Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Мая 2013 в 16:44, курсовая работа
В данной работе рассмотрены авторские разработки по расчету экономической эффективности капитальных вложений при проектировании и реконструкции горных предприятий, представленные в работе алгоритмы экономических и производственных процессов позволяют исследовать динамику интегрального экономического эффекта за различные периоды (циклы) эксплуатации горного оборудования, устанавливать целесообразность проведения капитальных ремонтов в зависимости от величины его балансовой стоимости, обосновывать норматив проведения капитальных затрат в зависимости от темпов инфляции и оптимального срока службы оборудования.
Движение машин на уступе может быть сквозным и петлевым. Первая схема типична для кольцевого движения транспорта в карьере, а вторая – для встречного, однако при определенном расположении съездов и экскаваторов на уступе могут быть случаи, когда сквозная схема применяется при встречном движении, а петлевая – при кольцевом. При сквозной схеме обеспечиваются минимальные размеры рабочих площадок, что повышает угол рабочего борта карьера и улучшает режим развития горных работ. Однако она не может конкурировать с петлевой схемой по экономическим показателям при большой длине карьера и по условиям безопасности работ при бестранспортных системах разработки.
Как при сквозной, так и при петлевой схемах движения транспорта на уступе направление движения машин к экскаватору может быть попутным или встречным. В большинстве случаев целесообразным является встречный подъезд, которой обеспечивает более безопасные условия работы и рациональную установку машин под погрузку.
В условиях данного карьера было отдано предпочтение встречной схеме движения транспорта, обусловленное сложным рельефом местности. В соответствии с этой схемой движение машин на уступе будет петлевым.
На рис. 2.1 представлен план и
разрез добычного забоя с
Построение планограмм работы экскаваторов и графиков движения автомобильного и железнодорожного транспорта
Рис 2.1. План и разрез добычного забоя с экскаватором ЭКГ-5А и
автосамосвалом БелАЗ-7525
Рис. 2.2. Планограмма работы экскаватора ЭКГ-5А и
график работы 4 автосамосвалов БелАЗ-7525
Рис. 2.3. План и разрез добычного забоя с экскаватором ЭКГ-10М и автосамосвалом БелАЗ-7519
3 автосамосвалов БелАЗ-7519
Железнодорожный транспорт на карьерах широко применялся в СССР до 60-70-х гг. XX в., а затем в связи с развитием автомобильной промышленности его вытеснили самосвалы. В настоящее время он успешно функционирует на крупных карьерах, где расстояние доставки горной массы превышает 2-2,5 км, а таких карьеров в стране много.
На большинстве карьеров используют электрическую тягу, но в отдельных случаях – тепловозы.
Рассмотрим взаимодействие экскаватора и железнодорожного состава в процессе работы.
Возможное время работы без учета транспорта выражается уравнением (2.18). Экскаватор загружает в каждый вагон-думпкар целое число ковшей породы, которое определяют, как при использовании автосамосвалов, из двух условий:
грузоподъемности вагона (по паспорту) – по формуле (2.17).
Фактическую грузоподъемность вагонов рассчитывают по формуле, аналогичной (2.17):
.
Экскаватор не производит погрузку в период обмена составов. Простои в течение смены составят:
.
где – число вагонов в составе.
По
аналогии с автотранспортом получаем
уравнение для определения
.
Из формулы видно, что использование экскаватора во времени становиться эффективней по мере увеличения числа вагонов в составе и ухудшается с увеличением времени на обмен составов.
Число вагонов в составе зависит в основном от мощности локомотива, грузоподъемности вагонов и профиля карьерных путей.
Время на обмен поездов зависит от организации забойного транспорта, работающих на уступе экскаваторов, длин забойных путей и организации подачи поездов на рабочие уступы.
Это время можно разделить на две части:
,
где – время на обмен поездов в пределах рабочего уступа от обменного пункта до экскаватора; – потери времени на обмен поездов, зависящие от ритмичности поступления поездов на обменный пункт.
П р и м е р. На уступе длиной фронта работает один экскаватор (рис. 2.1). Поезда подаются на обменный пункт и от него к работающему экскаватору. Когда состав загружен, то он следует к месту назначения через обменный пункт, на котором уже ожидает порожний состав ( ).
Время обмена изменяется по мере движения экскаватора
от до , (2.33)
где – длина путей от обменного пункта до начала забойных погрузочных путей, км; – длина фронта работ на один экскаватор (экскаваторного блока), км; – средние скорости движения поезда на участках и , км/ч; – время на маневровые операции при обмене груженых и порожних поездов, ч.
В укрупненных расчетах при работе на нескольких уступах используют среднее значение:
.
Длительность пребывания состава на забойных путях слагается из времени на погрузку и обмен :
.
Необходимое число поездов, подаваемых
к экскаватору, обеспечивающее бесперебойный
обмен,
.
На один экскаватор потребуется поездов в течение одной смены:
,
где – полная продолжительность рейса одного состава, ч.
