Вскрытие и подготовка месторождения

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Горно-технологическая часть………………………………………………………...
1.1. Краткая характеристика района месторождения………………………………………
1.2. Геология и гидрогеология месторождения…………………………………………...
1.2.1. Геология месторождения ……………………….………………………………….
1.2.2.Гидрогеология месторождения ………………………………………………………
1.3. Производственная мощность и режимы работы предприятия………………………
1.4. Вскрытие и подготовка месторождения………………………………………………
1.5. Технология и механизация горных работ……………………………………………...
1.5.1. Система разработки и геометрические параметры ее элементов…………………..
1.5.1.1.Высота уступа………………………………………………………………………..
1.5.1.2.Буровзрывные работы……………………………………………………………….
1.5.1.3.Параметры системы разработки……………………………………………………
1.5.2.Выбор оборудования по основным технологическим процессам разработки…….
1.5.3.Расчет количества горного оборудования по технологическим процессам разработки……………………………………………………………………………………
1.5.3.1.Экскаваторы на добыче……………………………………………………………...
1.5.3.2.Экскаваторы на скальной вскрыше………………………………………………...
1.5.3.3.Экскаваторы на рыхлой вскрыше…………………………………………………..
1.5.3.4.Экскаваторы на перегрузке…………………………………………………………
1.5.3.5.Буровые станки………………………………………………………………………
1.5.4.Выбор вида транспорта………………………………………………………………..
1.5.4.1.Тяговый расчет железнодорожного транспорта…………………………………...
1.5.4.2.Эксплуатационный расчет железнодорожного транспорта……………………….
1.5.4.3.Автомобильный транспорт………………………………………………………….
1.5.4.4.Тяговый расчет автомобиля БелАЗ-75191…………………………………………..
1.5.4.5.Эксплуатационный расчет………………………………………………………….
1.5.5.Отвалообразование……………………………………………………………………
1.5.6.Рекультивация………………………………………………………………………….
1.5.7.Водоотлив. Осушение карьера…………………………………………………………
1.5.7.1.Расчет водоотливной установки…………………………………………………….
1.5.7.2.Расчет трубопровода…………………………………………………………………
1.5.7.3.Выбор электродвигателя…………………………………………………………….
2. Электромеханическая часть…………………………………………………………..
2.1. Схема и описание внешнего электроснабжения………………..……………………...
2.2.Схема, описание и расчеты внутреннего электроснабжения…………………………
2.2.1. Электрическое освещение…………………………………………………………….
2.2.2. Расчет электрических нагрузок………………………………………………………
2.2.3. Устройство и расчет ЛЭП, питающей ГПП…………………………………………
2.2.4. Устройство и расчет ЛЭП-6кВ для питания КРП-1и КРП-2……………………….
2.2.5. Расчет ЛЭП для питания ЭКГ-12,5……………………………….…………………..
2.2.6. Расчет ЛЭП для питания ЭКГ-8И на вскрыше и на добыче………………………...
2.2.7. Расчет ЛЭП для питания трансформаторов………………………………………….
2.2.8. Расчет токов короткого замыкания…………………………………………………...
3. Специальная часть………………………………………………………………………
3.1. Введение………………………………………………………………………………….
3.2. Особенности кабелей из СПЭ…………………………………………………………..
3.3. Кабели из СПЭ для различных условий прокладки………………………………….
3.3.1. Защита от влаги и механических повреждений…………………………………….
3.3.2. Защита от пожара…………………………………………………………………….
3.4. Сравнение кабелей с пропитано бумажной изоляцией  и из СПЭ………………….
3.4.1 Сравнение свойств различных кабелей………………………………………………
3.4.2. Область применения кабелей из СПЭ……………………………………………….
3.5. Методы сшивки…………………………………………………………………………
3.6. Практика применения кабелей из СПЭ………………………………………………..
3.7. Свойства надежности……………………………………………………………………
3.8 Экологические аспекты………………………………………………………………….
3.9 Технические аспекты…………………………………………………………………….
