2.2 Расчет параметров системы открытой разработки

Ширина заходки экскаватора для мехлопаты зависит от радиуса черпания на горизонте установки

При железно дорожном транспорте ширину заходки принимают максимальной, чтобы сократить число передвижных путей. При автомобильном и контейнерном транспорте ширину заходки можно принимать меньше, т.к. автомобиль может подъехать сбоку или сзади.

Определяем ширину заходки для экскаватора ЭКГ - 8 А, м.

(27)

A=18м

Высота уступа это вертикальное расстояние от верхней бровки уступа до нижней площадки уступа.

высота уступа устанавливается с учетом безопасности работ и зависит от размера экскаватора и физико-технических свойств пород.

Высота уступа в мягких и плотных породах при отработке уступа без БВР не должна превышать Н_{ч мах} т.к. образуются навесы и козырьки.

Определяем высоту уступа при отработке уступа с БВР для экскаватора ЭКГ - 8 H_у, м.

(28)

где H_у – высота уступа, м; H_ч.max. – максимальная высота черпания экскаватора, м.

_{Принимаю Hу=15м}

Определяю ширину рабочей площадки, Ш_Р.П., м.

(29)

где С₂ – расстояние от оси железнодорожного пути до нижней бровки уступа, м; С₁ – расстояние от оси железнодорожного пути до полосы дополнительного оборудования, м; П_в – ширина полосы для размещения устройств электроснабжения, м; П – ширина полосы для размещения дополнительного оборудования, м; b_П – ширина полосы безопасности, м;

(30)

где α_Р – угол откоса рабочего уступа; α_У – угол устойчивого откоса уступа.

2.3 Буровзрывные работы

2.3.1 Выбор бурового оборудования и расчет его производительности. Определяем относительный показатель трудности бурения Пб, по формуле

(32)

где Q_cж - показатель сжатия, МПа; Q_сдв - показатель сдвига, МПа.

(33)

(34)

В результате расчетов принимаем станок 2СБШ-200Н.

Выбираю долото марки Т. Выбираю воздушный способ очистки скважин.

- выбираю долото ТК

- диаметр долота, мм 214

- глубина скважины, м 32

- направление бурения к вертикали 0;15;320

- осевое усилие 250

- скорость подачи 0,025/0,4

- подъём бурового снаряда 8

- частота вращения долота, с^-1 0,2-4,0

- крутящий момент вращения, кНм 6,65-2,12

- подача компрессора, /с 0,417

- мощность электродвигателя, кВт:

- установленная 350

- вращателя 60

- компрессорная 200

- хода 32

- ходовое оборудования Э-1252

- скорость передвижения, МПа 0,6

- масса станка, т 55

Рассчитываем величину осевого усилия, Р₀, кН

(35)

где К – коэффициент учитывающий диаметр долота; d_д – диаметр долота, мм.

Рассчитываем максимально допустимую по прочности величину осевого усилия , кН.

(36)

Определяем техническую скорость бурения , м/с.

(37)

Определяем расход воздуха для счистки скважины, /с.

Q_в=V_в* *( - ) (38)

где V_в – полная скорость восходящего потока в затрубном пространстве, м/с; D_c, d_тр – диаметр скважины и буровой трубки, м.

D_c=d_тр*К_раз (39)

где К_раз – коэффициент разрыхления, =1,037-1,031.

D_c=180*1,037=186,7(м)

V_в=8+V_кр (40)

где V_кр – критическая скорость восходящего потока, м/с.

V_кр=3 (41)

где Y_r – плотность частиц породы, кг/м³; Y_n – плотность воздуха в нормальных условиях, кг/м³.

V_кр=3 0,27(кг/ )

V_в=8+0,27=8,27(м/с)

Q_в=8,27* *(186,7²-180²)=15957( /с)

2.3.2 Расчет параметров взрывных работ. Заряды можно располагать в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах. Так как высота уступа 15 метра, принимаем наклонные скважины. Достоинством метода скважинных зарядов является: возможность одновременного рыхления больших объемов скальных пород, что большую производительность погрузочных механизмов и возможность внедрения комплексной механизации, обеспечивает равномерное дробление скальных пород.

Определяем длину перебура L_пер м.

L_пер=0,2*H_у (42)

L_пер=0,2*15=3(м)

Определяем диаметр скважины d_скв, мм.

Принимаю d_скв скважины по характеру пород d_скв=220мм,

Определяем глубину скважины L_cкв м.

