Содержание

Введение 2

1 Этапы и производственные процессы открытых горных работ 4

1.1 Общие положения 4

1.2 Выемка и погрузка полезных ископаемых 6

1.3 Перемещение карьерных грузов 9

2 Проектирование систем карьерного автотранспорта 12

2.1 Основные подсистемы карьерного автомобильного транспорта 12

2.2 Вариантное проектирование карьерного автотранспорта 13

2.3 Показатели работы ЭАК 15

3 Разработка графика работы экскаваторно-автомобильного комплекса 19

Заключение 24

Список использованных источников 25

п

р

т

Введение

Транспортные комплексы на открытых карьерных работах могут включать в себя самую разнообразную технику. Встречаются и однотипные комплексы, в состав которых входит только один вид транспорта, но на большинстве крупных карьеров совместно используются разные виды транспорта, в основном автомобильный, железнодорожный и конвейерный. С помощью средств карьерного транспорта полезные ископаемые от экскаваторных забоев перемещается до пунктов разгрузки. Разгрузочными пунктами являются: для вскрышных пород- отвалы, для полезного ископаемого- устройства для перегрузки с одного вида транспорта на другой, постоянные или временные склады, приемные бункера дробильных, сортировочных, обогатительных, агломерационных или брикетных фабрик.

Карьерный транспорт имеет ряд следующих особенностей, отличающих его от транспорта общего пользования:

1 Пункты погрузки и разгрузки постоянно изменяют свое положение, следуя за фронтом горных работ, что требует периодического перемещения транспортных коммуникаций и оборудования (железнодорожных путей, автодорог, конвейеров).

2 Цикл карьерных транспортных средств прерывного действия (железнодорожный, автомобильный и др.) состоит из операций погрузки, движения с грузом, разгрузки и обратного движения порожняком.

3 Транспортирование из карьера происходит, как правило, на большом уклоне при разработке как глубинных, так и нагорных месторождений.

4 Для производительного использования горного и транспортного оборудования (экскаваторов и подвижного состава) необходимо взаимное согласование их параметров. Основными требованиями, предъявляемыми к карьерному транспорту, являются: обеспечение заданного грузооборота;

бесперебойность работы (точное соблюдение графика движения- для средств цикличного действия и непрерывность потока- для транспортных

средств непрерывного действия); возможно меньшая трудоемкость работ (благодаря применению механизации и автоматизации основных и вспомогательных процессов при транспортировании); безопасность движения и ведения работ. Одно из основных положений при выборе схем транспортирования - разделение грузопотоков вскрышных пород и полезного ископаемого, что целесообразно, например, в условиях большой и средней производственной мощности карьеров (если позволяют горно-геологические условия), так как обеспечивает ритмичную и бесперебойную работу всего предприятия. Выбор вида и средств карьерного транспорта определяется рядом факторов и в первую очередь характеристикой транспортируемого груза, расстоянием перевозки, масштабами работ и темпами их развития. От масштабов работ (грузооборота) зависит мощность транспортных средств, а темпы ведения горных работ определяют требования к маневренности средств транспорта.

В данной работе исходным районом для разработки карьера выступает Тамбовская область, разрабатываемая порода – известняк.

1 Этапы и производственные процессы открытых горных работ

1.1 Общие положения

Открытый способ разработки месторождений полезных ископаемых заключается в разработке горных пород и полезных ископаемых, слагающих месторождение, последовательными слоями земной поверхности.

Совокупность горных выработок, образовавшихся в процессе открытой разработки месторождений полезных ископаемых, носит название карьера (разреза). Месторождения, разработанные одним карьером, называются карьерным полем (приложение 1).

Горные работы по выемке и удалению пород называются вскрышными работами. Горные работы по извлечению полезных ископаемых называются добычными работами. Разработка месторождения в границах карьерного поля производится горизонтальными слоями, поэтому профиль карьера имеет ступенчатую форму.

Слой толщи горных пород, разрабатываемый самостоятельными средствами рыхления, выемки и называется уступом. Основные элементы уступа - площадки, откос, бровки и забои.

Подготовка горных пород к выемке относится к основным технологическим процессам открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Она осуществляется для создания технической возможности выполнения последующих технологических процессов:

• выемки и погрузки горной массы; транспортирования;

• отвала образования;

• разгрузки вскрышных пород и полезного ископаемого.

