ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА на тему:

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ
РАБОТА
на тему:
Рациональная технология добычных работ на карьере
месторождения габбродиабазов Рыборецкое
Специальная часть:
Обоснование эффективности работы карьерного автотранспорта
В
выпускной
месторождения
квалификационной
кварцито-песчаников
работе
Рыборецкого
рассмотрена
разработка
месторождения
для
производства щебня. Проведен анализ состояния горных работ на предприятии с
отдельными расчетами параметров основных технологических процессов и
описанием состава и парка соответствующего горно-транспортного оборудования.
Выбрана система вскрытия и указан порядок отработки горизонтов карьера.
Рассмотрены задачи обеспечения требований промышленной безопасности, планы
ликвидации аварий с мероприятиями по безопасности труда, охраны окружающей
среды и рекультивации земель.
Месторождение «Рыборецкое» периодически разрабатывалось с 1914 года. В 1961
году была проведена детальная разведка и утверждены запасы природного камня. С 2000
года разработку месторождения ведет ООО «Карелкамень». Основным продуктом
предприятия является щебень фракций 5-20 и 20-40мм, а также пески-отсевы крупностью
0-5мм.
В настоящее время в связи с увеличением темпа и объема строительства, щебень
является очень востребованным продуктом и используется в качестве заполнителей
различных бетонов, а также при строительстве ж/д и автомобильных дорог.
В последнее время значительно возросла интенсивность и скорость движения
автомобильного транспорта, что в свою очередь потребовало выполнения мероприятий по
обеспечению безопасности движения по дорогам. Основное из них - это повышение
качества верхнего слоя дорожного покрытия, где одним из компонентов
асфальтобетонной смеси является щебень. Применение щебня в таком качестве
предъявляет к нему высокие требования по физико-механическим показателям.
Рыборецкое месторождение кварцито-песчаников, площадью 42,23 га.,
расположено на территории Прионежского района Республики Карелия в 100 км от
города Петрозаводск по шоссейной дороге Петрозаводск-Ошта, в 1 км севернее
поселка Рыбрека и в 2,5 километрах от западного берега Онежского озера.
Ближайшие населённые пункты (д.Каккарово и п.Рыбрека) находятся примерно
на одинаковом расстоянии от карьера один километр, таким образом, в защитных
санитарной и опасной взрывной зонах карьера нет зданий, сооружений и
проживающего населения.
Климат в районе умеренно-континентальный. Зима относительно мягкая, лето
прохладное. Среднегодовая температура +3,6°С, абсолютный минимум температуры
составляет -41,6°С, наивысший максимум составляет +33,9°С.
Горная часть 2
Рыборецкое месторождение разрабатывается многие годы, поэтому можно сделать вывод,
что горно-технические условия благоприятны для его отработки открытым способом.
В настоящее время большая часть балансовых запасов отработана карьером до отметки
+77,0 м. В соответствии с принятыми в проекте решениями и увеличением границ
земельного отвода существующего карьера по площади предусматривается только за счет
вовлечения в разработку балансовых запасов северной части месторождения (блок З-Ci),
переведенных из категории "забалансовые" в категорию "балансовые
Для осуществления транспортной связи с горизонтами предусматривается
использование существующих карьерных дорог и автомобильных заездов.
На горно-транспортных и технологических операциях используется следующая
техника:
-
экскаватор ЭКГ-5А - 2 ед.;
-
гидравлический экскаватор "Volvo-360" - 1 ед.;
-
гидравлический экскаватор "CAT - 349 D" - 1 ед.;
-
буровой станок "Atlas Copco" ROC L6 - 1 ед.;
-
автосамосвалы CAT - 772 (45 т) - 3 ед.;
Буровзрывные
работы
производятся
подрядной
организацией
ООО "Карелвзрывпром", имеющей лицензию на применение взрывчатых материалов
промышленного назначения.
В 2007 году введена в эксплуатацию ДСУ фирмы "Sandvik, которая размещена в
юго-западной части карьера на горизонте +77 м.
Технологическая схема ДСУ фирмы "Sandvik" предусматривает трехстадийное дробление
с замкнутым циклом на II и III стадии дробления, без промывки. На дробильносортировочной установке осуществляется выпуск следующей продукции:
щебень фракций 20 - 40 мм и 5 - 20 мм по ГОСТ 8267-93 "Щебень и гравий из
плотных горных пород для строительных работ" [11];
песок из отсевов дробления крупностью 0 - 5 мм по ГОСТ 8736-93 "Песок для
строительных работ" [12];
карьерные загрязняющие примеси крупностью 0-20 мм. Производственная
мощность дробильно-сортировочной установки (ДСУ)
составляет 2490 тыс.т/год щебня фракций 20 - 40 мм и 5 – 20
На участках с небольшой мощностью вскрыши, ее удаление предусматривается
производить с предварительным перемещением экскаватором Cat 349 D в навалы. Высота
навалов до 3 м, с углом естественного откоса 35°.
