2.3.Қазу жүйесі және жиынтық механизацияның құрылымы

Кен орны ашық әдісімен қазу жүиесінде, тау кендерін қазуға дайындау, аршу, өндіру жұмыстары орындалады. Сонымен қатар қазу жүйесі қауіпсіздікті, экономиканы және қоршаған ортаны сақтай отырып пайдалы қазындының сапалы қорын көп мөлшерде алуға міндетті. Ал карьердегі тау-кен жиынтықтары, яғни көліктер, ұсатқыш жабдықтары және көмекші жабдықтар кенжардағы тау-кен қазындысын алуға және үйіндіге тасымалдауға, пайдалы қазындыны қоймаға немесе тұтынушыға жеткізуді қамтамасыз етеді. Бұлар карьердің жиынтық механизациясының құрылымын құрайды. Кен орнының қазу жүйесі мен жиынтық механизациясының құрылымы өзара байланысты болады.

Ақжал кен орнының геологиялық жағдайымен шөгу жағдайын ескере отырып, соның ішінде кенің жақша тәріздес қабатталған формасын, кеннің үлкен тереңдікте орналасқан академик Ржевскийдің классиффикациясы бойынша кеннің созылым бойымен біржағдаулы бір бағыттағы қазу жүйесін қабылдаймыз.

Аршу және өндіру кемерлерінің биіктігін академик Н.В.Меньшиковтің формуласы бойынша анықтаймыз:

Hk= 0.7a √ sin α* sinβ / Kқ * η′ (1 + η″) * sin (α - β); м (2.3.1)

Мұндағы: a = 0.8 (Rk + RT) – қирау ені, м

Rk– экскаватордың қосу радиусы; 2,2 м

RT – экскаватордың түсіру радиусы, м

RT.max= √ Rk²- ℓ² / 4 ; м (2.3.2)

RT.max= √ 12.2²- 60² / 4 = 22.4 м

Экскаватордың ең көп түсіру радиусы 22,4 м тең, сондықтан біз экскаватордың ең аз түсіру радиусы 14,8 м қабылдаймыз

a = 0,8 * (9,2 + 14,8) = 19,2 м

Kқ – қопсыту коэффициенті;

η′ - бірінші қатардағы ұңғылардың ең аз кедергісі η′ = 0,55 – 0,7;

η″ - қатардағы ұңғылардың ара- қашықтығына байланысты ең аз кедергісі (0,75 – 0,85)

Hk= 0,7*19,2 √sin 65º * sin 37º / 1,1* 0,55(1+0,75) * sin 28º=10 м

Осыдан кемерлердің биіктігін 10 метр деп қабылдаймыз.

Жұмыс алаңының ені мына формула арқылы анықталады:

Шж.а.= Х + С1 + Т + С2 + Вқ ; м (2.3.3)

Мұндағы: Х – қирау аумағы

Х = 0.8 (Rk + RT) +А – С ; м (2.3.4)

Х = 0,8 (10,2 + 9,6) + 19 – 2 = 38 м

С1– көлік жолынан; керекті қомысша жиынтыққа дейінгі ара қашықтық; м

Т – көлік белдеуінің аумағы, м, ара-қашықтық

С2 – қираудың төменгі бөлігінен, көліктің белдеуге дейінгі ара-қашықтық; м

Вқ – қауіпсіздік белдеуінің ені, м

Шж.а.= 38 + 3 + 5 + 3,5 +3 = 53 м

2.4. Кен жыныстарын қазуға дайындау

Тау-кен жыныстарын қазуға дайындау тау- жыныстарының қоспаларын қазу және үйінділеу процесстері үшін техникалық мүмкіндікті және қолайлы жағдайды жасау мақсатымен жүргізіледі. Тау жыныстардың түрін және жағдайына байланысты оларды қазуға дайындау мынадай әддістермен жүргізіледі: құрғату, тоңазудан қорғап қалу, гидравликалық әлсірету немесе нығайту, механикалық немесе жарылыспен қапсыту.

Васильков кен орнындағы тау жыныстарының физика – механикалық қасиетіне байланысты кен жыныстарын қазуға дайындауда жарылыспен қапсыту әдісін қолданылады. Мұнда қазбадағы бұрғылау үшін СБШ-250 Мн станогын қолданылады. Ұңғылардың диаметрі – 0,234 м. Бұрғылаудың техникалық жылдамдығы . Жыныстардың бұрғылау көрсеткіші10.

