Дипломный проект вскрытия и разработки Окино-ключевского буроугольного месторождения

пз.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРИТЕТ
Кафедра Открытых горных работ
(подпись инициалы фамилия)
2 Геологическая характеристика месторождения7
3 Запасы полезного ископаемого9
3.1 Кондиции к подсчёту запасов9
3.2 Качество полезного ископаемого10
3.3 Подсчёт запасов12
3.4 Промышленные запасы12
Основные положения проекта16
1 Углы откосов бортов карьера16
3 Горно-геометрический анализ16
4 Производительность карьера21
4.1 Производительность карьера по полезному ископаемому21
4.2 Производительность карьера по вскрышным породам21
Вскрытие рабочих горизонтов карьера22
1 Выбор и обоснование способа и схем вскрытия22
2 Руководящий уклон. Форма трассы22
3 Параметры траншей22
3.1 Капитальные траншеи22
3.2 Разрезные траншеи26
4 Объём горно-капитальных работ27
5 Экономическая часть к разделу «Вскрытие рабочих горизонтов карьера»27
Система разработки28
1 Обоснование и выбор системы разработки28
2 Схема комплексной механизации28
4 Вскрышные работы36
5 Элементы системы разработки44
6 Обоснование выбора автосамосвала. Специальный вопрос46
7 Экономическая часть к разделу «Система разработки»49
Подготовка пород к выемке54
Карьерный транспорт55
2 Выбор и расчет силовых трансформаторов60
3 Электроснабжение горного участка62
4 Расчет воздушной и кабельной линий62
5 Расчет токов короткого замыкания65
6 Расчет защитного заземления70
7 Расчет карьерного освещения74
Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда77
1 Анализ условий труда77
2 Основные мероприятия по обеспечению безопасных и здоровых условий труда на проектируемых работах83
3 Безопасность производственных процессов91
4 Проектирование вентиляции карьера.98
Экономическая часть107
2 Расчет основных технико-экономических показателей107
3 Показатели использования фондоотдачи и фондоемкости108
Список литературы110
В проекте выполнены подсчет запасов месторождения определен контур карьера произведён выбор и обоснование способа разработки системы и схемы вскрытия расчет карьерного транспорта; представлены мероприятия по охране труда.
Произведен технико-экономический анализ в котором дано обоснование принятого вскрышного экскаватора построен график режима горных работ.
В административном отношение месторождение находится в Бичурском районе Республики Бурятия. В хозяйственно-экономическом отношении район относится к числу сельскохозяйственных с ведущими отраслями земледелием и животноводством.
Районный центр с. Бичура находится от месторождения в 50 км к востоку и связано с ним асфальтированным шоссе с. Бичура – пристань Усть-Харлун. Пристань Усть-Харлун на реке Чикой находится в 12 км от месторождения. Через неё в начале работы разреза осуществлялась значительная часть грузооборота а в настоящее время этот участок реки в связи с изменением русла реки считается не судоходным.
Основными потребителями продукции являются предприятия и учреждения Бичурского района и г. Улан-Удэ главными из которых являются ТЭЦ 1 ТЭЦ 2 ТЭЦ 3; а так же Гусинозёрская ГРЭС. Спецификой последних четырёх является постоянная суточная потребность в топливе. Годовая потребность этих предприятий в твёрдом топливе составляет порядка 170 тыс. тонн.
Окино-Ключевское месторождение приурочено к средней части Эдуйской межгорной впадины – крайней восточной оконечности протяженной Хилок-Чикойской депрессии. С севера впадина обрамлена отрогами Заганского хребта а с юга – острогами Бичурской гривы.
Рельеф долины характеризуется сглаженными формами относительные превышения не значительны. Переход к острогам Заганского хребта резкий ступенеобразный склоны хребта сильно расчленены непротяженными падями. Относительные превышения над днищем долины 300 м. Восточное замыкание Бичурской Гривы обрамляющее впадину значительно эрозировано склоны мягкие округлого очертания полого смыкаются с днищем долины относительное превышение не более 100 – 150 м.
Площадь месторождения находится на плоском водоразделе рек Хилок и Чикоя. В центральной части водораздел имеет невысокую гряду меридианного направления. На восток от водораздела местность вначале резко понижается а затем становится почти ровной с незначительным уклоном к р. Хилок. Площадь участка работ распределена на выровненной поверхности средней части днища долины.
Большая часть впадины занята пахотными землями пониженные участки с солончаковыми почвами покрыты луговой растительностью. Золовые пески на востоке впадины закреплены сосновыми борами.
На площади впадины расположено несколько сёл: Окино-Ключи Старые Ключи Эдуй Усть-Харлун.
Гидрографическая сеть района представлена крупными реками Чикой и Хилок. Река Чикой протекает с юга на север. Река Хилок в последние два десятилетия значительно обмелела и потеряла судоходное значение так же как и Чикой. Непосредственно на площади впадины протекает небольшая речка Топка левый приток р. Хилок. Два небольших озера впадины Тукум и Амбон горько-соленые. Примыкающие к озёрам пониженные участки местности слабо заболочены.
Источниками питьевого и технического водоснабжения в настоящее время служат подземные воды и воды рек Чикой Хилок и Окино -Ключевская.
Электроэнергией район снабжается централизованным порядком от Восточно-Сибирской энергосистемы через местные подстанции распределения.
Основными путями транспортного сообщения являются шоссейные и грунтовые дороги.
Горная промышленность в районе развита слабо. Имеются несколько карьеров строительных материалов находящихся в основном в долине реки Хилок и Окино-Ключевский разрез разрабатывающийся с 1983 г.
Климат района резко континентальный. Температурный режим характеризуется значительной изменчивостью не только в течении года но и суток. Особенно это заметно в летний период. Среднегодовая температура воздуха минус 9 градусов по шкале Цельсия. Средняя продолжительность теплого периода года – 183 дня. Абсолютный минимум температуры воздуха -49С среднее значение из абсолютных минимумов -44С. Средняя температура января -20С.перехода среднесуточной температуры через 0 – 15.04 и 20.10. образование снежного покрова 9.10 – 13.11 разрушение снега – 22.03. – 30.04. продолжительность безморозного периода – 85 дней. Глубина сезонного промерзания пород составляет 200 – 250 см. В районе преобладает в основном ясная погода.
Осадки в течении года выпадают неравномерно. Максимум их приходится на летние месяцы (около 70% ) в том числе за июль-август выпадает 60%. Среднегодовое количество осадков 200-375 мм. Зима малоснежная. Мощность снежного покрова до 20 см иногда снежный покров отсутствует. Район месторождения находится в зоне недостаточного увлажнения. Влажность воздуха летом 55-60 %. Максимальный размер разовых ливней не превышает 20-30 мм. Количество ливней в год – 2 – 3. весенние паводки в пределах участка отсутствуют.
Воздух в районе месторождения имеет минимальное загрязнение промышленными выбросами чему способствуют показатели ветрового режима – скорость и направление. Основное направление ветров северо-западное (40 – 50 % без учёта штиля). В марте –апреле наблюдаются периодические сильные ветра (до 25 мс).
Животный мир не отличается богатством. Встречаются косули изюбры лисицы зайцы белки. В степной зоне обитают грызуны: суслики тарбаганы и тушканчики.
2 Геологическая характеристика месторождения
В геологическом строении Эдуйской впадины и ближайшего горного обрамления принимают участие разновозрастные стратифицированные образования. Они представлены высоко метаморфизованными породами протерозоя эффузивными и нормальными осадочными породами юрского и мелового возраста. Широким распространением пользуются рыхлые четвертичные отложения.
Осадочными отложениями Окино – Ключевского месторождения относятся к нижнему отделу меловой системы Гусиноозёрской серии подразделяющиеся на следующие свиты снизу – верх:
А) Сангинская свита – представлена песчано – алевролитовым составом с редкими прослоями аргиллитов и гравелитов особенно в низах свиты пользуются алевролиты от серого до чёрного цвета. Сложение их массивное и сложное. Горизонтальная и пологоволнистая сложности пород указывают на спокойные и устойчивые условия накопления осадков.
Песчаники представлены в основном тонко – и мелкозернистыми разностями и связаны с алевролитами постепенными взаимопереходами. Средне – и крупнозернистые особенно последние распространены незначительно и большей частью в верхнем горизонте свиты. По составу песчаники кварцполевошпатовые в наиболее тонкозернистых разновидностях наблюдается присутствие слюд. Цемент глинистый в маломощных прослоях карбонатно – глинистый.
Б) Селенгинская свита – отложения селенгинской угленосной свиты образуют небольшое поле ( распространение 75 на 35 км) в центральной части впадины. В строении свиты принимает участие широкий набор пород: от мелко – и среднегалечных конгломератов до аргиллитов среди которых залегают пласты линзы угля.
Наибольшим распространением пользуются песчаники и алевролиты. Песчаники большей частью мелкозернистые их переходы в алевролиты близкие по гранулометрическому составу и внешнему облику весьма обычны. Эта малоконтрастность её строения для целей расчлесления крупнозернистые и не имеют широкого распространения.
Особое положение в строении свиты занимают пласты угля. Контрастность на фоне вмещающих пород хорошая выдержанность определили выбор их в качестве маркирующих горизонтов.
Четвертичные и современные отложения на месторождении имеют мощность до 70 – 80 м и распространены повсеместно. Представлены они в основном разнообразными песками монотонного строения. В структурном отношении Эдуйская впадина является частью протяжённой Хилок – Чикойской депрессии. Мезозойская Хилок – Чикойская депрессия в ходе длительного развития претерпела существенные тектонические перестройки. В частности в результате подвижек по поперечным разрывным нарушениям она разделена на ряд более мелких структур.
Вскрышные породы сложены мелко- и крупнозернистыми песчаниками алевролитами. Подстилающие породы – слюдянистые аргиллиты. Мощность вскрышных пород составляет в среднем 34 м.
Исходя из вышеприведённых характеристик можно сделать вывод что все породы имеют низкую механическую прочность большая части их неводостойкая. Высокая естественная влажность и большая плотность глинистых пород могут привести к проявлению процессов размягчений и оползания пучения и морозного вспучивания в зимнее время.
Уголь представлен полосчатыми в различной степени окисленными разностями с низкими прочностными характеристиками. Пределы прочности при сжатии определенные по двум пробам равны 2405 и 3299 кгсм2
Залегание пластов пологопадающее от 6 до 11. Строение пласта на западе простое восточнее он представлен двумя-тремя пачками. Общая мощность породных прослоек в основном составляет 15 – 20 м. Угольная пачка сложена бурыми углями. Категория по крепости угля по СНиП – II. В процессе экскавации угли не требуют взрывного рыхления.
3 Запасы полезного ископаемого
3.1 Кондиции к подсчёту запасов
При определении границ технически годного угля за основу принималось физическое состояние угля зольность теплотворная способность и содержание гуминовых кислот.
Опытное сжигание угля показали: уголь легко возгорается при температуре 350 – 400С в начале горения интенсивно растрескивается с обильным выделением чёрного дыма в последующем горит ровным малодымным пламенем. Зола после горения белая серо-белая пылеватая практически не спекается в условиях бытовой печи. На основании имеющихся результатов анализа качества угли месторождения являются высокозрелыми низкозольными бурыми марки Б3. По петрографическим разностям угли полублестящие полуматовые матовые. Угли месторождения являются энергетическим топливом для сжигания в топках котельных и бытовых отопительных печах что способствует росту спроса на него.