3.9.1. Конструкция кабелей с уменьшенной толщиной изоляции………………………..
3.10.Экономические преимущества применения кабелей из СПЭ……………………….
3.11 Выводы………………………………………………………………………………….
      4. Технико-экономическая часть……………………………………………………….
4.1.Основные показатели технологических частей проекта………………………………
4.2.Составление сметы капитальных затрат……………………………………………...…
4.2.1.Расчет затрат на проведение горно-капитальных выработок и величины амортизационных отчислений………………………………………………………………
4.2.2.Расчет капитальных затрат на промышленные здания и сооружения…………….
4.2.3.Расчет капитальных затрат на электромеханическое оборудования и монтаж…...
4.3.Расчет текущих затрат на вскрышные (горно-подготовительные) и                         добычные работы…………………………………………………………………………….
4.3.1. Расчет материальных затрат на производство горных работ……………………...
4.3.2.Определение затрат по статье «Электроэнергия»…………………………………..
4.3.3.Определение затрат по статье «Заработная плата»…………………………………
4.3.4.Определение затрат по статье «Текущий ремонт и содержание основных средств
4.3.5.Себестоимость. ………………………………………………………………………..
4.4.Технико-экономические показатели проекта………………………………………….
5. Безопасность и экологичность проектных решений………..………………………
5.1.Анализ опасных и вредных факторов открытого горного производства…………..
5.1.1.Опасные и вредные факторы открытого горного производства, воздействующие на персонал проектируемого предприятия………………………………………………..
5.1.2.Места действия опасных и вредных факторов горного производства…………….
5.1.3.Опасность техногенных воздействий со стороны проектируемого предприятия для окружающей среды и населения, проживающего рядом с ним……………………...
5.2.Обеспечение безопасности  ведения горных работ и эксплуатация горнотранспортного оборудования…………………………………………………………
5.2.1.Мероприятия по созданию безопасных условий труда при ведении горных работ
5.2.2.Меры безопасности при эксплуатации ж/д транспорта…………………………….
5.2.3.Меры безопасности при эксплуатации автомобильного и тракторного транспорта
5.3. Электробезопасность……………………………………………………………………
5.3.1.Мероприятия по обеспечению безопасности при  эксплуатации электроустановок воздушных и кабельных ЛЭП………………………………………………………………
5.3.2.Производственное освещение……………………………………………….………..
5.3.3.Связь и сигнализация…………………………………………………………………..
5.4.Производственная санитария…………………………………………………………....
5.4.1.Медицинская помощь…………………………………….……………………………..
5.4.2.Санитарно-бытовые и производственно-бытовые помещения…………………….
5.4.3. Спецодежда и средства индивидуальной защиты…………………………………..
5.4.4. Защита от пыли, шума, вибрации…………………………………………………….
5.4.5. Питьевое водоснабжение……………………………………………………………..
5.4.6. Радиационная безопасность…………………………………………………………..
5.4.7. Ответственность за нарушения правил безопасности………………………………...
5.5. Предотвращение и ликвидация аварий………………………………………………...
5.5.1. Противопожарные мероприятия……………………………………………………...
5.5.2. Противопожарная безопасность……………………………………………………...
5.5.3.План ликвидации аварий (ПЛА)………………………………………………………
5.6. Охрана окружающей среды…………………………………………………………….
5.6.1. Охрана атмосферного воздуха………………………………………………………..
5.6.2. Утилизация и складирование отходов производства……………………………….
5.6.3. Осушение карьера……………………………………………………………………..
5.6.4. Охрана земель………………………………………………………………………….
5.6.5. Охрана недр……………………………………………………………………………
Заключение…………………………………………………………………………………...
Литература……………………………………………………………………………….….
6
8
8
9
9
11
13
14
14
14
17
18
19
21

