Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

„Technologia udostępniania złoża węgla brunatnego”

Dominika Dudek

Anna Kosińska

Anna Biernat

rok II mgr GO

Cel projektu

Celem projektu jest zapoznanie się z technologia udostępniania złoża węgla brunatnego z podaniem parametrów oraz wyznaczeniem wielkości wkopu udostępniającego, dobór koparek wielonaczyniowych węglowych i nadkładowych. Projekt zawiera również harmonogram wydobycia do momentu przejścia na zwałowanie wewnętrzne, określenie parametrów zwałowiska wewnętrznego i zewnętrznego, dobór zwałowarki oraz przenośników taśmowych węglowych i nadkładowych.

Dane projektowe:

Nr	Profil otworu wiertniczego	Długość wkopu	Wytyczne geotechniczne dla poszczególnych skarp	Wytyczne geotechniczne dla skarp
	Teren	Stop	Spąg	[m]
	[m npm]	[m npm]	[m npm]	550
1	+75	+33	+25

1. Określenie parametrów wkopu udostępniającego

   1. Określenie geometrii zboczy

s = 50 [m] • 4 = 200 [m]

x₃ = 8 [m] • 1 = 8 [m]

x₄ = s − x₃ = 200 [m] −  8 [m] =  192 [m]

y = x₁ + x₂

y = 42 • 2 = 84 [m]

s − y − x₃ = 2p

200 − 84 − 8 = 108 = 2p

p = 54

Aby wyznaczyć H_N1 i H_N2 czyli wysokości poszczególnych pięter nadkładowych należy rozwiązać układ równań:

$$P_{1} = \frac{1}{2} \bullet H_{N2}(720 + 720 + 2 \bullet x_{2})$$

$$P_{2} = \frac{1}{2} \bullet H_{N1}(720 + 2 \bullet x_{2} + 100 + 54 + 720 + 2 \bullet x_{2} + 100 + 54 + 2 \bullet x_{1})$$

P₁ = P₂

x₂ = H_N2 • 2

x₁ = H_N1 • 2

Po rozwiązaniu powyższego równania otrzymujemy:

H_N1=18 [m]

H_N2=24 [m]

Określenie geometrii pochylni zjazdowych i transportowych

Nachylenie 1:20

Szerokość s = 50 [m]

dla pierwszego piętra nadkładu: L₁= 18·20 = 360 [m]

dla drugiego piętra nadkładu: L₂= 24·20 = 480 [m]

dla pokładu węgla: L₃= 8·20 =160 [m]

Nachylenie 1:6

Szerokość s = 40 [m]

dla pierwszego piętra nadkładu: L₁= 18·6 = 108 [m]

dla drugiego piętra nadkładu: L₂= 24·6 = 144 [m]

dla pokładu węgla: L₃= 8·6 = 48 [m]

1. Obliczanie minimalnej wielkości wkopu udostępniającego

   1. Obliczenie ilości nadkładu

P₁= 0,5 ⋅ 18 ⋅ (104 + 2 ⋅ 48 + 550 + 104 + 2 ⋅ 8 + 54 + 54 + 2 ⋅ 36+ 104 + 2 ⋅ 48 + 54 + 550 + 104 + 2 ⋅ 8 + 54) = 18252 m³

P₂=0,5 ⋅ 24 ⋅ (104 + 8 + 550 + 8 + 54 + 2 ⋅ 48 + 550 + 104 + 2 ⋅ 8 + 54) = 18528 m³

Obliczenie ilości węgla brunatnego

P3 = 0,5 ⋅ 8 ⋅ [550 + ( 550 + 8 ⋅ 2)] = 4464 m³

1. Dobór koparek wielonaczyniowych (W)

   1. Dobór koparek węglowych

Przy doborze koparki węglowej musimy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• Wydobycie roczne wynosi 2 mln ton/rok

• Ciężar właściwy węgla brunatnego wynosi 1,2

• Sprawność koparki wynosi 40%

Następnie należy skorzystać ze wzoru:

$$W_{r} = Q_{\text{ekspl}} \bullet t_{k}\ \lbrack\frac{m^{3}}{\text{rok}}\rbrack$$

gdzie:

W_r – wydobycie roczne [m³/rok]

Q_ekspl – wydajność eksploatacyjna koparki węglowej [m³/h]

$$Q_{\text{ekspl}} = \frac{Q_{teoret \bullet \eta}}{100\%}$$

t_k – czas pracy koparki [h]

Biorąc pod uwagę powyższe zależności oraz fakt trzyzmianowego systemu pracy wyznaczono wartość wydajności teoretycznej koparki ze wzoru:

$$Q_{\text{teoret}} = \frac{W_{r} \bullet 100\%}{\eta \bullet t_{k}}\ \lbrack\frac{m^{3}}{h}\rbrack$$

$$Q_{\text{teoret}} = \frac{(\frac{20000000}{1,2}) \bullet 100}{40 \bullet 3300} = 1263\ \lbrack\frac{m^{3}}{h}\rbrack$$

Pojemność czerpaka wyznaczymy ze wzoru na wydajność teoretyczną koparki:

Q_teoret = V • n_w • 60 [m₃/h]

gdzie:

V- objętość czerpaka

n_w – liczba wysypów

Podstawiając do przekształconego wzoru otrzymujemy:

$$V = \frac{Q_{\text{teoret}}}{n_{w} \bullet 60} = \frac{1263}{52 \bullet 60} = 0,4\lbrack m^{3}\rbrack$$

Została dobrana koparka wielonaczyniowa kołowa o wydajności teoretycznej 1263 m³/h która zostanie wykonana na zamówienie przez firmę FUGO S.A w Koninie.

Dobór koparek nakładowych

Aby obliczyć wydajność teoretyczną koparki nadkładowej pracującej na pierwszy piętrze należy skorzystać ze wzoru:

$$Q_{teoret\ kn1} = \frac{P_{1}}{P_{3}} \bullet Q_{\text{teoret\ k}}$$

Gdzie:

P₁ – objętość danego piętra

P₃ – objętość piętra węglowego

Q _{teoret k} – wydajność teoretyczna koparki węglowej

$$Q_{teoret\ kn1} = 4,09 \bullet 1263 = 5162,512 \rightarrow zalozono\ 5340\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Aby obliczyć wydajność teoretyczną koparki nadkładowej pracującej na drugim piętrze należy skorzystać ze wzoru:

$$Q_{teoret\ kn1} = \frac{P_{2}}{P_{3}} \bullet Q_{\text{teoret\ k}}$$

Gdzie:

P₂ – objętość danego piętra

P₃ – objętość piętra węglowego

Q _{teoret k} – wydajność teoretyczna koparki węglowej

$$Q_{teoret\ kn1} = 4,15 \bullet 1263 = 5240,578 \rightarrow zalozono\ 5340\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Pojemność czerpaka wyznaczymy ze wzoru na wydajność teoretyczną koparki:

Q_teoret = V • n_w • 60 [m₃/h]

gdzie:

V- objętość czerpaka

n_w – liczba wysypów

Podstawiając do przekształconego wzoru otrzymujemy:

$$V_{1} = \frac{Q_{\text{teoret}}}{n_{w} \bullet 60} = \frac{5162,512}{54,7 \bullet 60} \approx 1,60\lbrack m^{3}\rbrack$$

$$V_{2} = \frac{Q_{\text{teoret}}}{n_{w} \bullet 60} = \frac{5240,578}{54,7 \bullet 60} \approx 1,60\lbrack m^{3}\rbrack$$

Została dobrana koparka wielonaczyniowa kołowa o wydajności teoretycznej 5340 m³/h która zostanie wykonana na zamówienie przez firmę FUGO S.A w Koninie. Koparka o tej wydajności będzie pracować zarówno na piętrze pierwszym jak i drugim.