3.2 Качество полезного ископаемого
Для характеристики качества углей определялись влага аналитическая (Wa) и максимальная влагоёмкость (Wmax). В контуре подсчёта запасов содержание влаги изменяется в приделах от 12 до 32% при среднем значении 22 %. В зоне развития окисления угля где пористость значительно повышается содержание аналитической влаги достигает 913%. Некоторое снижение наблюдается в высокозольных углях и угольной саже с максимальной степенью окисления. Каких либо закономерностей в изменении влагоемкости на площади выявлено не установлено. По показателю максимальной влагоёмкости приравненной к влажности рабочего топлива угли месторождения характеризуются как среднекачественные.
По содержанию золы угли месторождения относятся к среднезольным. Содержание зольности на абсолютно сухое топливо изменяется в широких пределах. Её содержание колеблется от 789 до 376% и в среднем равна 1996%.
В результате испытаний было установлено что максимальную зольность имела проба включающая породный прослоек мощностью 8 см.
Закономерности изменения зольности на площади установлено не было но в ряде случаев наблюдалось уменьшение зольности сверху вниз в мощных однородных пачках. Повышение зольности характерно в припочвенной и прикровельнной частях пластов. Значительно повышается зольность в зоне окисления.
Выход летучих веществ на горючую массу (Vг)
Выход летучих веществ характеризует угли месторождения как бурые марки Б3. Средний выход летучих веществ на горючую массу составляет 3886% при колебаниях от 3037 до 4667%. Показатель выхода этих веществ практически не зависит от зольности угля и глубины его залегания. Увеличение выхода летучих веществ до 50 – 55 % устанавливается в зоне интенсивного окисления и сопровождается значительным повышением содержания гуминовых кислот от 25 до 65%.
Теплотворная способность
График зависимости между содержанием гуминовых кислот характеризующий степень окисления и теплотой сгорания показывает резкое снижение теплотворной способности глубоко выветрелых разностей с выходом гуминовых кислот более 20 – 80 %. В границах подсчёта запасов размах колебаний так же значительный – от 6498 до 7827 ккалкг при среднем значении 7040 ккалкг. Низшая теплота сгорания с учётом средних качественных характеристик угля в границах подсчётной части составляет 3913 ккалкг.
По величине теплотворной способности угли месторождения характеризуются как энергетическое топливо среднего качества. Теплотехнический коэффициент для пересчёта запасов на условное топливо равен 0559.
Таблица 1.1 - Основные показатели качества угля
Наименование показателей
Влага рабочего топлива
Зольность угля с учётом 100% засорения внутрипластовыми прослоями
Выход летучих веществ
Содержание гуминовых кислот:
б) в не окисленных углях
Теплотворная способность горючей массы не выветрелого угля (ккалкг)
Подсчёт геологических запасов выполняется методом геологических блоков.
– мощность i-го блока м.
Все результаты расчётов сведены в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 - Запасы ПИ.
3.4 Промышленные запасы
Промышленные запасы определяются путём вычитания из геологических запасов потерь полезного ископаемого.
Расчёт нормативного уровня потерь производится в соответствии с «Отраслевой инструкцией по расчёту промышленных запасов для угольных месторождений».
Для определения нормативных показателей потерь при разработке наклонного пласта проводится технико-экономическая оценка 3-х вариантов.
В первом варианте предусмотрена разработка пласта без прихвата пустых пород. Коэффициент засорения (КЗ) в этом случае будет равен 0 а коэффициент потерь может быть определён по формуле:
где – ширина добычной заходки = 105 м;
α – угол падения пласта α = 9°;
m – мощность пласта m = 10 м.
По второму варианту разработка пласта ведётся без потерь угля т.е. коэффициент потерь в этом варианте равен 0 а коэффициент засорения может быть определён по формуле:
гдеγУ – плотность угля γУ = 13 тм3;
γВ – плотность породы γВ = 18 тм3.
По третьему варианту разработка пласта предусматривается с равным соотношением коэффициентов потерь и засорения.
Все результаты расчётов сведены в таблицу 1.3.
По результатам вариантов разработки пласта (Таблица 1.3) установлено что наиболее экономичным является вариант I по которому достигается наибольшая величина прибыли на 1 т погашенных запасов равная 281 руб. Следовательно нормативный коэффициент потерь для рассматриваемых условий разработки наклонного пласта будет равняться 016 a коэффициент засорения – 0.
Определим нормативные потери полезного ископаемого:
гдеЗГ – геологические запасы ЗГ = 337144795 т;
Определяем промышленные запасы угля:
Таблица 1.3 - Результаты расчётов нормативных потерь полезного ископаемого
Условные обозначения и формулы расчёта
Технико-экономические показатели по вариантам
Балансовые запасы тыс. т
Зольность балансовых запасов %
Зольность породы засоряющей уголь %
Коэффициент засорения
Количество добытого угля тыс. т
Зольность добытого угля %
Оптовая цена 1 т угля со средней расчётной нормой по золе А = 28% руб.
То же самое по конкретному участку месторождения с учётом зольности добытого угля руб.
Себестоимость добычи 1 т угля рубт
Величина прибыли на 1 т добытого угля руб.
То же самое на 1 т погашенных балансовых запасов руб.
Основные положения проекта
1 Углы откосов бортов карьера
Нерабочий борт карьера
Конструкция и параметры нерабочих бортов карьера должны удовлетворять требования устойчивости и размещения на них необходимых площадок. В нормах технологического проектирования для карьеров рекомендуется определять угол наклона бортов карьера по аналогии с эксплуатируемыми месторождениями принимается равным 45°.
Рабочий борт карьера
Углы откосов рабочих бортов определяются в соответствии с параметрами элементов системы разработки (высота уступа Ну = 5 м и ширина рабочей площадки Врп = 26 м угол откоса уступа α - 80 градусов) определяется по формуле:
Глубина карьера определяется почвой пласта и в среднем составит 75м.
Длина карьера в плане в конечном контуре составит 1060 м а ширина – 700 м.
Объём вскрышных пород в контуре карьера составит – 67981877 м3 а объём полезного ископаемого – 25178473 м3 (2832016 т).
Средний коэффициент вскрыши – 27 м3т.
3 Горно-геометрический анализ
Топографический план поверхности месторождения (лист 1);
Геологические разрезы (лист 2).
Порядок выполнения ГГА
На геологических разрезах выполняем разбивку на рабочие горизонты высота горизонта равняется 10 м. Место расположения разрезной траншей закладывается по висячему боку залежи на контакте с полезным ископаемым. Минимальная ширина рабочей площадки принимается для данного оборудования равной 30 метрам минимальная ширина разрезной траншеи 25 м из условия безопасного размещения выемочно-транспортирующего оборудования (тупиковая схема подачи автосамосвалов к выемочному оборудованию).
Рассматриваем вариант отработки карьерного поля с максимальным углом рабочей зоны (φ=мах) для данных условий ведения работ φ = 11°.
Производим подсчет площадей вскрыши и полезного ископаемого по этапам. Результаты сводим в таблицу 2.1
Таблица 2.1 - Результаты ГГА
Расстояние между сечениями м
Продолжение таблицы 2.1
Используя данные таблицы 2.1 строим график накопленных объемов по этапам отработки (рисунок 2.1). На основе графика накопленных объёмов и с учётом проектной производительностью карьера по полезному ископаемому строим график режима горных работ (рисунок 2.2). Проектная производительность карьера по полезному ископаемому 200 тыс. т. (154 тыс.м3). В первый год работы проектная производительность по полезному ископаемому принимается равной 150 тыс. т. (115 тыс. м3). Производим регулировку объёмов вскрыши и получаем окончательный график режима горных работ (рисунок 2.3).
Объемы вскрыши и полезного ископаемого по годам отработки сведены в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 Годовые объемы вскрыши и добычи полезного ископаемого.
Года отработки месторождения
Годовые объемы тыс. м3
В период отработки месторождения выделены 8 этапов с изменением годовых объемов вскрышных пород приходящихся на постоянную производительность карьера по полезному ископаемому.
4 Производительность карьера
4.1 Производительность карьера по полезному ископаемому
Производительность карьера по полезному ископаемому обуславливается потребностью добываемого сырья. В данном районе эта потребность составляет около 197 тыс. т. угля в год. На основании выше изложенного годовая производительность карьера по полезному ископаемому принимается равная 200 тыс. тгод.
Принятая производительность проверяется по горнотехническим возможностям карьерного поля:
гдеh – скорость понижения горных работ h = 6 мгод;
s – горизонтальная площадь ПИ s = 40500 м2;
γ – плотность полезного ископаемого γ = 13 тм3;
kИ – коэффициент извлечения kИ = 084
Данное условие выполнилось значит карьер сможет обеспечивать принятую проектом годовую производительность.
4.2 Производительность карьера по вскрышным породам
Производительность карьера по вскрыше связана с производительностью по полезному ископаемому а также зависит от коэффициента вскрыши. Поэтому производительность по вскрыше м3год можно определить по формуле:
гдеkВ.СРЕД.—средний коэффициент вскрыши kВ.СРЕД = 27
Вскрытие рабочих горизонтов карьера
1 Выбор и обоснование способа и схем вскрытия
Целью вскрытия карьерного поля является создание транспортной связи рабочих горизонтов со складом полезного ископаемого и отвалом.
Месторождение представлено пластом средняя мощность которого составляет 11 м а угол падения – 9°. На основе ранее изложенного и с учётом того что система разработки транспортная (обоснование системы разработки приведено в разделе 4.1) принимаем траншейный способ вскрытия карьерного поля.
Вскрытие осуществляется путем проведения капитальных и разрезных траншей для создания доступа к полезному ископаемому с помощью системы транспортных коммуникаций.
2 Руководящий уклон. Форма трассы
В карьере принят автомобильный транспорт поэтому принимаем руководящий уклон 70 (СНиП 2.05.07-91(1996) – «Промышленный транспорт»).
Так как длина фронта горных работ позволяет разместить трассу на одном борту карьера (на нерабочем) то принимается простая форма трассы.
3.1 Капитальные траншеи
Капитальная траншея по вскрышным породам
Проведение капитальной траншеи будет осуществлять погрузчик
ТО – 11 с погрузкой горной массы в автосамосвалы БелАЗ-540 при тупиковой схеме разворота автосамосвала в траншее.
Для капитальных траншей в мягких порода угол откоса её борта не должен превышать 60°. Поэтому угол откоса бортов траншеи принимается равным 60°.
Ширина капитальной траншеи по низу рассчитывается из условия обеспечения безопасного двуполостного движения по траншеи по следующей формуле:
гдеВПД – ширина полосы движения ВПД = 95 м.;
m – безопасное расстояние m = 1 м.;
К – ширина водосточной канавы К = 15 м.
Рассчитанную ширину траншеи по низу проверяем на соответствие параметрам разворота автосамосвала по ЕПБ.
гдеm – безопасное расстояние от нижней бровки откоса борта траншей до кромки автосамосвала m=1 м;
Rа – радиус поворота автосамосвала Rа=10 м ;
ba – ширина автосамосвала в=44 м ;
lа – длина автосамосвала lа =71 м.
Принимаем ширину траншеи по низу равную 215 м т.к. это значение удовлетворяет обоим условиям.
Глубина проведения капитальной траншеи равна высоте разрабатываемых уступов 5 м.
