Реферат Разработка Мыковского карьера лабрадоритов
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
СОДЕРЖАНИЕ.
1.Введение………………………………………………………………….
1.1.Развитие камнедобывающей и камнеобрабатывающей
подотрасли…………………………………………………………………
1.2.Коньюнктура мирового рынка декоративного камня……………….
2.Характеристика района месторождения……………………………..
2.1.Характеристика района строительства Мыковского карьера………
2.2.Геологическая характеристика Мыковского месторождения……….
2.3.Качественная характеристика полезного ископаемого………………
2.4.Подсчёт запасов полезного ископаемого, нормативов
потерь, объёмов вскрыши………………………………………………..
2.5.Гидрогеологическая характеристика Мыковского месторождения..
3.Производительность карьера и организация работ………………...
3.1.Производительность, режим работы и срок службы карьера……….
3.2.Основные показатели по Мыковскому месторождению……………..
4. Вскрытие Мыковского месторождения……………………………...
4.1.Состояние горных работ………………………………………………….
4.2.Вскрытие и порядок отработки месторождения………………………
5.Подготовка горных пород к выемке…………………………………..
5.1.Выбор способа подготовке горных пород к выемке………………….
5.2.Расчёт технологического комплекса по подготовке
к выемке блоков термобурохимическим способом……………………
5.3.Расчёт количества буровых станков…………………………………….
6.Система разработки и структура комплексной механизации……..
6.1.Система разработки и технологическая схема горных работ……….
6.2.Расчёт количества добычных экскаваторов……………………………
6.3.Завалка монолита………………………………………………………….
6.4.Разделка монолита на блоки……………………………………………..
6.5.Вертикальный транспорт блоков………………………………………..
6.6.Организация добычных и погрузочных работ………………………...
6.7.Вскрышные работы………………………………………………………..
7.Отвальные работы……………………………………………………….
8.Карьерный транспорт…………………………………………………...
8.1.Выбор типа транспорта для транспортирования вскрышных
пород и полезного ископаемого…………………………………………
8.2.Обработка исходных данных…………………………………………….
8.3.Проверка профиля трассы………………………………………………..
8.4.Определения числа автосамосвалов…………………………………….
9.Водоотлив………………………………………………………………...
9.1.Выбор насоса………………………………………………………………
9.2.Выбор трубопровода……………………………………………………...
9.3.Рабочий режим……………………………………………………………..
9.4.Выбор привода……………………………………………………………..
9.5.Определение объёмов водосборника……………………………………
9.6.Определение эффективности водоотливной установки………………
10.Электроснабжение……………………………………………………...
10.1.Выбор схемы питания и распределения электроэнергии
на Мыковском карьере……………………………………………………
10.1.1.Выбор внешнего электроснабжения…………………………………….
10.1.2.Схема соединения подстанции…………………………………………..
10.1.3.Распределение энергии на Мыковском карьере……………………….
10.2.Проектирование электрического освещения
открытых горных работ…………………………………………………
10.2.1.Осветительные установки в карьерах…………………………………..
10.2.2.Расчёт освещения ксеноновыми лампами……………………………...
10.3.Определение электрических нагрузок и выбор
мощности трансформатора…………………………………………….
10.3.1.Определение электрической нагрузки ГПП.
10.3.2.Выбор мощности трансформатора……………………………………..
10.4.Расчёт электрических сетей Мыковского карьера…………………..
10.4.1.Выбор площади сечения проводников питающей ЛЭП……………..
10.4.2.Выбор площади сечения проводников и жил кабелей
по условиям нагрева и механической прочности……………………...
10.4.3.Проверка сети по потере напряжения…………………………………..
10.5.Выбор аппаратов управления…………………………………………..
10.6.Расчёт защитного заземления…………………………………………..
10.7.Определение основных электрических показателей…………………
11.Защита карьера от пылевого загрязнения…………………………..
11.1.Характеристика окружающей среды Мыковского карьера………..
11.2.Оценка воздействия на окружающую среду
Мыковского карьера…………………………………………………….
11.3.Воздушная среда…………………………………………………………
11.4.Методы и средства контроля за состоянием
воздушного бассейна…………………………………………………….