Określenie harmonogramu wydobycia do momentu przejścia na zwałowanie wewnętrzne

		rok
		1
Czas pracy efektycznej
N1	[h]	1238
N2	[h]
w	[h]
Wydajność eksploatacyjna = (η/100)⋅Q teoret
N1	[m^3/h]	2136
N2	[m^3/h]
w	[m^3/h]
Wydajność roczna = (wydajność ekspl. ⋅czas pracy efektywnej)/10^6
N1	[mln Mg/rok]	2,64
N2	[mln Mg/rok]
w	[mln Mg/rok]
Objętość mas zwałowych w caliźnie
	[mln m^3/rok]	2,64
Objętość mas zwałowych rozluzowanych = objętość mas ⋅współ kr równy 1,1
	[mln m^3/rok]	2,91

Określenie ilości nadkładu do zdjęcia w poszczególnych okresach

	Jednostka	Ilość ściągniętego nadkładu
Po 1 roku	[mln m^3/rok]	2,91
Po 2 latach	[mln m^3/rok]	11,94
Po 3 latach	[mln m^3/rok]	25,51
Po 4 latach	[mln m^3/rok]	43,09
	Suma	43,09

Określenie ilości węgla wydobytego w poszczególnych okresach

Węgla brunatnego zostanie wydobyte 1,88 [mln m³/rok] w ostatnim roku eksploatacji czyli czwartym.

Określenie parametrów zwałowiska zewnętrznego oraz wewnętrznego

Zwałowisko zewnętrzne zostało zaprojektowane na południowy wschód od wkopu udostępniającego. Na zwałowisku będzie lokowany nadkład, którego ilość w poszczególnych latach wynosi:

• rok 1 – 2,91 mln m³

• rok 2 – 9,03 mln m³

• rok 3 – 13,57 mln m³

• rok 4 – 17,58 mln m³

W sumie na zwałowisku zostanie zlokalizowane 43,09 mln m³ nadkładu.

Założono łagodne nachylenie skarpy zwałowiska – 1 : 4

Określenie geometrii zboczy zwałowiska zewnętrznego

W celu wyznaczenia gabarytów zwałowiska skorzystano ze wzoru Simpsona:

$$V = \frac{1}{3} \bullet h \bullet \left( P_{d} + P_{g} + \sqrt{P_{d} + P_{g}} \right)$$

gdzie:

P_g = a_g • b_g

P_d = a_d • b_d

Założono wysokość h = 35 m.

Objętość mas ziemnych jaką należało zwałować po pierwszym roku to 2,91 mln m³.

Korzystając z narzędzia Solver w programie Microsoft Excel obliczono że zwałowisko ma następujące wymiary :

1. Po 1 roku:

a_{g (I)} = 220 m

a_{d (I)} = 500 m

b_{g (I)} = 151,29 m

b_d(I) = 431,29 m

sprawdzenie:

P_g = 220 • 151, 29 = 33284, 10 m²

P_d = 500 • 431, 29 = 215646, 00 m²

$$V = \frac{1}{3} \bullet 35 \bullet \left( 215646,00 + 33284,10 + \sqrt{215646,00 + 33284,10} \right) = 2910000\ m^{3}$$

Wniosek: Wymiary zwałowiska po 1 roku wg dolnej krawędzi skarpy: 500m x 431,29m

1. W drugim roku zwałowania założono że wymiary a_d i a_g są stałe, a zwałowisko będzie się rozprzestrzeniać zgodnie z wymiarami b_g i b_d.

Objętość mas zwałowych za 1 rok = 2,91 mln m³.

Objętość mas zwałowych za 2 rok = 9,03 mln m³.

Suma mas zwałowych za rok 1 i 2 = 11,94 mln m³.

a_{g (I)} = 220 m

a_{d (I)} = 500 m

b_{g (I+II)} = 1225,58 m

b_{d (I+II)} = 1505,58 m

sprawdzenie:

P_g = 220 • 1225, 58 = 269628, 00 m²

P_d = 500 • 1505, 58 = 752790, 00 m²

$$V = \frac{1}{3} \bullet 35 \bullet \left( 752790,00 + 269628,00 + \sqrt{752790,00 + 269628,00} \right) = 11,94\ m^{3}$$

Wniosek: Wymiary zwałowiska po 2 roku wg dolnej krawędzi skarpy: 500m x 1505,58m

1. W trzecim roku zwałowania założono że wymiary b_d i b_g są stałe, a zwałowisko będzie się rozprzestrzeniać zgodnie z wymiarami a_g i a_d.

