей могут применяться в самых разнообразных условиях. Наиболее распространена проходка траншеи сплошным забоем с нижней погрузкой. Она используется как в мягких, так и скальных породах, при их погрузке в средства как автомобильного, так и железнодорожного транспорта.

В основу выбора оптимальной системы ведения горных работ на карьере «Жеголевский» приняты:

- сложившаяся технология ведения горных работ и максимально возможное использование имеющегося горнотранспортного оборудования;

- горно-геологические условия залегания полезного ископаемого, физико-механические свойства горных пород;

- необходимость полного извлечения утвержденных запасов полезного ископаемого;

- производительность карьера по полезному ископаемому и по пустым породам;

- взаимное расположение дробильно-обогатительной фабрики, карьера и овалов.

Принимая во внимание, изложенное выше, проектом рекомендуется сохранение транспортной системы с внешним и внутренним расположением отвалов, были приняты на выемочно-погрузочных работах экскаваторы с прямой мех лопатой.

На выемке и погрузке полезного ископаемого предусмотрено использование экскаваторов ЭКГ - 5А и ЭКГ - 10И.

Высота вновь нарезанных уступов принимается равной 13 - 14 м, что соответствует абсолютным отметкам + 7м и - 7 м.

При выборе вида транспорта по вывозке полезного ископаемого и вскрыши принималось во внимание следующее:

- существующий вид транспорта на карьере «Жеголевский» и возможность использования его при дальнейшей эксплуатации карьера;

- размеры карьерного поля по поверхности 1500x1200 м, при глубине 100-137м и наклоне залегающего полезного ископаемого, предопределяющего сокращения фронта работ по мере углубления карьера;

- расположение дробильного корпуса в выработанном пространстве карьера «Жеголевский»;

- расположение внешних отвалов непосредственно на борту карьера и использование выработанного пространства карьера для размещения внутренних отвалов.

Исходя из всех выше перечисленных условий на карьере «Жеголевский» целесообразно применение при его дальнейшей эксплуатации автомобильного транспорта, который обладает высокой маневренностью, способностью преодолевать значительные уклоны, что позволяет сократить расстояние транспортировки.

Разработка полезного ископаемого и скальных пород вскрыши, которые обладают значительной крепостью, требует предварительного разрыхления с применением буровзрывных работ.

Параметры буровзрывных работ и расход взрывчатых веществ приняты на основании фактических данных многолетней практики ведения взрывных работ на карьере «Жеголевский» и на основании «Справочника по буровзрывным работам на карьере».

Вскрытие месторождения производится въездными и разрезными траншеями с внутренним заложением в контуре карьера. Траншеи проходят вдоль восточного борта с направлением подвигания фронта горных работ в западном, северо-западном и северо-восточном направлениях.

1.4 Расчет и выбор выемочно-погрузочного оборудования

Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания (экскавации) и перемещения горной массы в отвал или для погрузки в транспортные средства.

Все экскаваторы делятся на две большие группы: на одноковшовые периодического (цикличного) действия и непрерывного.

Любой экскаватор состоит из таких основных частей: рабочего, механического, ходового, силового оборудования, механизмов управления, платформы с рамой и кузова.

Одноковшовый экскаватор состоит из трех основных частей:

а) рабочая часть;

б) ходовая часть;

в) поворотная часть.

Рабочая часть состоит из стрелы, на которой крепится рукоять в конце которой находится ковш. На стреле находятся также напорные механизмы и механизмы открывания ковша. Ходовая часть воспринимает и передает на основание нагрузки от веса машины и возникающие при работе а также обеспечивает передвижение экскаватора.

Поворотная часть состоит из поворотной платформы с механизмами, силовым оборудованием, рабочим оборудованием.

Рабочим оборудованием называется комплекс узлов экскаватора (рабочего органа, стрелы, системы подвески стрелы и рабочего органа), обеспечивающий его действие в зоне работы экскаватора.

В Комсомольском Р/У применяются экскаваторы типа ЭКГ-5 и ЭКГ-10. Эти экскаваторы имеют объем ковша 5 и 10м3.

Основным отличием в конструкции рабочего оборудования этих экскаваторов является рукоять ковша, у ЭКГ-5 рукоять ковша представляет собой две балки прямоугольного сечения с приводом рукояти, расположенном на стреле, у ЭКГ-10 рукоять ковша представляет собой балку круглого сечения с приводом, установленным на поворотной платформе. Благодаря этому рабочему оборудованию на ЭКГ-10 облегчена стрела и сняты крутящие моменты с рукояти ковша.

Для совершения рабочих движений ковша экскаватора-подъема и напора служат специальные механизмы, приводимые в действие от двигателя или группы двигателей. На экскаваторах ЭКГ-5 и ЭКГ-10 для привода рабочего оборудования применяются двигатели постоянного тока, потому что ими легче управлять, то есть регулировать их частоту вращения.

К экскаватору подводится трехфазный переменный ток напряжением 6000В. Преобразуется переменный ток в постоянный при помощи системы ДГ (двигатель-генератор), то есть переменный ток подводится к асинхронному двигателю, который вращает генератор постоянного тока, от которого питаются рабочие двигатели. Для безопасного ведения всех видов работ при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте экскаваторов обслуживающий персонал должен строго выполнять правила техники безопасности, действующие на данном предприятии. При работе экскаватора все ограждения, площадки, переходы, лестницы, перила должны быть исправными и установленными на своих местах.

1.4.1 Расположение оборудования на ЭКГ-5

На ЭКГ-5 установлен преобразовательный агрегат, состоящий из приводного асинхронного двигателя и четырех генераторов постоянного тока: подъемного, напорного, поворотного и ходового, и возбудителя. В передней части платформы располагаются два поворотных механизма. На поворотной платформе расположены компрессор, силовой трансформатор, высоковольтный распределительный шкаф, контакторная панель. Механизм подъема ковша, состоящий из лебедки, двигателя, редуктора и тормоза.

1.4.2 Расчет выемочно-погрузочного оборудования

Расчет выемочно-погрузочного оборудования производим следующим образом:

1. Определяем теоретическую производительность экскаватора:

где, E = 5м3 - емкость ковша экскаватора;

tц = 24сек. - продолжительность цикла экскавации.

2.Определяем техническую производительность экскаватора:

где, Кн - коэффициент наполнения ковша;

Кпр - коэффициент простоев;

Кр - коэффициент разрыхления.

3. Определяем эксплуатационную производительность:

где, Тсм=8часов - продолжительность смены;

Qтехн - техническая производительность экскаватора;

Км - коэффициент машинного времени.

4. Определяем необходимое количество экскаваторов:

Для добычи:

Для вскрыши:

где, Кнр - коэффициент неравномерности работ;

Крез - коэффициент резерва;

Тгод - число рабочих дней в году;

п - число рабочих смен в сутки.

Принимаю 2 экскаватора ЭКГ-5А для вскрыши,

и 1 (той же марки) для добычи.

1.5 Расчет и выбор бурового оборудования

Для разведки, вскрытия или добычи твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых, а также для различных вспомогательных целей в горных породах бурят вертикальные, горизонтальные или наклонные скважины.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7