- •Оглавление
- •Введение
- •Геологическая характеристика костомукшского месторождения
- •1.1. Краткая характеристика района
- •1.2. Строение рудного поля
- •1.3. Запасы железной руды
- •Характеристика минералого-петрографических разновидностей руд Костомукшского месторождения
- •Запасы железных руд
- •1.4. Гидрогеологическая характеристика месторождения
- •1.5. Инженерно-геологическая характеристика месторождения
- •1.6. Попутные полезные ископаемые и компоненты
- •2. Горная часть
- •2.1. Современное состояние и перспектива развития горных работ
- •2.2. Текущий и перспективный планы горных работ
- •2.3. Производительность и режим работы
- •2.4. Вскрытие и система разработки карьера
- •Производственные показатели центрального карьера
- •2.4.1. Расчет ширины рабочей площадки
- •2.5. Подготовка горных пород к выемке
- •2.5.1. Буровзрывные работы
- •2.5.2. Требования к буровзрывным работам
- •2.5.3. Буровые работы
- •2.5.3.1. Диаметр скважин
- •2.5.3.2. Выбор способа бурения и бурового оборудования
- •2.5.3.3. Расчёт производительности и количества буровых станков
- •2.5.4. Расчет параметров скважинных зарядов
- •2.5.4.1. Вскрышные работы
- •2.5.4.2. Добычные работы
- •2.5.4.3. Расстояние между скважинами в ряду
- •2.5.4.4. Требования к крупности дробления
- •2.5.4.5 Способ взрывания и параметры короткозамедленного взрывания
- •2.5.4.6. Тип и удельный расход вв
- •2.6. Выемочно-погрузочные работы
- •2.6.1. Погрузка взорванной скальной горной массы в карьере
- •Парк экскаваторов
- •2.6.2. Расчет параметров забоя
- •2.6.3. Расчет производительности и технического парка экскаваторов для вскрышных работ
- •2.6.4. Расчет производительности и технического парка экскаваторов для добычных работ
- •2.6.5. Общее количество экскаваторов
- •2.7. Технологический транспорт
- •2.7.1. Автомобильный транспорт
- •Характеристики автосамосвалов
- •2.7.1.1. Расчет автомобильного транспорта для вскрышных пород
- •2.7.1.2. Расчет автомобильного транспорта для руды
- •2.7.2. Железнодорожный транспорт
- •2.8. Назначение и структурная схема рудо-контрольных станций
- •2.8.1. Схема работы программы управления грузопотоком руды в карьере
- •2.9. Отвальное хозяйство
- •2.10. Карьерные автодороги
- •2.11. Карьерный водоотлив
- •2.11.1. Расчет водоотливной установки
- •3. Переработка полезного ископаемого
- •4. Специальная часть
- •4.2. Назначение и цели внедрения системы управления
- •4.3. Анализ существующих систем
- •4.3.1. Выбор системы
- •4.4. Общие сведенья о системе Dispatch
- •4.4.1. Dispatch как система для сбора данных
- •4.4.2. Dispatch как база данных
- •4.4.4. Сценарий работы системы
- •4.5.Техническая характеристика БелАз-75131
- •Техническая характеристика БелАз-75131
- •4.5.1. Определение грузоподъемности машины.
- •4.6. Тяговые расчеты
- •4.6.1. Определение силы тяги
- •4.6.2. Определение сил сопротивления
- •4.6.3. Определение скорости и времени движения БелАз-75131 (130т)
- •4.6.4. Расчет тормозного пути автосамосвала.
- •4.6.5. Определение расхода топлива и горюче-смазочных материалов
- •4.7. Эксплуатационные расчеты
- •4.7.1. Время рейса автосамосвала
- •4.7.2. Сменный грузопоток
- •4.7.8. Провозная способность транспортной системы
- •4.7.9. Проверяем провозную способность на соответствие условию
- •4.7.10. Коэффициент резерва провозной способности
- •4.8 Эксплуатационные расчеты проектного варианта
- •4.8.1. Время рейса автосамосвала
- •4.8.2. Сменный грузопоток
- •4.8.8. Провозная способность транспортной системы
- •4.8.9. Проверяем провозную способность на соответствие условию
- •4.8.10. Коэффициент резерва провозной способности
- •4.9. Анализ проведенных расчетов
- •5. Дополнительные разделы дипломного проекта
- •5.1. Генеральный план
- •5.2. Электроснабжение участка карьера
- •5.2.1. Система электроснабжения
- •5.2.2. Расчет электрических нагрузок.
