Модернизация внутрикарьерного транспорта на Сорском ГОКе

 

Содержание

Введение
1.Общая часть
1.1 Общие сведения о месторождении
1.2 Горно-геологические условия
1.3 Перспективы развития карьера
1.4 Транспортирование полезного ископаемого
1.5 Расчёт действующей цикличной технологии транспортирования руды
1.6 Модернизация технологической схемы транспорта
2.Специальная часть
2.1 Обзор научной литературы, посвященной проблемам специальной части дипломного проекта.
2.2 Конструкция ленточно-тележечного конвейера
2.3 Усовершенствование конструкции ходовой тележки
2.4 Предлагаемая транспортная схема по вывозу молибденовой руды
2.5 Тяговый расчет ленточного конвейера на ходовых опорах
2.6 Расчет автомобильного транспорта в забое
2.7 Расчет автомобильного транспорта на поверхности.
3. Технологическая часть
3.1 Технологические процессы получения изделий из композитов на основе металлических матриц
3.2 Метод жидкофазного совмещения матрицы и волокон
3.3 Технологический процесс изготовления траверсы
3.4 Технологическая инструкция по футерованию траверсы
4. Экономическая часть
4.1 Стоимость базового способа транспортирования
4.1.1 Общая часть
4.1.2. Годовая производительность
4.1.3. Стоимость оборудования
4.1.4 Удельные капиталовложения
4.1.5 Топливо
4.1.6 Смазочные и прочие эксплуатационные материалы
4.1.7 Расчет заработной платы
4.1.8 Отчисления на социальные нужды
4.1.9 Амортизация основных фондов
4.1.10 Прочие расходы
4.1.11 Себестоимость базового варианта транспортирования
4.2 Стоимость комбинированного способа транспортирования породы
4.2.1 Стоимость конвейера
4.2.2 Расчет заработной платы
4.2.3 Отчисления на социальные нужды
4.2.4 Расчет затрат на электроэнергию
4.2.5 Затраты на расходные материалы
4.2.6 Топливо
4.2.7 Смазочные и другие эксплуатационные материалы
4.2.8 Амортизационные отчисления
4.2.9 Расчет прочих расходов
4.2.10 Себестоимость предлагаемого варианта транспортирования.
4.3 Экономический эффект
5. Охрана труда и окружающей среды
5.1 Общие положения
5.2 Основные требования по охране труда на конвейерном транспорте
5.3 Основные требования по охране труда при эксплуатации одноковшовых экскаваторов
5.4 Методы борьбы с пылью и вредными газами
5.5 Мероприятия по пожарной безопасности.
5.6 Требования к санитарно-бытовым помещениям
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б

Введение

На месторождениях, разрабатываемых открытым способом, широкое применение получил автомобильный транспорт. Такой вид транспорта имеет не только положительные черты, как мобильность, независимость от источника энергии, возможность преодолевать в грузовом направлении уклоны в 100‰, транспортировать куски породы любого размера, не зависеть от климатических условий, но и также отрицательные черты, которые обусловлены ограничением длины откатки в 3,5 км., возрастание затрат на транспортирование и амортизацию, загрязнением окружающей среды, что является проблемой для глубинных карьеров, глубина разработки которых может достигать более 600 метров.
Для решения данной проблемы на месторождениях применяется циклично-поточная технология, предполагающая дополнительный ввод поточного вида транспорта, а именно конвейерного. Конвейерный транспорт, в зависимости от горно-технических условий, может быть как подъёмным, установленным на не рабочем или временно не рабочем борту карьера, а также доставочным или магистральным, работающим от борта карьера и осуществляющим доставку конечному потребителю или на переработку. Ввод конвейерного транспорта по опыту эксплуатаций разных месторождений показывает положительный экономический эффект. Однако при эксплуатации конвейерного транспорта необходимо дополнительно оборудовать дробильно-перегрузочный пункт, в связи с ограничением максимального размера куска, который может транспортироваться конвейером. Таким образом появляются дополнительные затраты на его покупку и эксплуатацию и при установке внутри карьера наблюдается пылеобразование в пункте перегрузки. Однако, существует специально разработанная конструкция конвейера на ходовых опорах. Благодаря конструктивным особенностям имеется возможность транспортировать куски породы без предварительного дробления.
В выпускной квалификационно работе планируется на подъеме установить ленточно-тележечный конвейер на ходовых опорах длиной 1368 м с углом подъема 17 град., который будет транспортировать молибденовую руду с глубины 400 метров. На глубине 400 метров, куда будут приезжать автосамосвалы из забоя будет оборудован перегрузочный пункт, состоящий из бункера, специального лопастного загрузочного устройства для крупнокускового груза, вибрационного питателя для равномерной подачи руды на конвейер. На поверхности карьера будет оборудован второй перегрузочный пункт на автотранспорт, который доставит руду на ДОФ, расположенную в 1100 м от карьера. Также предлагается усовершенствовать конструкцию ходовой тележки конвейера, заменив стальные траверсы и ходовые колеса на современные композиционные материалы, тем самым облегчив вес конструкции конвейера и увеличить ее срок службы. Благодаря внедрению циклично-поточной технологии планируется сократить затраты на транспортирование, сократить дальность транспортирования автотранспортом, улучшить экологическую обстановку на карьере.

