авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ВЫЕМКИ БОКСИТОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ В СЛОЖНЫХ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ (На примере Вежаю-Ворыквинского

-- [ Страница 2 ] --

Данные таблицы 1 показывают, что оптимальной крупностью дробления бокситов взрывом для условий СТБР является размер куска, равный 5–20 см. При таких размерах достигаются минимальные эксплуатационные затраты на их добычу. Параметры БВР, обеспечивающие такое качество дробления: сопротивление по подошве уступа в пределах 3,2-3,5 м; сетка скважин – 3,03,0 (3,5) м; перебур – 0,3 м, удельный расход ВВ на взрывание – 0,7-0,8 кг/м3.

Рис. 2. Зависимости эксплуатационных

затрат по процессам от среднего диаметра куска

Фрезерный комбайн MTS – 180, произведенный фирмой MAN TAKRAF Fordertechnik, был введен в эксплуатацию на СТБР в 2008 г. Применительно к добыче бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения фрезерная технология позволит:

  • отрабатывать участки рудных тел, для которых применение буровзрывного способа подготовки руды к выемке заведомо неэффективно (повышенный выход негабарита из-за малой мощности рудного тела и сильной трещиноватости массива);
  • упростить процесс управления качеством руды и выемки разных сортов бокситов, так как отработка ведется горизонтально;
  • снизить разубоживание бокситов до 2,5 и 5 % для байеровского и спекательного сортов соответственно и как следствие – повысить их качество;
  • снизить объемы потерь полезного ископаемого при производстве добычных работ.

Исследований по определению области рационального применения фрезерной технологии для добычи бокситов не производилось. В ходе проведения опытно-промышленных испытаний машины в условиях Вежаю-Ворыквинского месторождения нами исследовалась скорость продвижения фрезерного комбайна во время работы. Скорость фрезерования зависит от прочности боксита. Для определения зависимости прочности боксита от содержания SiO2 и влияния прочности массива на скорость фрезерования были отобраны образцы бокситов, произведены химические анализы и испытания образцов на прочность при одноосном сжатии.

После обработки опытных данных получено корреляционное уравнение:

, (12)

где P прочность образцов бокситов, кг/см2;

x – процентное содержание SiO2 в испытываемых образцах.

Коэффициент корреляции равен 0,797. На рис. 3 приведена зависимость прочности бокситов от содержания в них SiO2.

Рис. 3. График зависимости прочности

бокситов от содержания SiO2

Исходя из качественного состава руды и полученных опытным путем значений прочности бокситов, была разработана классификация руд Вежаю-Ворыквинского месторождения по прочности, представленная в таблице 2.

Таблица 2

Классификация руд Вежаю-Ворыквинского

месторождения по прочности

Категория пород Содержание SiO2, % Прочность, МПа
Слабопрочные 3 – 5,2 7 – 10
Среднепрочные 5,2 – 8 10 – 15
Прочные 8 – 11 15 – 20
Весьма прочные > 11 > 20

С целью изучения влияния прочности бокситов на скорость фрезерования были проведены хронометражные наблюдения за работой комбайна MTS – 180. В ходе проведенных наблюдений за отработкой участков блока с известными качественными характеристиками были получены опытные данные скоростей фрезерования руды при одинаковой глубине среза 0,5 м.

В результате вычислений было получено корреляционное уравнение, описывающее зависимость скорости фрезерования от прочности боксита; график приведен на рис. 4.

, (13)

где Vфр – скорость фрезерования, м/мин;

P – прочность горной породы, МПа.

Коэффициент корреляции равен 0,967.

Полученные уравнения (12) и (13), а также классификация руд месторождения, представленная в таблице 2, позволяют оперативно и достаточно достоверно прогнозировать затраты времени и материалов на производство добычных работ в пределах выбираемого участка рудного тела.