Породы вскрыши и ПРС отгружаются экскаватором Cat 349 D в автосамосвалы Cat
772 грузоподъемностью 45 т и транспортируются во внешний отвал вскрышных пород.
Производительность экскаватора работающего на вскрыше в данный
момент на предприятии
3600-Г - Е - К -К 3600-12-3,2-0,95-0,8
О = ----------— ----------- - = --------------------------- — = 1400мЗ
Тц-Кр
60*1,25
где:
•
Тсм - продолжительность смены 12ч
•
Е- емкость ковша 3,2мЗ
•
Кис. - коэффициент использования во времени (0,8);
•
Кн - коэффициент наполнения ковша для вскрышных пород (0,95);
•
Кразр - коэффициент разрыхления породы (1,25);
•
Тц - время.
Обеспеченность автосамосвалами
Плечо откатки 1,1 км
Модель автосамосвала CAT 772
Средняя скорость движения
Порожнего 60 км/ч
Груженного 40 км/ч
Время на манёвры 4 мин
Грузоподъемность 45 т
Количество циклов экскаватора для заполнения кузова 7
Основными источниками выбросов вредных веществ в атмосферу в период
разработки месторождения являются:
удаление вскрышных пород с применением экскаваторов Cat 349 D;
разработка разрыхленного полезного ископаемого экскаваторами ЭКГ-5А,
Cat 349 D;
транспортировка вскрышных пород с применением автосамосвалов Cat 772
-
или аналогами во внешний отвал;
транспортировка разрыхленного полезного ископаемого из добычного забоя
-
на ДСУ автосамосвалами Cat 772;
дробление негабарита гидромолотом, установленным на экскаваторе
-
Volvo EC 360 LC;
-
пыление навалов вскрышных пород и ПРС;
-
заправка и стоянка оборудования.
Для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный
воздух предусматриваются следующие природоохранные мероприятия:
орошение внутрикарьерных дорог и временных отвалов вскрыши;
-
орошение рабочих площадок;
-
применение аспирационных систем в технологическом оборудовании.
7.1. Анализ процесса выемочно - погрузочных работ, выбор горных машин,
достоинства и недостатки применяемого автотранспорта.
На формирование комплекса механизмов (структуры)
работ
влияет:
рельеф
поверхности,
запасы
выемочно-погрузочных
месторождения,
строение
залежи,
производственная мощность карьера, требования к качеству продукции. Наибольшее
распространение на карьерах строительных горных пород – экскаваторно-автомобильный
комплекс (ЭАК).
При выборе параметров выемочно – погрузочного оборудования на карьерах
строительных горных пород необходимо обеспечить полное его соответствие по
производительности и требованиям к качеству выпускаемой продукции (товарной), в
данном случае к щебню.
Принятый вид карьерного транспорта должен обеспечивать:
•
выполнение запланированного грузооборота;
•
минимальное расстояние транспортирования;
•
максимальную производительность выемочно-погрузочного оборудования;
•
возможность при необходимости селективной выемки полезного ископаемого;
•
безопасность работ;
•
минимальную себестоимость перевозки.
К недостаткам карьерного автотранспорта относят: сложность организации и частоту
ремонта автомашины, большой штат водителей и ремонтных рабочих, значительный
износ и высокую стоимость автопокрышек, трудные условия эксплуатации в зимних
условиях.
Достоинства применения автомобилей (а/с) в карьере на открытых горных
работах в сравнении с железнодорожным транспортом: гибкость, маневренность,
независимость работы от радиусов поворота 15-25м, подъемов-уклонов до 80-120% и
перемещение горной массы на кратчайшие расстояния. В данной работе перевозка горной
массы осуществляется на расстояние 1,1 км.
Эффективность использования автотранспорта зависит от схемы подъезда
автосамосвала (а/с) к забою и установки его у экскаватора:
автомобиль следует
устанавливать так, чтобы обеспечить минимальный угол поворота экскаватора при
погрузке, большое влияние оказывают техническое состояние дорожного полотна и
параметры карьерных дорог, климатические и погодные условия.
Процесс выемки – погрузки горной массы
в автомобиль осуществляется
одноковшовым экскаватором ЭКГ-5А с емкостью ковша 5,2 м3. Модель
автосамосвала выбирается по оптимальному соотношению между емкостью кузова
автосамосвала и ковша экскаватора n = Vа : Е = 4-6, где Vа вместимость кузова
автосамосвала, Е емкость ковша экскаватора в куб.м.
Для
транспортировки
взорванной
горной
массы
используется две модели автомобильного транспорта. Один
на
предприятии
автомобиль марки
Caterpillar-772 (г/п 45т) используется на вскрыше (перевозка торфа в отвал), два
автомобиля перевозят кварцито- песчаники на фабрику. Автомобиль марки MAN
TGA 40480(г/п 25т) применяется для перевозки готовой продукции (щебень).