1.Общая часть

1.1 Общие сведения о месторождении

Месторождение Сорское, специализирующиеся на добыче медно-молибденового сырья было открыто в 1937 году на р. Сора. Располагается в Республике Хакасия на территории Усть-Абаканского района. Расстояние до главного города Абакан составляет 105 км по северо-западному направлению. В 1940-х годах в результате обнаружения данного месторождения был возведен рабочий поселок Дзержинский, впоследствии образован город Сорск, 1966 год, в котором был построен Сорский молибденовый комбинат и является по настоящее крупным предприятием цветной металлургии в Хакасии [1, 2].
Эксплуатироваться месторождение начало с 1953 года. Основными рудными минералами являются молибденит, пирит, халькопирит. Разработка месторождения ведется открытым способом. Суммарные запасы по прогнозам составляют 140,3 млн. тонн, доказанные запасы – 58,1 млн. тонн [3,4]. На рис. 1.1 представлен общий вид Сорского месторождения.

Рисунок 1.1 — Общий вид Сорского месторождения
Для переработки руды, добываемой на карьере была построена обогатительная фабрика. Таким образом Сорский молибденовый комбинат представляет из себя предприятие полного цикла, которое включает в себя карьер и обогатительную фабрику. При обогащении руды удается достичь следующие показатели: по молибдену – 89,1%, по меди – 53%. На обогатительной фабрике применяется полное оборотное водоснабжение. В результате обогащения руды имеются «хвосты» обогащения.
Отличительной особенностью молибденовой руды на данном месторождении является ее чистота, а именно содержание вредных примесей, что делает привлекательным добываемый продукт для черной металлургии. В связи с чем спрос на продукцию комбината высок.
Сорское медно-молибденовое месторождение является стратегически важным объектом для Российской Федерации, балансовые запасы молибдена, разведанного, составляют 46,6%. Помимо молибдена, в руде имеется медь, серебро и рений. Так, например, извлекаемая медь перерабатывается в медный концентрат. Извлечения серебра и рения не делается, так как серебро остается в медном концентрате, а рений – в молибденовом. На рис. 1.2 показан Сорский молибденовый комбинат.

Рисунок 1.2 — Сорский молибденовый комбинат
Рельеф местности – горный. Перепады абсолютных отметок составляет 620-1250 м. Сорское месторождение окружено горными хребтами. Самая высокая отметка вблизи месторождения составляет 1250– гора Казырган, которая находится в северной части, в 12 км от карьера и гора Сор-Герет имеет наивысшую отметку 1112 м и располагается южнее, в 4 км от карьера. Климатические условия – резко-континентальные. Зима малоснежная, в результате чего грунты промерзают до 2,5 метров. Лето короткое и дождливое. Показатели среднегодовых температур составляют -5º, абсолютный минимум -48º, абсолютный максимум +35º. Направление ветра преимущественно западное и юго-западное. Скорость ветра, среднегодовая колеблется в диапазоне 1,5-3,3 м/с [4].
Район характеризуется сейсмичностью. Существует возможность землетрясений с силой до 7 баллов по шкале Рихтера.
Рельеф местности представлен водоразделительными хребтами, имеющие плоско-выпуклые и плоские формы, соответственно на южном и северном склонах; долинами рек и временных водотоков, большим количеством лугов, не имеющих водотоков. Грунты в основном твердые, твердые, щебеночные, местами закарстованные, покрытые малым слоем глины и суглинка.
Карьер, расположенный в центральной части площади, которая представляет из себя техногенную форму в совокупности с отвалами для вскрышных пород, хвостов обогащения. Суммарная площадь техногенного образования составляет 12 км2.
Оползни и сели на площадях не отмечены. Однако, имеются карстовые образования на площадях, образованных карбонатными породами. Диаметр воронки может достигать 50 м., глубиной до 30 м.

1.2 Горно-геологические условия

На рудном поле имеются несколько участков, образующих залежи полезного ископаемого. Это Западная и Восточная рудные зоны. Также имеется безрудный участок, расположенный между этими зонами, ширина которого составляет 200 – 300 м. На глубину до 1000 м залегает руда, содержащая молибденит.
В настоящее время ведение горных работ осуществляется в Западной рудной зоне на отметке 600 м., в Восточной рудной зоне на отметке 660-590 м. На южном борту глубина ведения работ составляет 420 м.
Рудное поле представлено породами магматического происхождения, такими как: диориты, сиенито-диориты, лейкократовым гранитом, дайковыми комплексами. На рис. 1.3 представлена схема геологического строения Сорского месторождения [5].