22
22
23
24
25
26
28
28
32
44
45
46
50
52
55
55
57
59
63
64
66
66
71
76
77
79
80
81
81
88
89
90
91
92
93
94
94
97
98
99
100
101
102
102

105
108
110
111
112

112
113
115

116
116
119
123

131
133
137
138
139

139
142

143

143
143
145
146
147

147
149
151
152
152
153
154
155
155
156
156
156
156
157
159
162
162
163
163
164
164






















Введение
     Лебединский горно-обогатительный комбинат – одно из крупнейших в России предприятий, специализирующихся на добыче, обогащении железной руды, а также производстве металлургического сырья высокого качества: железорудного концентрата с массовой долей железа - 68,4%, дообогащенного – более 70%, неофлюсованных окатышей - 66,5% и офлюсованных - 66,5% горячебрикетированного железа с массовой  долей железа более 90%. 
     Комбинат является ведущим производителем железорудного сырья в РФ. На его долю приходится 21% внутреннего рынка. ЛебГОК - единственный в Европе горно-обогатительный комбинат, который использует технологию прямого восстановления железа.
     За год комбинат производит 21 млн. тонн концентрата, более 8 млн. тонн окатышей и более 1 млн. тонн горячебрикетированного железа. Каждый год комбинат увеличивает производственную мощность на 2-5%.
      В металлургической отрасли предприятие занимает лидирующую позицию по внедрению новейших автоматизированных систем управления производством, активно проводит техническое переоснащение и реконструкцию оборудования. Конкурентоспособность продукции комбината обусловлена высоким качеством, минимальным содержанием вредных для металлургии примесей, многообразием ассортимента железорудной продукции и гибкостью технологической схемы производства, что позволяет продукции ЛГОКа соответствовать требованиям потребителей. 
     Лебединский ГОК входит в десятку крупнейших в мире предприятий по добыче и обогащению железной руды и производству высококачественного сырья для черной металлургии. Комбинат построен в 1971 году на базе Лебединского месторождения железистых кварцитов с целью расширения сырьевой базы черной металлургии.
    Лебединский ГОК является единственным в России производителем сырья для технологии прямого восстановления железа и выпуска его нового вида – брикетов железной руды (ГБЖ).
Сырьевая база комбината представляет собой запасы железистых кварцитов Лебединского месторождения Курской магнитной аномалии. По прогнозам запасы руды Стойло-Лебединского железорудного узла составляют более 11 миллиардов тонн, что обеспечивает бесперебойную работу Лебединского ГОКа более чем на 250 лет вперед. За год Лебединский карьер производит более 100 млн. тонн сырья, в том числе около 50 млн. тонн железистых кварцитов, являющихся по своему качеству основой для производства лучшего в Европе металлургического сырья.
     На комбинате работает информационная система управления технологическими процессами, которая позволяет наблюдать за погрузкой горной массы в карьере в режиме реального времени, собирать информацию о содержании железа в руде, проводить оценку состояния и работы обжиговых машин, обогатительного оборудования и завода ГБЖ. Все данные в системе архивируются и предоставляют информацию, необходимую для принятия решений. Благодаря данной системе стало возможным оптимизировать работу оборудования, что привело к значительной экономии энергоресурсов.
     Используя современные информационные технологии, инженеры Лебединского ГОКа создали систему АСУ.






1. Горно-технологическая часть
1.1. Краткая характеристика района месторождения

     Лебединское месторождение железистых кварцитов и богатых железных руд расположено на территории Губкинского района Белгородской области и приурочено к Старооскольскому району Курских Магнитных Аномалий.
     Территория месторождения представляет собой относительно ровную поверхность, понижающуюся в направлении Северо-Запада. Максимальная глубина Лебединского карьера на сегодняшний день составляет около 450 метров. Наиболее высокие абсолютные отметки находятся в южной части месторождения, достигают +220 - + 225 метров. К западу они постепенно понижаются и уже в пределах поймы не превышают +140 метров.
     Для гидрозащиты карьера паводковыми водами по его границе со стороны реки отсыпана дамба, а с юга и юго-запада карьера сооружена сеть канав и дамб, регулирующих поверхностный сток.
     Климат в районе умеренно-континентальный, где средняя температура летом составляет +25°С, зимой -11°С. Снежный покров появляется в ноябре и лежит до середины марта, его толщина в среднем составляет 14-20 см. Средняя глубина промерзания почв 70 сантиметров. Годовое количество выпадающих осадков равно 450-500 мм, в том числе зимой их выпадает около 90 мм, весной -110-120 мм, летом - 180 мм, осенью - 120 мм.	Собственной топливно-энергетической базы район не имеет.
     Все предприятия работают на природном газе. Город и промышленные предприятия обеспечиваются электроэнергией от Ново-Воронежской и Курской атомных электростанций (АЭС), Губкинской теплоэлектростанции (ТЭЦ).