В данной работы поставлена задача совершенствования и повышение
эффективности работы автомобильного транспорта, которая бы позволила
увеличить объемы продаж готовой продукции с наименьшими затратами.
Для этого необходим сравнительный анализ достигнутой на предприятии
производительности 3-х автомобилей, чтобы рассмотреть возможности увеличения
эксплуатационной производительности каждого автомобиля. в том числе изменить
его грузоподъемности. Для этого потребуется рассмотреть и проанализировать
технические характеристики применяемых автомобилей и возможности замены
автомобиля Caterpillar-772 грузоподъемностью 45 тонн на автомобиль Caterpillar772 грузоподъемностью 65 тонн и рассчитать их количество.
7.2. Расчет необходимого количества а/самосвалов Caterpillar-772 г/п 45 тонн.
Производительность и эффективность работы автотранспорта определяется
качеством автомобильных карьерных дорог, которые подразделяются на временные и
постоянные. Каждая автодорога имеет пропускную и провозную способность. Эти
показатели зависят от расчетной скорости движения от числа полос движения,
коэффициента неравномерности движения, интервала безопасности между самосвалами.
В расчет необходимого числа автосамосвалов входят следующие показатели:
-Коэффициент использования грузоподъемности
-Время погрузки автосамосвала экскаватором
-Время движения автосамосвала в груженом и порожняковом направлениях
Время рейса:
Т=Т3+Тп+Тр+Тм=3.5+9+1+3=16.5мин.
Где:
Т3 – время погрузки
Тп - время в пути
Тр - время разгрузки
Тм - маневры
Сменная производительность:
S« =Np*qK =43,4*31=1345,4т/см
где: Np-число рейсов в смену
q к - масса груза в кузове
Количество смен: NCM = Q/QCM =1300000/1345=966
Где:
Q-производительность карьера
QcM- сменная
производительность
Необходимое количество автосамосвалов: = 3 шт.
QcM =Np*qx =53,4*27=1445,4т/см где:
В зимнее время автодороги систематически очищаются от снега, льда,
посыпаются песком, в летнее время для предотвращения пылеобразования поливаются
водой. Для обеспечения безопасности и лучшей организации движения по дороге, в
соответствии с требованиями СНиП 2.05.07-91 "Промышленный транспорт", ГОСТ Р
52289-2004 "Технические средства организации дорожного движения. Правила
применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и
направляющих устройств" и ГОСТ Р 52290-2004 "Технические средства организации
дорожного движения. Знаки дорожные. Общие технические требования" предусмотрены
следующие мероприятия: устройство ориентирующих валов; установка дорожных знаков
на пересечении и примыкании; обеспечение требуемой видимости дорог на пересечении
и примыкании.
6.2. Определение годовых эксплуатационных затрат
Эксплуатационные затраты. Таблица 22
Наименование
Caterpillar-772 3шт. (45т) руб/мес
Caterpillar-772 2шт. (65т) руб/мес
ГСМ
18000000
2040000
Обслуживание
30000
30000
Заработная
41978
41978
5 615 934
4 223 956
плата
ИТОГО
Разница
1 391 978 руб.
В выпускной квалификационной работе рассмотрен выбор оптимальной
структуры механизации горных работ для разработки Рыборецкого
месторождения
кварцито-песчаников. На основании анализа работы действующего горно-транспортного
комплекса, проведенных сравнительных расчетов показателей работы, эксплуатационной
производительности и количественного состава автомобильного транспорта принятого
на предприятии в настоящее время и предлагаемого в данной работе можно придти к
следующим выводам:
1. Автосамосвалы марки Caterpillar-772 используются на добычных и на вскрышных
работах. Для нормальной работы
карьера в настоящее время эксплуатируются 3
автосамосвала Caterpillar-772. Такое количество позволяет исключить простой фабрики
и обеспечивает постоянную загрузку бункера- накопителя. В случае поломки или ТО
одного из двух самосвалов перевозящих горную массу, его временно заменяют
самосвалом работающем на вскрыше. При данной схеме достигается не только
надежность и гибкость работы автотранспорта, но и постоянная и равномерная загрузка
фабрики и экскаватора.
2. При замене автомобилей Caterpillar-772 г/п 45тонн в количестве 3-х единиц на
автомобили Caterpillar-775 г/п 65тонн потребуется две единицы автотранспорта. При
правильной организации работ и отсутствии непредвиденных ситуаций такое
количество
автомобилей
будет
экономически
выгодным.
Увеличится
объем
перевозимой горной массы за более короткий срок, уменьшатся расходы на ГСМ и
затраты на техническое обслуживание автомобилей, сократится численность
обслуживающего персонала, в итоге произойдет значительное сокращение годовых
эксплуатационных затрат на сумму 1 391 978 руб.
3.
Выпускаемый объем
дополнительной товарной продукции
при ее
реализации может принести предприятию чистую прибыль в размере 162422 тыс.
руб.