Рисунок 1.3 — Схема геологического строения Сорского месторождения:
1-3 – плутоногенный комплекс: 1 – габброиды, 2 – монцонитоиды, 3 – лейкограниты; 4 – гранит-порфиры рудоносного комплекса; 5 – дайковый (рифтогенный) комплекс; 6 – контур брекчиевых руд; 7 – кварц-молибденитовые жилы

На месторождении есть линейные зоны, имеющие повышенную трещиноватость по северо-западному простиранию и V образному поперечному сечению, которые по отношению к друг другу являются крутопадающими.
Залегание рудного тела представляет из себя штокверк, имеющий рудные жилы и прожилки с мощностью до 20 см. Основой внутреннего строения жил и прожилок составляет кварц, калиевый полевой шпат, пирит, халькопирит, молибденит, реже флюорит, карбонаты, сфалерит, галенит.
Простирание главных масс жил и прожилков – северо-западное, со средним углом падения на северо-восток. Незначительная часть простирается на юго-запад. Расположение молибденита в совокупности с другими сульфидами имеют беспорядочное расположение неправильных форм разных размеров в виде гнёзд, имеющих вкрапленности кварца или прерывающиеся полости молибденита, мощность которых составляет 1-3 мм, длина 15-90 мм, расположенные параллельно зальбандам. Главные рудовмещающие породы представлены лейкократовыми гранитами.
В процентном выражении наличие прожилково-вкрапленных руд имеет показатель в 80%, при этом наблюдаются многочисленные сульфидно-кварцевые и сульфидные прожилки с вкраплённостью рудных минералов. Мощность сульфидно-кварцевых жил составляет до 0,2 м.
По минеральному составу вкрапленные и прожилково-вкрапленные руды одинаковы, а именно имеют крупные выделения молибденита, ксеноморфные по отношению к нему мелкие выделения пирита и халькопирита.
Также присутствует неравномерное оруднение, представленное крупными образованиями в средней и центральных частях, имеющих безрудные кварц-полевошпатовые образования. На северных участках преобладают брекчиевые руды. На месторождении присутствуют и зоны медного оруденения в сочетании с зонами молибденового оруденения. Внешние границы этих рудных зон имеют ориентацию, приближенную к вертикальной. На некоторых участках присутствует урановая минерализация в виде минерала браннерита.
Брекчиевые руды образованы остроугольными обломками диоритов, гранитов и других пород, сцементированные темно-серым мелкозернистым кварцем, внутри которого равномерно распределен мелкочешуйчатый (0,005-0,01 мм) молибденит. В малых количествах имеется флюорит, пирит и халькопирит.
В рудах данного месторождения на ряду с основным минералом – молибденитом присутствуют пирит, халькопирит, реже борнит, сфалерит, галенит. Однако важное значение для промышленности имеют минералы молибденит и халькопирит.
Зональность руды не имеет четкого определения. Эндогенные ореолы молибдена и меди совпадают. Но самые высокие запасы меди располагаются в центральной части участка около кварц-полевошпатовых тел. По мере углубления месторождения снижается отношение меди к молибдену. Стоит отметить, что руда добываемая месторождении является легкообогатимой.