Длина капитальной траншеи определяется по формуле:
НТР – глубина проведения траншеи НТР = 5 м.
Определяем объем капитальной траншеи методом вертикальных сечений:
гдеSТР – площадь поперечного сечения траншеи
Капитальная траншея по полезному ископаемому
Проведение разрезной траншеи будет осуществлять экскаватором
Э – 2503 с погрузкой полезного ископаемого в автосамосвалы БелАЗ-540 при тупиковой схеме разворота автосамосвала в траншее.
Рассчитанную ширину траншеи по низу проверяем на соответствие параметрам разворота автосамосвала по ЕПБ и по размещению экскаватора в траншее.
Проверка на соответствие параметрам разворота автосамосвала в траншее по ЕПБ:
Проверка по размещению экскаватора в траншее:
Принимаем ширину траншеи по низу равную 215 м т.к. это значение удовлетворяет всем трём условиям.
Глубина проведения капитальной траншеи равна высоте разрабатываемых уступов – 6 м.
НТР – глубина проведения траншеи НТР = 6 м.
3.2 Разрезные траншеи
Разрезная траншея по вскрышным породам
Длина разрезной траншеи по вскрышным породам принимается 449 м.
Объем разрезной траншеи:
Остальные параметры разрезной траншеи аналогичны параметрам капитальной траншеи т.к. они проходятся одним выемочно-транспортным оборудованием.
Разрезная траншея по полезному ископаемому
Длина разрезной траншеи по полезному ископаемому принимается равной длине карьерного поля и равняется 449 м.
4 Объём горно-капитальных работ
Объёмы проектных горно-капитальных горных работ должны обеспечить нормативный объём подготовленных запасов. Проектом в горно-капитальные работы включены:
-капитальные траншеи на горизонты 620 615 610 605600.
-разрезные траншеи на горизонтах 625 620 615610 605 600.
-разнос бортов траншеи на горизонтах 625 620 615610 605 600.
Объём подготовленных запасов на момент сдачи разреза в эксплуатацию составляет 16700 т.
График горно-капитальных работ представлен на листе 2.
5 Экономическая часть к разделу «Вскрытие рабочих горизонтов карьера»
Таблица 3.1 – Расчет затрат на вскрытие
Себестоимость 1 м3 руб
Выемка и погрузка горной массы
Накладные при хоз. строительстве - 114 %
Всего затрат с учетом накладных
Плановые накопления - 8 %
1 Обоснование и выбор системы разработки
Так как месторождение характеризуется средними по сложности горнотехническими условиями позволяющими вести отработку открытым способом; а карьер – не долгим сроком службы и небольшой годовой производительностью то проектом принимается открытый способ ведения горных работ с транспортной системой разработки и внешним отвалообразованием.
2 Схема комплексной механизации
К рассмотрению в проекте принимается следующее выемочно-транспортное оборудование:
-на добычных работах – экскаватор Э – 2503 и автосамосвал БелАЗ – 540
-на вскрышных работах – погрузчик ТО – 11 и автосамосвал БелАЗ – 540
Расчёт схемы комплексной механизации приведён в пунктах 4.3 и 4.4.
Норма выработки на погрузку полезного ископаемого экскаватором Э - 2503 в смену при погрузке горной массы в автосамосвал БелАЗ - 540
Сменная норма выработки экскаватора Э – 2503 при погрузке горной массы в автосамосвалы БелАЗ-540 рассчитывается по формуле:
гдеТсм – продолжительность смены Тсм = 480 мин;
Тпз – продолжительность подготовительно-заключительных операций Тпз = 31 мин;
Тоб – время на обслуживание рабочего места (входит в продолжительность подготовительно - заключительных операций);
Тлн – время на личные надобности мин;
Vа – объём горной массы в кузове автосамосвала м3;
tуп – норматив на установку автосамосвала под погрузку мин;
tож – норматив времени на ожидание автосамосвала мин;
tп – норматив времени на погрузку автосамосвала мин.
гдеtоп - оперативное время на цикл погрузки с;
nЦ – количество циклов экскаватора на погрузку одного автосамосвала
гдеЕ – вместимость ковша экскаватора м3;
Кэ – коэффициент экскавации;
КП – поправочный коэффициент
гдеК1 К2 Кn – поправочные коэффициенты учитывающие изменение нормы выработки в результате отклонения условий работы от принятых при нормировании.
Все необходимые данные и результаты расчётов сведены в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Результаты расчётов производительности экскаватора Э – 2503
Продолжительность смены
Продолжительность перерывов по технологическим и организационным причинам
Время на подготовитель-заключительные операции
Время на личные надобности
Время на обслуживание рабочего места
Объём горной массы в кузове автосамосвала
Время установки под погрузку
Время ожидания автосамосвала
Продолжительность цикла экскаватора
Количество циклов экскаватора для погрузки
Вместимость ковша экскаватора
Коэффициент экскавации
Сменная производительность экскаватора
Коэффициент перевода продолжительности смены
Коэффициент учитывающий подчистку площадки бульдозером
Коэффициент учитывающий снижение производительности в зимнее время
Коэффициент учитывающий работу экскаватора с углом поворота более 140°
Сменная производительность экскаватора с учётом поправок
Суточная производительность экскаватора равна:
гдеn – количество рабочих смен в сутки.
Годовая производительность экскаватора будет определяться по формуле:
гдеТВЫХ – число праздничных и выходных дней в году сут.;
ТКЛ – число дней простоя в году по природно-климатическим условиям сут.;
ТТЕХН – число дней простоя обусловленное технологическими и организационными причинами сут.
ТППР – число дней простоя по планово-предупредительным ремонтам в год сут.
гдеТСУММ – суммарная продолжительность простоя оборудования в ремонтном цикле
гдеtТЕК tСР tКАП tМЕС tОС – продолжительность соответственно текущего среднего капитального месячного ремонта и сезонного обслуживания
ТЦ – продолжительность межремонтного цикла лет.
гдеколичество выходных и праздничных дней в месяце при прерывной рабочей неделе работы оборудования сут.
NМЕС – количество месяцев работы оборудования внутри ремонтного цикла
гдеQКАП – наработка экскаватора на капитальный ремонт м3;
КПОПР – поправочный коэффициент к приведённому объёму на условия работы;
QМЕС – месячная производительность экскаватора м3мес
Определяем количество экскаваторов для выполнения годовых объемов. Расчет ведем по плановому объёму полезного ископаемого.
гдеКр – коэффициент резерва;
QПИ – годовая производительность карьера по полезному ископаемому.
Все необходимые данные и результаты расчётов сведены в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 - Результаты расчётов производительности экскаватора Э – 2503
Количество рабочих смен в течение суток
Суточная производительность экскаватора
Продолжительность месячного ремонта
Месячная производительность экскаватора
Число праздничных и выходных дней в году
Продол-ть простоев по природно-климатическим причинам
Продол-ть простоев по технологическим и организационным причинам
Простои по плановопредупредительным ремонтам
Продолжительность текущего ремонта
Продолжительность среднего ремонта
Продолжительность капитального ремонта
Сезонное обслуживание
Продолжение таблицы 4.2
Количество месяцев работы оборудования внутри ремонтного цикла
Продолжительность межремонтного цикла
Годовой фонд времени работы экскаватора
Наработка на капитальный ремонт
Суммарная продолжительность простоя оборудования в ремонтном цикле
Годовая производительность экскаватора
Плановая производительность карьера по ПИ
Необходимое количество экскаваторов
Норма выработки на транспортирование полезного ископаемого автосамосвалом БелАЗ-540 в смену при погрузке горной массы экскаватором Э - 2503
Сменная норма выработки автосамосвала БелАЗ – 540 на транспортировке полезного ископаемого будет определяться по формуле:
гдеТСМ – продолжительность смены принятая для нормирования мин.;
ТПЗ – продолжительность подготовительно-заключительных операций мин.;
ТТП – продолжительность перерывов в работе по технологическим и организационным причинам мин.;
ТЛН – перерывы в работе на личные надобности водителя мин.;
Va – объём горной массы в кузове автосамосвала м3;
tР – время рейса автосамосвала мин;
гдеL – расстояние транспортирования км;
V – средняя скорость движения автосамосвала кмч;
tУП – норматив на установку автосамосвала под погрузку мин;
tОЖ – норматив времени на ожидание автосамосвала мин;
tРАЗ – норматив времени на разгрузку автосамосвала мин;
tУР – норматив времени на установку автосамосвала для разгрузки мин
tП – норматив времени на погрузку автосамосвала мин.
гдеК1 К2 Кn – поправочные коэффициенты учитывающих изменение нормы выработки в результате отклонения условий работы от принятых при нормировании.
Все необходимые данные и результаты расчётов сведены в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 - Результаты расчётов производительности автосамосвала БелАЗ – 540
Дальность транспортирования
Средняя скорость движения
Время установки под разгрузку
Время на взвешивание
Время ожидания погрузки
Сменная производительность автосамосвала
Коэффициент использования автосамосвала
Коэффициент работы в зимнее время
Сменная производительность автосамосвала с учётом поправок
Определяем необходимое число автосамосвалов. Расчёт ведём из условия обеспечения автосамосвалами сменного грузопотока
гдеНВ – сменная производительность автосамосвала м3смен;
КР – коэффициент резерва;
Р – необходимый сменный грузопоток м3смен.
гдеТг – годовой фонд времени работы экскаватора сут;
n – количество рабочих смен в сутки.
Все необходимые данные и результаты расчётов сведены в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 - Результаты расчётов производительности автосамосвала БелАЗ – 540
Количество рабочих смен в сутки
Необходимый сменный грузопоток
Необходимое число автосамосвалов
Норма выработки на разработку и погрузку пород вскрыши погрузчика ТО - 11 в смену при погрузке горной массы в автосамосвалы БелАЗ – 540
Сменная норма выработки (м3см) на разработку и погрузку горных пород в автосамосвалы определяется по формуле:
гдеТсм – продолжительность смены Тсм = 480 мин.;
Тпз – норматив времени на подготовительно-заключительные операции на смену мин;
Тлн – норматив времени на личные надобности на смену мин;
Тв – норматив вспомогательного времени на 100 м3 горной массы в плотном состоянии мин;
То – норматив основного времени на 100 м3 горной массы в плотном состоянии мин;
гдеVa – объём горной массы в кузове автосамосвала м3;
Тпа – продолжительность погрузки автосамосвала мин;
гдеtц – продолжительность цикла погрузки мин;
nц – количество циклов выполняемых погрузчиком для загрузки одного самосвала;
гдеЕ – объем породы в ковше погрузчика м3;
Кр – коэффициент разрыхления горных пород;
Кн – коэффициент наполнения ковша.
Все необходимые данные и результаты расчётов сведены в таблицу 4.5.
