Методы расчета главных параметров карьера и комплекта оборудования для производства горных работ
Шрифт:
vп– скорость перемещения горной массы к месту разгрузки, м/с;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
hp – высота разгрузки горной породы от уровня стояния выемочно-погрузочной машины, м;
vср– средняя скорость перемещения горной массы в технологическом потоке, м/с;
о– основное сопротивление движению транспорта, Н/кН;
L - расстояние перемещения горной массы в технологическом потоке, м;
H - высота подъема горной массы в процессе перемещения средствами транспорта в технологическом потоке (разность отметок пункта погрузки и пункта разгрузки горной массы), м;
f1 =0,7-1,0 —динамический коэффициент трения породы о породу на отвале;
i - уклон поверхности отвала в тысячных;
f2 =0,4-0,6 — динамический коэффициент трения породы о металл;
n'" - степень дробления горных пород в дробилке
lо– расстояние перемещения породы на отвале, м;
dд– диаметр куска продукта в дробилке, м;
hш– высота штабеля, м.
Совокупность энергозатрат по всем технологическим потокам представляют собой общие затраты на добычу полезного ископаемого и эффективность разработки месторождения в целом.
Энергетическая оценка обеспечивает объективное, независимое от колебания цен на оборудование и материалы экономическое обоснование выбора технологии и механизации горных работ при добыче полезного ископаемого.
Мировая цена энергии 1 МДж в настоящее время составляет 7х10– 5 $.
Данный метод наиболее полно учитывает природные условия месторождения, технологию и организацию горных работ. Низкие температурные условия, заснеженность увеличивает связность взорванной горной массы, а, следовательно, увеличивают сопротивление копанию, уменьшает пропускную способность перегрузочных и аккумулирующих емкостей в транспортных звеньях грузопотоков. Величина объема взрываемого блока влияет на простои оборудования во время взрывных работ.
Использование энергетического метода позволяет решать задачи по определению эффективности капитальных затрат на сооружение открытых и подземных горных выработок для вскрытия глубоких горизонтов рабочей зоны карьера, а при разработке нагорных месторождений варианты гравитационной доставки горной массы по рудоспускам или рудоскатам.
Особое значение имеет использование энергетического метода при выборе технологических потоков, где горная масса подвергается многократному дроблению. В этом случае в зависимости от применяемых технических средств, занятых на выемке, перемещении и укладки в отвал или переработке, полускальные и скальные горные породы подвергаются различной степени дробления.
С точки зрения затрат энергии, дробление вскрышных пород целесообразно до той степени, при которой обеспечивается максимальная производительность экскавационных и транспортных машин в технологическом потоке.
Высокая степень дробления массива в забое обеспечивает возможность применения конвейерного транспорта в карьере вместо железнодорожного или автомобильного, для которых требуется выполнение большого объёма горнокапитальных работ по сооружению траншей и транспортных коммуникаций.
Степень дробления массива при добыче полезного ископаемого определяется кондициями конечного продукта горного предприятия. В одном случае определенную кусковатость (например, при отгрузке товарного угля), а другом - горную массу, крупностью не более приемной щели дробилки перерабатывающего комплекса.
Полезное ископаемое, которое подвергается дроблению и измельчению на обогатительных или агломерационных фабриках, в конечном виде представляет собой помол крупностью 0,01- 0,025 мм. Общие затраты энергии на дробление складываются из дробления массива в забое, естественного дробления в процессе погрузки в средства транспорта, перегрузок и дробления и измельчения на обогатительных фабриках. При этом виды и стоимость энергии используемой для дробления в забое и на обогатительной фабрике различна.
Соотношение средней стоимости 1 МДж используемой энергии в карьере следующее: электрическая – 1, тепловая (дизельное топливо) – 2,13, химическая (заводское взрывчатое вещество) – 53,8.
В целом область применения энергетического метода включает:
– решение проблемы минимизации энергозатрат при разработке месторождения полезного ископаемого;
– при проектировании и реконструкции горного предприятия энергетическую оценку технологических потоков, их составных частей и комплектов оборудования для разработки горных пород конкретной зоны горных работ, а через них структуру комплексной механизации карьера;
– учёт в технологическом процессе качество горной массы и конечного продукта;
– рациональное распределение затрат по производственным процессам в технологическом цикле в зависимости от вида используемой энергии;
– оценку эффективности технологии горных работ в сложных топографических и суровых климатических условиях, новых способов разработки горных пород, технологических схем, новых машин и механизмов, а также новых видов энергии.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
ПАРАМЕТРОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ
Современное развитие технологии взрывного разрушения массива позволяет управлять энергией взрыва для качественной подготовки крепких горных пород к экскавации, получения горной массы необходимого состава по крупности, степени разрыхления и параметров развала горной массы для каждого типа комплекта оборудования технологического потока, обеспечивая его максимальную производительность.
Задачей процесса подготовки скальных и полускальных горных пород к выемке является обеспечение:
необходимой степени дробления горных пород и полное разрушение массива взрываемого блока;
соответствие размеров и формы развала параметрам конкретному комплекту оборудования технологического потока;
объема горной массы в забое, достаточного для бесперебойной и производительной работы экскавационного оборудования;
экономичности и безопасности ведения горных работ.
Степень дробления для конкретного комплекта оборудования определяется исходя из высокопроизводительной работы и минимальных затрат по всему технологическому потоку.