1.3 Перспективы развития карьера

Сорское месторождение относится к глубинным карьерам. Работы ведутся на глубине 380 м. И планируется углубление карьера до 700 м.
За последние года ведение горных работ производилось с коэффициентом вскрыши с показателем меньше среднего в остатках проектного контура. Исходя из разных оценок можно сказать, что вскрышные работы отстают на 7-12 млн. м³. Обусловлено это тем, что горное оборудование, применяющие на карьере не может обеспечить разработку карьера в полном объеме.
Разрабатывается месторождение по транспортной схеме. Главным видом транспорта являются автосамосвалы БелАз, серийный номер 75191 и 7555В, вывозящие вскрышу во внешние бульдозерные отвалы, а также осуществляют доставку руду на промежуточный склад и приемный бункер обогатительной фабрики. Изначально развитие транспорта на карьере обусловливалось увеличением грузоподъемности автосамосвалов. Однако, когда дальность автомобильной откатки превысила 3 км, то эффективность работы транспорта снизилась. По состоянию на 2019 год высота подъема по вскрыше составила 250 м., а длина транспортирования 5,85 км. Не менее легкие условия и по доставке руды – высота подъема 380 м., дальность транспортирования 7,4 км.
Для глубинных карьеров большое распространение получила циклично-поточная схема транспортирования, которая представлена сочетание автомобильного и конвейерного транспорта с дробильно-перегрузочными пунктами [6]. Автотранспорт в такой схеме выполняет функцию сборки породы из забоя и транспортирует ее на перегрузочный пункт на конвейер. Причем в зависимости от типа добываемой породы эти перегрузочные пункты будут различаться по конструктивному устройству. И как правило используется первичное дробление куска до максимально возможного, который может транспортировать ленточный конвейер (300-350 мм).
На настоящий момент существуют четыре варианта по модернизации транспортной схемы [7]. Однако применение конвейерного транспорта на карьере осложняется тем, что отсутствуют нерабочие борта. На восточной части карьера, ближайшей к обогатительной фабрике ведутся работы. Однако на южной части, самой дальней по отношению к обогатительной фабрике, борта имеют конечное положение, расположенные выше рудовозной дороги. На основании этого представлены три варианта по расположению трасс конвейера.
Первый вариант: установка ленточного конвейера стандартного исполнения, который может быть установлен в открытых траншеях. Трассировка предполагает установку двух конвейеров, идущих от обогатительной фабрики, отм.860 м., по границе северного борта до безрудной зоны, на которой будет оборудован дробильно-перегрузочный пункт на отм. 750 м. Потом вводится второй конвейер общий протяженностью 635 м. а дробильно — перегрузочный комплекс при этом перенести в район безрудной перемычки на отм. 610 м. Такое расположение конвейеров и дробильно-перегрузочного пункта планируется до полной отработки месторождения.
По второму варианту развития предполагается установка крутонаклонного конвейера с прижимной лентой. В этом случае от обогатительной фабрики будет установлен ленточный конвейер в открытой траншее (как в первом варианте развития), выходящий на западную часть карьера. На борту этой части, на временно неработающем борту будет смонтирован крутонаклонный конвейер, с углом наклона 30 град. В пределах отмето 650-670 м предполагается оборудовать дробильно-перегрузочный пункт. Примерно через 13 лет крутонаклонный конвейер и перегрузочный пункт перенесут на нерабочий борт, а сам дробильно-перегрузочный пункт будет обустроен на горизонте. 530 м.
Третий вариант включает в себя два этапа. Первый этап — установка подземного конвейера. Второй этап – установка крутонаклонного конвейера. С обогатительной фабрики до отработанного пространства карьера, отметка 650 м., по наикротчайшему пути будет установлен магистральный ленточный конвейер в наклонном стволе. Дробильно-перегрузочный пункт будет располагаться в районе склада пустых пород на отм. 650-670 м., как и во втором варианте. На втором этапе данного варианта три, предполагается, что конвейерная линия с рабочим наклонным конвейером будет удлинена специальным крутонаклонным конвейерным ставом, расположенным в открытой траншее до горизонта 530 м. Дробильно-перегрузочный пункт будет перенесен к месту загрузки крутонаклонного конвейера.
По четвертому варианту развития предполагается применение ленточных конвейеров стандартного исполнения в подземных выработках. При этом трасса будет иметь ломаную форму. Выходить конвейер будет на восточную часть Западного участка. С отметки 450 м., на которой начинается конец наклонного ствола, предполагается проходка двух восстающих рудоспусков на расстоянии 100 м друг от друга. Дробильно-перегрузочный пункт при этом располагается только на одном из рудоспусков. Второй рудоспуск планируется подрезать горными работами. То есть дробильно-перегрузочный пункт будет работать попеременно над рудоспусками, в результате чего появится возможность понижать место разгрузки автотранспорта в дробильный узел с одновременным понижение горнодобывающих работ. В результате этого длина транспортирования автотранспортом существенно сократится на все время эксплуатации карьера.
На рис. 1.4 представлена. схема расположения трасс конвейерных линий.

Рисунок 1.4 — Схема расположения проектных трасс конвейерных линий

При бурении взрывных скважин на карьере применяют станки буровые шарошечные типа СБШ-250МН32. Погрузка взорванной массы в автотранспорт осуществляется при помощи карьерных экскаваторов ЭКГ-8И и ЭКГ-10. Содержание автодорог и зачистку рабочих площадок производят при помощи бульдозеров ДЭТ-250, Т-330, К-700А и автогрейдера ДЗ-98.

