Определение относительного показателя трудности бурения, категории и класса буримости

Петрозаводский государственный университет

Кольский филиал

Кафедра горного дела и обогащения

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине	Процессы открытых горных работ

Тема:	Расчет параметров основных процессов добычи полезного ископаемого и вскрышных пород

36 вариант

Автор: студент гр.					Шалеев Б.И.
	(шифр)		(подпись)		(Ф.И.О.)

Оценка:
Дата:

Проверил

Руководитель работы					Билин А.Л.
	(должность)		(подпись)		(Ф.И.О.)

Апатиты

2017 г.

Таблица 1 - Исходные данные

Название	Параметры
Извлечение вскрыши, млн. м³/год
Кварциты:	Табличное (прил. 6)	Коэффициент варианта (прил. 17)	В проекте
плотность, т/м³	3,07	1,1	3,38
прочность на сжатие, МПа		1,2	259,2
прочность на растяжение, МПа
Средняя отдельность в массиве, м	0,5
Ширина вскрышной площадки, м
Высота уступа, м
Марка бурового станка	СБШ-160
Марка ВВ
обводненные условия	Гранитол 7а

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОГРУЗОЧНЫХ РАБОТ

Таблица 3.1 – Исходные условия для 3 главы:

Показатель	Условное обозначение	Значение	Размерность
Высота уступа	Ну		м
Производительность по вскрыше	Ав		млн. м³/год
Тип руд		кварциты
Плотность руд	_р	3,38	т/м³

3.1. Объемы выемочных работ.

3.1.1. Для вскрышных пород объемы заданы исходными условиями, т.е. Ав’ = 9 млн м³/год 3.1. Выбор марки применяемого экскаватора.

В рыхлых породах высота уступа принимается равной высоте черпания экскаватора (Н_ч^max). При выемке взорванных скальных пород высота развала допускается равной 1,5 Н_ч^max.

В нашем случае высота уступа задана.

3.2.1. Высота развала:

Нр = 1,3 Ну = 1,3 * 10 м = 13 м

В зажатых условиях 1.4 вместо 1.3.

3.2.2. Необходимая высота черпания экскаватора;
Н_ч^max= Нр / 1,5 = 8,7 м

3.2.3. По высоте черпания принимаем для сравнения (по приложению 12)
экскаваторы ЭКГ-10 и ЭГ-10 (табл. 3.2).

Таблица 3.2 – Основные параметры экскаваторов.

Показатели
Марка экскаватора	ЭГ-10	ЭКГ-10
– Емкость ковша, м³	10/8
– Радиус черпания на горизонте установки экскаватора, м	12,0	12.6
– Максимальный радиус черпания, м	14,0	18.4
– Максимальная высота черпания, м	14,0	13.5
– высота разгрузки, м	11,0	5.7
– высота разгрузки при наибольшей высоте, м	-	8,6
– радиус разгрузки, м	-	15,4
– мощность сетевого двигателя, кВт
– время цикла, сек
– масса с противовесом, т
– радиус поворота хвостовой части, м	6,4	7,8
Ц_экск – Примерные цены экскаваторов (цены 2000 г.), тыс. $

3.3. Параметры забоя и схема маневров самосвалов в забое.

Подготовка скальных пород к выемке осуществляется буро-взрывными работами.

Выемка пород осуществляется из развала поперечными заходками. (При железнодорожном транс-

порте – продольными заходками)

3.3.1. Ширина заходки при погрузке ГП в автосамосвалы:

= 12 ÷ 14,4 для ЭГ-10и 12,6 ÷ 15,2 м для ЭКГ-10.

При продольных заходках и работе с железнодорожным транспортом ширина заходки () должна быть кратна ширине развала.

3.3.2 Схема работы при маятниковом движении:

а)

б)

3.4. Теоретическая (паспортная) производительность экскаватора(при повороте на 90о

и «погрузке» воздуха):

Q_Э^т=3600*E/t_ц, м³/час

Для кварцита ЭГ-10 Q_Э10^т= 3600 * 10/24 = 1500 м³/час,

ЭКГ-10 Q_Э15^т= 3600*10/26 = 1385 м³/час.