1.2. Геология и гидрогеология месторождения
1.2.1. Геология месторождения

	Лебединское месторождение приурочено к центральной части северо-восточной полосы КМА, проходящей в южной части Среднерусской возвышенности по водоразделу рек Днепра (на западе) и Дона (на востоке).
     В геологическом строении месторождения присутствуют участки осадочных пород, метаморфизованные эффузивно-осадочные и изверженные образования: Курский свит, Оболиский, Михайловский, прорываемые дайками основных пород.
     Вскрышные породы послойно состоят из четвертичных бурых суглинков средней толщиной в 23 метра, “писчего” мела и медистых (слюдистых) мергела средней толщиной 46 метров, сеноман-альбского песка средней толщиной 32 метра, юрского и девонского песчано-глинистого отложения средней толщиной 8 метров. Средняя мощность нерудной толщи 106 метров, с колебаниями в пределах от 80 до 130 метров.
     Под осадочной толщей повсеместно залегают кристаллические метаморфические породы докембрия, которые имеют очень сложное строение.
     Верхняя часть железистых кварцитов в зоне выветривания обогащена и в основном представлена залежами богатых магнитно-мартитовых, гемонитовых, сидерито-мартитовых и лимонитовых руд. На сегодняшний день запасы богатых руд Лебединского месторождения отработаны.
     Под богатыми рудами залегает толща магнетитовых и гематито-магнетитовых железистых кварцитов с содержанием магнетитового железа   26,5 %, железа общего 33,5 %.
     Железистые кварциты представляют собой микрокристаллические полосчатые метаморфические образования первичного осадочного происхождения. Для них характерна в качестве формы залегания  многопластовая толща. Железистые кварциты залегают крутонаклонно (листами вертикально) и уходят на значительную глубину до 5 км. Характер падения пластов – синклинально-антиклинальный.
   Железистые кварциты Лебединского месторождения по минеральному состоянию и минералогическим свойствам разделяются на три класса:  окисленные, полуокисленные, неокисленные.
   К классу окисленных железистых кварцитов относятся руды с содержанием  FeO магнетитового не более 6 %. Мощность окисленных кварцитов колеблется от 0 до 42 м, средняя до 8 м. 
   Ниже этой зоны расположена зона полуокисленных кварцитов. К ней относятся кварциты с содержанием FeO магнетитового от 6 до 12 %. Мощность этой подзоны колеблется от 0 до 35 м, средняя 9 м.
   Ниже подзоны полуокисленных железистых кварцитов на глубине от 1 до 30 м наблюдается очень слабая мартитизация магнетита, но по технологическим свойствам он не отличается от неокисленных железистых кварцитов.
   Руды Лебединского месторождения имеют простой минералогический состав. Минералогические типы железистых кварцитов по содержанию железа почти не отличаются друг от друга. Главными железосодержащими минералами в кварцитах является магнетит и гематит (железная слюда).
   По промышленным свойствам (трещиноватость, плотность, взрываемость, обогатимость) различают четыре вида железистых кварцитов: магнетитовые, куммингтонито-магнетитовые, биотито-магнетитовые, железнослюдово-магнетитовые. Кроме того, по трудности разработки различают кварциты в сводах и крыльях синклинально-антиклинальных складках.
   Магнетит является преобладающим рудным минералом. Усреднённое содержание железа общего в железистых кварцитах составляет – 35 %, железа растворимого – 32,5 %, железа силикатного около 2,5 %.
   Из шлакообразующих окислов в железистых кварцитах в очень больших количествах присутствует  кремнезём SiO2 (около 42 %), в незначительных – содержание флюсовых компонентов (окиси кальция и магния, глинозём и щёлочи) – около 2?2,5 %. Легирующие металлы (ванадий, титан, марганец, никель и др.) представлены в очень малых количествах. Вредные примеси: фосфор и сера представлены соответственно 0,2 и 0,1 %.
   Объёмная масса (объёмный вес) окисленных железистых кварцитов равна 3,2 т/м3, полуокисленных – 3,27 т/м3, неокисленных – 3,4 т/м3. Влажность кварцитов, выдаваемых из карьера, равна 3 %. Коэффициент разрыхления кварцитов, сланцев, кварцитопесчанников – 1,5. Коэффициент крепости по шкале профессора М.М. Протодъяконова: окисленных – 4?8; полуокисленных – 8?12; неокисленных – 12?16; сланцев – 4?12; кварцитопесчанников – 6?16. Средняя объёмная масса осадочных пород – 1,9 т/м3, сланцев – 2,8 т/м3, кварцитопесчанников – 2,4 т/м3.
   Низкое содержание железа в кварцитах не позволяет использовать их как руду без предварительного обогащения. В процессе обогащения наиболее легко извлекаются железо, связанное с магнетитом, труднее – связанное с гематитом, и совсем не извлекается железо, связанное с силикатом.

1.2.2. Гидрогеология месторождения

     Гидрогеологические условия исследуемого месторождения очень сложные. Широким распространением пользуются три основных водоносных горизонта: мергельно-меловой, сеноман-альбский и рудно-кристаллический, имеющие между собой связи.
     Воды мергельно-мелового горизонта циркулируют по трещинам в меловой толще. Водоносный горизонт обладает большой водообильностью. По данным водооткачек удельный дебит составляет 3,5?4,5 л/сек. Водообильность увеличивается от водораздела к долине реки Осколец. Средний коэффициент фильтрации мергельно-меловых пород около 2,3 м/сутки.
     Сепоман-альбский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение и является наиболее мощным водяным горизонтом. Удельный дебит по данным откачки 1?2,5 л/сек. Средний коэффициент фильтрации 15 м/сутки. Горизонт безнапорный и приурочен к пескам сеноман-альба, имеющего мощность около 35 м. Водоупором для обоих горизонтов служат юрские глины.
     Рудно-кристаллический водоносный горизонт приурочен к трещиноватым кристаллическим породам декамбрия и богатым железным рудам. Водоупорным полом рудно-кристаллического водоносного горизонта служат монолитные декамбрийские породы, а водоупорной кровлей юрские песчаные глины. Поэтому этот горизонт является напорным. Гидростатический напор 5?7 атм.
     Железные руды водоносны по всей своей мощности. Характер обводнённости связан с их трещиноватостью и пористостью.
     Усреднённый коэффициент фильтрации принимается равным 0,8 м/сутки. Обводнённость железистых кварцитов связана с общей трещиноватостью и окисленностью верхних слоёв кристаллических пород докембрия, которая местами достигает мощности 50?70 м. Коэффициент фильтрации трещиноватой зоны докембрия 0,02 м/сутки.
     Подземные воды месторождения относятся к одному типу – гидрокарбанатно-кальцевому: они прозрачны, не имеют запаха и привкуса и пригодны для питьевых целей. Действующие в карьере водо-понизительные установки, гидроотвал, хвостохранилище и водозаборы нарушают естественный режим водоносных горизонтов, в результате которых образовалась депрессионная воронка с общим радиусом 10км. В результате работ водо-понизительных установок на трёх рудниках, их депрессионные воронки взаимодействуют, и они слились в одну общую депрессионную поверхность.
     Для водоснабжения промышленных предприятий и города используется вода мергельно-мелового водоносного горизонта при помощи глубоких буровых колодцев (скважин, расположенных в придолинной части теплоколодезянского ручья, р.Осколец, села Осколец). Кроме того, для технических нужд шахты им. Губкина и обогатительных фабрик АО комбината “КМА-руда” и частично ЛГОКа, используется шахтная вода. Водоприток в действующие дренажные системы Лебединского месторождения составляет 6000 м3/час. 
     Горнодобывающее предприятие Лебединского горно-обогатительного комбината использует воду Оскольского водохранилища, Лебединской дренажной шахты, реки Осколец, а также оборотную воду из пруда-отстойника, ливневую и паводковую воду.

1.3. Производственная мощность и режимы работы предприятия

     Запасы неокисленных кварцитов составляют 3900 млн. т в границах проектируемого карьера до отметки – 600 м. Размеры массива кварцитов 2500 ? 1750 м. Объёмная масса кварцитов 3,4 т/м3.
     Для разработки месторождения железистых кварцитов определяем границы карьера: 
- длина по кровле кварцитов – 1900 м; 
- ширина по кровле кварцитов – 1600 м. 
     Осадочные (рыхлые) отложения в пределах контура карьера первой очереди мощностью 80 м. Годовая производительность карьера составляет условно 44 млн. т. железистых кварцитов в год.
Срок существования карьера: Т=/=3900/44=87 лет,
где   =3900 – промышленные запасы кварцитов, млн. т; 
=44 – годовая производительность карьера, млн. т.
     С учётом затухания горных работ срок существования карьера будет составлять свыше 90 лет. 

     
     
1.4. Вскрытие и подготовка месторождения

     Лебединское месторождение вскрыто одной внешней  железнодорожной траншеей и двумя полутраншеями. Система разработки подразумаевает выполнение комплекса вскрышных и добычных работ, обеспечивающих для месторождения безопасную, экономичную и полную выемку кондиционных запасов полезного ископаемого (ПИ).
     На Лебединском ГОКе принята поперечная, однобортовая система разработки, с параллельной короткой осью перемещения фронта добычных и вскрышных работ с внешними железнодорожными отвалами. Для транспортировки горной массы применяется автомобильный, железнодорожный и гидравлический транспорт.
     Элементы системы разработки приняты с учётом безопасности горных работ, физико-механических свойств горных пород, залегания месторождения, типа горно-транспортного оборудования.
     Руды вскрыты внешней траншеей с четырьмя  железнодорожными путями, по которым руда вывозится на фабрики, а вскрышные породы на внешние отвалы. 
     Вскрытие осуществлено до +45 горизонта, при дальнейшей разработке, горизонты вскрываются серией автомобильных  и железнодорожных съездов по нерабочему борту карьера. 
     На горизонте +45м пройдена новая железнодорожная траншея с  уклоном 50 , которой вскрыты железистые кварциты.
     