Бұрғылау станогының ауысым көрсеткіші :

Пб.аус = Таус / Тн.о. + Тк.о. * Кп.б. ; м/ ауысым (2.4.1)

Мұндағы: Таус – ауысым ұзақтығы; 8 мағ

Тк.о. – 1 метр ұңғыға кететін көмекші операциясының

орындау ұзақтығы, сағ;

Тн.о. – 1 метр ұңғыға келетін негізгі операцияны орындау

ұзақтығы, сағ

То = 1 / VT ; сағ То = 1 / 6 = 0,17сағ (2.4.2)

Кп.б. – ауысым уақтында бұрғылау станогін пайдалану коэффициет і.

Kп.б. = Tаус – (Tң + Tү + Tт.ң) / Tаус (2.4.3)

Мұндағы: (Tң + Tү) – қорытынды операциямен белгіленген үзілістің

ұзақтығы: Tң + Tү) = 1

Tт.ң - жоспардан тыс жұмыс уақытында тұрып қалу

ұзақтығы, сағ

Tт.ң = 1* (Tң + Tү); сағ (2.4.4)

Tт.ң = 1*1 = 1сағ

Kп.б. = 8 – (1+1) / 8 = 0.75;

Пб.аус. = 8 / 0,17 + 0,08 * 0,75 = 25 /ауысым

Бұрғылау станогінің жылдық көрсеткіші мына формула арқылы табылады:

Пж = Пб.аус * Паус * N; м (2.4.5)

Мұндағы:Паус – тәуліктегі ауысым саны

Пж = 25 * 3 * 305 = 22875 м

Бұрғылау станоктарының жұмыс паркі мына формула арқылы анықталады:

Nб.с. = Aт.қ. / Пж. * q Т.м ; станок (2.4.6)

Мұндағы: q Т.м - 1 метр ұңғыдан тау-кен массасының шығуы, м

Nб.с. = 14.2 / 22875 * 588 = 13 станок

Аршу бойында :

Nб.тәу = Aа.тәу /Пж ; станок (2.4.7)

Nб.тәу= 40983/ 22875 = 1 станок

Кенде:

Nб.тәу = Aк.тәу /Пж ; станок (2.4.8)

Nб.тәу= 15265/ 22875 = 1 станок

Бұрғылау жұмыстарының параметрлерін анықтау.

Кемер жобаны бойындағы кедергі мына формула арқылы анықталады:

W = 53 * KT * d√ ∆ / γ ; м (2.4.9)

Мұндағы: KT – жыныстың жарықщшақты болуына, тығыздықтың

азаюын көрсететін коэффициент;1

d – ұңғы диаметрі;

∆ - зарядтағы Аз – тығыздығы, кг /дм³

W = 53 * 1 * 0.243 * √ 0.9 /3 = 7 м

Кемер табаны бойындағы кедергіні қауіпсіздік бұрғылаудың шартымен тексереміз:

Wk = hk *ctg α + c ; м (2.4.10)

Wk = 10 * ctg 65º + 3 = 9 м

Кемер табаны бойындағы кедергіге сәйкес ұңғылардың бұрыштары W < Wk болған жағдайда еңгіш бұрғыланады.

Қатардағы ұңғылардың ара –қашықтығы мына формула арқылы анықталады:

a= m * W ; м (2.4.11)

мұндағы: m – ұңғылардың жақындау коэффициенті; 1

a= 1 * 7 = 7 м

Бұрғылау блогының параметрлерін анықтаймыз.

Бұрғыланатын блоктың еңін мына формула арқылы анықтаймыз:

Шб.б.= W + (n - 1) * в ; м (2.4.12)

Мұндағы: n – ұңғылар қатар саны,

в – ұңғы қатарларының арасындағы арақашықтық, в = а , м

Wб.б.= 7 + (4 - 1) * 7 = 28 м

в=а, в=7 м болғандықтан, ұңғыларды бұрғылауда біз тіктөртбұрышты тор жолын немесе әдісін қабылдаймыз.