3.5. Часовая (техническая) производительность:

Q_Э^ч = Q_Э^т * k_ц/k_п * k_н/k_р * k_гк * k_уо, м³/час

гдеk_ц - коэффициент цикла (1,0 при 90^о, 0,9 при 135^о и 0,8 при 180^о);

k_п – коэффициент породы (0,9 – для песчаников и песков, 1,0 – для глинистых ГП, 1,15 – для полускальных, 1,0 для хорошо и 1,4 для плохо взорванных ГП);

k_н – коэффициент наполнения ковша (от 0,5 для тяжелых скальных пород до 1,1 для песка, в нашем случае для вскрышных пород k_н =0.7);

k_р – коэффициент разрыхления породы в ковше (от 1,1 для песка до 1,5 для плотных кварцитов, для скальных – 1,4);

k_гк – коэффициент геометрии копания (1,0 – для мехлопат, работающих по принципу совковых лопат, и 1,3 – для гидравлических экскаваторов, работающих по принципу штыковых лопат);

k_уо – коэффициент (учета) удлиненного оборудования мехлопат (1,0 – для базовых моделей и 1,25 – для моделей с удлиненным оборудованием).

Для кварцита:

ЭГ-10 Q_Э10^ч = 1500 * 0,9 / 0,9 * 0,7/1,1 * 1,3 * 1,0 = 1241 м³/час,
ЭКГ-10 Q_Э15^ч = 1385 * 0,9 / 0,9 * 0,7/1,1 * 1,0 * 1,0 = 881 м³/час.

3.6. Сменная производительность:

Q_Э^см=Q_Э^ч * Т_см * k_ив * k_оо * k_ук, м³/смену.

Т_см = 8 часов – время смены,

k_ив – коэффициент использования рабочего времени Для средней организации работ и тупиковой схемы подачи автотранспорта k_ив=0,6 (табл.3.3).

Таблица 3.3 – Коэффициент использования рабочего времени экскаватора kив.

Способ транспорта	Схема подачи	Организация работ Средняя Хорошая
Железнодорожный	Сквозная	0,7	0,8
Тупиковая	0,5	0,7
Автомобильный	Кольцевая	0,7	0,8
Тупиковая	0,55	0,65
Конвейерный	Непрерывная	0,75	0,85

k_оо – коэффициент основных операций (0,85÷0,9), принимаем 0,85.

k_ук– коэффициент управления качеством руд (1,0 – для вскрыши, 0,6÷0,8 – для руд), принимаем 1,0

Для кварцита: ЭГ-10 Q_Э10^см=1241* 8 * 0,55 * 0,85 * 1,0= 4641 м³/смену, ЭКГ-10 Q_Э8^см=881 * 8 * 0,55 * 0,85 * 1,0= 3295 м³/смену.

3.7. Месячная производительность:

Q_Э^мес = Q_Э^см * n_см * k_тг * k_сез * k_тр, м³/месяц

n_см = (30-4) *3 = 78 смен - количество смен работы в месяц за вычетом взрывных дней.

k_тг - коэффициент технической готовности (0,8-0,9 для нового и 0,55-0,65 для изношенного оборудования);

k_сез - сезонный коэффициент (0,8 зимой и 1,0 летом, в среднем за год – 0,9);

k_тр - коэффициент транспорта (1,0 - для автотранспорта, 0,9 - для конвейерного транспорта, 0,8 - для железнодорожного транспорта)

Для вскрыши: ЭГ-10 Q_Э10^мес= 4641 * 78 * 0,8 *0,9 * 1,0 = 260639 м³/месяц,
ЭКГ-10 Q_Э15^мес= 3295 * 78 * 0,8 *0,9 * 1,0 = 185044 м³/месяц.

3.8. Годовая производительность:

Q_Э^год= Q_Э^мес *12 * k_то

где: 12 – число месяцев работы в год.

k_то – коэффициент (учета времени) технического обслуживания
(для ЭКГ-4,6 – 0,93; ЭКГ-8И – 0,9; ЭКГ-12,5 – 0,89; ЭГ-0,88).

Для вскрыши: ЭГ-10 Q_{Э 10}^год= 260639 * 12 * 0,88 = 2752348 м³/год = 2,75 млн. м³/год ЭКГ-10 Q_Э15^год= 185044 * 12 * 0,89 = 1976268 м³/год = 1,98 млн. м³/год

3.9. Необходимое количество экскаваторов.

N_экск = А^год‘/ Q_Э^год

Для извлечения вскрыши:

ЭГ-10 N_экск10 =9/ 2,75 = 3,3 ≈ 4 шт., и ЭКГ-10 N_экск15 = 9/ 1,98 = 4,5 ≈ 5 шт.

3.10. Капвложения в добычное оборудование.

Zэ = Цэ * Nэ р * К_$

К_$=30 руб./$ – расчетный курс доллара в 2003-2004 гг.

Для ЭГ-10 Zэ = 1,0 * 4 * 30 = 120 млн.руб.

Для ЭКГ-10 Zэ = 1,6 * 5 * 30 = 240 млн.руб.

3.11. Оценка себестоимости экскавации горной массы

Элементы расходов:

1. Затраты на оплату труда.

2. Социальные отчисления.