Objętość mas zwałowych za 3 rok = 13,57 mln m³.

a_{g (III)} = 425,48 m

a_{d (III)} = 425,48 m

b_{g (I+II)} = 1225,58 m

b_{d (I+II)} = 1505,58 m

sprawdzenie:

P_g = 425, 48 • 1225, 58 = 521465, 00 m²

P_d = 425, 48 • 1505, 58 = 640600, 00 m²

$$V = \frac{1}{3} \bullet 35 \bullet \left( 521465,00\ + 640600,00 + \sqrt{521465,00\ + 640600,00} \right) = 13,57\ m^{3}$$

Wniosek: Wymiary całkowite zwałowiska po 3 roku:

a_g = a_{g (I)} + a_{g (III)} = 200 + 425,48 = 645,48 m

a_d = a_{d (I)} + a_{d (III)} = 500 + 425,48 = 925,48 m

b_g = 1225,58 m

b_d = 1505,58 m

1. W czwartym roku zwałowania założono także że wymiary b_d i b_g są stałe, a zwałowisko będzie się rozprzestrzeniać zgodnie z wymiarami a_g i a_d.

Objętość mas zwałowych za 4 rok = 17,58 mln m³.

a_{g (IV)} = 551,28 m

a_{d (IV)} = 551,28 m

b_{g (I+II)} = 1225,58 m

b_{d (I+II)} = 1505,58 m

sprawdzenie:

P_g = 551, 28 • 1225, 58 = 675636, 00 m²

P_d = 551, 28 • 1505, 58 = 829994, 00 m²

$$V = \frac{1}{3} \bullet 35 \bullet \left( 829994,00\ + 675636,00 + \sqrt{829994,00\ + 675636,00} \right) = 17,58\ m^{3}$$

Wniosek: Wymiary całkowite zwałowiska po 4 roku:

a_g = a_{g (I)} + a_{g (III)} + a_{g (IV)} = 200 + 425,48 + 551,28 = 1196,76 m

a_d = a_{d (I)} + a_{d (III)} + a_{g (IV)} = 500 + 425,48 + 551,28 = 1476,76 m

b_g = 1225,58 m

b_d = 1505,58 m

Określenie geometrii pochylni zjazdowych i transportowych

Aby zwałowarka mogła wjechać na zwałowisko konieczne jest wykonanie pochylni wjazdowej o parametrach:

• nachylenie 1 : 20

• szerokość 20 m

Po tym manewrze pochylnia zostanie przerobiona na pochylnie transportową o parametrach:

• nachylenie 1 : 6

• długość 210 m

• szerokość 20 m

Dobór przenośników taśmowych (T)

Wydajność projektowanych przenośników taśmowych współpracujących z koparkami wielononaczyniowymi ustala się odpowiednio do wydajności koparek. W związku z ciągłym podawaniem urobku przez koparki wielonaczyniowe przenośniki musza mieć możliwość uzyskania wydajności średniej odpowiedniej dla danej koparki, ale również przejmować szczytowe napływy urobku.

Dobór przenośników taśmowych sporządzono na podstawie następującego wzoru:

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = \text{Qv}_{\text{teor.\ \ tab}} \bullet v \bullet k_{p} \bullet k_{\text{n\ \ }}\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

gdzie :

Qv _{teor. obl} – teoretyczna wydajność przenośnika taśmowego dla danych warunków, [m³/h]

Qv _{teor. tab} – teoretyczna wydajność przenośnika taśmowego – odczytana z tabeli,[m³/h]

v – prędkość przenośnika taśmowego, [m/s]

v = 4,0 [m/s] dla przenośników węglowych

v = 5,5 [m/s] dla przenośników nadkładowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 9,46° przyjęto k_n = 0,95

Warunek:

Qv_{teor. obl} ≥  Q_{k max} 

gdzie:

Q_{k max} – wydajność maksymalna koparki, [m³/h]

Q_{k max} = k_u • Q_ok

gdzie:

k_u – współczynnik korekcyjny uwzględniający warunki urabiania i rodzaj koparki, dla koparek kołowych ku = 1,3 do 1,4, przyjęto k_u = 1,32

Q_ok – wydajność teoretyczna koparki, [m³/h]

Źródło 1 „Przenośniki taśmowe w górnictwie podziemnym i odkrywkowym” Jerzy Antoniak

Dobór przenośników węglowych

1. Przenośniki węglowe W1, W2:

Założono:

v = 4,0 [m/s] dla przenośników węglowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 0° wynosi k_n = 0

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 1200 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 658 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 658 \bullet 4 \bullet 0,9 = 2368,8\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

k_u = 1,32

Q_ok = 1263 [m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 1,32 \bullet 1263 = 1666,67\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

1. Przenośnik węglowy W3:

Założono:

v = 4,0 [m/s] dla przenośników węglowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 9,46° przyjęto k_n = 0,95

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 1200 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 658 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 658 \bullet 4 \bullet 0,9 \bullet 0,95 = 2250,36\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

k_u = 1,32

Q_ok = 1263[m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 1,32 \bullet 1263 = 1666,67\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

Dobór przenośników nadkładowych

1. Przenośniki nadkładowe: N1.1 i N1.2

Założono:

v = 5,5 [m/s] dla przenośników nadkładowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 0° wynosi k_n = 0

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 1800 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 1544 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 1544 \bullet 5,5 \bullet 0,9 = 7642,8\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

k_u = 1,32

Q_ok = 5340 [m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 1,32 \bullet 5340 = 7048,8\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

1. Przenośnik nadkładowy N3

Założono:

v = 5,5 [m/s] dla przenośników nadkładowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 9,46° wynosi k_n = 0,95

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 1800 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 1544 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 1544 \bullet 5,5 \bullet 0,9 \bullet 0,95 = 7260,66\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

k_u = 1,32

Q_ok = 5340 [m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 1,32 \bullet 5340 = 7048,8\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

1. Przenośnik nadkładowy N4.1

Założono:

v = 5,5 [m/s] dla przenośników nadkładowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 9,46° wynosi k_n = 0,95

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 1800 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 1544 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 1544 \bullet 5,5 \bullet 0,9 \bullet 0,95 = 7260,66\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

k_u = 1,32

Q_ok = 5340 [m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 1,32 \bullet 5340 = 7048,8\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

1. Przenośniki nadkładowe: N2.1 i N2.2

Założono:

v = 5,5 [m/s] dla przenośników nadkładowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 0° wynosi k_n = 0

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 1800 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 1544 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 1544 \bullet 5,5 \bullet 0,9 = 7642,8\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

k_u = 1,32

Q_ok = 5340 [m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 1,32 \bullet 5340 = 7048,8\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

1. Przenośnik nadkładowy: N3.2

Założono:

v = 5,5 [m/s] dla przenośników nadkładowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 9,46° wynosi k_n = 0,95

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 1800 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 1544 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 1544 \bullet 5,5 \bullet 0,9 \bullet 0,95 = 7260,66\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

k_u = 1,32

Q_ok = 5340 [m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 1,32 \bullet 5340 = 7048,8\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

1. Przenośnik nadkładowy: N3.1

Założono:

v = 5,5 [m/s] dla przenośników nadkładowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 9,46° wynosi k_n = 0,95

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 2500 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 3020 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 3020 \bullet 5,5 \bullet 0,9 \bullet 0,95 = 14201,55\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

Na przenośniku N3.1 znajduje się materiał z przenośników N3.2 i N1.2 ze względu na to należy zsumować wydajności maksymalne koparek nadkładowych z 1 i 2 piętra.

k_u = 1,32

Q_ok = 5340 [m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 2 \bullet 1,32 \bullet 5340 = 14097,6\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

1. Przenośnik nadkładowy: N4.2

Założono:

v = 5,5 [m/s] dla przenośników nadkładowych

k_p – współczynnik nierównomierności podawania urobku, przyjęto 0,9

k_n - współczynnik korekcyjny, dla kąta nachylenia taśmy 9,46° wynosi k_n = 0,95

b- kąt niecki= 45°

B – szerokość taśmy, 2500 [mm]

Odczytano:

Qv _{teor. tab} = 3020 [m³/h]

$$\text{Qv}_{\text{teor.\ \ obl}} = 3020 \bullet 5,5 \bullet 0,9 \bullet 0,95 = 14201,55\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Sprawdzenie:

Na przenośniku N4.2 znajduje się taka sama ilość materiału jak na przenośniku N3.1 więc obliczenia sprawdzające wykonujemy analogicznie.

k_u = 1,32

Q_ok = 5340 [m³/h]

$$Q_{\text{k\ max}} = 2 \bullet 1,32 \bullet 5340 = 14097,6\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Warunek został spełniony: Qv _{teor. obl} ≥ Q_{k max}