1.4 Транспортирование полезного ископаемого

В настоящее время на месторождении принята технологическая схема по вывозу породы и вскрыши автомобильном транспортом. В качестве такого транспорта применяются автосамосвалы БелАз-75191 и БелАз-7555В.
Вскрыша транспортируется на внешние бульдозерные отвалы. Порода доставляется на промежуточный склад, а затем поступает в приемный бункер Дробильно-обогатительной фабрики 2 (ДО-2).
Карьер работает в круглосуточном режиме по три смены. График постоянный. Автопарк имеет большую изношенность, из-за чего в каждой смене задействованы 7-8 автосамосвалов. Причем на вывозе породы участвуют 6-7 машин, на вывоз вскрыши выделено только 1-2 единицы. Суммарное количество автосамосвалов составляет 35 единиц, однако из-за плохого технического состояния большая часть машин пребывает в ремонтном боксе или на стоянке.
Основные технические характеристики [8] БелАз-75191 и БелАз-7555В приведены в таблице А.1.1 и А.1.2.
Транспортные расходы на месторождении занимают большую часть из расходов, понесенных предприятием, размер таковых составляет более 60%.
Исходя из вышесказанного, на карьере отмечается дефицит большегрузных автосамосвалов. Также стоит отметить, что в целом, работа автотранспорта не удовлетворяет условиям его применения, так как дальность транспортирования руды на обогатительную фабрику составляет более10 км, высота подъема более 200 м., что превышает абсолютные показания по дальности транспортирования.
По прогнозам, Сорское месторождение будет разрабатываться до 2037 г., с ежегодной добычей руды в 9,0 млн. тонн/год.
Ранее, когда месторождение разрабатывалось на начальных этапах, а именно нагорные и верхние уступы глубинной части карьера, то схема по вывозу руды удовлетворяла потребностям месторождения, а совершенствование транспорта в дальнейшем совершалось при увеличении единичной грузоподъемности автосамосвалов.
Поэтому очевидно, что действующий автопарк, на основании опыта эксплуатации, необходимо заменить на более мощные машины. Оптимальным решением является задействовать автосамосвалы марки БелАЗ-75131, грузоподъемность которого составляет 130 т и в данной работе при дальнейших расчетах будет рассматриваться автосамосвал именно этой марки. В таблице А.1.3, приведены основные технические характеристики БелАЗ-75131, [8].
В связи с этим, в дальнейшем в работе на вывозке руды будут рассматривать только самосвалы БелАЗ-75131.
Исходя из анализа различной литературы, например [6,7], отмечается, что замена цикличного вида транспорта на циклично-поточный, имеет множество преимуществ. Как правило, на глубинных карьерах используют комбинированный автомобильно-конвейерный транспорт. При такой комбинации автотранспорт работает как сборочный и доставляет породу из забоя на дробильно-перегрузочный пункт, который необходимо обустраивать для загрузки ленточного конвейера, так как конвейер имеет ограничения по крупности транспортируемого куска и составляет не более 500 мм. Конвейер выполняет функцию подъема горной массы, а также может транспортировать горную массу его к конечной точке доставки. Такие конвейера, как правило, называются магистральными, длина которого в одном ставе может достигать до 19 км. В зависимости от горно-геологических и горно-технических условий конвейерный транспорт может быть представлен различными типами ленточных конвейеров, такие как стандартные ленточные, конвейера с криволинейной трассой, трубчатые, крутонаклонные, ленточно-тележечные конвейера.
Не смотря на то, что автотранспорт имеет большое применение на карьерах и существует ряд положительных моментов его эксплуатации, например в отсутствии необходимости строить сложные капитальные сооружения для его передвижения, всесезонность работы и в целом надежность эксплуатации при минимальных горно-технических затратах [6]. При этом имеются и ограничения, обусловленные дальностью транспортирования и загазованностью рабочего пространства на нижних горизонтах. На рис. 1.5 представлен график изменения суммы концентрации вредных веществ в рабочей зоне карьера к их предельно допустимым значениям для различных видов транспортных машин при изменении глубины карьера [9].

Рисунок 1.5 — Изменение суммы концентрации вредных веществ в рабочей зоне карьера к их предельно допустимым значениям для различных видов транспортных машин при изменении глубины карьера: 1 – дизельный автомобильный транспорт; 2 – дизель-троллейвозный транспорт; 3 – конвейерный транспорт; 4 – максимальная допустимая концентрация

Рассматривая совокупность данных факторов, наиболее перспективным является переход на комбинированный вид транспорта. Особенно это актуально для глубинных карьеров и использование на них ленточных конвейеров.
При введении конвейерного транспорта возможно сократить количество автотранспорта, тем самым сократить длину откатки, улучшить экологическую обстановку в рабочей зоне и снизить затраты на содержание автопарка.
Наиболее распространенный вариант размещения конвейерных линий — в траншеях и наклонных бермах бортов карьера.

1.5 Расчёт действующей цикличной технологии транспортирования руды

В настоящее время на месторождении применяется цикличная технология транспортирования молибденовой руды при помощи автомобильного транспорта.
В связи с дальнейшем углублением карьера в расчете принята высота подъема автотранспортом на 400 м. Планируемое время достижения данной глубины составляет два года. На рис. 1.6 показана действующая цикличная технология, а также выполнен её расчет, на основании методики, разработанной на кафедре «ГОТиМ» [6].
Исходные данные:
Q=1400 т/ч – производительность карьера;
«γ = 1,8 т/» м^3 » » – насыпная плотность транспортируемого груза;
Тип экскаватора – ЭКГ-10.