3. Амортизационные отчисления.

4. Ремонтный фонд.

5. Расходы на электроэнергию (для электрических).

6.. Расходы на топливо (для дизельных).

3.11.1. Оплата труда

При непрерывной рабочей неделе на один списочный экскаватор необходимо 5 сменных бригад (с ремонтниками). В бригаде ЭКГ - 2 рабочих: машинист – в среднем 45 тыс. руб. в месяц

и помощник – 35 тыс. руб

В бригаде ЭГ – 1 машинист – в среднем 50 тыс. руб. в месяц.

Годовые затраты

ЭГ – 10: тыс. руб. =12 млн. руб.

ЭКГ – 15: тыс. руб. = 24 млн. руб.

3.11.2. Социальные отчисления

млн. руб.

3.11.3. Амортизация

Нормативный срок эксплуатации экскаваторов при непрерывной работе составляет:

– гидравлических – 7 лет;

– канатных – 10 лет.

млн. руб.

3.11.4. Ремонт

Расходы на запасные части и ремонт составляют около 10% от стоимости экскаваторов.

млн. руб.

3.11.5. Расходы на электроэнергию:

Z^ЭКГ_эн = Р_дв. ´ Т_к ´ К_ив´ К_тг ´ К_до´К_з´ Ц_эл. ´ N_экс

Р_дв.- мощность двигателя, кВт

Т_к = 365 ´ 24 = 8760 ч. - календарный фонд времени. 8.76 – тыс. ч;

К_ив = 0,65 коэффициент использования календарного времени;

К_тг = 0.8 – коэффициент технической готовности в зависимости от степени изношенности

(0.85÷0.6);

К_до = 0.85 – коэффициент (учета) дополнительных операций (для электрического, для ди-

зельного – 0.95);

К_з = 0.65 – коэффициент средней загрузки двигателя;

Ц_эл. = 1.6 – цена электроэнергии, руб./кВт×ч.

N_экс – количество экскаваторов.

ЭКГ – 10: Z^ЭКГ_эн = 630 ´ 8,76 ´ 0,65 ´ 0,8 ´ 0,85´0,65 ´ 1,6 ´ 5 = 12685 тыс.руб =

= 12,69 млн.руб

3.11.6. Расходы на дизельное топливо

q_уд = 0.2 л/ кВт×ч – удельный расход дизельного топлива;

Ц ДТ = 18 руб./л – оптовая цена дизельного топлива.

3.11.7. Сводка и сопоставление эксплуатационных затрат

	ЭГ-10	ЭКГ-10
Зарплата		18,2		36,1
Отчисления	4,11	6,3	8,21	12,3
Амортизация	17,14	26,1	13,5	20,3
Ремонт		18,2	8,1	12,2
Электроэнергия	-	-	12,69	19,1
Диз.топливо	20,56	31,2	-	-
Всего, млн. руб.	65,81	100%	66,5	100%
Объём добычи		Млн м³		Млн м³
На 1 м³	7,31	руб./м3	7,39	руб./м3

3.12. Выбор марки экскаватора и выводы

По минимуму капвложений и себестоимости экскавации принимаем 4 экскаватора ЭГ-10.

Капвложения в экскаваторы составляют 120 млн. руб. Годовые эксплуатационные затраты

– 65,81 млн. руб. Себестоимость экскавации составляет 7,31 руб/ м³.

4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСПОРТНЫХ РАБОТ

Таблица 4.1 – Исходные условия для 4 главы:

Показатель	Условное обозначение	Значение	Размерность
Извлечение вскрыши	Ав’		млн. м³/год
Тип вскрышных пород		кварциты
Плотность вскрышных пород	γ_в	3,38	т/м³
Расстояние транспортирования вскрыши, км	Lв	3,5	км
Высота подъема вскрыши, м	Н тр в		м

4.1. Объемы вывозки.

В отличие от предыдущего объемы вывозки оцениваются в тоннах:

Для вскрышных пород: Ав = Ав’ × g в = 9 ×3,38 = 30,42 млн. т/год

4.2. Обоснование типоразмера автосамосвала.

В соответствии с прочностными и технологическими качествами автосамосвалов при расстоянии транспортирования около 2,5 км оптимальное количество ковшей при загрузке машин для тяжелых пород составляет 4, а при расстоянии более 5 км возрастает до 10.

4.2.1. Вес породы в одном ковше для:

- вскрыши – g_к= E * γ * k_н/k_р * k_уо = 10*3,38 *0,7/1,4 * 1,0 = 16,9 т.

4.2.2. Оптимальная грузоподъемность а.с.

g_а = (4÷10)* g_к = (4 ÷ 10) * (17 ÷ 19) = 68 ÷ 190 т

4.2.3. Для сравнения принимаем БелАЗ-75131 (130 т) и Cat-789 (154 т).

Таблица 4.2 – Техническая характеристика автосамосвалов (по приложению 14):

	Ед.изм.	БелАЗ-75131	Cat-789
Грузоподъемность,	т
Масса без груза,	т
Коэффициент тары		0.81	0.87
Мощность двигателя, Р_дв	кВт
Энерговооруженность	кВт/т	5.08	4.65
Объем кузова
геометрический	м³
с "шапкой"	м³
Минимальный радиус поворота	м
Примерная стоимость	тыс. $

4.3. Определение времени обслуживания а.с.

4.3.1. Число ковшей погрузки руды в кузов.

n_к = g_a/g_к (округляют до 0.5)

Для вскрыши: n_к55 = 130/ 17= 7,7 è n_к55’ = 8,0;

n_к _{БЕЛАЗ-75091} = 154/ 17= 9,1 è n_к _{БЕЛАЗ-75091’} = 9,0.

4.3.2. Коэффициент использования грузоподъемности (должен находиться в приделах от 0.9 до 1.05 по условиям рационального использования шин):

k_ИГ = n_к’ / n_к

Для вскрыши: k_ИГ ₅₅ = 8/7,7 = 1,04; k_ИГ ₀₉₁ = 9/9,1 = 0,99.

4.3.3. Паспорт погрузки:

Таблица 4.3 – Паспорт погрузки для автосамосвалов.

Показатели	E	γ	k_н	k_р	k_уо	g_к	g_a	n_{к /}n_к’	k_ИГ
Ед. изм.	м³	т/м³				т	т	шт.
Вскрыша		3,38	0.7	1.1	1.0			8/7,7	1,04
	9/9,1	0,99

4.3.4. Время погрузки.

t_погр = n_ц * t_ц * k_п /(k_ц*k_гк*k_ук), сек

где n_ц – количество циклов (если n_к’ = 4.5 то n_ц = 5), коэффициенты см. п. 3.4÷3.5.

Для вскрыши: t_погр ₅₅ =8 * 24 * 0,9 /(0.9*1,3*1) = 148 сек;

t_погр 091 = 9* 24 * 0,9 /(0.9*1,3*1) = 167 сек.

4.3.5. Время обслуживания.

t_обсл = t_погр + t_з, сек

где t_з – время замены автосамосвала (90 сек для тупиковой схемы маневров и 60 сек для петлевой)

Для вскрыши: t_обсл ₅₅ = 148 + 90 = 238 сек; t_обсл ₁₂₀₀ = 167 + 90 = 257 сек.

4.4. Определение скорости и времени движения на различных участках трассы.

Общее расстояние транспортирования вскрыши составляет 3500 м. Общая высота подъема груза – 120 м.

4.4.1. Характеристика трассы

Суммарная длина автоуклонов

L_у = Н_тр / 0,08 = 120 / 0,08 = 1500 м

Суммарная длина горизонтальных участков

Lг = Lтр – Lу = 3500 – 1500= 2000 м

Разбиваем длины на несколько участков (табл. 4.4 и 4.5, рис. 4.1 и 4.2).

Таблица 4.5 – Характеристика породной трассы

Участки
Уклоны
Расстояние, м
Высота подъема, м
Типы дорог	Призабойные	Основные	Отвальные
Основное сопротивление движению

4.4.2. Динамическая характеристика автосамосвалов υ = f (ω_Σ) (рис. 4.3) на j-м элементе трассы рассчитывается по формуле расчета устоявшейся скорости

υ_j = ( 3.6 * Р_дв * η_ом * η_т) / (Ма * g * ω_п_j), км/час

где Р_дв – мощность двигателя; η_ом – коэффициент отбора мощности двигателя (0.7);
η_т – КПД трансмиссии (0.88); Ма – масса автомобиля с грузом, т (для расчета динамической характеристики Ма = Мт+Gа, для расчета скорости Ма = Мт+ n_к’ *g_к); g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения для Земли); ω_Σ – общее сопротивление движению, доли ед.

4.4.2. Определение скоростей и времени движения а.с. на участках

Полное сопротивление
ω_п_j = i_j + ω_о_j + ω_в_j, Н/кН

Сопротивление воздушной среды ωв учитывается при скоростях движения больше 15 км/ч. (табл. 4.6).

Таблица 4.6 – Учет удельного сопротивления воздушной среды.

υ_гр _I, км/час
ω_п, Н/кН	0,1	1,3	3,5

Расчет скорости υгр i осуществляем (табл. 4.7 и 4.8) по формуле пп. 4.4.2. сначала без уче-

та, а затем, если необходимо, – с учетом сопротивления воздушной среды. Скорость в забое и на

отвале ограничивается 15 км/ч. На коротких (<100 м) горизонтальных вставках и виражах на

подъем скорость не меняется. Порожняком на горизонтали ограничивается 40 км/ч, на спуск – 30

км/ч, развороты – 20 км/ч.

Время движения по j-м элементам трассы

t_j = L_j * 3.6 / υ_j _,.сек

Таблица 4.7– Расчет времени движения на элементах вскрышной трассы

L_j, м

i_j, ‰

ω_о_j, Н/кН

ω_в_j, Н/кН

ω_п_j, Н/кН

БелАЗ-75131

CAT789

υ_гр_j, км/ч

t_гр_j, сек.

υ_пор_j, км/ч

t_пор_j, сек.

υ_гр_j, км/ч

t_гр_j, сек.

υ_пор_j, км/ч

t_пор_j, сек.

1,3

51,3

1,3

51,3

1,3

81,3

Всего

Общее время движения на рудной трассе:

- а.с. БелАЗ-75131: груженого – 884 секунды и порожнего – 576;

- а.с. CAT789: груженого – 902 секунды и порожнего – 576.

4.5. Время рейса

t_р = t_обсл + t_гр + t_пор + t_разгр+ t_доп

где: t_разгр – время разгрузки с учетом маневров у пункта разгрузки (60 сек. для а.с. грузоподъемностью до 100 т и 90 сек. с Gа > 100 т); t_доп – дополнительное время задержек и маневров во время рейса, зависит от плеча откатки и схемы проезда (для автосамосвалов – 60÷120 секунд, для автопоездов 60÷180 секунд, для дизель-троллейвозов – 120÷180 секунд).

Для вскрыши:.

- а.с. БелАЗ-75131 t_р ₅₅ = 238+ 884 + 576 + 90 + 90 = 1878 сек = 31.3 мин;

- а.с. CAT789 t_р ₀₉₁ = 257 + 902 + 576 + 90 + 90 = 1915 сек = 31.9 мин.

4.6. Среднетехнические скорости

Для вскрыши:.

- а.с. БелАЗ-75131 υ_ср₁₄₅ =2* L_Σ *3.6 / t_р = 2*3500 * 3.6 / 1878 = 13.4 км/ч;

- а.с. CAT789 υ_ср ₁₂₀₀ = 7000 * 3.6 / 1915 = 13.2 км/ч.

4.7. Количество автосамосвалов в экскаваторно-автомобильном комплексе (ЭАКе).

n _{А эак} = t_р / t_обсл

(округляем, преимущественно, в меньшую сторону)

Для вскрыши:.

- а.с. БелАЗ-75131 n _{А эак} = 1878/ 238 = 7.9 => 8 а.с.;

- а.с. CAT789 n _{А эак} = 1915 / 257 = 7.5 => 7 а.с..

4.8. Возможная сменная производительность а.с.

4.8.1. Количество рейсов в смену

n _Р^см = 60 * Тсм *Ки / t р

(округляем, преимущественно, в меньшую сторону)

где: Тсм = 8 ч – время смены; Ки – коэффициент использование а.с. в течение смены (для БелАЗов с Ga < 60 т – 0.75; от 60 до 100 т – 0.8; >100 т – 0.85; для зарубежных а.с. с Ga< 100 т – 0.85; >100 т – 0.9).

Для вскрыши:.

- а.с. БелАЗ-75131 n _Р^см = 60 * 8 *0.85 / 31.3 = 13.04 => 13 рейсов;

- а.с. CAT789 n _Р^см = 60 * 8 *0.9 / 31.9 = 13.5 => 13 рейсов.

4.8.2. Производительность автосамосвала

Q_АС ^см = Ga * Киг * n _Р^см, т

где: Киг – Коэффициент использования грузоподъемности (см. пп. 4.2.2).

Для вскрыши: - а.с. БелАЗ-75131 Q_АС ^см = 130 * 1.04 * 13 = 1757 т/см;

- а.с. CAT789 Q_АС ^см = 154 * 0.99 * 13 = 1982 т/см.

4.9. Расчет парка автосамосвалов

4.9.1. Средняя сменная производительность карьера

Q_К ^см = А_Г * * К_н / n _см / n _дн, т/см

где: А_Г – годовая производительность, млн. м³; – плотность пород, т/м³; К_н = 1.15 – коэффициент неравномерности горных работ; n_см = 3 – количество рабочих смен в сутках; n_дн = 340 – количество рабочих дней в году при непрерывной работе карьера для северных условий.

Для вскрыши: Q_{К В} ^см = 9000000 * 3,38* 1.15 / 3 / 340 = 34297 т/см.