11.5.Программа контроля экологической безопасности
на Мыковском карьере……………………………………………………
11.6.Комплекс мероприятий по уменьшению выбросов в атмосферу…..
11.7.Охрана воздушного бассейна от пылевых выбросов………………..
11.7.1.Охрана воздушного бассейна от пылевых выбросов горного
предприятия………………………………………………………………...
11.7.2.Охрана воздушного бассейна на Мыковском карьере……………….
11.8.Расчёт суммарного выброса пыли из карьера………………………..
11.8.1.Расчёт выбросов пыли при автотранспортных работах……………...
11.8.2.Расчёт пылеуносов с породных отвалов………………………………..
11.8.3.Расчёт выброса пыли при отсыпке отвала……………………………..
11.8.4.Расчёт выброса пыли при выемочно-погрузочных работах…………
11.8.5.Расчёт выброса пыли при буровых работах…………………………...
11.8.6.Расчёт суммарного выброса пыли из карьера…………………………
11.9.Предотвращённый экономический ущерб от загрязнения
воздушного бассейна……………………………………………………..
12.Технико-экономическое обоснование разработки
Мыковского карьера…………………………………………………..
12.1.Расчёт капитальных затрат……………………………………………..
12.2.Определение годовых эксплуатационных затрат…………………….
12.2.1.Расчёт амортизационных отчислений………………………………….
12.2.2.Расчёт фонда заработной платы…………………………………………
12.2.3.Расчёт затрат на материалы……………………………………………...
12.2.4.Определение затрат на электроэнергию………………………………..
12.2.5.Определение затрат на топливо………………………………………….
12.3.Расчёт себестоимости 1 м3 декоративного камня…………………….
12.3.1.Расчёт участкового персонала…………………………………………...
12.3.2.Затраты на материалы и топливо……………………………………….
12.4.Фондоотдача……………………………………………………………..
12.5.Рентебельность предприятия…………………………………………..
12.6.Разработка, расчёт параметров и оптимизация сетевого
графика…………………………………………………………………….
13.Охрана труда……………………………………………………………
13.1.Анализ существующих опасностей и вредных
факторов на карьере……………………………………………………….
13.2.Мероприятия по защите от выявленных опасностей и
вредных факторов на Мыковском карьере…………………………….
13.2.1.Основные мероприятия по обеспечению безопасности работ………
13.2.2.Промсанитария труда…………………………………………………….
13.2.3.Контроль требований безопасности……………………………………
13.3.Расчёт освещения…………………………………………………………
13.4.Пожарная безопасность…………………………………………………
13.5.Расследование и учёт несчастных случаев,
профессиональных заболеваний и аварий………………………….…
14.Литература……………………………………………………………………...
1. ВВЕДЕНИЕ.
1.1. Развитие камнедобывающей и камнеобрабатывающей подотрасли.
Природные облицовочные камни широко используются в разных отраслях народного хозяйства: архитектурной, строительной, технической, художественном камнерезании. Развитие и освоение новых методов добычи и обработки природного облицовочного камня дали возможность значительно расширить области использования камня и уменьшить его стоимость.
Создание промышленных предприятий и объектов культурно-бытового назначения, строительство новых линий метрополитена, увеличение капитального строительства, а также стремление специалистов сделать эти строения долговечными и выразительными требует значительного увеличения объёмов производства облицовочных материалов из природного камня. Это в свою очередь обуславливает необходимость расширения сырьевой базы, т.е. выявление новых месторождений природного облицовочного камня и увеличение его ассортимента, в том числе разновидностей, которые характеризуются высокой декоративностью.
Камнеобрабатывающая и камнедобывающая подотрасли промышленности развиваются высокими темпами. Однако потребность в облицовочной продукции и архитектурных изделиях из камня удовлетворяется только на 30 %, а в продукции из высокопрочных облицовочных пород только на 10 – 12 %.
В развитии промышленности добычи и обработки облицовочных материалов из природного камня за последние годы выявились и негативные стороны, связанные с необоснованным расширением камнеобрабатывающего производства без достаточного развития карьеров. Чувствуется значительный дефицит блоков облицовочного камня и, в первую очередь, из высокопрочных пород. Много отраслей промышленности, особенно бумажная, терпят значительные трудности в работе из-за отсутствия валов, валиков и других технических изделий из гранита. Темпы увеличения объёмов добычи блоков из мягких пород и пород средней прочности выше, чем такие же показатели на карьерах по добыче блоков из высокопрочных пород.
Самой актуальной проблемой для камнеобработчиков и камнедобытчиков является увеличение объёма необходимых тёсано-полировочных изделий из камня, в основном за счёт рациональной добычи и использования блоков. Увеличение объёма изготовления блоков возможно за счёт улучшения технологии удаления блоков из массива и использование современных, менее трудоёмких и материалоёмких комплексов, которые дают возможность уменьшить их себестоимость.
За последние двадцать лет произошло значительное развитие техники и технологии добычи блоков облицовочного камня. Появились современные камнерезательные карьерные машины, алмазно-канатные пилы, широко используются гидроклиновые установки и гидродомкраты, всё шире внедряется отделение камня от массива невзрывным разрушающим способом. Однако камни, которые добываются с соблюдением формы и размеров, монолитности камня не всегда удовлетворяет камнеобрабатывающую подотрасль, что снижает её эффективность и увеличивает материалоёмкость продукции, которая выпускается.
Добыча блоков из высокопрочных пород с использованием взрывных способов отделения камня от массива является низкоэффективной и приводит к резкому уменьшению выхода блоков из сырья, которое добывается, к нарушению его монолитности.
Украина располагает уникальной минерально-сырьевой базой облицовочного камня. Наиболее ценными являются граниты, габро-нориты, лабродориты и др. Они универсальны как для внутренней, так и для наружной облицовки зданий и сооружений, благоустройства, изготовление изделий широкого потребления с фасонной поверхностью (столики, камины, подоконники, сувениры, комплектующие для мебели, санизделия, колонны и др.), памятников. Всемирно известны граниты Капустинского, Токовского, Емельяновского, Корнинского, Янцевского месторождений. Мировое признание имеют габро-нориты и лабродориты Головинского и Слипчитского месторождений Житомирской области.
В последние годы начата отработка Дидковичковского, Осныкинского, Небижского, Емельчинского, Добрыньского, Масловского, Шадурского, Слободского, Ташлыкского, Торчинского, Томашевского и ряда других месторождений. Но добыча облицовочного камня, особенно на новых месторождениях, должна выполняться по государственным регламентам. Невыполнение специфических требований к разработке месторождений декоративного камня приводит к значительным потерям сырья, нарушения экологии, разрушению месторождений, которые не восстанавливаются.
Развитие предприятий по добыче блоков и производству изделий из камня сдерживалось отсутствием современного отечественного высокопроизводительного оборудования. На практике имело место низкая производительность буровых работ, низкий выход блоков из массива, низкий уровень механизации основных и вспомогательных операций.
В настоящее время наряду с действующими Хустским, Коростышевским, Солоковским, Янцевским, Жежелевским, Днепропетровским, Киевским заводом «Гранит», АО ГДКК «Беличи» начали производить продукцию, отвечающую мировым стандартам, заводы, созданные с участием иностранного капитала. Это СП «Комета», АО «Русь», Тернопольский завод «Гранит», а также одно из самых мощных и перспективных предприятий Украины – совместное украинско-австралийское предприятие «Волхонтет – банчи ЛТД», основанное в 1993 году. Его годовой объём продукции на действующих производственных мощностях составляет 150 тысяч м2.
Ещё одним крупным предприятием по обработке блоков декоративного камня является горнодобывающий и камнеобрабатывающий комбинат «Беличи». Комбинат располагает собственной сырьевой базой, позволяющей обеспечивать ежегодную добычу блоков в объёме 7 – 8 тысяч м3, и располагает уникальным оборудованием для изготовления практически любых изделий из камня.
По Украине общий объём поставок изделий из декоративного камня на экспорт не превышает 300 тысяч м2.
За рубежом пользуются спросом блоки с размерами:
- длина 2300 – 3300 мм;
- ширина 1000 – 1500 мм;
- высота 1100 – 1600 мм;
Средний объём добываемого блока около 2 м3.
