Міністерствоосвіти Російської Федерації
Красноярськадержавна академія кольорових металів і золота
ІнститутГірництва та геології
Кафедра Гірськімашини та комплекси
ДисциплінаГірничі машини і обладнання
Курсова робота
тема:Обгрунтування вибору і розрахунок засобів механізації очисних робіт в умовахрудника (шахти)
Красноярськ2004
1. Розрахунок планового завдання
Для умов роботиданого рудника приймаємо номінальний фонд часу роботи обладнання потаблиці 1 [1]:
-режим роботи -перервний;
-кількістьробочих днів у році - 260;
-кількість змін удобу - 2;
-тривалістьзміни - 8 год;
-номінальний фондчасу роботи обладнання на добу - 16ч;
-номінальний фондчасу роботи устаткування місяць - 346 год;
-номінальний фондчасу роботи устаткування в рік - 4152 год
Знаходимо добовупродуктивність рудника, т/добу
де:
Агод - річнапродуктивність рудника, т;
nРАБ ДНІВ - кількість робочих днів уроці.
Знаходимо зміннупродуктивність рудника, т/зміну
де:
Амес - місячнапродуктивність рудника, т;
nСМЕН - кількість змін в день.
Знаходимо річнупродуктивність рудника з буріння шпурів, м/рік
де:
А - вихід руди з одногопогонного метра шпуру (свердловини), т/м.
Y - щільність корисної копалини,т/м3.
У зв'язку з фортецеюкорисної копалини рівної 12 при діаметрі шпуру 42 міліметри і при площіпоперечного перерізу S = 20 м2 показникA буде дорівнювати 0,46 м3/м [2, стор 118]
Знаходимо добовупродуктивність рудника з буріння шпурів, м/добу
Знаходимопродуктивність рудника з буріння шпурів за зміну, м/зміну:
2. Обгрунтування способувідділення гірської маси від масиву
Відділення гірничої маси відмасиву може здійснюватися такими способами:
1. Буровий
2. гідровидобутку
3. Вибуховою
При механічному способіробочі органи безпосередньо відокремлюють породувід масиву.
Енергоємність цьогоспособу, тобто витрата енергії на одиницю об'єму руйнується породи становить0,2 - 1,7 кВт.год/м3.
При гідравлічномуспособі порода відділяється від масиву напірної струменем води, що подається змонітора або коли порода з дна водоймища разом з водою всмоктується спеціальнимобладнанням.
Енергоємність в першомувипадку дорівнює 0,4 - 4 кВт.год/м3, у другому випадку в два рази менше.
При вибуховому способіпорода руйнується під тиском газів виділяються при займанні вибуховоїречовини.
Енергоємність способустановить 4 - 10 кВт.год/м3.
Практика переконливопоказує, що в даний час руйнування гірських порід вибухом єосновним способом відділення від масиву скельної породи, її дроблення абопереміщення. Ефективність буропідривного способу підготовки пояснюєтьсяспецифічним характером виділення теплової енергії при вибуху вибуховоїречовини і перетворенням її в кінетичну енергію продуктів вибуху і енергіювибухової хвилі, яка поширюється зі швидкістю, що перевищує або дорівнюєшвидкості звуку, завдяки чому в рух за короткий час втягуються великіобсяги середовища. Тому вибухові роботи залишаються практично єдинимзасобом руйнування великих об'ємів гірських порід, відрізняються швидкістювиконання і порівняно невеликими витратами, займаючи в собівартості видобуткукорисних копалин всього 12-20%. При цьому необхідно підкреслити, щопідвищення якості вибухової підготовки порід є одним з основних шляхівзбільшення продуктивності навантажувального і транспортного устаткування.
При виборі способувідділення гірської маси від масиву, слід враховувати, що загальна оцінкабуропідривного способу базується на трьох основних критеріях: безпеки,економічності та екологічності.