1.5. Технология и механизация горных работ
1.5.1. Система разработки и геометрические параметры ее элементов

     В проекте принимаем поперечную однобортовую систему разработки с параллельным короткой оси перемещением фронта добычных и вскрышных работ с внешними ЖД отвалами. Выбор такой схемы обусловлен в связи со сложившейся в настоящее время системой разработки на карьере Лебединского ГОКа.
     Отсутствие внутреннего отвала вызвано тем, что проектная глубина карьера ещё не достигнута.
     Высота уступа определяется в соответствии с правилами ТБ и ПУЭ, с учётом залегания месторождения, типа добычного и транспортного оборудования. В полускальных и скальных породах высота уступа принимается такой, чтобы высота развала пород после взрыва (которая будет в данном случае реальной высотой забоя экскаватора) не превышала 1,5 макс. высоты черпания экскаватора. Если учесть, что на практике высота развала колеблется до 1,2 высоты уступа, то последняя может устанавливаться в среднем 1,5 макс. высоты черпания экскаватора.
    Нразв =1,5.Нч. max=1,5.12,5=18,75 м
    Нуст = м,
    где  – максимальная высота черпания экскаватора ЭКГ-8И.
Принимаем высоту уступа 15 м на добыче и скальной вскрыше.
1.5.1.2 Буровзрывные работы
Линия наименьшего сопротивления по подошве уступа до первого ряда скважин:              м,
где     кг – кол-во ВВ, размещающегося  в 1 м скважины (d – диаметр скважины, м);
     мм – глубина перебура скважины (принимаем глубину перебура 2 м);
     м – глубина скважины;
     кг/м3 – удельный расход ВВ при куске породы размером 1000 мм и диаметре скважин 243 мм.
    Проверку производим по формуле:
    
    где  м – минимальное допустимое расстояние от первого ряда скважин до верхней бровки уступа;
     – угол откоса уступа,  т.к. >, то принимаем вертикальные скважины. Абсолютное расстояние между скважинами, м:
    
    где m – относительное расстояние между скважинами, принимаемое от 0,75 до 1,4 (для трудновзрываемых пород принимается равным 0,9).
    Принимаем квадратную сетку. 
    Расстояние между рядами скважин принимаем: a=b=7 м.
    Ширина блока:
     
    Выход горной массы с одного погонного метра скважины:
     Количество ВВ на одну скважину, кг:
    
    Длина заряда в скважине и удельный расход ВВ, м:
     
    Длина забойки, м:
     
    В качестве материала забойки применяем: буровую мелочь, отсев дробленых кварцитов с размером частиц до 5 мм.
    Общий расход ВВ в год:   
1.5.1.3 Параметры системы разработки
     Ширина развала горной массы:
 м,
где,  – коэффициент учитывающий форму развала;
 м – высота развала;
 м – коэффициент, учитывающий форму развала;
 – отношение тангенса угла откоса до и после взрыва.
     Ширина заходки ЭКГ-8И:
 м,
 Где  м – радиус черпания экскаватора на горизонте.
     Определим число проходов экскаватора:

Минимальная ширина рабочей площадки при ЖД транспорте равна:
 м, 
где м – расстояние от кромки развала до оси железнодорожного пути;
 м – расстояние от ЖД пути до площадки доп. оборудования;
 м – ширина площадки для оборудования;
 м – расстояние от площадки до линии обрушения.
     Линия заходки по целику:
 м.
     Ширина рабочей площадки при разработке ПИ с использованием автотранспорта:
 м,
     где  м – расстояние от бровки развала до транспортной полосы;
      м – ширина проезжей части;
      м – ширина полосы ЛЭП;
      м – призма обрушения.
     Учитывая крепость пород и способ ведения горных работ на действующих карьерах, принимаем углы откосов: нерабочие уступы: 
по наносам – 40°?45°;  по скальным породам – 50°?55°.
     Выбор оборудования карьера в первую очередь зависит от физико-механических свойств пород и годового объёма работ.
     В проектируемом карьере покрывающие и добычные породы имеют коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконова . При таких показателях необходимо проведение буровзрывных работ. При разработке горной массы и отвалообразовании, исходя из многолетнего опыта работы ЛГОКа с использованием экскаваторов – механических лопат, в проекте принимаем прямую лопату – одноковшовые экскаваторы цикличного действия. Принимая во внимание крепость пород, выбираем распространённый в настоящее время станок шарошечного бурения скважин, обладающий высокой производительностью.
     Для обеспечения грузотранспортной связи предлагаем комбинированный вид транспорта - автомобильный и железнодорожный, потому что он наиболее эффективен при отработке глубоких карьеров и транспортировании горной массы на большие расстояния. Исходя из того, что вскрышные породы в проектируемом карьере имеют в основном такой же коэффициент крепости, как и породы на добыче, на отвалообразовании принимаем тот же тип экскаватора, что и на разработке – ЭКГ-8И.