Если в формуле (2.27) принять максимальное время на обмен вагонов, то составов будет недостаточно в период, когда экскаватор будет находиться ближе к обменному пункту и производительность его станет меньше возможной. Если же принять минимальное время , то составов будет подано больше, чем приемная способность экскаватора при его расположении далее начала забойных путей.
Рис. 2.3. Схема организации подачи поездов под погрузку
Эти
соображения позволяют понять сложность
решения задачи даже при обслуживании
одного забоя, а в карьере в
работе находятся десятки
В укрупненных расчетах принимают средние значения всех параметров и для надежности вводят коэффициент неравномерности движения поездов 1,1-1,2.
Важно определить возможное число экскаваторов, работающих на одном рабочем уступе, при условии бесперебойного снабжения их порожними вагонами.
При
наличии одного обменного пункта
на горизонте нецелесообразно
Для правильной организации движения поездов необходимо составлять график. Возможны три варианта графиков:
- замкнутый, когда электровозы закреплены за определенным экскаватором на всю смену;
- открытый, когда составы к любому из экскаваторов подаются по графику или распоряжению диспетчера (или ЭВМ);
- комбинированный, когда только часть электровозов закреплена за экскаваторами, а остальные подаются по распоряжению диспетчера или ЭВМ.
Наибольшей эффективностью отличается открытый график движения, хотя он требует очень четкого управления.
Рис. 2.4. График движения шести поездов, обслуживающих
три экскаватора и два отвала
Различают два типа плановых графиков – парный и пакетный. При парном графике идет поочередная подача поездов под погрузку и прием груженого состава на станции, где осуществляется их разминовка. При пакетном графике поезда одного направления отправляются вслед друг за другом, образуя пакеты, на погрузку, а затем в той же последовательности принимаются на станции груженые составы.
График движения составов рассчитывают по приведенным выше формулам для конкретных схем расположения путей, забоев, отвалов, бункеров фабрик и разгрузочных площадок на рудных складах. В качестве примера на рис. 2.4 приведен парный график движения шести поездов, которые обслуживают три вскрышных экскаватора. Вскрышные породы доставляют через станцию Породная на два отвальных тупика.
Пример расчета параметров организации работ железнодорожного транспорта с применением экскаваторов ЭКГ-5А и ЭКГ-10М.
Плановая производительность карьера в сутки:
в сутки: 22 000 000/300 суток =73333,33
в смену: 73333,33/3
Сменная техническая производительность экскаватора с учетом коэффициента использования:
ЭКГ-5А: 1800 *1,6 = 2016 т/смену
ЭКГ-10М: * 1,6 = 3830,4 т/смену
Число экскаваторов
ЭКГ-5А:
ЭКГ-10М:
|
Тип месторождения с открытым способом разработки |
Годовая производственная мощность участка: уголь, млн.т. |
Годовой объём вскрышных пород, млн. |
Вид производственного процесса
|
Тип погрузочного оборудования |
Тип транспортного оборудования |
Буроугольное месторождение |
3,8 |
22 |
Вскрышные работы |
ЭКГ – 5А ЭКГ –10М |
Ж/д. транспорт, L=3,2км. |
Таблица исходных данных по железнодорожному транспорту
(локомотивы и думпкары) Таблица 2.3
Расчет количества составов на один экскаватор для комплекса ЭКГ-5А; ТЭМ-7; ВС-85 (12 вагонов в составе):
Грузоподъемность состава:
85 т * 12 = 1020 т
Количество составов на один экскаватор:
Время цикла рассчитывается по формуле:
Время погрузки одного вагона:
Следовательно, время погрузки состава составит:
Время обмена составов:
= 19 мин
Время разгрузки состава:
Время движения состава:
= 0,16 ч = 9,6 мин
Таким образом, время цикла равно:
Количество составов на один экскаватор типа ЭКГ-5А:
Расчет количества составов на один экскаватор для комплекса ЭКГ-10М; ТЭ-10М; 2ВС-105 (12 вагонов в составе):
Грузоподъемность состава:
105 т * 12 = 1260 т
Количество составов на один экскаватор:
Время цикла рассчитывается по формуле:
Время погрузки одного вагона:
Следовательно, время погрузки состава составит:
Время обмена составов:
= 19 мин
Время разгрузки состава:
Время движения состава:
= 0,144 ч = 8,64 мин
Таким образом, время цикла равно:
Количество составов на один экскаватор типа ЭКГ-10М:
Выводы:
В данной главе были рассмотрены классические методы планирования открытых горных работ и организации работы карьерного автомобильного и железнодорожного транспорта, методика проектирования организации работ на добычном уступе карьера.
При организации работы автомобильного транспорта были рассчитаны следующие данные:
При организации работ железнодорожного транспорта с применением экскаваторов ЭКГ-5А и ЭКГ-10М были рассчитаны следующие данные: