Содержание

Введение

1 Краткая характеристика предприятия

2 Выбор, обоснование и расчет бурового оборудования

3 Расчёт эксплуатационной производительности и парка буровых станков

4 Выбор, обоснование и расчет выемочно-погрузочного оборудования

5 Выбор, обоснование и расчет вскрышного оборудования

6 Выбор, обоснование и расчет выемочно-транспортирующих машин

7 Требования безопасности эксплуатации экскаваторов.

8 Техника безопасности при работе буровых станков

Заключение

Литература

Введение

В настоящее время с появлением все более мощных машин открытый способ разработки становится предпочтительным перед подземным способом добычи полезных ископаемы. Так как мощности используемые при этом весьма значительны то требуется наиболее эффективное использования меньшего количества оборудования. С точки зрения обслуживания и ремонта также наилучшим будет также уменьшение разновидностей парка оборудования. Исходя из этого требуется еще на этапе планирования подобрать необходимое оборудование в необходимых количествах. Основанием для современных инженерных и экономических расчетов при планировании и проектировании технологии, механизации и организации горных работ должны служить сравнительно простые экспериментальные данные о породах в конкретных природных условиях каждого карьера. Каждый технологический процесс рассматривается на основе физико-технических и горно-технологических показателей и характеристик пород. Это находит отражение прежде всего в методиках расчета производительности горных и транспортных машин и определении условий их применения.

Целью данного курсового проекта является углубление и закрепление полученных по курсу «Горные машины» знаний. В нем необходимо подобрать для заданных горно-геологических и технологических условий эффективное оборудование (буровой станок, экскаватор, выемочно-транспортирующая машина), а так же их наиболее приемлемое количество для обеспечения заданной производительности и экономичности.

1.Краткая характеристика предприятия

Производительность карьера по полезному ископаемому А=5,2 млн.т/год;

Коэффициент вскрыши Кв=4

Коэффициент крепости полезного ископаемого fпи=12;

Коэффициент крепости вмещающих пород fвп=16;

Плотность в целике полезного ископаемого d=1,8 т/м³;

Плотность в целике вмещающих пород d=2,5 т/м³;

Высота уступа по полезному ископаемому Н=15м;

Высота уступа по вмещающим породам Н=20м;

Категория пород по ЕНИР – I

Годовая производительность по горной массе А_гм=А_пиК_в=5,24=20,8 млн. т./год.

2. Выбор, обоснование и расчет бурового оборудования

Диаметр скважины принимаем с учетом обеспечения нормальной проработки подошвы уступа при данной высоте Н и угле откоса уступа .

По полезному ископаемому

где d_{скв пи} – диаметр скважины при бурении по полезному ископаемому;

Н_пи – высота уступа по полезному ископаемому, Н_пи=15 м.;

_пи – плотность полезного ископаемого, _пи=1,8 т/м³;

с – минимальное допустимое расстояние от оси скважины до верхней бровки уступа, с= 4 м.[1];

m – коэффициент сближения скважин, m= 1 [1];  - угол откоса уступа = 85[1].

По вмещающим породам

(2.2)

где d_{скв вп} – диаметр скважины при бурении по пустой породе;

Н_вп – высота уступа по полезному ископаемому, Н_пи=20 м.;

_вп – плотность полезного ископаемого, _пи=2.5 т/м³;

с – минимальное допустимое расстояние от оси скважины до верхней бровки уступа, с= 4 м.[1];

m – коэффициент сближения скважин, m= 1 [1];

 - угол откоса уступа = 85[1].

По полученному диаметру, исходя из коэффициента крепости пород для проведения буровых работ выбираю станок 2СБШ-200-32.

Техническая характеристика 2СБШ-200-32

Таблица 1

Диаметр долота	мм	215,9
Глубина бурения	м	32
Длина буровой штанги	м	8
Направление бурения к вертикали		0,15,30
Ход непрерывной подачи	м	1
Осевое усилие	мН	0,3
Скорость подачи	м/с	0,025
Частота вращения долота	с-1	0,24
Крутящий момент на вращателе	кНм	6,652,12
Подача компрессора	м3/с	0,417
Мощность электродвигателя вращателя	кВт	60
Масса станка	т	50

За основу принимаем условие бурения вертикальных скважин (β=90). Первоначально проверяем условие:

WW_б

где W - предельная величина сопротивления по подошве уступа;

W_б – минимальное сопротивление по подошве уступа по условиям безопасного расположения станка;

Для уступа по полезному ископаемому и породе:

где р – вместимость одного метра скважины, кг/м;

p=0,785d_c²=0,7850,250²1000 = 49

=1000 кг/м³ плотность ВВ [1]; d_c– диаметр скважины, мм; d_c=k_pd_д=1,150,215=0,247 принимаем диаметр 250 мм; q_р – Расчетный удельный расход ВВ, кг/м³ g_р=0,7 [1]

Условие WW_б выполняется для обоих случаев.

Расчёт режимов шарошечного бурения

Основными параметрами, определяющими рациональный режим шарошечного бурения, являются: осевая нагрузка на долото, частота вращения, крутящий момент.

Потребное осевое усилие находят по эмпирической зависимости:

Р_ос=10^-2 (68)  f  D₁ = 10^-2 8 16  0,215 =0,27 МН

где D₁– диаметр долота, мм.

Вращающий момент:

H_з= 2P_ос/ z_ш D₁ _мб(tg(/2)+ ₁ ) k _з=20,27 / 30,215100(tg42,5+0,5)1,25= 3,97 10^-3 м

где z_ш–число шарошек в долоте; _

_мб– средний приведенный предел прочности при разрушении механическим способом,

_мб = 86112 МПа;

– угол заострения зуба шарошки, градус;

₁– коэффициент трения шарошки о породу, ₁= 0,30,7;

k_з– коэффициент учитывающий затупление зубьев.

М_вр =D₁²  (H_зz_шk_тр_ск10³) /6 =0,2159² 3,9710^-331,154010^-3/6 = 4,25 кНм

где k_тр– коэффициент учитывающий трение в подшипниках шарошек и буровой колонны о стенки скважины,

k_тр=1,15; _ск– предел прочности породы на скалывание, МПа.

Техническая скорость бурения шарошечного станка :

Расход воздуха Q_в м³/с, для очистки скважины:

где _в– плотность воздуха, т/м³, _в = 0,0012;

_n –весовая концентрация частиц породы в сжатом воздухе или воздушной смеси, _n = 0,40,6.