Суточная производительность погрузчика равна:
Таблица 4.5 - Результаты расчётов производительности погрузчика ТО – 11
Норматив основного времени на 100 м3 горной массы в плотном состоянии
Норматив вспомогательного времени на 100 м3 горной массы в плотном состоянии
Продолжительность погрузки автосамосвала
Объём породы в кузове автосамосвала
Продолжительность цикла погрузки
Количество циклов выполняемых для загрузки одного самосвала
Коэффициент разрыхления пород
Коэффициент наполнения ковша
Продолжение таблицы 4.5
Объём породы в ковше погрузчика
Сменная норма выработки погрузчика при погрузке самосвалов
Сменная производительность погрузчика с учётом поправок
ТСУМ – суммарная продолжительность простоя оборудования в ремонтном цикле
гдеТ1 Т2 Т3 К – продолжительность ремонта соответственно 1-го текущего 2-го текущего 3-го текущего и капитального час.;
ТРЦ – общая продолжительность ремонтного цикла лет;
гдеТ М – продолжительность и месячного ремонта сут;
ТВПМ – количество выходных и праздничных дней в месяце сут;
NМЕС – количество месяцев работы погрузчика внутри ремонтного цикла:
гдеVк – приведённый объём наработки на капитальный ремонт м3;
Определяем количество экскаваторов для выполнения годовых объемов. Расчет ведем по плановому объёму вскрышных работ.
QВСК.Г – годовая производительность карьера по полезному ископаемому.
Все необходимые данные и результаты расчётов сведены в таблицу 4.6.
Таблица 4.6 - Результаты расчётов производительности погрузчика ТО – 11
Количество рабочих смен в течении суток
Суточная производительность погрузчика
Месячная производительность экскаватора м3мес
Продол-ть простоев по технологическим и организац. причинам
Суммарная продолжительность простоя оборудования в ремонтном цикле
Продолжительность текущего ремонта 1
Продолжительность текущего ремонта 2
Продолжительность текущего ремонта 3
Продолжительность ремонтного цикла
Количество месяцев работы оборудования внутри ремонтного цикла
Годовой фонд времени работы погрузчика
Годовая производительность погрузчика
Годовая производительность карьера по вскрыше
Количество погрузчиков
Норма выработки на транспортирование пород вскрыши автосамосвалом БелАЗ-540 в смену при погрузке горной массы погрузчиком ТО – 11
Сменная норма выработки автосамосвала БелАЗ – 540 на транспортировке пород вскрыши будет определяться по формуле:
Все необходимые данные и результаты расчётов сведены в таблицу 4.7.
Таблица 4.7 - Данные и результаты расчётов производительности автосамосвала БелАЗ – 540
Продолжение таблицы 4.7
Продолжительность цикла погрузчика
Количество циклов погрузчика для погрузки
Вместимость ковша погрузчика
Коэффициент работы в зимнее время
гдеТг – годовой фонд времени работы погрузчика сут;
Все необходимые данные и результаты расчётов сведены в таблицу 4.8.
Таблица 4.8 - Результаты расчётов производительности автосамосвала БелАЗ – 540
Плановая производительность карьера по вскрыше
Необходимое число автосамосвалов для транспортировки вскрышной породы и полезного ископаемого
5 Элементы системы разработки
Высота уступа: по требованиям безопасности ведения работ высота уступа не должна превышать максимальной высоты черпания погрузчика. НЧ.MAX = 55 м. Принимаем высоту – 5 м.
Ширина заходки погрузчика: ширина заходки погрузчика принимается равной ширине заходки добычного экскаватора:
АП= (15÷17)Rчу.Э=1665=105 м.
Ширина рабочей площадки: ширина рабочей площадки будет определяться по формуле
гдеС – безопасное расстояние С = 1 м;
Т – транспортная полоса Т = 5 м;
П – полоса для размещения вспомогательного оборудования П = 6 м.
Z – призма возможного обрушения Z = 15 м.
Шрп=А+3С+Т+П+Z=105+31+5+6+15=26 м.
Минимальная длина блока: минимальная длина блока принимается равной длине карьерного поля и равняется 449 м.
Фактическая длина блока:
где NЭ – количество вскрышных экскаваторов nРЭ = 2;
LКП – длина карьерного роля LКП = 449 м;
nРГ – количество рабочих горизонтов nРГ = 4.
Скорость понижения горных работ:
гдеНу – высота уступа Ну = 5 м;
Т – время подготовки горизонта.
гдеVрт – объем разрезной траншеи м3
Vо – объём по расширению разрезной траншеи м3
Скорость подвигания фронта горных работ:
6 Обоснование выбора автосамосвала. Специальный вопрос
Обоснование выбора автосамосвала пероизводится по наименьшим приведенным затратам на 1 т перевозимой породы. В качестве конкурирующих вариантов принято следующее оборудование:
вариант – карьерный автосамосвал БелАЗ-540
вариант - карьерный автосамосвал HD325-6 (Komatsu)
вариант - карьерный автосамосвал TA 230 Litronic (Liebherr)
Самосвалы по всем вариантам имеют близкие технические характеристики так гп у БелАЗ-540 равна 27 т; для HD325-6 (Komatsu) 30 т и для TA 230 Litronic (Liebherr) 30 т.
Таблица 4.9 – Капитальные затраты по трем вариантам
Цена 1 единицы тыс. руб.
Дополнительные затраты тыс. руб.
Балансовая стоимость тыс. руб.
Общая стоимость тыс. руб.
TA 230 Litronic (Liebherr)
Таблица 4.10 – Амортизационные отчисления
Наименование оборудования
Сумма отчислений тыс. руб.
Таблица 4.11 – Расчет заработной платы
Водитель автосамосвала
Ночные бригадирские 20 %
Дополнительная зп 12 %
Таблица 4.12 – Расчет затрат на вспомогательные материалы
Удельная норма расхода на 1000 м3
Годовой объем тыс. м3
Сумма затрат тыс. руб.
Неучтенные материалы - 10 %
Таблица 4.13 – Расчет эксплуатационных затрат
Удельный расход на 1 т добычи руб.т
Продолжение таблицы 4.13
Таблица 4.14 – Расчет приведенных затрат на 1 т годовой добычи
Эксплуатационные затраты тыс. руб.
Капитальные затраты тыс. руб.
Приведенные затраты тыс. руб.
Затраты на 1 т годовой добычи руб.
По результатам обоснования выбора автосамосвала по наименьшим приведенным затратам определен вариант с наименьшим показателем. Таким является вариант № 1 с применением автосамосвала БелАЗ-540.
7 Экономическая часть к разделу «Система разработки»
Расчёт капитальных затрат на приобретение оборудования
В капитальные затраты входят затраты на приобретение оборудования запасные части доставку и монтаж. Все расчёты сведены в таблицу 4.15
Таблица 4.15 – Капитальные затраты
Неучтенное оборудование - 10 %
Расчёт эксплуатационных затрат
В эксплуатационные затраты входят:
- расчёт затрат на электроэнергию;
- затраты на вспомогательные материалы.
Сводный расчет эксплуатационных затрат представлен далее.
Расчёт амортизации основных фондов
Величина амортизационных отчислений определяется из процента от балансовой стоимости оборудования.
Таблица 4.16 – Расчет амортизационных отчислений
Расчёт затрат на заработную плату
Для определения затрат находится явочная и списочная численность рабочих. Учитывая режим работы карьера устанавливается режим работы и отдыха рабочих.
Таблица 4.17 – Расчет заработной платы рабочего состава
Машинист экскаватора
Помощник машиниста экскаватора
Водитель автосамосвала БелАЗ
Водитель "вахтовки" Урал
Водитель бортового грузовика
Водитель легкового автомобиля
Вспомогательный персонал
Расчёт затрат на вспомогательные материалы
Затраты на вспомогательные материалы включают в себя затраты на материалы которые используются техническим процессом. Результаты расчётов заносятся в таблицу 4.18.
Таблица 4.18 - Расчёт затрат на материалы
Продолжение таблицы 4.18
Таблица 4.19 – Эксплуатационные затраты
Таблица 4.20 – Приведенные затраты на 1 т годовой добычи
Подготовка пород к выемке
В целом месторождение характеризуется средними по сложности горнотехническими условиями. Породы и уголь имеют низкую механическую прочность и разработку их можно проводить прямой экскавацией без применения предварительного рыхления взрыванием.
Транспортирование вскрышной породы на отвал и угля на склад будет осуществляться карьерными автосамосвалами БелАЗ-540 грузоподъемностью 27 т. и объемом породы данной категории в кузове
Расчет норм выработок на транспортирование угля и вскрышных пород приведен в разделе 4.3 и 4.4.
Ширины карьерной автодороги с двухсторонним движением автосамосвалов определяется по следующей формуле:
Вскрышные породы складируются во внешний отвал расположенный на северном борту карьера. Отвал отсыпается на прочное основание. Основание имеет уклон 2 град. Откосы отвала имеют угол естественного откоса пород – 37º. Для данной категории пород устойчивая высота яруса составляет 17 м. В проекте высота яруса отвала принимается равной 15 м.
Отвальный фронт по длине разделён на три равных участка длиной 120 м каждый: участок разгрузки участок планировочных работ и резервный участок.
Площадка разгрузки имеет поперечный уклон по всему фронту не менее 3° направленный от бровки откоса в глубину отвала. Вся остальная площадь рабочей зоны отвала имеет поперечный уклон от площадки разгрузки к въезду на отвал менее 1°. Разгрузка производится автосамосвалами по всему фронту участка разгрузки. При планировании разгрузочной площадки по всей протяженности бровки отвала бульдозером создается предохранительный вал. Высота вала принимается в соответствии с требованиями «ЕПБ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» п.314 по расчету с учетом требований СНиП 2.05.07-91* п. 5.105 и составляет 1.0 м (откосы вала имеют уклон 1:1.5). Запрещается использовать предохранительный вал в качестве упора или препятствия для остановки автосамосвалов.
Для производства планировочных работ на отвале проектом принимается бульдозер ДЗ – 126А.
Определение количества бульдозеров
Необходимое количество бульдозеров для выполнения планировочных работ на отвале будет определяться по формуле:
гдеVВ – годовой объём вскрыши VВ = 506000 м3;
КР – коэффициент резерва КР = 12;
КП – коэффициент перевалки КП = 05;
QГ – годовая производительность бульдозера:
гдеn – количество рабочих смен в сутки n = 2;
ТГ – годовой фонд времени работы бульдозера сут;
QСМ – сменная производительность бульдозера м3смен.
Определяем производительность бульдозера на планировачно-отвальных работах.
гдеkИБ – коэффициент использования машины во время смены kв = 07;
kр – коэффициент разрыхления породы kр = 13;
ТСМ – продолжительность смены ТСМ = 12 ч;
V – объем призмы волочения м3:
гдеВО – ширина бульдозерного отвала ВО = 43 м;
hО – высота бульдозерного отвала hО = 15 м;
α – передний угол откоса породы призмы волочения α = 45°:
гдеLH – расстояние набора породы бульдозером 5 м
LПП - расстояние на которое перемещается порода 20 м
v - скорость движения при наборе породы перемещение и порожнего возращения соответственно равна мс
tВ – время на переключение скоростей и опускание отвала tВ = 10 с.
Определяем годовой фонд рабочего времени бульдозера:
гдеТВЫХ – число праздничных и выходных дней в году ТВЫХ = 0 сут.;
ТКЛ – число дней простоя в году по природно-климатическим условиям ТКЛ = 18сут.;
ТТЕХН – число дней простоя обусловленное технологическими и организационными причинами ТТЕХН = 10 сут.
где ТСУММ – суммарная продолжительность простоя оборудования в ремонтном цикле
гдеtТЕК tСР tКАП tМЕС tОС – продолжительность текущего среднего капитального месячного ремонта и сезонного обслуживания соответственно равны 8 17 30 2 2 сут.;
гдеQКАП – наработка экскаватора на капитальный ремонт QКАП = 22 млн м3;
КПОПР – поправочный коэффициент к приведённому объёму на условия работы КПОПР = 1;
2 Выбор и расчет силовых трансформаторов
Горный участок от ГПП. Основные потребители электроэнергии данной подстанции представлены в таблице 8.1. Расчетные нагрузки электроприемников определяются по установленной мощности и коэффициенту спроса для каждой группы приемника.
