1. Выбор структуры комплексной механизации.

1.1. Предварительный выбор экскаватора.

Теоретическая производительность экскаватора Q_meop, м³ч, определяется по формуле

где Q_{год. карьера} - годовая производительность карьера, м³;

Т - продолжительность смены или рабочего дня, ч;

N_дн - количество рабочих дней в году;

п_см - количество рабочих смен в сутки.

определяют емкость его ковша Е_э, м³:

где t_ц - длительность полного цикла работы экскаватора, с;

к_н - коэффициент наполнения ковша.

Вычислив необходимую емкость ковша, ориентировочно выбираем ближайший по техническим характеристикам экскаватор ЭКГ-15 с емкостью ковша E=15 м³.

1.2.Предварительный выбор бурового станка и буровзрывные работы

Для обеспечения заданной интенсивности разрыхления горной массы и надежной проработки подошвы уступа диаметр скважины d, мм, рассчитывают по формуле

d = 9Н + 35.5к_р + 33.5F – 195 =

= 9 14+ 35,5 1,5 + 33,5 10 -195=319,25 мм

где H-14 м высота уступа, м;

к_р -1,5 коэффициент разрыхления взорванной массы;

F – 10 группа грунтов по СНиПу .

Исходя из полученного диаметра, выберем станок СБШ-320-36 с диаметром скважины 320мм. Из-за крепости породы f=16 и высокой абразивности 24 миллиграмма

1. Диаметр куска после взрыва d_ср.к, мм:

где l - коэффициент, учитывающий трещиноватостъ пород в массиве (l   0.75);

Н - высота уступа, м;

d - диаметр скважины, мм;

q - удельный расход взрывчатого вещества (ВВ), кг/м³.

2. Оптимальный размер куска взорванной горной породы d_ср.опт, мм, для экскаватора с ковшом емкостью Е_э:

d_ср.опт = (150  200)

3. Максимально допустимый размер куска взорванной горной массы d_ср.тах, мм:

d_ср.тах = 520

Коэффициент использования экскаватора:

Окончательно выбираю экскаватор ЭКГ-10 с емкостью ковша E=10 м³.

Основными параметрами, характеризующими буровзрывные работы, являются: диаметр скважины d, ее глубина L_c, размер сетки скважины на уступе а, порядок взрывания, тип и плотность ВВ.

Г лубина вертикальных скважин L_c, мм, (рис. 1) определяется зависимостью

L_c = H + l_п =14+3,2=17,2 м

где Н -14 м - высота уступа

l_n - длина перебура, м:

l_n = (10  15) d=10 0,320=3,2м

Длина заряда ВВ L_B, м:

L_B = L_c - l_заб=17,2-8,8=8,4м

Рис. 1. Схема расположения вертикальных скважинных зарядов

Выбор ВВ производится по справочнику [1, с. 33] в соответствии с группой грунтов по СНиПу и диаметрами скважины. При этом плотность заряжения

где d_n - 210 мм -диаметр патрона ВВ, мм, (табл. 1.2).

Длина забойки l_зaб, м:

l_зaб = (20  35)d =27,5 0,32=8,8м

Величина сопротивления по подошве уступа W, м, преодолеваемая одиночным скважинным зарядом

где =122,18 кг/м - масса ВВ в 1 м скважины, кг/м (табл. 1.3);

q=0,6 - удельный расход ВВ, кг/м³ (табл. 1.4).

Соответствие W диаметру скважины определяется зависимостью

W=k  d=30 0,32=9,6 м

где k - коэффициент, зависящий от крепости пород:

k = 30 - для крепких пород (f = 8-12),

k = 40 - для пород средней крепости (f = 5-8),

k = 45 - для слабых пород (f  5).

Масса заряда ВВ в скважине Q_BB, кг, определяется по формуле

Расстояние а, м, между скважинными зарядами в ряду (рис. 1):

a = m  W=0,71 9,6=6,8 м

где т - коэффициент сближения зарядов.

Для зарядов нормального дробления коэффициент сближения принимается в зависимости от диаметра взрывных скважин d, м:

^.

При многорядном короткозамедленном взрывании расстояние b, м, между рядами скважин:

Ширина блока взрывания А, м, при однорядном расположении скважин принимается равной W:

AW.

Длина блока L_бл, м, определяется зависимостью

где V_бл = - объем блока, м³;

- суточная производительность экскаватора, м³;

А-9,6 м -ширина взрываемого блока, м;

Н -14 м- высота уступа, м;

к_р -1,5 коэффициент разрыхления

Количество скважин в блоке

где а – 6,8 м - расстояние между скважинами, м;

п - 2 число рядов скважин в блоке;

Общая длина скважин в блоке L_{скв.общ}, м:

Исходя из этого, определяются:

годовой объем буровых работ Q_гoд, м,

где n_рд - количество рабочих дней в году (260);

месячный объем буровых работ Q_мес, м,

где п_дм - количество рабочих дней в месяце (22);

сменный объем буровых работ Q_смен, м,

где n_см -2 - количество рабочих смен в сутки.

Также определяются ширина и высота развала взорванной горной массы при одноразовом мгновенном взрывании.

Ширина развала В_р, м:

где к_в -3- коэффициент, характеризующий взрываемость пород

q -0,6- удельный расход ВВ, кг/м³;

Н -14 м- высота уступа, м.

Высота развала Н_р, м:

где N - 2-число взрываемых рядов скважин.