Рис. 4. Зависимость рабочей скорости

комбайна от прочности боксита

Важной задачей в технологии послойного фрезерования является определение схемы отработки рудных блоков. Известны две схемы работы фрезерного комбайна: схема с разворотом машины в конце полосы фрезерования и фрезерованием в обратном направлении; схема с обратным холостым пробегом комбайна (челноковая схема). Нами были произведены расчеты производительности комбайна MTS–180 для каждой схемы с учетом уже полученной экспериментальным путем скорости фрезерования.

Производительность комбайна при схеме отработки выемочных блоков с разворотом машины и фрезерованием в обратном направлении определяется по формуле, м/ч:

, (14)

где h – глубина фрезерования, м;

b – ширина полосы фрезерования, м;

lр – средняя длина рабочего прохода, м;

vр– скорость движения машины при фрезеровании, м/мин;

kи – коэффициент использования машины;

tразв – время на разворот машины;

tо и tп – время на опускание и поднятие рабочего органа до и после производства работ (экспериментами определены значения: tо = 20 с и tп = 30 с).

Производительность комбайна MTS – 180 при схеме работы с обратным холостым пробегом, м3/ч:

, (15)

где lx – средняя длина холостого прохода, м;

vx – скорость машины при холостом проходе, м/мин.

На рис. 5 а, б представлены графики зависимости часовой производительности фрезерного комбайна от длины полосы фрезерования для указанных схем отработки. Максимальные значения производительности комбайна MTS – 180 достигаются при отработке рудных блоков с длиной полосы фрезерования более 300 м и при схеме с разворотом машины в конце полосы и фрезерованием в обратном направлении. Поэтому для отработки рудных блоков Вежаю-Ворыквинского месторождения рекомендована данная схема, а схема с обратным холостым пробегом должна применяться при небольшой длине полосы фрезерования, т. е. на участках рудных тел, осложненных безрудными окнами и в приконтурных зонах.

а б

Рис. 5. Зависимость производительности комбайна от длины полосы фрезерования: а – при схеме с разворотом машины в конце полосы;

б – при схеме с обратным холостым пробегом,

1 – скорость фрезерования 1,6 м/мин; 2 – скорость фрезерования 1,7 м/мин; 3 – скорость фрезерования 1,8 м/мин

При совместной работе фрезерного комбайна и автотранспорта производительность комплекса зависит от схем взаимного расположения техники во время погрузки (установка самосвалов сбоку, на уровне стояния комбайна; установка самосвалов сбоку, выше уровня стояния комбайна и установка самосвалов сзади, на уровне стояния комбайна). Эти схемы должны обеспечивать безопасность, удобную работу машин и минимальное время на выполнение маневровых операций автосамосвалами. Геометрические параметры забоя и общая технологическая схема работы определяются в зависимости от схем установки автосамосвалов под погрузку и от типа самосвалов.

Для обеспечения безопасной работы оборудования транспортные коммуникации должны располагаться на рабочей площадке за пределами бермы безопасности – b, которая при высоте отрабатываемого слоя в 0,5 м и с учетом физико-механических свойств горных пород, слагающих массив, составляет 1 м; и величины безопасного зазора – В от боковой поверхности отрабатываемой полосы, которая принимается в соответствии с правилами безопасности и составляет 1,5 м.

В таблице 3 представлены расчетные минимальные значения ширины проезжей части автодороги для самосвалов Komatsu HD 465 и минимальные значения ширины маневровой площадки при совместной работе с фрезерным комбайном MTS-180.

Таблица 3

Параметры рабочих площадок при совместной работе фрезерного комбайна MTS – 180 и автосамосвалов Komatsu HD 465 (55 тн)

Параметры Значения
Ширина проезжей части автодороги, м: при однополосном движении при двухполосном движении 7 – 7,5 14,5 – 15
Минимальная ширина маневровой площадки, м: при петлевом подъезде при тупиковом подъезде при комбинированном подъезде при сквозном подъезде 30 24 20 – 30 12 – 15