Рисунок 1.6 — Действующая технология по вывозу молибденовой руды

Определим расчетную грузоподъемность автосамосвала:
т;
Геометрическая вместимость :
м^3,
где – минимальное число ковшей, которое должно уместиться в кузове автосамосвала; – коэффициент наполнения ковша экскаватора; – коэффициент наполнения кузова автосамосвала , Кн» < 1,25—1,3.
По расчетным значениям грузоподъемности и вместимости выбираем автосамосвал БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130т.
Для выбранного автосамосвала подсчитывается коэффициент использования грузоподъемности, который не должен превышать – 1.05
K_q=q_p⁄q=124,2⁄130=0,95.
Технические характеристики автосамосвала БелАЗ-75131 приведены в таблице А.1.3.
Обоснование технической скорости движения автосамосвалов по различным участкам трассы
Скорость движения автосамосвала определяется тяговой способностью автосамосвала, условиями безопасности при торможении и заносе машины, а также правилами технической эксплуатации автосамосвалов. На открытых работах скорость движения соответствует категории дорог: на временных дорогах это 10÷15 км/ч, а на стационарных – 30÷40 км/ч.
В зависимости от типа дорожного покрытия выбирается удельное основное сопротивление движению автомобиля, таблица А1.4.
Параметры расчетной трассы:
Длина забойных путей = 0,3 км , уклон путей = 5%;
Длина подъемных путей = 6 км, уклон подъемных путей = 70%;
Длина поверхностных путей = 1,1 км, уклон путей = 10%.
Для удобства расчета составляется расчетная таблица 1.5, в которой для каждого участка трассы в зависимости от удельных основных сопротивлений и уклонов определяются скорости движения автосамосвала.

Таблица 1.5 — Расчетная таблица

 

Расчетная скорость движения самосвала определяется по тяговой характеристике, рис. 1.7. Для этого необходимо отложить на верхней горизонтальной шкале фактическую массу перевозимого груза в тоннах: K_q∙q=123,5 т (точка А). Далее через эту точку проводим вертикаль до пересечения с лучом, который соответствует общему удельному сопротивлению движения в процентах (точка В). Через точку В проводим горизонтальную прямую до пересечения кривой в точке С. Опустив из точки С вертикальную прямую, находим скорость v, км/ч. Подобным образом определяем скорость движения автосамосвала на каждом из участков, кроме спуска.

Рисунок 1.7 — Тяговая характеристика БелАЗ-75131 с электродвигателем ТЭД-6
Полный тормозной путь
Полный путь торможения несколько больше, чем путь действительного торможения:
L_т=L_(д.т.)+L_(р.в.), (1.1)
где Lр.в — путь (м) проходимый автомобилем за время реакции водителя tp, с, составляющее 0,6-0,7 с.
〖 L〗_(р.в.)=0,278v_iт t_р ,м ; (1.2)
L_(р.в.)=0,278∙25∙0,7=4,9 м .
Путь действительного торможения:
〖 L〗_(д.т.)=3,9δ〖v_iт〗^2 (w_0+i+1000ψ_т ) ,м; (1.3)
〖 L〗_(д.т.)=3,9∙1,15∙〖25〗^2 (50-70+1000∙0,35)=9,3 м.
Полный путь торможения:
L_т=9,3+4,9=14,2 м.
Полный тормозной путь для автосамосвалов, как правило, не ограничивается определенной величиной, но он должен быть меньше расстояния видимости (Lв) в данной местности не менее чем на длину машины (lм, м).
〖 L〗_в≤L_т+L_м . (1.4)
Из этого условия определяют скорость автосамосвала допустимую по условию безопасности по торможению. Полученную скорость проверяют на отсутствие перегрева элементов трансмиссии по тормозной характеристике. Расстояние видимости принимают в пределах 30-60 м в зависимости от климатических и горнотехнических условий. При Lв < 20 м — движение запрещается (метели, бураны, туманы).
Скорость при спуске в забой, допустимая по условиям безопасности при торможении
V_2c=√((L_в-L_м )(1000∙ψ±i)/3.9δ)-(0,07(1000∙ψ+ω_0±i))/δ, (1.5)
V_2c=√((40-11,5)(1000∙0,4-70)/(3.9∙1,15))-(0,07(1000∙0,4+30-70))/1,15=30 км/ч,
где L_в –- расстояние видимости, м; L_м – длина автосамосвала, м; ψ – коэффициент сцепления колес автомобиля с поверхностью, таблица А.1.6; δ – коэффициент инерции вращающихся масс автосамосвала. Коэффициент инерции вращающихся масс автосамосвала δ, зависит от типа автосамосвала и режима его работы. Для автосамосвалов с гидромеханической передачей при движении с грузом гр = 1,03÷1,01, порожняком пор = 1,085÷1,07; с электромеханической передачей соответственно гр = 1,1 и пор = 1,15.
Время рейса автосамосвала:
T_p=t_п+t_дв+t_р+t_доп, (1.6)
где t_п – время погрузки самосвала; t_р – время разгрузки самосвала; представляет собой сумму времени, затрачиваемого на операции подъема и опускания кузова автосамосвала; примем t_р≈1,5 мин; t_доп – дополнительное время на маневры, складывается, из времени маневров при подъезде и установку на погрузку и разгрузку.
Время погрузки самосвала определяем по формуле:
t_п=(q∙t_ц)/(V_э∙ ∙γ_p∙60)=(130∙26)/(10∙1,15∙1,8∙60) = 3 мин;
где t_ц — время цикла (для экскаватора ЭКГ-10, равен 26 секунд).
По известным значениям скорости определяем время движения самосвала без простоев:
t_дв= =47,4 мин.
Тогда время рейса:
T_p= 3+47,4+1,5+2 = 54 мин.
Эксплуатационная производительность автосамосвала, т/см:
Q_(а.см)=(60∙Т_см∙q∙K_q∙K_(в ))/T_p =(60∙8∙130∙0,95∙0,8 )/54=878,2 т/см.
где Т_см – продолжительность смены, ч; K_(в ) – коэффициент использования сменного времени, K_(в ) = 0,8,
Рабочий парк автосамосвалов:

