POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

WYDZIAŁ GÓRNICZY

ROK IV GO

PROJEKT Z EKSPLOATACJI PODWODNEJ

1. Określić wydajność eksploatacyjną koparki w funkcji głębokości urabiania.

2. Określić roczną zdolność wydobywczą koparki dla przyjętej organizacji pracy.

3) Zaprojektować racjonalną siatkę stanowisk pracy koparki chwytakowej.

4. Wykreślić technologię pracy koparki chwytakowej w polu eksploatacyjnym i miesięczne postępy eksploatacji.

Dane techniczne koparki .

- typ koparki KG-2,5

- wysokość podnoszenia chwytaka ponad lustro wody

a = 6,5m.

- kąt nachylenia części lądowej skarpy

ϕ_N = 66 °

- kąt nachylenia części podwodnej skarpy

ϕ = 32 °

- grubość niezawodnionej części kopaliny h,

h/H = 0,4

- maksymalna głębokość urabiania

H = 30 m. ; H = H_max

- wysokość częsci lądowej

h = 21 m.

- pojemność chwytaka

q = 2,5 m³

- maksymalne wypełnienie chwytaka

1,8 m.

- pojemność leja zasypowego

5 m³

- prędkość ruchu chwytaka :

opuszczanie V_o = 60 m/s

podnoszenie V_p = 60 m/s

- czas trwania powtarzalnej części cyklu roboczego

t_d = 35 sek.

- wymiary pontonu

długość 14,7 m

szerokość 9,5 m

wysokość 1,5 m

1. Wydajność eksploatacyjna koparki w funkcji głębokości urabiania.

gdzie:

- V- średnia prędkość podnoszenia i opuszczania chwytaka

- k_w = 1 współczynnik wypełnienia naczynia

- k_r = 1 współczynnik rozluzowania urobku

- β_r = 0,80 współczynnik strat losowych

- t_d - czas trwania powtarzalnej części cyklu roboczego

- średnia głębokość urabiania w miejscu pracy

H[m]	Qe [ m^3/ h ]
1	185,19
2	177,87
3	171,10
4	164,84
5	159,01
7	148,51
8	143,77
9	139,32
10	135,14
12	127,48
14	120,64
16	114,50
18	108,96
20	103,93
22	99,34
24	95,14
26	91,28
28	87,72
30	84,43

2 ) Roczna zdolność wydobywcza koparki dla przyjętej organizacji pracy .

Reżim pracy:

10 miesięcy, 40 tygodni, 6 dni w tygodniu, 2 zmiany dziennie, 8 godzin na zmianę

β_s - współczynnik efektywnego wykorzystania czasu pracy

β_s = 0,9

2* 8 h * β_s = 14,4 h / doba

czas pracy w ciągu 1 roku - 2 * 7,2 * 40 * 6 = 3456 h

średnia wydajność eksploatacyjna , dla średniej głębokości H_śr = 0,85 * 30 = 25,5 m

Q_{ekspl śr} = 92,21 m³ / h

roczna zdolność wydobywcza Z_w = Q_ekspl * reżim pracy

Z_w = 92,21 * 3456 = 318677,76 m³ / rok

miesięczny postęp wydobycia:

wydobycie roczne

Wydobycie miesięczne = ------------------------

ilość miesięcy

Wydobycie miesięczne =
m³/miesiąc

OBLICZENIE ZASOBÓW PRZEMYSŁOWYCH Q_p

Q_p = F ( H + h )

F - powierzchnia stropu złoża

Q_p = 600 * 1000 ( 30 + 21 ) = 30600000 m³

Straty stropowe S_st

S_st = Δh * F = 0,2 * 600 * 1000 = 120000 m³

Straty spągowe S_sp

S_sp = 0,38 * P. * B * tg ϕ

gdzie:

P.- powierzchnia spągu złoża

B - krok postępu koparki (przyjmuję 10 m)

tg ϕ = 0,58

S_sp = 0,38 * 402000 * 10 * 0,532 = 812200 m³

OBLICZENIE STRAT POZAEKSPLOATACYJNYCH Q_n

Q_n = 0,5 * L *ctg ϕ ( H² + 2* c *H * h + h² * c )

gdzie:

L - obwód złoża

L = 3200 m.

c = tgϕ/ tgϕ_w = 0,235

ctg ϕ = 1.732

Q_n = 2598* ( 304,56 +676,8 + 1600 ) = 6706373.28

OBLICZENIE ZASOBÓW WYDOBYWANYCH Q_w

Q_w = Q_p - Q_n - S_st -S_sp

Q_w = 30600000 - 6706373,28 - 120000 - 812200

Q_w = 22961436,72 m³

Zasoby i straty - rysunek

3 ) Obliczenie objętości stożków V_k

• Obliczenie objętości pierwszego stożka (pierwszego kroku koparki )

V_k = 0,104 [( H³ + 3* H²*h + 3* H*h²*c + h³*c² ) * c * tg ϕ + H² * z * ctg ϕ + H * z² ]

H = 40 m

h = 36 m

c = 0,235

ϕ = 30°

z = 2,5

V_k = 11239.94 m³ ( postęp miesięczny )

• Obliczenie objętości drugiego kroku koparki ( księżyc V_k...m )

V_k...l = B * c * tgϕ [ H² + H (2h - 0,06 * B * tg ϕ ) + h² * c - 0,11*B² * tg²ϕ

V_k...l = 6497,34 m³

V_k = 4,2 * V _k...l = 27288.82 m³ ( postęp miesięczny )

• Obliczenie trzeciego kroku V_l...m

V_l...m = ( H + h - 0,3825* B * tg ϕ ) B²

V_l...m = 7378,15 m³

V_k = 3,5 * V_l...m = 25823.53 m³ ( postęp miesięczny )

5) Siatka stanowisk pracy koparki chwytakowej.

0.5 * L * ctgϕ * ( H² + 2*c * H * h + c * h² ) + Δh * F + 0,38 * P * B * tgϕ

S_p = ---------------------------------------------------------------------------------------------

F ( H + h )

S^`_p * F ( H + h ) - 0,5 L ctgϕ ( H² + 2c * H* h + c * h² + Δh * F

B = ---------------------------------------------------------------------------------

0,38 P * tgϕ

P = 216621,76 m² - powierzchnia spągu złoża

F = 440000 m² - powierzchnia stropu złoża

H = 40 m - głębokość urabiania części podwodnej

h = 36 m - wysokość części lądowej

L = 3000 m - obwód złoża

ϕ = 30° , ϕ_n = 68°

c = 0.235

Δh = 0,5 m - straty stropowe , grubość warstwy ściągana koparką

Na 10 m. straty S_p przyjęłam równe 5 %.

Zależność strat od kroku B :

B [ m. ]	Sp [ % ]	B [ m. ]	Sp [ % ]
1	0	21	8
2	1	22	8
3	2	23	8
4	2	24	9
5	3	25	9
6	3	26	9
7	4	27	10
8	4	28	10
9	4	29	10
10	5	30	10
11	5	31	11
12	5	32	11
13	6	33	11
14	6	34	12
15	6	35	12
16	6	36	12
17	7	37	13
18	7	38	13
19	7	39	13
20	7	40	14

straty stropowe

zasoby przemysłowe

zasoby wydobywane

straty pozaeksploatacyjne

straty spągowe

---