- •Расчетная схема участка карьера.
- •5.2.3 Выбор подстанций.
- •5.2.4 Полное сопротивление обмоток трансформатора.
- •5.2.5 Расчет электрических сетей.
- •5.2.6. Определение токов короткого замыкания.
- •5.2.7. Выбор коммутационной аппаратуры
- •5.2.7.1. Техническая характеристика электрооборудования
- •5.2.8. Проверка напряжения по условию пуска двигателя экскаватора
- •5.3. Охрана окружающей среды
- •5.3.1. Характеристика и описание потенциальных источников загрязнения
- •5.3.2. Охрана водного бассейна.
- •5.3.3. Характеристика сточных вод
- •5.3.4. Охрана атмосферного воздуха.
- •5.3.5. Мероприятия по охране атмосферного воздуха от загрязнения
- •5.3.6. Охрана земельных ресурсов.
- •5.3.7. Горно-экологический мониторинг
- •5.4. Техника безопасности, противопожарная профилактика, аэрология карьера
- •5.4.1. Анализ вредных и опасных факторов
- •5.4.2. Общие меры безопасности на карьере
- •5.4.3. Техника безопасности при ведении взрывных работ
- •5.4.4. Техника безопасности при буровых работах и экскавации горной массы
- •5.4.5. Мероприятия по борьбе с вредными выбросами
- •5.4.6. Электробезопасность и освещение
- •5.4.7. Промышленная санитария
- •5.4.8 Противопожарные мероприятия.
- •5.4.9. Мероприятия по предупреждению аварий и ликвидация их последствий
- •5.5 Аэрология карьера.
- •5.5.1. Определение степени естественной аэрации карьера в зависимости от его основных параметров.
- •5.5.2. Определение естественных схем проветривания карьера по основным его параметрам.
- •5.5.3. Расчет времени достижения пдк в атмосфере карьера.
- •5.5.4. Определение уровня загрязнения атмосферы карьера.
- •5.5.5. Расчет времени проветривания атмосферы карьера после штиля.
- •5.5.6. Оценка экономических потерь от простоя карьера.
- •6. Экономическая часть
- •6.1. Обоснование эффективности внедрения
- •6.1.2. Капитальные затраты
- •6.1.3. Эксплуатационные затраты
- •6.2. Экономический эффект
- •Заключение
2.2. Текущий и перспективный планы горных работ
Согласно утвержденной горнотранспортной части «Проекта первого этапа реконструкции Костомукшского рудника на базе новых технологий» (АО «Гипроруда», системы разработки с внешним отвалообразованием вскрышных пород и комбинированной добычей руды через усреднительные перегрузочные пункты.
Товарной продукцией для карьера является кондиционная руда, а всего рудника — концентрат. Руда складируется на специальном складе и в дальнейшем отгружается для дробления, измельчения и обогащения на ДОФ.
Согласно заданию, годовой объем добычи кондиционной руды составляет:
Д = 5 млн. т/год, некондиционной массы : (859,3 тыс. м3), итого рудной массы Vрм=5000+2835,8=7835,8тыс.т (2374,5тыс. м3).
Среднегодовой расчетный объем вскрышных работ:
Vв = Кср·Д· Кнер = 2,4·1515,2·1,4 = 5091 тыс. м3
(где Кср – коэффициент неравномерности годовых объемов, принят 1,4). Из указанного объема скальной вскрыши ориентировочно: или 4388,4 тыс. м3, мягкой 5091 – 4388,4 = 702,5 тыс. м3.
Общий годовой объем горной массы:
Vг.м = 5091 +2374,5 = 7465,5 тыс. м3
или 792,5 ·2+4388,4·2,92+7835,8тыс. т.
Срок работы Тр предприятия:
Где Тстр, Тэ, Тзат - соответственно, длительность горностроительных работ, работы с номинальной производительностью и затухания горных работ.
Принимаем Тзат≈ Тстр= 5 лет. За эти два периода добыто руды ориентировочно:
Рстр+ Рзат= 30000 + 30000 = 60000 тыс.т,
а за период эксплуатации: 117755 - 30000 = 87755 тыс. т.
Длительность .
Длительность рассчитывается с 2003 г, так как эксплуатационный запасы берутся за этот же год. До 2003 г. длительность Тэ = 15 лет. Отсюда расчетный срок работ Тр=5+15+17+5=42 года.