4.9.2. Рабочий парк

N_{А р(в)} = Q_{К В} ^см / Q_АС ^см, а.с.

Для вскрыши: - а.с. БелАЗ-75131 N _{А в} =34297 / 1757 = 19.5;

- а.с. CAT789 N _{А в} =34297/ 1982 = 17.3.

4.9.2. Инвентарный парк

N_{А и}= N_{А в} / k_ТГ, а.с.

(округляем, преимущественно, в большую сторону)

где: k_ТГ – коэффициент технической готовности а.с. (для БелАЗов с Ga < 60 т – 0.7; от 60 до 100 т – 0.75; от 100 до 140 т – 0.8; >140 т – 0.85; для зарубежных а.с. с G_a< 140 т – 0.85; >140 т – 0.9).

Для: - а.с. БелАЗ-75131 N_{А и} =19.5 /0,8 = 24.4 => 25 а.с.;

- а.с. CAT789 N_{А и} = 17.3/ 0,9 = 19,2 => 20 а.с..

4.10. Транспортный расчет выполняется для автосамосвала БелАЗ-75131 и CAT789.

4.10.1. Средняя годовая производительность:

Для БелАЗ-75131: Q_АС ^год = (А_в * _в) / N_{А и} = (9* 3,38) / 25 = 1.217 млн. т/год.

Для CAT789: Q_АС ^год = (А_в * _в) / N_{А и} = (9* 3,38) / 20 = 1.521 млн. т/год.

4.10.2. Средняя транспортная работа автосамосвала:

Q_А^тр = (А_в * _в* L_в) / N_{А и} = (9 *3,38*3,5) / 25 = 4.259 млн. т*км/год.

Q_А^тр = (А_в * _в* L_в) / N_{А и} = (9 *3,38*3,5) / 20 = 5.324 млн. т*км/год.

4.10.3. Средний годовой пробег а.с.

L_год = Q_А^тр/ (G_А * k_ИП) = 4259 / (130 * 0.48) = 68.3 тыс. км,

L_год = Q_А^тр/ (G_А * k_ИП) = 5324 / (154 * 0.48) = 72.02 тыс. км,

где k_ИП = 0.48÷0.49 – коэффициент использования пробега.

4.11. Капвложения в автотранспорт

Z_ас = n _АС и * Ц ас * К_$, млн. руб,

Где К_$ = 30 руб./$ – расчетный курс доллара в 2003-2004 гг.

Для: - а.с. БелАЗ-75131 Z_ас = 25 * 0.7 * 30 = 525 млн. руб.;

- а.с. CAT789 Z_ас = 20 * 1.5 * 30 = 900 млн. руб.

4.12. Оценка себестоимости транспортирования горной массы

Себестоимость транспортирования, в соответствии с экономическим содержанием расходов, подразделяют на несколько основных элементов:

1) Затраты на оплату труда

2) Социальные начисления на зарплату

3) Амортизационные отчисления

4) Износ шин

5) Затраты на запасные части и ремонт

6) Расходы на горюче-смазочные материалы

4.12.1. Оплата труда

Расчет ведется по инвентарному парку, т.е. в нем учтено количество и зарплата ремонтни-

ков. На одну единицу парка приходится 5 водителей. В расчете учитывается средняя общая за-

работная плата в размере 50 тыс. руб. в месяц (ЗПмес).

Годовой фонд заработной платы водителей и ремонтников составляет:

С_зп =12*ЗП_м*Nи*5 =12*50*25*5=75000 тыс. руб. =75 млн. руб.

С_зп =12*ЗП_м*Nи*5 =12*50*20*5=60000 тыс. руб. =60 млн. руб.

4.12.2. Социальные отчисления

Совокупные социальные отчисления, объединяющие налоги в «Фонд социального страхо-

вания», в «Пенсионный фонд» и в «Фонд медицинского страхования», составляют 34.2%

С_зп =0,342*С_зп = 0,342*75=25.65 млн. руб.

С_зп =0,342*С_зп = 0,342*60=20.52 млн. руб.

4.12.3. Амортизация

Списание автосамосвала осуществляется по ставке пробега исходя из общего пробега.

(350 тыс. км – для БелАЗов грузоподъемностью до 75 т, 500 – для БелАЗов более 90 т, 700 – для зарубежных)

С_ам= ∙Z_ас∙* Lгод/350=525*68.3/500 = 71.72 млн. руб

С_ам= ∙Z_ас∙* С_$ * Nи * Lгод/350=900*72.02/700 = 92.60 млн. руб

4.12.4. Затраты на запасные части составляют около 10% от стоимости автосамосвала

С_ам= ∙Z_ас∙* 0,1 =525*0,1=52500 тыс. руб = 52.5 млн. руб

С_ам= ∙Z_ас∙* 0,1 =900*0,1=90000 тыс. руб = 90 млн. руб

4.12.5. Отчисления на износ шин (С_ш), как правило, считают отдельно от общих затрат на запасные части, вследствие дороговизны колёс и их относительно небольшого срока службы, составляющего 60 тыс. км., учитывая, что для автосамосвала требуется 6 шин.