Tabela zbiorcza:

Rok	Rodzaj przenośnika	Nazwa przenośnika	Szerokość taśmy B [mm]	Długość przenośnika [m]
1	nadkładowy	N1.1	1800	845,79
		N1.2	1800	25,97
		N3	1800	119,23
		N4.1	1800	92,73
		Suma	1800	1183,72
2	nadkładowy	N1.1	1800	837,04
		N1.2	1800	317,85
		N2.1	1800	629,51
		N3.2	1800	184,17
		Suma	1800	1968,57
		N3.1	2500	119,23
		N4.2	2500	92,73
		Suma	2500	211,96
3	nadkładowy	N1.1	1800	837,04
		N1.2	1800	710,20
		N2.1	1800	629,51
		N2.2	1800	265,76
		N3.2	1800	184,17
		Suma	1800	2626,68
		N3.1	2500	119,23
		N4.2	2500	92,73
		Suma	2500	211,96
4	nadkładowy	N1.1	1800	837,04
		N1.2	1800	1066,20
		N2.1	1800	629,51
		N2.2	1800	596,26
		N3.2	1800	184,17
		Suma	1800	3313,18
		N3.1	2500	119,23
		N4.2	2500	92,73
		Suma	2500	211,96
	węglowy	W1	1200	496,19
		W2	1200	341,96
		W3	1200	406,01
		Suma	1200	1244,16

Na podstawie tabeli można stwierdzić że w 4 roku robót:

• Długość przenośnika taśmowego o szerokości taśmy 2500 mm wynosi 211,96 [m]

• Długość przenośnika taśmowego o szerokości taśmy 1800 mm wynosi 3313,18 [m]

Długość przenośnika taśmowego o szerokości taśmy 1200 mm wynosi 1244,16 [m]

1. Dobór zwałowarki (Z)

   1. Dobór zwałowarki dla koparek nadkładowych

Zwałowarka została dobrana na podstawie wydajności teoretycznych koparek wielonaczyniowych kołowych dla piętra 1 i 2 nadkładu.

Q _{teor kop 1p} = 5340 [m³/h], wydajność teoretyczna dla koparki 1 piętra nadkładu

Q _{teor kop 2p} = 5340 [m³/h], wydajność teoretyczna dla koparki 2 piętra nadkładu

$$Q_{teor\ zwal.} = 1,3 \bullet \left( 5340 + 5340 \right) = 13884\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

Przyjęto zwałowarkę o wydajności teoretycznej 13885 m³/h – ZGOT-13885

Wnioski

Celem projektu było wyznaczenie gabarytów wkopu udostępniającego: wysokości pięter nadkładowych które wyniosły kolejno 18 i 24 m, ilości nadkładu do ściągnięcia który wnosi około 18 tys. m³ w pierwszej jak i w drugiej warstwie, ilości węgla brunatnego w ilości około 4,4 tys. m³; określono również geometrię pochylni zjazdowych których długość wyniosła kolejno 360 m, 480 m, 160 m oraz pochylni transportowych od długości kolejno 108 m, 144 m i 48 m. W projekcie dobrano również koparki wielonaczyniowe o wydajności dla węgla 1263 m³/h a dla pięter nadkładowych o wydajności 5340 m³/h każda oraz ustalono harmonogram wydobycia do momentu przejścia na zwałowanie wewnętrzne.

Ponad to, projekt miał na celu analityczne określenie gabarytu zwałowiska znajdującego się na terenie odkrywkowego zakładu górniczego. Przeznaczony do zwałowania materiał będzie dostarczany przez okres 4 lat. Ustalono roczny postęp prac, wyliczono wymiary zwałowiska w kolejnych latach. Dobrano zwałowarkę ZGOT-13885.

Dobrano przenośniki nadkładowe i węglowe. Stwierdzono także że w 4 roku prowadzenia robót w sumie potrzebne będzie ponad 4,5km przenośników.

1. Załączniki

   1. Rysunek wkopu udostępniającego

   2. Rysunek zwałowiska zewnętrznego

   3. Rysunek postępu frontów eksploatacyjnych

   4. Schemat technologiczny maszyn w wyrobisku

   5. Schemat technologiczny maszyn na zwałowisku zewnętrznym