Учитывая средние по масштабу объемы работ (до 7,5 млн. м3 в год), принимается режим работы карьера (вскрышных и добычных работ) 7 дней в неделю, 365 дней в году. Выемка - транспортирование в 2 смены по 12 часов в сутки. Буровые работы по такому же графику. Взрывание - в дневную смену (по 8 часов). Массовые взрывы производятся:
Среда с 12.00 до 16.00 часов.
Пятница с 12.00 до 16.00 часов.
Разделка негабарита: понедельник - суббота с 12.00 до 16.00 часов.
Таким образом, число рабочих смен в году экскаваторного участка 360 х 2=720, бурового-720.
Расчетный сменный объем работ при коэффициенте неравномерности сменных
объемов 1,2:
Выемочных тыс. м3 в том числе
по скальной массе , мягкой 1,1 тыс. м3;
Буровзрывных .
Объемы горной массы, вскрыши и геологические запасы руды определены способом горизонтальных сечений: вычерчены погоризонтные планы на уровне отметок 205 (поверхность), 175, 145, 115, 85 и 40 м, где показаны залежь и контуры уступа в погашенном состоянии; определены для каждого плана площади S зон руды и горной массы; объемы (раздельно по руде и горной массе) определены по следующей зависимости:
где S205, S145… - площади зон руды (горной массы) по горизонтам 205 м, 145 м и т.д.; высота слоя между горизонтами, м.
В таблице даны геологические запасы за 2003 г с содержанием железа Fe=l7%. Запасы с содержанием Fe = 20% в таблице не указаны.
Результаты расчетов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Горизонт, м |
Высота слоя |
Площади зон, тыс. м2 |
Объемы в слое, тыс. м3 | ||
руды |
итого |
руды |
итого | ||
205 |
30 |
36,6 |
100 |
1298,6 |
4203,2 |
175 |
30 |
50 |
180,2 |
2140,3 |
6446,4 |
145 |
30 |
92,7 |
249,6 |
1871,6 |
5577,3 |
115 |
30 |
32,1 |
122,2 |
1610,9 |
4382,6 |
85 |
30 |
75,3 |
170 |
3899,6 |
9496,8 |
55 |
15 |
184,7 |
463,1 |
2101,7 |
5118,4 |
40 |
30 |
95,5 |
219,3 |
3096,2 |
4363,4 |
10 |
30 |
110,9 |
71,6 |
1697 |
1412,1 |
-20 |
225 |
|
22,5 |
|
|
Всего |
|
680 |
1598,5 |
17715,9 |
41000,2 |
Вместе с внешней траншеей, объем которой 126600 м3 объем карьера 139223+127=139350 тыс. м3, в том числе геологические запасы руды в контурах карьера V=54387 тыс. м3 (543873,x36=182740 тыс. т.).
К забалансовым отнесены руды с содержанием Fe менее 17%. Ориентировочно (по данным геологоразведки) запасы этой категории составляют 63606 тыс.т.
Запасы руд, находящиеся за контурами карьера, рекомендуется отнести к забалансовым по экономическим причинам.
Балансовые запасы руд (содержание Fe от 17%) Zбал = l19134 тыс. т. Поскольку они находятся в контуре разработки, промышленные запасы:
Zn = Zбал = 119134 тыс. т.
Для сложноструктурных тел с мощностью более 20 м при высоте уступа 15 м. уровень эксплуатационных потерь составляет 7,5%. Для расчетов принимаем потери η=4,5% и разубоживание р=3,5%.
Эксплуатационные запасы руды:
Zэ = Zп(1 - η)(1+р)=119134(1 – 0,045)(1+0,035) = 117755 тыс.т.
или
Всего будет потеряно, таким образом, 63606+119134x0,045=68967 тыс.т.
Коэффициент общих потерь руды , а извлечение 1 – 0,38 = 0,62. Это значение следует признать достаточно низким.
Таким образом, объем карьера 139350 тыс. м3, забалансовые запасы
тыс. м3 (подлежат отдельной выемке и хранению), эксплуатационные запасы Zэ = 35046,1 тыс. м3,всего забалансовых и эксплуатационных запасов 19268,9+35046,1 = 54315 тыс. м3, вскрыши Vв = 139350-54315=85035 тыс. м3. Из них мягкой вскрыши 735+11004=11739 тыс. м3 (объем внешней траншеи и слой между поверхностью и гор. 175м), скальной 85035-11739=73296 тыс. м3.
Средний коэффициент вскрыши