Обоснование выбора и расчёт средств механизации очистных работ в условиях рудника (шахты) (стр. 2 из 4)

4. Обеспечивать экологичность окружающей среды.

Учитывая крепость буримых пород, а также производительность рудника принимается самоходное оборудование. Самоходные бурильные установки позволяют наиболее полно решать вопросы комплексной механизации бурения шпуров, исключая ручной труд и улучшая санитарно-гигиенические условия работы, и, кроме того, они частично механизируют или облегчают выполнение таких операций, как осмотр и крепление забоя, заряжание шпуров, оборка кровли и др.

Так как в разделе 4 мы сделали вывод, что бурение будет ударно-вращательное, то для его осуществления предварительно принимаем самоходные бурильные установки УБШ-532Д и УБШ-332Д и далее проводим сравнительный анализ выбранных машин. Этот анализ можно выполнить по следующим характеристикам машин:

1. Техническая производительность;

2. Масса;

3. Мощность привода;

4. Тип энергии привода;

5. Количество человек обслуживающего персонала;

6. Скорость выполнения операций;

7. Тип ходовых частей.

Технические характеристики установок представлены в таблице 2 [2? табл. 3,5] Техническая характеристика установок

Находим техническую производительность установки, м/ч

где:

tбур – время бурения шпура длиной 1 м, мин;

tвспом – вспомогательное время, необходимое для бурения шпура длиной 1 м, мин.

где:

Vмех – механическая скорость бурения, м/мин;

N – число бурильных машин на установке; N=3

КО – коэффициент одновременной работы трёх буровых машин; КО=1,05

где:

n – частота ударов поршня перфоратора, Гц [9, табл.Х.2]; n=42 Гц

А – энергия удара, Дж [9, табл.Х.2]; А=88,26 Дж

d – диаметр буровой коронки, мм; d=42 мм

sСЖ – временное сопротивление породы одноосному сжатию (раздавливанию), МПа; sСЖ=170 МПа

где:

tМАН – время маневров машины, связанное с её установкой и переустановкой, мин; tМАН=0,25-0,5 мин

tОХ – время обратного хода буровой машины отнесенное к 1 метру шпура, мин; tОХ = 0,25…0,5

tК – время на замену коронок, мин. tК = 0,1 мин

Находим эксплуатационную производительность станка за смену, м/смену

горный буровой оборудование гидросистема

где:

Т – продолжительность рабочей смены, мин; Т = 480 мин.

tПЗ – время общих подготовительно-заключительных операций за смену, мин;

tПЗ = 2,5% от Т

tПЗ = 12 мин

tПЗ’ – время подготовительно-заключительных операций при бурении за смену, мин;

tПЗ’ = 9,5% от Т

tПЗ’ = 45,6 мин

tО – время отдыха бурильщика, мин;

tО = 10% от Т

tО = 48 мин

tВЗР – время на технологический перерыв, связанный с ведением взрывных работ, мин.

tВЗР = 12% от Т

tВЗР = 57,6 мин

Находим годовая эксплуатационную производительность установки, м/год

где:

H – количество рабочих дней машины в году;

– количество ремонтных дней установки в году;

nР = 30 – 45дней

s – число смен в сутки.

Находим рабочий парк установок, ед

где:

АГОД БУР – годовой объём бурения, м/год;

КР – коэффициент резерва, учитывающий нахождение машины на капитальном ремонте.

КР = 1,15

Находим инвентарный парк установок, ед

где:

коэффициент технической готовности буровой установки.

Кг = 0,85

Сравниваем значение годовой производительности рудника по бурению с годовой эксплуатационной производительностью десяти буровых установок УБШ-532Д

Следовательно, принятые нами установки удовлетворяют заданной производительности рудника.

Аналогичный технический расчёт производим для установки УБШ-322Д по выше написанным формулам.

Сравниваем значение годовой производительности рудника по бурению с годовой эксплуатационной производительностью десяти буровых установок УБШ-322Д

Следовательно, принятые нами установки удовлетворяют заданной производительности рудника.