1.5.4 Расчёт количества горного оборудования по технологическим процессам разработки
1.5.4.1 Экскаваторы на добыче
Принимаем экскаватор ЭКГ-8И. Технические характеристики экскаватора ЭКГ-8И сведены в таблице 1.1

Таблица 1.1
Показатели
Единица измерения
ЭКГ-8И
Ёмкость ковша, E
м3
8
Максимальный радиус черпания на горизонте, 
м3
12,2
Максимальный радиус черпания, 
м
18,2
Максимальный радиус разгрузки, 
м
16,3
Максимальная высота черпания, 
м
12,5
Мощность сетевого двигателя
кВт
630
Подводимое напряжение, U
В
6000
Продолжительность цикла, Tц
с
26

     Производительность экскаватора:
 м3/ч,
где    м3 – ёмкость ковша экскаватора;
 с – время цикла экскаватора;
 – коэффициент экскавации;
 – коэффициент технологической выемки.
     Сменная производительность:
 т,
где   ч – продолжительность смены;
 – коэффициент использования сменного времени экскаватора при работе на автотранспорт;
 т/м3 – объёмная масса кварцитов.
     Годовая производительность:
 т,
где  Треж -303 – режимное число дней работы;
 – количество смен в сутки.
Необходимое количество экскаваторов:
 шт,
где  т – годовой объём добычи;
Принимаем 6 экскаваторов
     Необходимое количество экскаваторов с учетом коэффициента инвентарного оборудования:
 шт., где
 – коэффициент инвентарного оборудования.
Принимаем 7 экскаваторов.

1.5.4.2 Экскаваторы на скальной вскрыше
     Годовая производительность карьера по скальной вскрыше равна 6,6 млн. м3. Принимаем экскаватор ЭКГ-8И.
     Сменная производительность:
 м3/см.
     Годовая производительность:
 м3/год.
     Необходимое количество экскаваторов:
 шт,
где  м3– годовой объём скальной вскрыши.
     Необходимое количество экскаваторов с учетом коэффициента инвентарного оборудования:
 шт.
Принимаем 4 экскаватора.
1.5.4.3 Экскаваторы на рыхлой вскрыше
     Годовая производительность карьера на рыхлой вскрыше равна 6,6 млн. м3. Принимаем экскаватор ЭКГ-8И.
Производительность экскаватора:
 м3/ч,
где    м3 – ёмкость ковша экскаватора;
 с – время цикла экскаватора.
Сменная производительность:
 м3.
 – коэффициент использования сменного времени экскаватора при работе на автотранспорт;
     Годовая производительность:
 м3.
     Необходимое количество экскаваторов:
,
где   м3– годовой объём рыхлой вскрыши;
     Необходимое количество экскаваторов с учетом коэффициента инвентарного оборудования.
 шт,
 – коэффициент инвентарного оборудования.
Принимаем 4 экскаватора.
 	Рыхлая вскрыша грузится в ЖД транспорт и вывозится в отвал.

1.5.4.4 Экскаваторы на перегрузке
     Рассчитаем количество экскаваторов на перегрузке руды.
     Производительность экскаватора: 
 м3/ч,
где    м3 – ёмкость ковша экскаватора;
 с – время цикла экскаватора;
 – коэффициент экскавации;
 – коэффициент технологической выемки.
Сменная производительность:
 т,
где    ч – продолжительность смены;
 – коэффициент использования сменного времени экскаватора при работе на перегрузочном складе;
 т/м3 – объёмная масса кварцитов.
     Годовая производительность:
  т,
где    – режимное число дней работы;
 – количество смен в сутки.
     Необходимое количество экскаваторов:
=5 шт.,
где  м3– годовой объём добычи
     Необходимое количество экскаваторов с учетом коэффициента инвентарного оборудования.
= 6 шт.,
Принимаем 6 экскаваторов
     Рассчитаем  количество экскаваторов на перегрузке скальной вскрыши
Сменная производительность:
 м3.
Годовая производительность:
 м3.
Необходимое количество экскаваторов:
,
где  м3– годовой объём скальной вскрыши;
     Необходимое количество экскаваторов с учетом коэффициента инвентарного оборудования:
,
 – коэффициент инвентарного оборудования.
Принимаем 3 экскаватора.
1.5.4.5 Буровые станки
     По эмпирической формуле, при заданной высоте уступа и крепости пород, диаметр скважин будет равен:
 м,
где  – удельная энергоёмкость шарошечного бурения (кВт·ч/м) (табл.3.19. )Л6
     По полученному диаметру скважины принимаем буровой станок СБШ-250 МН.
     Годовая производительность станка СБШ-250МН:
 пог. м,
где  пог. м – производительность станка за смену – 8часов.
     Годовой объём бурения скважин на добыче:
 пог. м.
     Количество буровых станков на добыче:
,
    Количество буровых станков на добыче с учетом коэффициента инвентарного оборудования: ,
где   – коэффициент резерва бурового станка.
    Принимаем 7 буровых станков.
    Годовой объём бурения скважин на скальной вскрыше, пог.м:
     