Общая характеристика груза, перемещаемого в карьере приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристика перевозимых грузов

Груз	Плотность, м3	Угол естественного откоса α,°	Коэффициент разрыхления, Кр	Коэффициент крепости, f
известняк	1.3	40	1.3	2.8

2. Выемка и погрузка полезных ископаемых

Выемка и погрузка горных пород является одним из основных процессов технической добычи полезных ископаемых открытым способом. От выбора выемочно – погрузочных машин и их соответствия условиям зависят основные технико-экономические показатели работы карьера.

Для выемки и погрузки горных пород применяют машины циклического действия – одноковшовые экскаваторы и фронтальные погрузчики. Как правило, используются экскаваторно-автомобильные комплексы (ЭАК). Различают экскаваторы строительного (универсальные), карьерного и вскрышного типов (таблица 2)

Таблица 2 – Технические характеристики экскаваторов

Тип экскаватора		Вместимость ковша, м3	Радиус черпания, м	Высота черпания, м		Радиус разгрузки, м		Время цикла, с
1		2	3	4		5		6
ЭКГ-5А		5	14,5	10,3		12,6		23
ЭКГ-8И		8	18,4	13,5		16,3		26
ЭКГ-2,5		12,5	22,6	15,6		20,0		28
ЭКГ-15		15	22,5	15,6		19,9		28
ЭКГ-20		20	21,6	17,9		19,4		28
ЭКГ-26		26	23,5	19,6		22,0		32
ЭКГ-32		32	27,1	20,4		24,6		26
ЭГ-8		8	13,0	13,0		11,0		26
ЭГ-10		10	14,0	14,0		12,0		26
ЭГ-12		12	15,0	14,0		14,0		28
ЭГ-15		15	16,0	16,0		15,0		28
ЭГ-20		20	21,0	18,0		18,0		30
ЭГ-40		40	23,0	20,0		20,0		3
Продолжение Таблицы 2 – Технические характеристики экскаваторов
1	2		3		4		5		6
ИН-801		8,4	13,0	13,7		13,7		26
РС-1500		8,5	13,0	13,7		13,7		26
М-3560		11,5	14,0	14,3		14,3		28
РН-75		7,6	12,1	12,8		12,8		25
Р-991		7,5	13,6	14,9		14,9		24

Строительные экскаваторы выпускаются с ковшами от 0,5 до 2,0 м3 и применяют на больших карьерах строительных материалов. Карьерные экскаваторы оснащаются ковшами от 2,5 до 30 м3 и применяются для погрузки пород любой крепости. Вскрышные экскаваторы имеют ковш от 6 до 100 м3. Используются, в основном, для разработки мягких и плотных горных пород, для перемещения их в отвалы.

Рабочим местом экскаватора является забой. Геометрические размеры забоя зависят от параметров экскаватора и свойств разрабатываемых горных пород. Форма забоя должна обеспечивать максимальную производительность экскаватора. Это достигается за счет установления рациональных размеров забоя и правильного определения места установки экскаватора.

Наиболее рациональна выемка горных пород экскаваторами в торцевых забоях при сквозных заходах. В этом случае обеспечивается максимальная производительность, так как средний угол поворота стрелы экскаватора при погрузке не превышает 90^о. При выемке в продольном забое средний угол возрастает (120^о -140^о) и необходимы частые передвижения экскаватора из-за малой ширины забоя. Применение тупиковых заходов характерно при проведении траншей с нижней погрузкой. В этом случае средний угол поворота возрастает до 180^о и увеличивает время на обменные операции.

Так высота забоя (уступа) экскаватора не должна превышать максимальной высоты черпания. Минимальная высота забоя должна обеспечить наполнение ковша экскаватора за одно черпание.

Ширина забоев зависит от рабочих размеров экскаватора и вида карьерного транспорта. При использовании автотранспорта применяется как сквозные продольные, так и поперечные заходки. Заходки могут быть нормальными, узкими и широкими. Ширина торцового забоя с тупиковой заходкой принимается равной двум радиусам черпания экскаватора. Установленную ширину забоя проверяют и уточняют по условиям размещения транспортного средства.

В зависимости от типа пород производительность экскаваторов на этапе предварительных расчетов может быть принята по данным таблицы 3. В таблице 3 приведена производительность экскаваторов за восьмичасовую рабочую смену при погрузке на автомобильный транспорт.

Таблица 3 – Сменная производительность экскаваторов

Вместимость ковша, м3	Рыхлые породы	Полускальные породы	Скальные породы
1	2	3	4
2,5	1250	1000	850
4,6	2150	1650	1400
5,0	2400	1750	1500
6,3	3000	2200	1850
8,0	3400	2600	2200
10,0	4200	3100	2700
12,5	5000	3900	3300
15,0	6000	4650	3950
20,0	7700	6300	5500