1.2. Коньюнктура мирового рынка декоративного камня.
Оценочный анализ показывает, что ежегодно в международном торговом обороте находится 20 – 26% общего объёма мирового производства облицовочных материалов и изделий из камня. Лидирующее место здесь, так же как и в уровне производства, принадлежит Италии, объём экспорта – импорта, которой составляет 65% от общего мирового торгового оборота.
Мировой рынок облицовочного камня характеризуется чрезвычацным разнообразием. В тоже время степень насыщенности этого рынка по отдельным регионам неравномерна и обусловлена, прежде всего, уровнем потребления камня в различных странах. В свою очередь, на потребление камня в каждой стране оказывает влияние ряд факторов:
- состояние экономики;
- национальные и историко-архитектурные традиции;
- атхитектурная мода и т.д.
Динамическое развитие за последнее время экономики ряда стран, не обладающих собственной мощной минерально-сырьевой базой облицовочного камня, привело к резко возросшему спросу на этот материал и обусловило появление групп стран - Китай, Индия и др. и даже целых регионов – потребителей камня, определивших характер современного мирового рынка.
Наиболее высока степень насыщенности облицовочным камнем европейского рынка, что объясняется наличием большого числа стран,
производящих в широком ассортименте камень на экспорт (Италия, Испания, Греция, Португалия, Югославия, Финляндия, Швеция и др.). Однако и в Европе сохранились страны со значительным потреблением камня за счёт импорта в перечисленные страны: ФРГ, Англию, Голландию, Францию и бывшие соцстраны и республики СССР и особенно в Россию. Предметом импорта в перечисленные страны являются готовые изделия и полуфабрикаты.
Наименее насыщен облицовочным камнем американский рынок. Это происходит за счёт традиционно высокого импорта США и относительно низкого уровня собственного производства. Ежегодный объём импорта камня в США, главным образом, в виде облицовочных плит и архитектурно-строительных изделий, составляет 350 – 400 млн. долларов.
За последнее десятилетие значительные перемены произошли в региональной структуре торговли камнем, нарушившие традиционные направления международных рыночных товаропотоков. Так, открылись благоприятные возможности для экспорта облицовочных изделий из камня в страны Ближнего Востока (Кувейт, Саудовскую Аравию, ЮАР и др.). В последнее время весьма перспективный для экспорта рынок формируется в Дальневосточном регионе, где возросшая у ряда стран потребность в камне (Япония, Южная Корея, Тайвань, Сингапур и др.) открывает благоприятные возможности для сбыта облицовочных и архитектурно-строительных изделий. В последнее время резко увеличился спрос на изделия и плиты из гранитов, лабродоритов, габро-норитов и приравненных к ним пород.
Главным фактором, предопределяющим спрос на тот или иной вид камня, а также его потребительскую стоимость, является декоративность, то есть совокупность художественно-эстетических свойств его поверхности. При этом основным признаком декоративности, принимаемым в расчёт, является цвет камня. Остальные признаки (рисунок-текстура, структура и др.) учитываются в значительно меньшей степени.
Весомость влияния того или иного цвета на потребительскую стоимость камня в различных странах неоднозначна. Она предопределяется национальными традициями, местной архитектурной модой и другими факторами.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА МЕСТОРОЖДЕНИЯ.
2.1. Характеристика района строительства Мыковского карьера.
Район месторождения расположен в пределах Центрального Украинского полесья, характеризуется слаборасчленённым рельефом с абсолютными отметками 186,0 – 196,0 м над уровнем моря с общим слабым уклоном поверхности с Юго - Востока на Северо – Запад.
Мыковский карьер расположен в северной части Коростышевского района Житомирской области. Промплощадка размещается на пахотных и пастбищных землях КСП «Каменнобродское», на правом берегу ручья Мыка, впадающего в речку Быстриевка.
Ближайший населённый пункт село Слободка находится на расстоянии 0,6 км к юго-западу от промплощадки, ж/д станция Горбаши Юго-Западной железной дороги – 4 км к западу от месторождения.
Санитарно-защитная зона в соответствии с пунктом 8 СН 245-71 для данного предприятия составляет 500 м, что обеспечивается принятыми проектными решениями.