Приводим сравнительную характеристику буровых установок по основным параметрам и делаем окончательный выбор наиболее лучшей установки.

4.2 Выбор погрузочно-доставочного оборудования

Опыт отечественных рудников по полезных ископаемых показывает, что для камерно системы с твердеющей закладкой механизированный способ доставки руды, с использованием современного мощного самоходного оборудования, является самым прогрессивным [8, табл.5.5].

Выбор самоходного оборудования осуществляется с учётом его целесообразного применения, оценки достоинств и недостатков, его стоимости, а также стоимости запасных частей.

Принятое транспортное оборудование должно отвечать следующим основным требованиям:

1. Обеспечивать заданную производительность;

2. Обеспечивать высокую надёжность;

3. Обеспечивать минимальную трудоёмкость и стоимость;

4. Обеспечивать экологичность окружающей среды.

Основные преимущества доставки руды самоходным оборудованием: высокая производительность; мобильность; исключаются вспомогательные работы по переносу, монтажу и демонтажу даже при непостоянстве рабочих мест; универсальность (одни и те же машины используются на очистных и подготовительных работах).

Основные недостатки: высокая стоимость оборудования и запасных частей; сравнительно малый срок службы дизельных машин (3-6 лет); длительные ремонты, в связи с чем обычно лишь около 1/3 – 1/2 машин готовы к эксплуатации; расход воздуха на проветривание при дизельном оборудовании может возрастать до 1,5-2 раза, что не только увеличивает расход энергии, но и требует строительства дополнительных вентиляционных стволов на крупных шахтах; увеличенное (12 м2 и более) сечение выработок для движения и работы мощных машин; сложность обслуживания и ремонта машин, особенно дизельных, требует высокой квалификации рабочих.

Тем не менее, отечественной и зарубежной практикой установлено, что при взрывной отбойке достоинства самоходного оборудования настолько существенны, что на сегодня его можно считать лучшим из имеющихся средств механизации доставки руды в подходящих для его использования горнотехнических условиях.

Распространение получили в основном следующие машины или комплексы:

- погрузочно-доставочные машины;

- погрузочные (или погрузочно-доставочные, используемые как погрузчики) машины в комплексе с автосамосвалами;

- экскаваторы в комплексе с автосамосвалами, а также с бульдозерами или легкими погрузочно-доставочными машинами для зачистки дорог и почвы очистных камер;

- бульдозеры;

- самоходные скреперные машины;

- самоходные вагоны в комплексе с погрузочными машинами или комбайном и бункер - перегружателем.

Выбор оптимального варианта доставки руды определяется техническим расчетом и представлен ниже.

Для условий проектируемого рудника предварительно принимаются погрузочно-доставочные машины. Данные машины предназначены для погрузки и транспортирования отбитой горной массы, погрузки её в рудоспуски (транспортные средства), а также выполнения работ по зачистке и устройству дорог, доставке оборудования и материалов.

Особенностями современных мощных машин данного типа являются универсальность (возможность выполнения нескольких основных и вспомогательных функций), пневмошинный ход и дизельный привод.

Широкое применение в погрузочно-транспортных машинах получил дизельный привод. Машины с ДВС обладают большой мощностью, экономичностью, просты по конструкции, обеспечивают легкость управления и плавность регулировки скоростей в широком диапазоне. Дизельный привод хорошо приспособлен для работы в условиях изменяющихся нагрузок. Основное преимущество данного привода перед электрическим – независимость от источника электроэнергии. Большими недостатками транспортировки полезного ископаемого машинами с ДВС являются, во-первых, образование токсичных газов при сгорании топлива, требующее специальных мер по нейтрализации и обезвреживанию, и, во-вторых, необходимость организации подземных заправочных пунктов, а в отдельных случаях устройства подземных складов горюче-смазочных материалов и ремонтных мастерских.

Модели машин, снабженные электродвигателями, питаются от кабельной сети кабелем, намотанным на барабане от троллея или в их комбинации. В связи с этим, снижается манёвренность машин, безопасность обслуживающего персонала, и, как следствие, производительность.