Принимаем 13 автосамосвалов.
где – сменная производительность карьера, т/см; f – коэффициент неравномерности сменного грузопотока f = l, 15 ÷ 1,20.
Расход топлива (А, кДж) при перемещении груза из глубинного карьера:

где – собственная масса машины, т; – высота подъёма груза, м; = 400 м; – длина участков, на которых производится торможение автомобилей, км; – длина трассы в груженом и порожнем направлении, км.
Тогда расход топлива, учитывая, что 1 ккал = 4,1868 кДж равен:
78,2 л.
где – теплотворная способность дизельного топлива, ккал/л, qт.с.= 10.000 ккал/л; – КПД двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии, составляющий в сумме 0,36 ÷ 0,40.
Фактический расход топлива:
= л,
где – коэффициенты, учитывающие повышение расхода топлива соответственно в зимнее время, на гаражные нужды (обкатка, регулировка), на маневры ( = 1,1; =1,06 ; = 1,05 ÷1,1).

1.6 Модернизация технологической схемы транспорта

По состоянию на сегодняшний день существуют ограничения по эксплуатации конвейерного транспорта на Сорском месторождении, так как необходимо наличие не рабочих бортов, где его можно установить. Единственный борт, поставленный в конечное положение, расположенный в северо-западной части карьера. В этом месте я предполагаю установить ленточно-тележечный конвейер на ходовых опорах с усовершенствованной ходовой тележкой, который будет транспортировать горную массу без предварительного дробления, что улучшит экологическую обстановку в карьере и уменьшит затраты на оборудование дробильно-перегрузочного пункта. В качестве перегрузочного пункта на конвейер будет установлен загрузочный бункер, куда будут разгружаться автосамосвалы, лопастное загрузочное устройство и вибрационный питатель для равномерной подачи и загрузки конвейерной ленты. На поверхности будет оборудован перегрузочный пункт на автомобильный транспорт. Автотранспорт будет транспортировать руду на дробильно-обогатительную фабрику. Длина транспортирования автотранспортом составит 1100 м. Благодаря установке подъемного конвейера можно будет значительно сократить расстояние транспортирования рудной массы внутри карьера, что значительно повысит эксплуатационные показатели автомобильного транспорта, сократит его количество и время рейса, тем самым позволив улучшить технико-экономические показатели. Таким образом предполагается переход на циклично-поточную технологию.