Район строительства, согласно СниП II-й дорожно-климатической зоне. Климат района умеренно-континентальный со среднегодовой температурой +6 - +7,50С. Глубина промерзания грунтов до 70 мм. Среднегодовая сумма осадков 460 – 640 мм. Минимальная температура воздуха приходится на январь – февраль и составляет -180С. Безморозный период составляет около 7,5 месяцев.
В экономическом отношении район преимущественно сельскохозяйственный. Главную роль играет животноводство и выращивание таких культур как лён, рожь, хмель, картофель. Весьма важную роль в экономике района занимает горнодобывающая промышленность (месторождение лабрадорита – Головинское, Горбулёвское, Верхолужское, Слободское, Осныкское, Каменнобродское).
Район относительно густо заселён, сёла расположенны на расстоянии 3 – 7 км друг от друга. Населённые пункты связаны между собой в основном улучшенными грунтовыми дорогами, а село Слободка связано с г. Коростышевом асфальтированной дорогой. Все населённые пункты района электрофицированы.
Источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения населённых пунктов служат колодцы, реже гидрогеологические скважины; технического – реки и водоёмы.
2.2. Геологическая характеристика Мыковского месторождения.
В геологическом строении Мыковского месторождения принимают участие кристаллические породы Коростенского комплекса, представленные лабрадоритами, их корой выветривания и четвертичными отложениями. Лабрадориты вскрыты разведочными скважинами. Пройденная мощность полезной толщи по скважинам колеблется от 27,6 м до 58,0 м. Средняя мощность лабрадоритов в подсчётном блоке – 32,52 м.
Макроскопически лабрадориты представляют собой равномернозернистую, от среднезернистой до крупнозернистой , иногда переходящую в гигантозернистую кристаллическую породутёмносерого до чёрного цвета. Отличаются однородностью структуры и текстуры, а также расцветки и, практически, полным отсутствием других разновидностей пород.
Абсолютные отметки кровли неизменённых пород в контуре подсчёта запасов колеблются от 181,4 до 188,8. Поверхность кристаллических пород в различной степени и на разную глубину подвержена выветриванию. Выветрелые и затронутые выветриванием кристаллические породы отнесены к скальной вскрыше. Переход от выветрелых пород к неизменённым постепенный. Мощность затронутых выветриванием пород колеблется от 0,6 м до 3,0 м. Средняя мощность скальной вскрыши в контуре подсчёта блока составляет 1,91 м.
Выше по разрезу залегает коалинистая, глинисто-каолинистая и каолинисто-щебенестая кора выветривания лабрадоритов с размерами обломков от 0,05см до 2 см в поперечнике. Кора выветривания имеет участками пятнистую белесо-желтовато-бурую окраску за счёт лимонитизации. Мощность коры выветривания в подсчётном блоке варьирует от 0 м до 4,0 м.
Затронутые выветриванием и выветрелые лабрадориты перекрыты четвертичными отложениями, представленными кварцевыми глинистыми песками окрашенными в желтовато-серые и бурые тона. Среди кварцполевошпатого пластического материала встречаются в различной степени обкатанные обломки кристаллических пород, окременённого песчанника с остатками фауны. Глинистая составляющая песков меняется от 10-15 % до 45-50 %.
В зависимости от глинистости четвертичные пески к подошве слоя переходят в суглинки, редко в глины. Также встречается коалин, возможно переотложенный, мощностью от 3,3 м и 2,2 м белого и желтовато-белого цвета, жирный на ощупь, с включениями серебристо-белых чешуек гидрослюд. Мощность среднечетвертичных отложений колеблется от 1,5 м до 6,5 м.
Структурная кора выветривания, совместно с четвертичными отложениями отнесена к рыхлой вскрыше. Мощность рыхлой свкрыши колеблется от 1,3 м до 9,6 м. Средняя мощность в контуре подсчёта запасов – 6,04 м. Абсолютные отметки кровли рыхлой вскрыши 189,3 – 195,5 м.