С целью определения наиболее эффективных схем совместной работы комбайна MTS – 180 и автотранспорта были проведены хронометражные наблюдения при различных схемах подъезда самосвалов под погрузку (тупиковой, петлевой и сквозной). Полученные результаты показали, что схема со сквозным подъездом не только позволяет обходиться малой площадью рабочей площадки блока, но и обеспечивает большую производительность процесса фрезерования боксита. Горно-геологические условия производства работ на карьерах СТБР позволяют осуществлять сквозной проезд автосамосвалов под погрузку, при котором необходимые и достаточные размеры рабочей площадки имеют наименьшие значения среди всех существующих схем. Однако повсеместное применение данной схемы при разработке Вежаю-Ворыквинского месторождения невозможно. Выбор подходящей схемы для конкретного блока должен осуществляться после вскрытия кровли боксита на основании геометрических параметров планового блока и мощности рудного тела в его границах.

При производстве работ по выемке бокситов комбинированным способом важно знать объемы производства по каждой технологии. Это позволит повысить качество составления планов горных работ и достоверность прогноза затрат на производство. Выбор области рационального применения для каждой технологии добычи должен определяться, в первую очередь, возможностью эффективного использования применяемого оборудования, обеспечивая при этом наиболее полную выемку запасов. В существующих экономических условиях важнейшим фактором при производстве горных работ является уровень прямых материальных затрат на выемку.

Расчеты сумм затрат производились путем сложения предварительно распределенных по своему признаку значений по каждой статье затрат всех рассматриваемых технологических процессов. На рис. 6 представлены значения уровня удельных затрат на одну тонну добываемого боксита при производстве работ по фрезерной технологии и с применением буровзрывного способа за весь анализируемый период.

Рис. 6. Уровень удельных затрат на производство

выемочно-погрузочных работ при добыче бокситов на СТБР

в период 2008 – первое полугодие 2009 гг.

По данным диаграммы рис. 6 можно сделать вывод о том, что на протяжении всего анализируемого периода уровень удельных затрат на тонну боксита при производстве добычных работ по фрезерной технологии незначительно ниже аналогичного показателя при применении БВР, а иногда даже превышает его. На протяжении всего анализируемого периода объемы добываемого с помощью фрезерного комбайна MTS – 180 боксита составили не более 30 % от максимально возможного объема при технической производительности машины.

Общая сумма затрат на производство выемочных и погрузочных работ по различным технологиям может изменяться за счет:

  • объема производства;
  • горно-геологических условий разработки отдельных участков;
  • уровня переменных затрат на тонну добываемого боксита;
  • суммы постоянных расходов.

При изменении объема производства возрастают только переменные расходы, постоянные остаются неизменными в краткосрочном периоде (при условии сохранения прежней производственной мощности предприятия).

Зависимость общей суммы затрат от объема производства по каждой технологии, при наличии постоянных и переменных расходов, описывается уравнением первой степени:

, (16)

где Зобщ – общая сумма затрат на производство продукции, рублей;

VВВi – объем производства продукции, тонн;

bi – уровень переменных расходов на единицу продукции;

A – абсолютная сумма постоянных расходов на весь выпуск продукции.

Для определения области рационального применения различных технологий были произведены расчеты затрат в зависимости от объемов добычи по каждой из них. В результате подстановки фактических данных за 2008, 2009 гг. были получены зависимости общей суммы затрат от объема производства:

  1. Для фрезерной технологии:

. (17)

Коэффициент корреляции равен 0,915. График зависимости суммы затрат на производство добычных работ фрезерным комбайном от объема производства представлен на рис. 7, а.

  1. Для традиционной технологии (экскаваторная выемка и погрузка, с производством БВР и последующим дроблением негабарита):

. (18)

Коэффициент корреляции равен 0,848. График зависимости общей суммы затрат на производство выемочно-погрузочных работ с предварительным рыхлением буровзрывным способом представлен на рис. 7, б.

а б
Рис. 7. Зависимость уровня прямых материальных затрат на добычу боксита от объема производства: а – фрезерная технология, б – применение буровзрывного способа


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.