С_Ш= L_г/60 *6 * Z_Ш * N_и = 68.3/60 *6* 300 *25 = 51.23 млн. руб

С_Ш= L_г/60 *6 * Z_Ш * N_и = 62,5/60 *6* 380 *20 = 47.5 млн. руб

Рис. 4.4 – Зависимость стоимости шин от грузоподъемности (2010 г.)

4.12.6. Расходы на дизельное топливо (С_Т).

Расход дизельного топлива на рейс:

, л/рейс (2.4),

где - коэффициент тары (отношение веса машины с топливом(q) к грузоподъемности); L_ТР = 3,5 км – среднее расстояние транспортирования; Н = 120 м – средняявысота подъема руды; = 0,035 Н/кН – удельное сопротивление дорожного покрытия (0,025-0,035 Н/кН) – для временных призабойных дорог – 0,06 Н/км; Ga - грузоподъемность автосамосвала.

q_топл = 0,78 * [(1.04+2*0,81) * (0,035 * 3,5+120/1000)] * 130= 66 л/рейс

q_топл = 0,78 * [(0.99+2*0,87) * (0,035 * 3,5+120/1000)] * 154= 80 л/рейс

Расход дизельного топлива на км:

, л/рейс,

Км=1.15 – коэффициент, учитывающий маневры и работу двигателей в гаражах

Кз = 1.15 зимний коэффициент, 1,1 – в среднем за год для северных условий.

q_уд= 66 / 3,5 * 1,15*1,1 = 24 л/км

q_уд= 80 / 3.5 * 1,15*1,1 = 29 л/км

Годовой расход дизельного топлива:

, л/год,

q_ГОД= 24*68300* 25 = 40980000 л

q_ГОД= 29*72020* 20 = 41771600 л

При оптовой стоимости (2010 г.) 1 литра дизельного топлива С_{т, =} 24 руб./литр годовые затраты:

С_Т= q_ГОД *∙С_{т =}40980000* 24 = 983.52 млн. руб

С_Т= q_ГОД *∙С_{т =}41771600* 24 = 1003 млн. руб

4.12.7 сводка затрат

		БелАЗ-75131	Cat789
№		млн. руб.	%	млн. руб.	%
	Оплата труда		5.9		4,6
	Отчисления	25.65		20.52	1,7
	Амортизация	71.72	5,7	92.6
	Ремонт	52.5	4,2		6,9
	Шины	51.23	4,1	47.5	3,6
	Дизельное топливо	983.52	78,1		76,4
	Всего затрат	1259.62		1313.62
	Количество самосвалов		шт		шт
	Затраты на одну машину	50.39	млн. руб.	65.68	млн. руб.
	Удельная транспортная работа	4.259	млн. т*км/АС	5.324	млн. т*км/АС
	Себестоимость грузоперевозок	11.83	руб./т*км	12.34	руб./т*км

4.12.8. Себестоимость вывозки

Стр 131 = Z Σ / (NА и × QАтр) = 1259.62 / (25× 4.259) = 11.83 руб./т×км;

Стр 1200 = 1271 / (20 × 5.324) =11.94 руб./т×км.

4.13. Выбор самосвала

По капвложениям (525 и 900 млн. руб) эффективней приобретение 25 единиц автосамосвалов БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т.

4.14. Определение пропускной способности главной дороги

4.14.1. Грузонапряженность дороги определяется из условия сосредоточения всего транспортного потока на одном автоуклоне системы автосъездов:

n_гр = N_А_и * 60 / t_р, а.с./ч = 25 * 60 / 31.3 = 47.9 а.с./ч.

4.14.2. Пропускная способность

n_пр = 1000 * υ_грmin / (k_НП * L_без), а.с./ч =

= 1000 * 11 / (1.25* 50) = 176 а.с./ч,

где k_НП = 1.25 – коэф. неравномерности потока; L_без = 50 м – безопасное расстояние между самосвалами с учетом их длины.

4.14.3. Коэффициент запаса пропускной способности

k_з.п.с. = n _пр / n _гр ≥ 2.

k_з.п.с. = 176 / 47.9 = 3.7

По мере углубки карьера необходимое количество автосамосвалов увеличивается, что по-

степенно снижает коэффициент запаса пропускной способности автодорог.