Підземні вибухові роботивідрізняються підвищеною небезпекою ураження людей, пошкодження механізмів іспоруд від дії ударної повітряної хвилі, сейсмічних коливань,розльоту шматків породи, отруйних газів і пр. Тому вони повинні виконуватися встрогій відповідності з Єдиними правилами безпеки при підривних роботах табути екологічно безпечними.
Економічністьбуропідривних робіт досягається на основі глибоких знань фізико-технічнихвластивостей гірських порід, теорії їх руйнування, теорії вибуху і створення промисловихВВ, теорії детонації, способів і засобів ініціювання зарядів ВР; процесівруйнуючого, сейсмічного та повітряного дії вибуху зарядів ВР; методівуправління енергією вибуху і ряду інших складних питань.
Так само варто враховувати,що трудомісткість підземних буровибухових робіт займає 60% загальної трудомісткостівидобутку. Зі збільшенням міцності порід відносна трудомісткість буропідривних ів першу чергу бурових робіт зростають.
Зважаючи всьоговищесказаного, для умов даного рудника приймаємо вибуховий спосіб відділеннягірської породи від масиву.
3. Вибір способубуріння
Так як на даному рудникудля відділення гірської маси від масиву ми збираємося застосовувати вибуховий спосіб,то для найкращого використання енергії вибуху вибухової речовини необхіднозакладати в шпури або свердловини, для чого їх необхідно попередньопробурити.
буріння називаєтьсяпроцес утворення циліндрично порожнин у гірській породі.
шпурів це циліндричнапорожнину в гірській породі діаметром до 75 міліметрів і глибиною до 5 метрів.
Свердловина цециліндрична порожнина в гірській породі діаметром більше 75 міліметрів іглибиною більше 5 метрів.
За способом впливуінструменту на породу буріння ділиться:
1.Механічне
2.Теплофізичне
При механічному бурінніруйнування породи на вибої шпуру або свердловини здійснюють впровадженням у неї піддією механічних зусиль твердих тіл.
При теплофізичнихбурінні руйнування породи відбувається в результаті розвитку в ній температурнихнапруг.
Найбільшого поширенняотримали механічні способи, які за характером додатка силових навантаженьі роботи інструменту в забої поділяються на чотири способи:
1.Ударний;
2.Обертальний;
3.Ударно-обертальний;
4.Обертально-ударний.
Область застосування та типвикористовуваного обладнання при різних способах буріння
колонкового перфораториз незалежним обертанням бура
При обертальному способібуріння руйнування вибою свердловини відбувається завдяки руху інструментущо має форму різця по гвинтовій лінії.
Такий рух можливо врезультаті поєднання обертального і поступального руху, ударні навантаженнявідсутні.
Руйнування породи приударному способі відбувається в результаті впровадження в неї інструменту заточеногоу вигляді клину, під дією короткочасної ударного навантаження.
Невеликі за величиноюкрутний момент і осьове навантаження необхідні для утримання буровогоінструменту в контакті з породою і його повороту, після кожного наступногоудару.
При ударно-обертальному іобертально-ударному способах руйнування породи на вибої шпуру або свердловинивідбувається під дією осьового зусилля ударного навантаження з одночаснимобертанням інструменту.
Враховуючи фортецякорисної копалини і вміщуючих порід рівних 12 і 10 відповідно дляподальших розрахунків приймаємо машини ударно-обертального буріння.
4. Вибір обладнання
Різноманітні і складнігірничо-технічні умови розробки руд кольорових металів зумовлюютьзастосування різних по конструктивному виконанню і технології системрозробки, а вони, в свою чергу, визначають широту діапазону необхіднихконструкцій і типорозмірів машин.
До факторів, що впливає наконструктивне виконання і робочі параметри машин, відносяться:
- висока міцність і абразивність руд;
- різноманітність площ поперечнихперетинів очисних вибоїв;
- жорсткі вимоги по обмеженнюзабруднення повітря...