    Количество буровых станков на скальной вскрыше:
    ,
    Количество буровых станков на скальной вскрыше с учетом коэффициента инвентарного оборудования:
    ,
    Принимаем 4 буровых станка.
    Всего буровых станков:
     шт,
    Проектом принимаем паспорт буровзрывных работ по оборудованию блока буровым станком СБШ-250МН, составленный на основании практических данных, и паспорт БВР ЛГОКа. На уступе расположение скважин – вертикальное двухрядное. При бурении вертикальных скважин обеспечивается высокая производительность буровых станков (до 60 м в смену), хорошие условия для механизированного заряжания скважин и устойчивость их стенки. Проект предусматривает взрывание горной массы взрывчатым веществом типа граммонит 79/21 и 30/70В. Первый применяется для зарядки сухих скважин, второй – для обводненных.
1.5.5 Выбор вида транспорта
     При разработке Лебединского месторождения железистых кварцитов принимаем комбинированный вид транспорта: железнодорожный транспорт в сочетании с грузовым автотранспортом, в связи с большой глубиной разработки и большой протяженностью уступов.
     Транспортирование осуществляется: 
а) железистых кварцитов из забоя до перегрузочных площадок – автомобильным, с перегрузочных площадок до обогатительных фабрик – железнодорожным транспортом; 
б) скальной вскрыши из забоя до перегрузочных площадок – автомобильным, от перегрузочных площадок до отвалов – железнодорожным транспортом; 
в) рыхлой вскрыши из забоя до отвалов – железнодорожным транспортом.

1.5.5.1 Тяговый расчёт железнодорожного транспорта.
     В качестве тягового средства железнодорожного транспорта принимаем агрегат ОПЭ-2, который состоит из электровоза управления со сцепным весом 120т и двух моторных думпкаров 5ВС-60. Агрегат работает на переменном токе напряжением 10кВ, в качестве транспортных сосудов принимаем думпкары 2ВС-105. Для вывоза кварцитов и вскрыши железнодорожным транспортом предусматриваем наличие перегрузочных площадок, расположенных в карьере +45 м.
     
     
     
     
     


     

Характеристики электровоза ОПЭ-2 и думпкара 2ВС-105
  Таблица 1.2
Техническая характеристика ОПЭ-2
Техническая характеристика 2ВС-105
сцепной вес ()– 3646 кН
грузоподъёмность ()– 105 т
масса агрегата– 270 т
ёмкость кузова ()– 48,5 м3
масса локомотива – 372 т
коэффициент тары () – 0,45
вес локомотива ()– 3650 кН
масса вагона ()– 48 т
грузоподъёмность мотор-вагона – 45 т
нагрузка на ось– 256 кН
нагрузка на оси – 310 кН
число разгрузочных цилиндров – 6
напряжение сети – 10 кВ
угол наклона кузова – 45?
часовая мощность ()– 5325 кВт

сила тяги агрегата ()– 662 кН

конструктивная скорость– 65 км/ч

скорость движения агрегата– 29,5 км/ч


     Определяем массу прицепной части состава при равномерном движении по руководящему уклону :
 т,
где    – ускорение свободного падения;
 – коэффициент сцепления тяговых колёс с рельсами;
 Н/кН – основное удельное сопротивление движению поезда;
 кН – сцепной вес тягового агрегата;
 – вес локомотива;
 – руководящий уклон.
     Определяем наибольшую массу состава с грузом при трогании с места:

где   Н/кН – удельное сопротивление при трогании состава с места;
 Н/кН – сопротивление от уклона;
 – коэффициент сцепления тяговых колёс с рельсами при трогании с места;
 – коэффициент инерции вращающихся масс;
 м/с2 – максимально допустимое ускорение при трогании.
     Из полученных значений массы прицепной части локомотивосостава определяем число думпкаров:
, где
 – грузоподъёмность думпкара;
 – коэффициент тары.
     Принимаем в составе 9 думпкаров 2ВС-105.
     Определяем скорость движения локомотива на различных участках пути:
     1) Забойные тупики:
     Сила тяги:
,
где кН – суммарный вес тягового агрегата и прицепной части локомотива,
 – уклон на данном участке пути;
 Н/кН – удельное сопротивление движению на криво.......................