L_cкв= +L_пер (43)

L_cкв= +3=18(м)

Определяем линию наименьшего сопротивления W, м.

W=0.87 (44)

где m – коэффициент сближения скважин (0,8÷1,4);

g – удельный расход взрывчатого вещества – это количество ВВ необходимого для разрушения 1м³ (берется из таблицы), принимаем 0,4;

P – плотность взрываемого вещества, кг/м.

Р=7,85*d²_скв* (45)

где - плотность взрывчатого вещества в скважине, кг/м³; =0,8 0,9 принимаем 0,8.

Р=7,85*220²*0,8=30,5(кг/м)

W=0.87 =10(м)

Определяем длину забойки , м.

lз=0,75*W (46)

lз=0,75*10=7,5(м)

Минимальная линия наименьшего сопротивления W_мин, м 3м, следовательно принимаем для расчетовW= 10м.

Определяем длину заряда , м.

l_зар=l_скв-l_заб (47)

l_зар=18-7,5=10,5(м)

Определяем вес заряда в скважине Q, кг.

Q=P*l_зар (48)

Q=10,5*34=357(кг)

Определяем расстояние между скважинами в ряду , м.

(49)

Определяю количество рядов N_ряд.

в =а так как принимаю квадратную сетку скважин. (50)

N_ряд= +1=2,3(шт.)

Принимаю 3 ряда

Принимаю взрыв один раз в 3 дня следует объем взорванной массы рассчитывается по формуле

V_вз.бл=3*Q_{cут экс} (51)

V_вз.бл=3*9720=29160 (м³)

Рассчитываем объем взорванной массы от одной скважины.

V_1cкв=Н*а*W (52)

V_1cкв=15*6*10=900(м³)

Определяем количество скважин в блоке.

N= (53)

N= =32(шт.)

Определяем количество скважин в ряду.

n_cкв= (54)

где n_ряд количество рядов.

n_cкв= =16(шт.)

Принимаем сплошной заряд, так как длина заряда фактическая равна длине расчетного заряда.

Определяем требуемое количество ВВ на один взрыв

Qcер=Q*N (58)

Qcер=357*32=11424 (кг)

Рассчитываем параметры электровзрывной сети.

Наиболее распространенными источниками тока для электровзрывания являются конденсаторные машинки, электроосветительные и электросиловые линии.

Принимаю электровзрывную сеть с последовательным инициированием электродетонаторов. Медные провода сечением: для магистральных Sм=1,5 мм², для остальных S=0,5 мм². Электродетонаторы принимаю ЭД-8-Э с сопротивлением Rэд=4 Ом. В качестве источника тока – взрывная машинка КПМ-1, для которой предельно допустимое сопротивление ЭВС составляет Rпр=300 Ом. Расстояние до взрывного пункта Lв.п=300м.

Число скважин в ряду nс.р=16, расстояние между скважинами a=6 м, между скважинами в ряду b=6м, глубина заложения ЭД в скважину lз=7,5 м.

Определяем длину магистральных проводов Lм, м.

L_м=2*L_в._п*k_у (59)

где k_у – коэффициент увеличения длины =1,1.

Lм=2*300*1,1=660(м)

Определяем длину соединительных проводов Lс, м.

Lс=nс.р*a*kу (60)

Lс=32*6 *1,1=212(м)

Определяем длину участковых проводов Lу, м.

Lу=nс.р*a* nр *kу (61)

Lу=32*6 *1,1=212(м)

Определяем длину одной пары концевых проводов Lк, м.

Lк=2*Iз*kу (62)

Lк=2*7,5*1,1=16,5(м)

Определяем сопротивление магистральных проводов Rм, Ом.

Rм= * (63)

где - удельное сопротивление проводов.

Rм=0,0175* =7,7(Ом)

Определяем сопротивление соединительных проводов Rс, Ом.

Rc= * (64)

Rc=0.0175* =8(Ом)

Определяем сопротивление участковых проводов Rу , Ом.

Rу= * (65)

Rу=0.0175* =8(Ом)

Определяем сопротивление одной пары концевых проводов Rк, Ом.

Rк= * (66)

Rк=0,0175* =0,5(Ом)

Определяем общее сопротивление ЭВС Rобщ, Ом.

Rобщ=Rм+Rс+Rу+т*(Rк+Rзд) (67)

где m – число ЭД.

Rобщ=8+0.5+8+36*(0,5+4)=180(Ом)

Определяем общее сопротивление ЭВС должно быть меньше допустимого для взрывной машинки КПМ-1:

Rобщ Rпр

180 300