Таблица 8.1 - Расчетные нагрузки электроприемников ГПП
Расчетная активная нагрузка приводного двигателя экскаватора ЭО-2503:
Ррасч.= Ксп · Рном. = 06 · 630 = 378 кВт.
где Ксп = коэффициент спроса.
Расчетная реактивная мощность приводного двигателя экскаватора ЭО-2503:
Расчетная активная нагрузка на трансформатор собственных нужд экскаватора:
где Sтр. – мощность трансформатора экскаватора.
Для остальных энергоприемников расчетные нагрузки определены аналогичным способом. Используя расчетные данные определим мощность трансформаторов ГПП. Суммарная реактивная мощность всех электроприемников на шинах ГПП.
Полная расчетная мощность на шинах ГПП:
На ГПП принимаем два трансформатора. Выбор трансформатора производится из условий обеспечения (065-075) мощности потребителя.
Sтр.необх.= (065-075) · Sрасч. = (065-075) · 3861 = 2510-2896 кВ·А
Устанавливаем на ГПП 2 трансформатора ТМ 400035 мощностью 4000 кВ·А. Коэффициент загрузки трансформаторов в номинальном режиме:
При отключении одного трансформатора коэффициент загрузки второго:
На ПК ТМ 4006 устанавливается реле утечки для защиты от замыканий на корпусе и автоматический выключатель для защиты от замыканий на землю.
3 Электроснабжение горного участка
Потребители участка запитываются по ВЛ -6 кВ от подстанции через стационарные карьерные распределительные пункты (КРП) на борту карьера по радиальной схеме КРП имеет шесть ячеек КРН – 6 с вакуумными выключателями из них пять для отходных фидеров одна для установки трансформатора собственных нужд. Каждая ячейка имеет максимальную токовую защиту и защиту от однофазных замыканий на землю.
Для подключений экскаватора к воздушным линиям применяются приключательные пункты ЯКНО – 6. В ЯКНО - 6 устанавливается максимальная токовая защита и защита от однофазного замыкания на землю.
4 Расчет воздушной и кабельной линий
Расчет производится для наиболее загруженной линии ВЛ - 6 кВ запитывающей один экскаватор ЭО-2503 осветительный прожектор СкСн – 10000 установленный на отвале.
Расчетный ток (экскаватора) нагрузки:
где Рн – номинальная мощность приводного двигателя кВт.
- КПД приводного двигателя.
Расчетный ток с учетом коэффициента спроса:
Расчетный ток нагрузки осветительного трансформатора:
Расчетный ток нагрузки трансформатора бурового станка:
Общий расчетный ток нагрузки на линии:
Принимаемая температура окружающей среды +250С соответствует значениям принятым в ПУЭ. Поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды не учитываются.
Полученной нагрузке Iрасч.= 808 А соответствует алюминиевый провод А – 35 сечением 35 мм2 Iдл. = 170 А.
Потери напряжения в проводах ВЛ – 6 кВ.:
Zо – полное удельное сопротивление для провода А – 35 при cos= 09 омкм.
Кmax3 – коэффициент спроса для максимальной токовой мощности трансформатора бурового станка.
Imax1 = 40 · 155 = 62 А.
Imax2 = 24 · 115 = 28 А.
Imax3 = 385 · 175 = 674 А.
Потери напряжения в экскаваторном кабеле:
Потери напряжения в кабеле бурового станка:
Общая потеря напряжения в сети 6 кВ.:
Напряжение на зажимах приводного электродвигателя экскаватора:
где Uкрп – напряжение на шинах электродвигателя экскаватора.
Отклонение напряжения на клеммах электродвигателя экскаватора:
Допустимое отклонение напряжения
Напряжение на зажимах электродвигателя бурового станка:
где Uтр. – напряжение на зажимах трансформатора В.
Отклонения напряжения на зажимах электродвигателя бурового станка:
что является допустимым. Допустимое отклонение низковольтной сети карьера составляет 5-7%. Выбранное сечение провода внутрикарьерной ВЛ – 6 кВ удовлетворяет нормам. Принятое сечение экскаваторного кабеля
КГЭ 3 х 35+1 х 10+1х 6 проверяется на термическую устойчивость при коротком замыкании на шинах КРП (Iкз.крп=422кА).
Необходимое сечение кабеля:
где tп – приведенное время протекания короткого замыкания с;
С – коэффициент зависимости от максимально допустимой и начальной температуры кабеля А· с12мм2.
По току трехфазного тока короткого замыкания принятое сечение кабеля удовлетворяет нормам.
5 Расчет токов короткого замыкания
При расчете ТКЗ учитываются лишь индивидуальные сопротивления элементов схемы. В высоковольтных сетях (выше 1 кВ.) активными и емкостными сопротивлениями пренебрегают ввиду их малого влияния на ТКЗ.
Расчет токов трехфазного КЗ проводим в относительных единицах.
Принимается базисная мощность Sб= 100МВ·А базисные напряжения Uб1 = 35 кВ Uб2 = 63 кВ.
Сопротивление системы:
Сопротивление линий Л1 и Л2:
где X01 – реактивное сопротивление 1 км проводов ВЛ омкм.
Сопротивление трансформаторов Т1 и Т2:
Сопротивление линий Л3 и Л4:
Рисунок 8.1 Расчетная схема и схема заземления к расчету ТКЗ.
Cопротивление линии Л5:
Сопротивление кабельной линии Л6:
где X02 – реактивное сопротивление 1 км. кабельных трехфазных линий напряжением З – 10 кВ.
Сопротивление параллельно включенных линий Л1 и Л2:
Сопротивление параллельно включенных трансформаторов
Сопротивление параллельно включенных линий Л3 и Л4:
Результирующие сопротивления до точек КЗ:
до точки К Х = 0.083;
до точки К1 Х13 = Х1 + Х10 = 0083+0049 = 0132;
до точки К2 Х14 = Х13 + Х11 = 0132 + 08 = 0932;
до точки К3 Х15 = Х14 + Х12 = 0932 +126 = 2192;
до точки К4 Х16 = Х15 + Х8 = 2192 + 058 = 277;
до точки К5 Х17 = Х16 + Х9 = 277 + 004 = 281.
Базисные точки на соответствующих ступенях напряжений:
Относительные и абсолютные значения токов трехфазного КЗ в соответствующих точках КЗ:
Iуд.к.= 255 · Iк = 255 · 198 = 5 кА
Iуд.к.= 152 · Iк = 152 · 198 = 3 кА
Iк1 = Iк1* · Iб1 = 7516 · 0165 = 125кА
iуд.к1 = 255 · Iк1 = 255 · 125 =319 кА
Iуд.к1* = 125 · Iк1 = 152 · 125 = 19 кА
Iк2 = Iк2* · Iб2 = 1073 · 917 = 98 кА
iуд.к2 = 255 · Iк2 = 255 · 98 = 2499 кА
Iуд.к2 = 152 · Iк2 = 152 · 98 = 149 кА
Iк3 = Iк3* · Iб2 = 0456 · 917 = 418 кА
iуд.к3 = 255 · Iк3 = 255 · 418 = 1066 кА
Iуд.к3 = 152 · Iк3 = 152 · 418 = 635 кА
Iк4 = Iк4* · Iб2 = 0361 · 917 = 331 кА
iуд.к4 = 255 · Iк4 = 255 · 331 = 8441 кА
Iуд.к4 = 152 · Iк4 = 152 · 331 = 5031 кА
Iк5 = Iк5* · Iб2 = 0356 · 917 = 3265 кА
iуд.к5 = 255 · Iк5 = 255 · 3265 = 8326 кА
Iуд.к5 = 152 · Iк5 = 152 · 3265 = 4963 кА
Ток на стороне 35 кВ при коротком замыкании в точке К5:
I'к5 = Iк5* · Iб1 = 0356 · 0165 = 0059 кА
Мощность короткого замыкания в точках К – К5 соответственно:
6 Расчет защитного заземления
При установке на ГПП трансформаторов с первичным напряжением 110 кВ согласно ПУЭ к заземляющему устройству ГПП не разрешается присоединять заземляющую сеть карьера. Заземляющий контур устанавливается возле каждого КРП. Для удаленных от КРП потребителей устанавливаются местные заземлители возле их приключательного пункта. Суммарная длина воздушных линий запитанных от КРП Lвл.= 10 км кабельных Lкл = 2 км.
Самый удаленный экскаватор находится на расстоянии 2 км от КРП (см. рис. 8.2)
Lвл = 18 км Lкл = 02 км
Рисунок 8.2 Схема защитного заземления.
Ток однофазного замыкания на землю для данной сети:
Сопротивление центрального заземляющего контура рассчитывается из условий Rобщ.= 40 Ом т.к. данное сопротивление является общим для электроустановок напряжением до и выше 1000 В.
Сопротивление заземляющей жилы гибкого кабеля КГЭ -3х35+1х10+1х6.
где - удельная проводимость заземляющей жилы кабеля мОм·мм2 .
Для передвижных ВЛ – 6 кВ принимают в качестве заземляющего провод такой же марки как и для силовых проводов т.е. А – 35.
Активное сопротивление заземляющего провода передвижной внутрикарьерной линии ВЛ – 6 кВ сечением 35 мм2.
Rпр = rо · l = 0885 · 18 =159 Ом
где rо – сопротивление 1 км. провода А -35.
Сопротивление заземляющего центрального контура:
Rзк = Rз.общ.- Rпр – Rгк = 4 – 159 – 0368 = 2042 Ом
Центральный заземляющий контур выполняется из стальных стержней диаметром 58 см. длиной L1 = 200см соединенным общим стальным прутом на сварку диаметром d2 = 1 см. длиной L2 = 4800 см.
Рисунок 8.3 Схема заземляющего электрода.
Стержни и заземляющий прут заглублены в грунт на расстоянии 50 см. от поверхности земли. Грунт где расположен центральный заземляющий контур глинистый с удельным сопротивлением
Сопротивление одного стального стержня:
где t – расстояние от поверхности земли до середины трубчатого заземлителя.
Необходимое число электродов заземляющего контура:
Необходимое количество электродов заземляющего контура с учетом коэффициента экранирования при расстоянии между электродами а = 200 см.
Принимаем 20 электродов.
Рисунок 8.4 Схема заземляющего контура.
Сопротивление растеканию соединительного стального прута
Общее сопротивление заземляющего контура:
где и - коэффициенты экранирования соответственно соединительной полосы и электродов при расстоянии 2 м между электродами по контуру.
Общее сопротивление заземления наиболее удаленной электроустановки:
Rз.общ. = Rпр + Rгк + Rзк = 159 + 0368 + 155= 351 Ом
Сопротивление заземляющего контура:
Rз.общ. =351 Ом Rтр = 4 Ом
что удовлетворяет нормам ПУЭ.
7 Расчет карьерного освещения
Продолжительность темного времени суток в условиях Окинского месторождения колеблется от 6 часов летом до 12 часов зимой.
Для освещения отвала применяются светильники СКсН -10000 с лампой ДКсТ – 10000. дальнейший расчет будем производить для отвала площадью 14000 м2..