Среднечетвертичные флювиогляционные отложения перекрыты почвенно-растительным слоем (ПРС), предоставленным супесью – тонкозернистой песчано-глинистой породой слабо гумусированной с остатками корней растительности. Мощность ПРС колеблется от 2,0 до 0,4 м. Средняя мощность ПРС в контуре подсчётного блока 0,27 м. Абсолютные отметки кровли (дневная поверхность) составляют от 189,5 до 195,8 м.
В структурном отношении Мыковское месторождение представляет собой пологое поднятие кровли кристаллических пород под четвертичными отложениями. В контуре месторождения разломы отсутствуют.
Лабродориты имеют сеть разнонаправленных трещин, которые нельзя отнести к региональной трещеноватости. Трещены всех направлений имеют неровную, слабо бугристую поверхность, чаще открытые. Мощность трещин от нитевидных до 0,5 мм, отдельные трещены достигают 1-2 мм мощности – это горизонтальные трещены. Как правило трещены выполненны хлоритом и лишь в верхней части и довольно редко по трещинам развита лимонитизация. По углам падения трещины квалифицируются в три группы:
- І – субгоризонтальные (углы падения 0-200 к горизонту), количество трещин составляет 59,0 % от общего числа;
- ІІ – наклонные (углы падения 200-700) – 13,5 %;
- ІІІ- субвертикальные (угол падения 700-900) – 27,5 %.
2.3. Качественная характеристика полезного ископаемого.
Полезным ископаемым на месторождении являются лабрадориты, обладающие хорошими декоративно-облицовочными свойствами. По породам выполнен комплекс испытаний по их качеству. Основные показатели физико-механических свойств свежих лабрадоритов представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1.
| Наименование показателей | Макс. | Мин. | Сред. |
| Истинная плотность, г/см3 Средняя плотность, г/см3 Пористость общая, % Водопоглащение, % Предел прочности при сжатии: - в воздушно-сухом состоянии, кгс/см2 - в водонасыщенном состоянии Коэффициент снижения прочности при на- сыщении водой Истираемость, г/см2 | 2,86 2,86 1,96 0,22 2039 1789 0,95 0,62 | 2,75 2,69 0,54 0,04 1139 867 0,72 0,49 | 2,81 2,87 1,34 0,13 2038 1328 0,84 0,46 |
Представленные образцы пород – ладрадориты зеленовато-тёмносерые, с массивной текстурой, часто пятнистой, обусловленной наличием неправильных выделенийи скоплений зеленоватого оливина на фоне тёмносерой массы плагиоклаза, крупно и среднезернистые до гигантозернистых; габбро-лабрадориты от тёмносерого до чёрного, иногда буровато-серого цвета, текстура массивная и шлифовая, обусловлена наличиеми в породе обособленных агрегатов тёмноцветных материалов (моноклинный пироксен), имеющих постепенные переходы с остальными частями породы.
Минеральный состав непостоянен и колеблется:
1. Плагиоклаз – от65 до 100%.
2. Оливин – от 0 до 20%.
3. Ромбический пироксен – от 0 до 25%.
4. Моноклинный пироксен – от 0 до 35%.
5. Калишпат – присутствует не во всех образцах.
6. Кварц – от 0 до 5%.
7. Биотит – от 0 до 2%.
8. Рудные: магнетит – от редких зёрен до 5%.
9. Акцессорные: апатит – от редких зёрен до 2%.
Вторичные изменения выражены слабо.
В результате изучения декоративности полезного ископаемого установлено, что лабрадориты легко обрабатываются, распиливаются без выкрашивания, принимают полировку высокого качества. Лицевая поверхность всех полированных образцов ровная с зеркальным блеском, полностью выявляющая природную окраскуи рисунок камня.
Текстура образцов массивная, что позволяет выполнять облицовку специального подбора блоков по рисунку и цвету.
Отходы блочной продукции будут перерабатываться совместно с породами скальной вскрыши (выветрелые и затронутые выветриванием лабрадориты) на щебень и камень бутовый.
Качество полезногоископаемого соответствует требованиям ГОСТов:
- ГОСТ 9479-84 «Блоки из природного камня для производства облицовочных изделий»;
- ГОСТ 2173-87 «Камень бутовый»;
- ГОСТ 23845-86 «Породы скальные для производства щебня для строительных работ»;
- ГОСТ 8267-82 «Щебень для строительства»;
- ГОСТ 7392-85 «Щебень для баластного слоя ж/д пути».