Шарт бойынша:

Vб.б. = 15 * Qэ.тәу ; м (2.4.13)

V = 15 * 4993,9 = 105754 м³

Бұрғыланатын блоктың ұзындығы мына формула арқылы анықталады:

Lб.ұ. = Vб.б. / Шб.б. * hk; м (2.4.14)

Lб.ұ. = 105754 / 28 * 10 = 375м

Ұңғылардың сандары мына формула арқылы анықталады:

Қатарда:

nк= Lб.ұ. /α +1; ұңғы (2.4.15)

nк=268 / 7+1 = 32 ұңғы

блокта:

Σ nк= nк* n; Σ nк = 32 * 4 = 128 ұңғы (2.4.16)

Блоктағы ұңғылардың тереңдігінің қосындысын мына формула арқылы анықтаймыз:

ΣLұ = Lұ * Σnқ ; м (2.4.17)

ΣLұ = 12 * 128 = 1536 м

Блокты бұрғылауға кететін уақыт мына формула арқылы анықталады:

Tб= ΣLұ / Qаус ; сағ (2.4.18)

Мұндағы: Qаус = Пб.аус– бұрғылау станогінің ауысым көрсеткіші

T = 1536 / 25 = 61 сағ

Бұрғылау станоктары үшін, 8 сағаттан 2 ауысымдық жұмыс пайдаланады. Егер блоқты бұрғылауда кететін уақыт 4, ал ауысым саны 8 ауысым.

Бұлан Tб / 2 ≤ T3 болса, онда шарт орындалады.

Мұндағы: T3 = 15 – 30 тәулік

6 ≤ 15 – 30; 30 ≤ 15 – 30 шарт орындалады

2

Атылыс жұмыстарының параметрлерін анықтау.

Атылғыш заттың көлемі белгілі болуына байланысты, зарядтың көлемін анықтаймыз.

Бірінші қатардағы ұңғылар үшін:

Qа.з. = q * W * hк * a; кг (2.4.19)

Мұндағы: q – атылғыш заттың ең көп шығымы, кг/м³

Qа.з. = 0.5 * 7 * 10 * 7 = 245 кг

Екінші қатардағы ұңғылау үшін:

Qа.з. = q * W * hк * в; кг

Qа.з. = 0.5 * 7 * 10 * 7 = 245 кг

Бір ұңғы атылғандағы тау-кен көлемі, м³

Vұңғ = m * W² * hк ; м³ (2.4.20)

Мұндағы; m – қатардағы ұңғылардың жақындасу коэффициенті

Vұңғ = 1,2 * 7² * 10 = 588 м³

Бір метр ұңғыдан тау-кен массасының шығуы:

Vм = m * W² * hк sin α ұн / hк +ℓарт * sin α ұн ; м³ (2.4.21)

Мұндағы α ұн – ұңғының енгіш бұрышы, ˚С

Vм = 1,2*7²*10*sin60˚/ 10+2*sin60˚ = 35 м³

Ұңғылардың сыймдылығы мына формула арқылы анықталады:

P = π * d²/ 4; ∆, кг: м³ (2.4.22)

P = 3,14 * (0,243)² / 4 * 0,9 = 41,7 кг/м³

Атылғыш зарядының ұзындығын мына формуламен анықтаймыз:

ℓАЗ = Lс - ℓзаб ; м (2.4.23)

мұндағы: Lс – ұңғы тереңдігі, м

ℓзаб – забой ұзындығы

ℓзаб = μ * d ; м (2.4.24)

мұндағы: μ – ұңғы забойкасының коэффициенті

ℓзаб = 20 * 0,243 = 4,8 м

ℓАЗ = 14 – 4,8 = 9,2 м

Жыныстардың физико – механикалық ерекшеліктеріне байланысты және қаттылық коэффициентіне, сонымен қатар забой құрылымын бұзбау мақсатымен АЗ орнына 79/21 грамлеонит қолданылады, ол суланған ұңғыларға 6 ЖВ амонитін қолданамыз. Ұңғы забойкасын ЗС – 2 забойлау машинасының көмегімен жасалады. Оның жүк көтергіш коэффициенті 5-10 тонна.

Ұңғыларды қопару көп қуатты қысқа бояулатылған, қосымша бөлшектену зарядын қолдану арқылы жасалады.

Бұрғылау қопару жұмыстарындағы теника қауіпсіздігі:

• кезекті блокты бұрғылау үшін ұңғы сеткасын бөлу, бұрғылау аттыру жұмыстарының жобалау паспаортының негізінде және соған сәйкес жүргізілу керек;

• бұрғылау станогі жоспарланған алаңда орналастырылып, станоктың тұтқасы кемердің төменгі жағынан 3 метр қашықтықта болу керек;

• бірінші қатарлы ұңғыларды бұрғылау кезінде, механизм өздігінен іске қосыған кезінде, станоктың қопару бағыты кемердің төменгі жағынан басталуы керек.