Согласно ЕПБ наименьшая горизонтальная освещенность прямых перегрузочных пунктов Е = 3 лк. Для определения числа прожекторов требуется предварительно найти суммарный световой поток необходимый для освещения отвала:
Sос – площадь освещения м2;
Кз – коэффициент учитывающий потери света от загрязнения отражателя;
Кп – коэффициент учитывающий потери света в зависимости от конфигурации освещаемой поверхности.
Требуемое число светильников при известном суммарном потоке необходимое для освещения всей площадки:
Для освещения отвала принимаем один прожектор СКсН – 10000.
Высота установки прожектора определяется по условиям ограничения ослепляющего действия:
где Тmax – максимальная сила света светильника.
Принимаем 25 метров.
Прожектор устанавливается на передвижной мачте.
Расчет мощности осветительных трансформаторов:
где Рпр – суммарная мощность всех ламп Вт.;
- КПД осветительной сети;
cos - коэффициент мощности прожекторов.
Для питания прожектора применяется стационарная трансформаторная подстанция СТП – 25 -6023 с силовым трансформатором ТМ – 25 6023 мощностью 25 кВА
Ток нагрузки кабеля питания:
где Vф – фазное напряжение сети В.
Сечение кабеля осветительной сети:
где Lрасч. – длина кабеля от трансформатора до прожектора м;
- удельная проводимость меди кгом·мм2;
- допустимая потеря напряжения трансформатора.
Для питания осветительной установки принимается кабель ГРШЭ 3Х16+1Х10.
Коэффициент загрузки трансформатора ТМ – 25 – 6023:
Количество работы прожектора в день в среднем составляет
Годовой расход электроэнергии на освещение:
Для включения прожектора предлагаются фотоэлектронные автоматы. Включение прожектора осуществляется магнитным пускателем связанным с фотоэлектронным автоматом имеющим максимальную токовую защиту.
Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда
1 Анализ условий труда
Основные неблагоприятные факторы производственной среды
На проектируемом участке ожидаются следующие вредные производственные факторы представленные в таблице 9.1.
Таблица 9.1 - Характеристика факторов производственной среды на проектируемых работах
Вид проектируемых работ
Применяемое оборудование
Основные факторы производственной среды их краткая характеристика
Пыль вредные вещества от транспорта на основе дизеля (СО NОх СН С сажа) шумы вибрация.
Автосамосвалы БелАЗ-540
Поражение электрическим током шум вибрация пыль
Оценка условий труда по тяжести трудового процесса
Оценка условий труда работников по тяжести трудового процесса производится для основных работников занятых на проектируемых работах.
В основу анализа положена масса поднимаемого груза переносимого в ручную физическая динамическая нагрузка стереотипные рабочие движения рабочая поза наклоны корпуса перемещения в пространстве и другие показатели физического труда. Здесь же дана оценка (количественная оценка) исходя из общепринятой классификации условий труда по тяжести (табл 9.2).
Таблица 9.2 - Оценка условий труда по тяжести трудового процесса
Профессии и должности работников
Показатели тяжести труда
до 60% времени в смену
Перемещение в пространстве:
до 40% времени в смену
Стереотипные рабочие движения %см
- при региональной нагруз-ке (при работе с преимущественным участи-ем мышц рук и плечевого пояса)
Продолжение таблицы 9.2
Физическая динамичес-кая нагрузка
- при перемещении груза на расстояние от 1 до 5 м.
поднимаемого и перемещаемого груза вруч-ную
- подъем и перемещение (разовое) тяжести при чередовании с другой рабо-той (до 2 раз в час)
- вынужденные более 300 количество за смену
Водитель автосамос-вала
Оценка условий труда по напряженности трудового процесса
Условия труда на производстве признаются вредными и опасными если хотя бы один из анализируемых показателей тяжести труда имеет фактическое значение превышающее допустимое.
Оценка условий труда по напряженности трудового процесса производится для работников работа которых подвергалась анализу ранее. Условия труда на анализируемом рабочем месте признаются вредными и опасными если общее число показателей напряженности труда класса 3.1 при анализе составит 6 и более единиц. Результаты оценки условий труда по напряженности приведены в таблице 9.3
Таблица 9.3 Оценка условий труда по напряженности трудового процесса
Показатели напряженности труда
Решение сложных задач по известным алгоритмам ра-бота по серии инструкций.
Степень ответственности значимость ошибки
Несет ответственность за функциональное качество основной работы
Фактическая продолжи-тельность рабочего дня час
Решение простых альтерна-тивных задач по инструкции
Восприятие сигналов и их оценка
Заключительная оценка фак-тических значений парамет-ров
Длительность сосредото-ченного наблюдения %см
Плотность сигналов и со-общений за 1ч работы шт
Число производственных объектов одновременного наблюдения
Нагрузка на слуховой анализатор
Разборчивость слов и сигна-лов от 70 до 50%
Несет ответственность за функциональное качество вспомогательной работы
Продолжительность (в сек.) выполнение простых заданий или повторяющих-ся операций
Продолжение таблицы 9.3
Степень сложности задания
Обработка выполнение зада-ния и его проверка
Разборчивость слов и сигна-лов от 100 до 90% нагрузки
Водитель погрузчика автомобиля
Основные опасные производственные факторы при работе оборудования.
Основные опасные производственные факторы при работе горного оборудования. Объектом внимания здесь выступает техника применяемая на открытых горных работах.
Таблица 9.4 - Основные опасные производственные факторы
Основные опасные производственные факторы
Нахождение вблизи экскаватора при его работе.
Движущие и вращающие механизмы выпадения гор-ной массы из ковша.
Нахождение вблизи экскаватора в момент его погрузки разгрузки а также при его движении.
Выпадение горной массы из ковша
Нахождение в близи конструкций находящиеся под высоким напряжением в близи токоведущих частей.
Поражение электрическим током воздействие электро-магнитного поля
Перечень и краткая характеристика возможных чрезвычайных ситуаций на местах проведения горных работ:
потери устойчивости бортов карьера;
пожары на складе ГСМ и на других производственных объектах;
загрязнение атмосферы карьеров.
Все проектируемые объекты на месторождении разреза Мугунский являются в той или иной степени опасными.
Перечень и характеристика опасных производственных объектов.
Разрез месторождения является опасным объектом т.к. ведутся горные работы и имеет место складирования горюче-смазочных материалов. Характеристика опасных производственных объектов представлена в табл 9.5:
Таблица 9.5 – Перечень и характеристика опасных производственных объектов
Опасные производственные объекты
Основные требования промышленной безопасности к опасным производственным объектам
Ведутся горные и взрывные работы
Подготовка предупреждение ликвидация и локализация возможных аварий;
Проведение расследований аварий и установление их причин;
Проведение экспертизы промышленной безопасности (на проекты на здания и сооружения на технические устройства);
Разработка деклараций промышленной безопасности;
Обязательное социальное страхование ответственности предприятия за причинение вреда при ведение горных работ;
Осуществление федерального надзора за ведением горных работ в лице различных органов Ростехнадзора
2 Основные мероприятия по обеспечению безопасных и здоровых условий труда на проектируемых работах
Организация работ по охране труда
Для проведения проверки знаний охраны труда работниками на предприятии создается комиссия по проверке знаний требований охраны труда в составе не менее трех человек прошедших обучение по охране труда и проверку знаний требований охраны труда в установленном порядке. В состав комиссий по проверке знаний требований охраны труда включаются руководители организации и структурных подразделений специалисты служб охраны труда главные специалисты (технолог механик энергетик и т.д.). В работе комиссии могут принимать участие представители выборного профсоюзного органа представляющего интересы работников данной организации в том числе уполномоченные (доверенные) лица по охране труда профессиональных союзов. В состав комиссии по проверке знаний требований охраны труда обучающих организаций входят руководители и штатные преподаватели этих организаций и по согласованию руководители и специалисты федеральных органов исполнительной власти органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации в области охраны труда органов государственного надзора и контроля за соблюдением трудового законодательства органов местного самоуправления профсоюзных органов или иных уполномоченных работниками представительных органов.
Руководящие и инженерно - технические работники предприятий обязаны не реже одного раза в 3 года проходить проверку знаниями Правил безопасности и инструкций в вышестоящей организации или органах Ростехнадзора.
Инженерно - технические работники поступающие на карьер обязаны сдать экзамен по настоящим Правилам.
Лица - поступающие на работу должны пройти с отрывом от производства предварительное обучение по технике безопасности в течение трех дней (ранее работавшие на горных предприятиях разрабатывающих месторождения открытым способом и рабочие переводимые на работу по другой профессии - в течение двух дней) должны быть обучены правилам оказания первой помощи пострадавшим и сдать экзамены по утвержденной программе комиссии под председательством главного инженера предприятия или его заместителя.
При внедрении новых технологических процессов и методов труда а также при изменении требований или введении новых правил и инструкций по технике безопасности все рабочие должны пройти инструктаж в объеме устанавливаемом руководством предприятия.
При переводе рабочего с одной работы на другую для выполнения разовых работ не связанных с основной специальностью он должен пройти целевой инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.
Запрещается допускать к работе лиц не прошедших предварительного обучения. Повторный инструктаж по технике безопасности должен проводиться не реже двух раз в год с регистрацией в специальной книге.
Каждый вновь поступивший рабочий после предварительного обучения по технике безопасности должен пройти обучение по профессии в объеме и в сроки установленные программами и сдать экзамен. Лиц не прошедших обучение и не сдавших экзамена запрещается допускать к самостоятельной работе. Всем рабочим под расписку администрация обязана выдать инструкции по безопасным методам ведения работ по их профессии.
Управление охраной труда – это комплекс мер организационного технического нормативного социального характеров направленных на обеспечение на предприятии определенного уровня безопасности труда. Этот уровень определяется: сознанием работающих людей на производстве применяемой техникой и технологией существующей на предприятии и вышестоящих хозяйственных организаций степенью ответственности рабочих за выполнение безопасности труда.
Проведение повседневной организационной работы по охране труда;
Проведение аттестации рабочих мест по условиям труда работающих;
Санитарно-бытовое обслуживание работников;
Медицинское обслуживание работников;
Разработку и реализацию мер по ликвидации чрезвычайных ситуаций на производстве;
На предприятиях горной промышленности система управления охраны труда производится на 3–х уровнях:
Результаты проверки знаний охраны труда оформляются протоколом с записью в журнал инструктажа и личную карточку рабочего. На производство работ к которым предъявляются повышенные требования безопасности выдаются письменные наряд путевки.
Медицинское и санитарно – бытовое обслуживание работающих
Все рабочие и ИТР помимо предварительного медицинского освидетельствования перед направлением на работу подлежат обязательному периодическому медицинскому осмотру в сроки установленные министерством здравоохранения РФ.
Все рабочие ИТР и служащие проходят инструктаж по промышленной санитарии личной гигиене и по оказанию неотложной помощи пострадавшим на месте несчастных случаев.
Рабочие и ИТР с выявленными хроническими заболеваниями органов дыхания а также с подозрением на вибрационное и другие профессиональные заболевания должны быть взяты на учет и систематическое диспансерное наблюдение.
Лица у которых при медицинских осмотрах обнаружено заболевание препятствующее использованию их на выполняемой работе должны быть переведены на другую работу в соответствии с заключением врачебной комиссии.
На карьере ежегодно разрабатываются мероприятия по систематическому улучшению условий труда на рабочих местах. Сроки приведения всех рабочих мест в соответствии с действующими нормами устанавливаются но согласованию с местными органами санитарного надзора.