Список использованных источников

1. http://www.mining-enc.ru/s/sorskij-molibdenovyj-kombinat Горная энциклопедия.
2. http://www.clow.ru/a-zemlja/193.htm География России
3. http://www.shaneco.ru/projects/detail.php?ID=208 Проектный институт Шанеко.
4. Г. В. Калабин, В. И. Горный, С. Г. Крицук Спутниковый мониторинг реакции растительного покрова на воздействие предприятия по освоению Сорского медно-молибденового месторождения. 2014 г.
5. https://webmineral.ru/deposits/photo.php?id=3169 Минералы и месторождения России и стран ближнего зарубежья.
6. Е.Е.Шешко Горно-транспортные машины и оборудования для открытых работ: Учеб.пособие для вузо. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2003. – 260 с.: ил.
7. В.В. Афанасьев, Р.Р. Нейвирт, М.М. Пятилов, А.Г. Диккерт, В.Ю. Харитонов Применение циклично-поточной технологии для карьера предприятия ООО «Сорский ГОК».
8. http://belaz.by/ Официальный сайт БЕЛАЗ.
9. М.Л. Хазин, А.П. Тарасов Эколого-экономическая оценка карьерных троллейвозов. Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2018. Т.17, №2. С.166–180. DOI: 10.15593/2224-9923/2018.2.6
10. Яковлев В.Л., Кармаев Г.Д., Берсенев В.А., Сумина И.Г. О моменте ввода циклично-поточной технологии на карьерах. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. Номер 3. 2015 г., стр. 4-11. Издательство Уральский государственный горный университет.
11. Решетняк С.П. Современные тенденции в проектировании циклично-поточной технологии на карьерах. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Номер S56, 2015 г., стр. 126-133. Издательство ООО «Горная книга», Москва.
12. Мулухов К.К., Белескоева З.Н. Исследование и установление рациональных параметров лопастного питателя для безударной загрузки ленточных конвейеров крупнокусковыми грузами. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Номер 5, 2012 г., стр. 246-252. Издательство ООО «Горная книга», Москва.
13. Tobias Braun, Alexander Hennig Bernd, G.Lottermoser The need for sustainable technology diffusion in mining: Achieving the use of belt conveyor systems in the German hard-rock quarrying industry. Journal of Sustainable Mining. Volume 16, Issue 1, 2017, Pages 24-30.
14. Miriam Andrejiova, Anna Grincova, Daniela Marasova Failure analysis of the rubber-textile conveyor belts using classification models. Engineering Failure Analysis. Volume 101, July 2019, Pages 407-417.
15. O.J.Scott, P.R.Choules The use of impact plates in conveyor transfers Tribology International Volume 26, Issue 5, October 1993, Pages 353-359
16. Meng Zhang, Vladislav Kecojevic, Dragan Komljenovic Investigation of haul truck-related fatal accidents in surface mining using fault tree analysis. Safety Science Volume 65, June 2014, Pages 106-117.
17. Dariusz Woźniak Laboratory tests of indentation rolling resistance of conveyor belts. Measurement Volume 150, January 2020, 107065.
18. Peter Bocko, Ivica Ristović, Milivoj Vulić The effect of the number of conveyor belt carrying idlers on the failure of an impact place: A failure analysis. Engineering Failure Analysis. Volume 77, July 2017, Pages 93-101.
19. Gavrishev, S.E., Burmistrov, K.V., Tomilina, N.G., «Increasing the work scope of conveyor transport at mining companies». Procedia Engineering, 2016. – 150, с. 1317-1321.
20. Miriam Andrejiova, Anna Grincova, Daniela Marasova, «Measurement and simulation of impact wear damage to industrial conveyor belts». Wear, Volumes 368–369, 2016, Pages 400-407.
21. Peitzmeier, M., «Belt conveying systems or trucks-which of them ensures more efficient bulk material transport». Aufbereitungs-Technik/Mineral Processing, 2012. – 53(6), с. 56-60
22. Tailong, Q., «Vibration analysis on automatic take-up device of belt conveyor». -China, 2008. 10
23. Apllied Energy© 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved
24. Dilefeld, M., «Gearless drives for high capacity belt conveyors», Takraf GmbH, Leipzig, Germany, May 2015.
25. В.И. Галкин, Е.Е. Шешко. Транспортные машины. Учебник для Вузов. Москва: — Горная книга, 2010
26. И.Г Штокман «Проектирование и конструирование транспортных машин и комплексов», «НЕДРА» 1986
27. А.В Стремилов Диссертация на тему «Определение параметров амортизирующей системы ходовых опор ЛТК для крупнокусковых скальных грузов»
28. И.Н. Фридляндер, К.И. Портной, В.Ф. Строганова, С.Е. Салибеков, В.М. Чубаров. Композиционные материалы с металлической матрицей. Изд. ВИАМ/1983-198956
29. http://docs.cntd.ru/document/1200114294 ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия (с Поправкой).
30. http://metallicheckiyportal.ru/articles/ydelnii_ves_metallov/udelnii_ves_stali Центральный металлический портал РФ
31. ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент
32. http://www.kaprolon-alvis.ru/produkt/kolesa.html Научно-техническое сообщество Альвис. Официальный сайт.
33. https://kapralon.ru/catalog/kaprolon/kaprolon-pa6/ Gkfcnbr/ Jabwbfkmysq cfqn/ Пластик. Официальный сайт.
34. http://www.tvid.ru/price/vysokovoltnye-elektrodvigateli/elektrodvigateli-asinhronnye-serii-da304 Официальный сайт Росэлектро.
35. http://www.detalmach.ru/composit5.htm Введение в композиционные материалы
36. https://extxe.com/14918/kompozicionnye-materialy-2/ Современные технологии производства.
37. http://sfcprotection.ru/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F%20%D0%A1%D0%A4%D0%9A.pdf Каталог продукции ООО «Сибирская футеровочная компания
38. http://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/2/2798/index.htm#i348608 Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом ПБ-06-07-92
39. https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/252470/ Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации промышленного транспорта (конвейерный, трубопроводный и другие транспортные средства непрерывного действия)
40. http://projects.innovbusiness.ru/pravo/DocumShow_DocumID_117059.html Типовая инструкция по охране труда для машиниста экскаватора ТОИ Р-32-ЦП-786-2000
41. ГОСТ Р 55175-2012 Атмосфера рудничная. Методы контроля запыленности (Переиздание)
42. http://www.gostrf.com/normadata/1/4293809/4293809936.htm Санитарные правила для предприятий по добыче и обогащению рудных, нерудных и россыпных полезных ископаемых
43. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»