В нашем расчете для автосамосвалов БелАЗ-75131 коэффициент запаса пропускной спо-

собности больше 2 – нет необходимости предусматривать разделение грузопотока или применение трехполосной автомобильной дороги на магистральном выезде из карьера.

На действующих карьерах (чаще всего) рудные и породные грузопотоки разделены изна-

чально, а иногда и породный имеет два потока на разные отвалы. В этих случаях грузонапряжен-

ность считается по части грузопотока.

4.15. Технологический расчет

4.15.1. Минимальное количество работающих экскаваторов для выполнения средней сменной программы

N_экск ^раб = Q_К ^см / ( * Q_Э^см), экск.

Q_Э^см – сменная производительность экскаватора, м³/смену (см. п. 3.6).

Для вскрыши:. N_экск ^раб = 34,297 * 10³/ (3,38 * 4641) = 2,2 экск.

4.15.2. Сопоставление количества экскаваторов и автосамосвалов в ЭАКе, сменных и годовых объемах добычи (табл. 4.9).

Таблица 4.9 – Соотношения автосамосвалов и экскаваторов

	ЭАК	За смену	За год
Для вскрыши
Экскаваторов		2,2
Автосамосвалов		19,5
Отношение АС к экск.		8,9	6,25

Таблица 4.10 – Необходимое количество автосамосвалов на линии в зависимости от количества

экскаваторов в работе.

Для руды
Количество экскаваторов на погрузке
Выпуск самосвалов на линию

4.16. Выводы по автотранспорту

В соответствии с расчетом по себестоимости для вывозки горной массы рациональней яв-

ляется приобретение 25 единиц автосамосвалов БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т.

Капвложения в автосамосвалы – 525 млн. руб. Годовые эксплуатационные затраты – 1259,62

млн. руб. Себестоимость вывозки составляет 11,83 руб/ т×км.

1. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЫХ РАБОТ

Таблица 1.1 – Исходные условия для 1 главы:

Показатель	Условное обозначение	Значение	Размерность
Извлечение вскрыши	Ав’		млн. м³/год
Тип вскрышных пород		Кварциты
Прочность пород на сжатие	σ_{сж п}	259,2	МПа
Прочность пород на растяжение	σ_{р п}	7,0	МПа
Плотность пород	_п	3,38	т/м³
Марка бурового станка		СБШ-160

Исходные прочностные свойства ГП определяются испытаниями образцов или берутся из справочников или кадастров физико-механических свойств пород. При этом 1600кГс/см² = 160МПа.

1.1. Объемы буровых и взрывных работ.

1.1.1. Для вскрышных пород объемы заданы исходными условиями, т.е. Ав’ = 9 млн. м³/год.

1.2. Определение прочности ГП при сдвиге.

По известным прочностям горных пород (ГП) при сжатии и растяжении σ_сдв определяем с помощью кругов Мора (рис. 1.1):

Для кварцитов σ_сдв= 21 МПа.

Рисунок 1.1 – Круги Мора для кварцитов

Определение относительного показателя трудности бурения, категории и класса буримости

для кварцитов:

21,98.

Кварциты относятся к V классу, 22 категории, исключительно труднобуримые ГП

Табл.1.2 Классификация ГП по трудности бурения

Показатель буримости, Пб	Класс ГП	Наименование класса	Категории
1-5	I	легкобуримыё	1÷5
5,1 - 10	II	средней трудности бурения	6÷10
10,1 – 15	III	труднобуримые	11÷15
15,1 – 20	IV	весьма труднобуримые	16÷20
20,1 – 25	V	исключительно труднобуримые	21÷25

1.4. Крепость пород по Протодьяконову первоначально определялась по простейшей формуле

f = σ_сж / 10

Однако, после уточнения методики измерения прочностных свойств пород, для пород с
σ_сж > 75 МПа, для приближения прочностных свойств к табличным значениям М.М. Протодьяконова применяют формулу Барона

_________

f = σ_сж/ 30 + Ö σ_сж / 3

Для кварцитыов: ______

f = 259,2 / 30 + Ö 259,2 / 3 = 8,64 + 9,30 = 17,94» 18

1.5 Характеристика применяемого станка

Таблица 1.3 – Техническая характеристика станка (приложение 7).

Тип станка	СБШ – 160
Диаметры долот, мм	151, 161
Глубина бурения, м
Угол наклона скважин от вертикали, градусов	0, 15, 30
Рациональные прочности пород по Протодъяконову, f
Вес станка, т
Максимальное усилие подачи, кН
Скорость вращения бурового става,	0-150
Установленная мощность, кВт
Экипаж, чел.
Примерная цена (2000 г.), тыс.$