Пункт приема пищи оборудуется на месте производства работ в соответствии с требованиями ФГУ «Центр гигиены и эпидемологии.
На участке оборудуется баня с душевым отделением и отделением для сушки хранения спецодежды.
На рабочих местах предусматривается наличие аптечек первой медицинской помощи.
Сведения о медицинских осмотрах работников приведены в таблице 9.6.
Таблица 9.6 - Сведения о медицинских осмотрах работников
Вредные опасные вещества и производственные факторы. Характер проводимых работ
Периодичность осмотра
В центре профпа-тологии
Начальник разреза механик карьера горный мастер геолог маркшейдер.
Повышенная температура воздуха: до 4 град. выше верхней границы допустимой.
раз в конце первого года затем 1 раз в 2 года.
экскаватора бульдозера водитель автомобиля помощник машиниста экскаватора
Локальная вибрация при нормативных уровнях и превышения ПДУ
Производственный шум при превышении ПДУ 80 дБА:
- от 100 дБа и выше
региональными мышечными напряжениями преимущественно мышц рук и плечевого пояса.
Пониженная температура воздуха: на открытой территории при средней температуре в зимнее время –20 град.
Обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты (СИЗ)
С целью уменьшения воздействий вибрации шума вредных веществ и т.д. на организм человека рабочие обеспечиваются средствами индивидуальными защиты. Обеспеченность работающих средствами индивидуальной защиты представлена в таблице 9.7.
Таблица 9.7 - Обеспеченность работающих средствами индивидуальной защиты
Наименования средств индивидуальной защиты.
Потребное количество
Костюм хлопчатобумажный
Куртка на утепленной прокладке
Брюки на утепленной прокладке
Рукавицы комбинированные
Нормализация условий труда на объектах работ
Параметры микроклимата на проектируемом объекте.
Проведем анализ микроклимата для рабочих чье рабочее место находится в кабинах горного оборудования. Составляется табл 8.8 температур скорости ветра и влажности на открытой территории. Допустимые значения в таблице представляют собой параметры на открытой территории при которых разрешается нахождение рабочих в кабинах горного оборудования.
Таблица 9.8 - Оптимальные и допустимые значения параметров микроклимата
Оптимальные значения
Фактические значения
Температура воздуха Т°С
Относительная влажность φ %
Скорость движения воздуха v мс
Как видно из таблицы в холодный период года микроклимат участка не соответствует допустимым значениям что представляет опасность переохлаждения рабочих поэтому на производственной технике в зимнее время установлено встроенное печное отопление.
Через каждые три часа водители БелАЗов а также машинисты экскаваторов и бульдозеров приостанавливают работы на 20 мин и направляются в бытовое помещение для обогрева где температура составляет 26-28 градусов
Бытовое помещение рабочих отапливается в зимний период обычной печкой. Зимняя одежда рабочих также дополнительно утеплена.
Загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны
Образование пыли на участке происходит в результате ведения горных работ погрузка полезного ископаемого и выполаживание пустых пород транспортировка горной массы автотранспортом.
Выхлопные газы являются результатом сгорания дизельного топлива в двигателях при работе.
Значения фактической концентрации и ПДК вредных веществ приведены в таблице 9.9 Наименование и характеристика химических веществ
Таблица 9.9 - Наименование и характеристика химических веществ.
Наименование вредных веществ
Предельно допустимые концентрации (ПДК) мгм3.
кристаллической двуокиси кремния при содержании ее в пыли: от 2 до 10% (глина углеродная пыль и др);
Производственное освещение
Минимальные нормы освещенности мест работы на объекте открытых горных работ представлены в таблице 9.10.
Таблица 9.10 - Нормы минимальной освещенности мест работы в карьере
Минимальная освещенность
Плоскость в которой нормируется освещенность
Территория в районе ведения работ
На уровне освещаемой поверхности
Район подлежащий освещению
устанавливается главным инженером
Место работы машин в карьере на породных отвалах
Освещенность должна быть обеспечена по всей глубине и высоте действия оборудования
Наименьшая освещенность лх
На уровне освещае-мой поверхности
Район работ устанав-ливается главным инженером
Места работы машин в разрезе и на других участках
Освещенность долж-на быть обеспечена по глубине и высоте действия машин
Район работы бульдозера или другой транспортной машины
На уровне поверх-ности гусениц трак-тора
Кабины машин и механизмов
Освещенность обеспечивается на уровне движения
Ремонтные площадки экскаваторов
Лестницы спуски с уступа на уступ в карьере
Освещенность обеспечивается на уровне верхнего строения
Автодороги в пределах карьера
Шум вибрация неионизирующие и ионизирующие излучения.
Нормы защита рабочих от шума на открытых горных работах при транспортно-технологической схеме разработки представлены в таблице 9.11.
Таблица 9.11 - Нормы предельно-допустимого уровня звукового давления
Вид трудовой деятельности рабочее место
Уровни звукового давления дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами Гц
Уровни звука и эквива-лентные уровни (дБА)
ПДУ при вскрышных работах.
Нормы защиты рабочих от вибрации на открытых горных работах при транспортно-технологической схеме разработки приведены в таблице 9.12. Таблица 9.12 – Нормы предельных значений вибраций.
Среднегеометрические частоты полос Гц
Предельно допустимые значения по осям Х0 Y0 Z0
виброскорости в 11 октаве
виброускорения в 11 октаве
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни
Ионизирующие излучения на объекте отсутствуют.
3 Безопасность производственных процессов
Для защиты от поражения электрическим током персонала обслуживающего электрические машины и аппараты персонал обеспечивается защитными средствами – диэлектрическими перчатками ботами ковриками. В электроустановках с напряжением 380 В для защиты людей применяются реле утечки. Все передвижные подстанции и распределительные пункты имеют механическую блокировку исключающую возможность открытия дверей при включенном машинном выключателе или разъединителя. Общая сеть заземления осуществляется путем непрерывного электрического соединения между собой заземляющего троса и четырехжильного кабеля.
Систематический инструктаж рабочих по технике безопасности на электроустановках.
Для каждой подстанции выполняется заземляющее устройство с сопротивлением заземления не более 40м.
В соответствии с ПУЭ климатические условия для ВЛ приняты следующие:
Район гололёдности - IV (20 мм).
Скоростной напор ветра - V (V=16 мс).
Число часов гроз в году - от 10 до 20.
Провода приняты марки А-120 с навеской на типовые деревянные опоры серии 3.407-85.
Все опоры заземлены. Заземление выполняется по типовому проекту серии 3.407-85.
Пожарная безопасность
Наиболее опасными в пожарном отношении объектами карьера являются:
- электроподстанция;
-горное оборудование;
-бытовое помещение рабочих;
Все рабочие места оборудованы средствами пожаротушения особенно в местах хранения и заправки ГСМ. В рабочей зоне объекта имеется резервуар с водой емкостью 500м3.Запрещается курение и пользование открытым огнём в помещениях и на площадках где имеются обтирочный и горюче-смазочный материалы. Запрещается использование материалов и средств находящихся на противопожарных стендах для нужд не связанных с тушением пожара.
Противопожарные стенды (щиты) устанавливаются на пункте заправки на площадке техобслуживания в тепляках.
Таблица 9.13 - Комплектация пожарного щита первичными средствами пожаротушения
Наименование первичных средств пожаротушения
Необходимые мероприятия по профилактике пожаров включают:
) Регулярное квалифицированное обучение персонала рудника обращению с первичными средствами пожаротушения и знания рабочими и ИТР мест расположения указанных средств на своем рабочем участке. Кроме того два раза в год при прохождении очередного инструктажа по ТБ и ознакомлении с планом ликвидации аварии каждые полгода все рабочие изучают возможные случаи возникновения пожара на руднике его предупреждение и ликвидацию в случае возникновения.
)Надлежащий надзор за состоянием горных работ и отсутствием скопления материалов способных к самовозгоранию или поддерживающих распространение огня.
)Контроль сохранности средств пожаротушения на специально отведенных для этих целей местах.
Действие персонала в случае возникновения пожара на объекте:
сообщается о происшествии диспетчеру;
принимаются действия по устранению возгорания имеющимися средствами пожаротушения;
при необходимости обеспечивается беспрепятственный проезд к месту возгорания пожарных машин и машин скорой помощи.
Защита от производственного шума и вибрации
Основным источником шума и вибрации являются динамически неуравновешенные аппараты такие как электродвигатели двигатели внутреннего сгорания насосы и экскаваторы.
Снижение шума при работе оборудования и механизмов достигается своевременной и полноценной смазкой заключением в масленые ванны вибрирующих и создающих шум деталей.
Для защиты людей от вибрации предусматриваются следующие мероприятия.
Места сидения смягчаются амортизационными подушками. Для защиты от шума предусматривается полная изоляция рабочего места а также индивидуальные средства защиты.
Меры безопасности при экскавации одноковшовыми экскаваторами.
Меры безопасности при работе экскаваторов связаны с возможностью нарушения их устойчивости обрушение козырьков нахождение людей вблизи экскаваторы и в зоне его действия. Во время работы экскаватор устанавливается на твердом основании с уклоном не превышающим уклоны допустимого техническим паспортом экскаватора.
При прекращении работы даже на непродолжительное время ковш должен быть опущен на землю. В целях предупреждения обрыва ковша экскаватора защитой переподъема. При передвижении экскаватора по горизонтальному пути ил на подъем ведущая ось должна находиться сзади при спуске с уклона спереди.
При этом ковш должен быть опорошен и находиться на расстоянии не более 1 м и не менее 025 м от почвы. Стрела устанавливается по ходу экскаватора – в направлении противоположном направлению его движения.
При продвижении вскрышных работ драглайн находится вне призмы возможного обрушения но не более 3 м от бровки уступа. Для проведения взрыва экскаватор отгоняется на безопасное расстояние.
Меры безопасности при эксплуатации карьерного транспорта
Мероприятия по обеспечению безопасности на автотранспорте связаны с предупреждением столкновения автосамосвалов падения их с уступов во время движения травмирования при установки под погрузку и при самой погрузке касание кузова линии электропередач. Эти мероприятия состоят в основном в следующем.
Земляное полотно для автодорог возводится из прочных грунтов. Не допускается применение для насыпи торфа дерна и растительных остатков. Подъем дорог и заездов должны составлять не более 008.
Уклоны в порожнем направлении не должны превышать 012-015. Ширина проезжей части дорог устанавливается исходя из размеров автомобилей и с учетом оставления зазоров между встречными автомобилями не менее 15 м и от колеса до края проезжей части не менее 05 м. Радиусы кривых при петлевых и спиральных заездах должны составлять не менее 20 м.
Проезжая часть дороги внутри контура карьера ограждается от призмы обрушения земляным навалом высотой не менее 1 м. Движение автомашин производится без обгона.
При погрузке автосамосвалов экскаватором следующие требования:
Ожидающие погрузку автосамосвалы должны находиться за пределами радиуса действия ковша экскаватора и становиться под погрузку только после сигнала машиниста экскаватора.
Находящийся под погрузкой автомобиль должен быть заторможен.
Погрузка в кузов автомобиля производится только сбоку или сзади перенос ковша над кабиной автомобиля запрещен.
Загруженный автомобиль должен следовать к пункту разгрузки только после разрешения машиниста экскаватора.
Поставленный под погрузку автомобиль должен находиться в пределах видимости машиниста. Автомобиль должен быть в исправном состоянии и иметь зеркало заднего вида действующую световую и звуковую сигнализацию освещения знаки аварийной сигнализации.
Запрещается укладка жж путей в карьерах без балласта. В качестве балласта для передвижных путей могут быть применены местные материалы за исклбчением глин торфа растительного грунта и т.п. Число болтов в стыковых соединениях передвижных путей должно быть не менее четырех.
Переход через пути в неустановленных местах запрещается. На постоянных жд путях карьера устанавливаются типовые переходы. Переезды на временных жд путях должны обеспечивать безопасность движения транспорта и иметь:
- ширину соответствующую ширине проезжей части дороги но не менее 35 м при двухполосном движении.
- горизонтальную площадку или уклон 001. Перелом профиля устраивается на расстоянии 5 м от крайнего рельса. Уклоны дорог на подходах к переезду не должны превышать 005.
- угол пересечения не менее 45 град
- габаритные ворота для электрифицированных путей.
Все локомотивы должны иметь исправно действующие:
- систему тормозов – не менее двух (ручная и пневматическая)
- устройство для подачи звуковых сигналов
- средства пожаротушения
- устройство освещения
Забойные жд пути должны заканчиваться предохранительными упорами освещенными в темное время суток.
Запрещается сцеплять и расцеплять вагоны на ходу ездить на буферах и автосцепках вскакивать в вагоны на платформы и локомотивы ил соскакивать с них на ходу.
Односторонняя сверхгабаритная а также превышающая грузоподъемность загрузка вагонов не допускается.
При оставлении состава вагонов на уклоне тормоза должны быть зажаты а под колеса подложены тормозные башмаки.
Отцепленные вагоны на путях карьера должны быть надежно заторможены для предохранения самопроизвольного ухода их под уклон.
План ликвидации аварий
Причины и виды аварий
Примеры аварийных и чрезвычайных ситуаций на карьере:
Транспортная авария.
Пожар в бытовых помещениях или на подстанции.
Экологическое бедствие (наводнение землетрясение).
В качестве примера рассмотрим следующую чрезвычайную ситуацию - пожар в бытовых помещениях. Она может произойти из-за замыкания проводки из-за несоблюдения рабочих техники безопасности в бытовых помещениях (например курение в неположенном месте) и др.
Основным документом плана ликвидации аварий является «Оперативная часть». В оперативной части для основных видов аварий указываются основные мероприятия по спасению людей застигнутых аварией места нахождения средств для спасения людей и ликвидации аварии а также действия ВГСЧ при ликвидации аварии. Оперативная часть плана ликвидации рассматриваемой аварии приведена в таблице 9.14.
Таблица 9.14- Оперативная часть плана ликвидации аварии
Мероприятия по спасению людей и ликвидации аварии
Лица ответственные за выполнение мероприятий
Место нахождения средств для спасения людей для ликвидации аварии
Действия пожарной службы и скорой помощи
Пожар в бытовых помещениях
Сообщается о происшествии дежурному диспетчеру;
По возможности извлекают пострадавших из очага возгорания оказывают им первую медицинскую помощь;Место пожара огораживается; Обеспечивается беспрепятственный проезд к месту аварии машин скорой помощи и пожарных машин;
Пострадавших лиц с сильными ожогами в срочном порядке госпитализируют
Инженер ТБ диспетчер главный инженер начальник участка.
Медикаменты для оказания первой помощи средства первичного пожаратушения находятся на промплощадке.
Пожарная часть осуществляет освобождение
пострадавших из очага возгорания ликвидируют источник возгорания. Скорая помощь оказывает мед. Помощь пострадавшим госпитализирует пострадавших
После всех мероприятий по спасению людей и ликвидации пожара производится служебное расследование в процессе которого выясняются причины пожара и кто виноват в данной чрезвычайной ситуации.
4 Проектирование вентиляции карьера.
Оценка эффективности естественного проветривания карьера.
Оценка эффективности естественного проветривания карьеров проводится в основном на стадии проектирования открытых горных работ и включает в себя:
Подсчет выбросов вредных веществ в атмосферу при работе горного оборудования;
Определение потребного количества воздуха для проветривания карьера;
Расчет количества воздуха участвующего в естественном проветривании карьера;
Проверка эффективности естественного проветривания карьера.
Основными источниками загрязнения атмосферы карьера являются погрузочно-разгрузочное оборудование (бульдозеры) отвалы и др.
При работе бульдозера происходит выделение в атмосферу пыли и вредных газов.
Количество пыли выделяющееся при формировании отвалов.
гдеmв.у. – интенсивность в месте выгрузки горной массы;
mсо – интенсивность с поверхности отвала
гдеК0 – коэффициент учитывающий влажность горной массы;
К1 – коэффициент учитывающий скорость ветра;
qуд – удельный выброс пыли;
Пч – часовая производительность оборудования
гдеSсо – площадь отвала
а – максимальная передвижка;
n – число передвижек в год
гдеW – удельный выброс пыли с 1 м2;
γ – коэффициент разрыхления
Погрузка угля в автосамосвалы.
гдеК2 – коэффициент учитывающий защищенность от ветра место погрузки;
К3 – коэффициент учитывающий высоту падения материала
При работе погрузчика на вскрыше.
Транспортировка угля карьерным транспортом.
Пылеобразование при работе автотранспорта.
гдеС1 – коэффициент учитывающий среднюю грузоподъемность одного автосамосвала;
С2 - коэффициент учитывающий скорость движения автосамосвала;
С3 - коэффициент учитывающий состояние автодороги;
N - число ходок (туда обратно) всего автотранспорта в час;
L – средняя протяженность ходки;
g – удельное выделение пыли при движении автосамосвала.
Выброс токсичных газов.
гдеb – контрольный расход топлива на 1 км пути;
Vср – средняя скорость движения;
g – удельный выброс загрязняющих веществ.
Для оксида углерода.
Для сернистого ангидрида.
При работе бульдозеров расчет на выброс токсичных газов такой же.
Определение общего баланса вредностей в атмосфере разреза.
По сернистому ангидриду.
По массовому взрыву.
Определение необходимого количества воздуха для проветривания
Рис 9.1 Схема проветривания
Концентрация вредных веществ при рециркуляционной схеме проветривания.
гдехср – расстояние в плане от точки определения вредностей до точки работающей в разрезе;
Uр – величина скорости ветра на поверхности;
Ln – размер линейного источника в направлении перпендикулярном потоку ветра.
В каждом разделе дипломного проекта произведен расчет основных технико-экономических показателей на основе которых производится составление калькуляции себестоимости по статьям расходов а также численности трудящихся промышленно-производственного персонала ППП.
Таблица 10.1 - Сводный расчет численности
Название категории трудящихся ППП
2 Расчет основных технико-экономических показателей
Годовой выпуск товарной продукции:
Qтп = Qг Ц = 460000210 = 12558 млн руб.
гдеQг – годовой объем добычи угля т;
Ц - цена реализации 1 т. угля руб.
Пвал = Qт.п. – Сп = 12558 – 50907 = 74673 млн руб.
гдеСп - полная себестоимость на весь объем добычи.
Уровень рентабельности:
гдеФосн- среднегодовая стоимость основных производственных фондов руб;
Фобн – среднегодовая величина нормируемых оборотных средств (составляет 25% от Ф) руб.
Прасч = Пб – 035 Пб = 74672 – 035 74672= 4854 млн руб.
где035 Пб – налоговые отчисления руб.
-13%-банковский кредит;
%-налог на строительство;
3 Показатели использования фондоотдачи и фондоемкости
Общие показатели фондоотдачи и фондоемкости.
Расчет фондоотдачи по товарной продукции.
гдеФосн – среднегодовая стоимость основных фондов;
Срок окупаемости капитальных затрат.
Таблица 10.2- Основные технико-экономические показатели
Объем годовой добычи руды т
Число рабочих дней в году
Число рабочих смен в сутки
Списочная численность чел
Производительность труда тчел год
Окончание таблицы 10.2
Фондоотдача руб.руб.
Фондоемкость рубруб.
Цена реализации 1 т руды руб.
Прибыль валовая тыс. руб.
Прибыль расчетная тыс. руб.
Уровень рентабельности %
Срок окупаемости год
Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. - СПб.: ДЕАН 2003. - 176 с.
Единые нормы выработки на открытые горные работы для предприятий горнодобывающей промышленности. Ч.I IIIII IV - М.: 1989.
Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. - М.: Недра 1982. - 414 с.
Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч.1. - М.: Недра1985.
Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч.2. - М.: Недра1985.
Сборник инструктивных материалов по охране и рациональному использованию полезных ископаемых. - М.: Недра1977. - 197 с.
СНиП 2 05.07-91 - Промышленный транспорт. - М.: Госстрой СССР. - 1986. - 68 с.
СТП ИРГТУ05-99. Оформление курсовых и дипломных проектов. Введен 01.04.99.
Хохряков В.С. Проектирование карьеров. – М.: Недра 1989.-336 с.

графика.dwg

- нижняя бровка уступа
кв - 70 т.т 2 кв - 30 т.т. 3 кв - 30 т.т 4 кв - 70 т.т.
Граница горного отвода утверждена Бурятским управлением Госгортехнадзора России
граница горного отвода
граница земельного отвода
- административное здание 2 - столовая 3 - склад 4 - ремонтный цех 5 - гараж 6 - склад ГСМ 7 - новый гараж 8 - новый ремонтный цех 9 - гостиница 10 - баня 11 - насосная станция Д 320 -70
Исходные данные к проектированию
Горный факультет Кафедра ОГР Группа ГО - 07 - 1
Проект вскрытия и разработки Окино-Ключевского буроугольного месторождения
Министерство образования РФ Иркутский Государственный Технический Университет
Условные обозначения
ПЛАН ГОРНЫХ РАБОТ НА КОНЕЦ ТРЕТЬЕГО ГОДА ОТРАБОТКИ
ПОПЕРЕЧНЫЕ РАЗРЕЗЫ КАРЬЕРА ПО ЛИНИЯМ РАЗВЕДКИ
- конечный контур карьера
План горных работ на начало отработки.ГГА
Элементы системы разработки
Паспорт вскрышного забоя
Паспорт добычного забоя
По полезному ископаемому
Sот = 145530 м² Vот = 1679186 м³
Схема бульдозерного отвалообразования
Структурная колонка пород эксплуатационного участка
Проходка разрезной траншеи на 625 горизонте
Разнос бортов траншеи
Проходка капитальной траншеи на 620 горизонт
Проходка разрезной траншеи на 620 горизонте
Проходка капитальной траншеи на 615 горизонт
Проходка разрезной траншеи на 615 горизонте
Проходка капитальной траншеи на 610 горизонт
Проходка разрезной траншеи на 610 горизонте
Проходка капитальной траншеи на 605 горизонт
Проходка разрезной траншеи на 605 горизонте
Проходка капитальной траншеи на 600 горизонт
Проходка разрезной траншеи на 600 горизонте
Сборка и настройка оборудования
ГРАФИК ГОРНО-КАПИТАЛЬНЫХ РАБОТ
Технико-экономические показатели
Распределение затрат по статьям
Электроэнергия - 22%
Заработная плата - 24%
Вспомогательные материалы - 20 %
Рис. 5. Паспорт вскрышного забоя гидравлического экскаватора. Часть 1