Каолины и суглинки соответствуют требованиям ОСТ 21-78-88 «Сырьё глинистое для производства керамических кирпича и камней» и могут применяться для этих изделий.
Пески, в зависимости от зернового состава, относятся к группе очень мелких и не соответствуют требованиям ГОСТа 8736-85 по содержанию пылевидных и глинистых частиц, проходу через сито №16 и частично по модулю крупности и для строительных работ использоваться не могут.
Дресвяно-щебенистую кору, присутствующую на месторождении, можно использовать для отсыпки дорог.
Выветрелый лабрадорит, совместно с затронутым выветриванием был испытан на пригодность получения бута и щебня и признан соответствующим ГОСТам: 8267-82, 23845-85 и ОСТу 21-73-87.
По уровню естественной радиоактивности породы продуктивной толщи относятся к І классу и пригодны для строительства жилых и общественных зданий, а также других видов строительства без ограничений.
2.4. Подсчёт запасов полезного ископаемого, нормативов потерь, объёмов вскрыши.
Исходя из геологического строения месторождения и способа его разработки, подсчёт запасов блочных лабрадоритов и объёмов вскрышных пород произведён методом средне-арифметического по одному геологическому блоку, с требуемой достоверностью, обеспечивающей подсчёт запасов и оценку его качества.
Выделение одного геологического блока категории А на месторождении вызвано степенью разведанности запасов. Подсчёт запасов выполнен до подсчётного горизонта с абсолютной отметкой +157,0 м.
Протоколом ГКЗ №448 от 04.12,98 г. утверждены следующие объёмы запасов:
1. Вскрышные породы – 304,5 т. м3; в том числе: ПРС-19,8 т. м3, мягкая вскрыша – 262,7 т. м3, скальная вскрыша – 22,0 т. м3.
2. Каолины – 105,6 т. м3.
3. Суглинки – 52,2 т. м3.
4. Лабрадориты неизменённые – 1112,6 т. м3.
5. Лабрадориты выветрелые – 37,2 т. м3.
Границы карьера определяются конфигурацией контура подсчёта запасов промышленной категории А, способом погашения бортов карьера, а также углами откоса на момент погашения. Контур разработки Мыковского месторождения принят с учётом двадцатипятиметровой охранной зоны р.Мыка.
Углы откоса нерабочих бортов карьера приняты:
- по полезному ископаемому /лабрадориты неизменённые/ - 900;
- по скальной вскрыше /лабрадориты затронутые выветриванием/ - 600;
- по мягкой вскрыше – 300.
При погашении уступов результирующий угол откоса бортов карьера по полезному ископаемому в соответствии с требованиями «Единых правил безопасности при разработке ме6сторождений полезных ископаемых открытым способом» принят 650.
Площадь карьерного поля с учётом положения бортов карьера на момент погашения и капитальных въездных траншей внешнего заложения составляет 6,84 га.
Размеры карьерного поля:
- длина 270 м;
- ширина 240 м;
- площадь дна карьера – 3,6 га.
Эксплуатационные потери при погрузочно-разгрузочных работах, транспортировке и складировании устанавливаются «Нормами технологического проектирования предприятий промышленности по добыче и отработке облицовочных материалов из природного камня» в размере 0,5 % от годовой потребности в сырье или. Эти потери учитываются в расчёте годовой производительности карьера.
Баланс запасов полезного ископаемого и объёмов вскрышных пород в границах карьерного поля приведён в таблице 2.2.
Таблица 2.2.
| Показатели | Количество, тысяч м3 |
| 1.Гелогические запасы неизменённых лабрадоритов вовлекаемые в разработку (пр. ГКЗ №448). 2.Проектные запасы неизменённых лабрадоритов вовлекаемые в разработку. 3.Потери: - общекарьерные /под капитальными выработка- ми и в бортах/; - эксплуатационные 1-ой группы; - эксплуатационные 2-ой группы: в шпурах. Итого эксплуатационных потерь Всего потерь 4. Промышленные запасы полезного ископаемого, кроме того запасы лабрадоритов, затронутые вывет- риванием. 5.Коэффициент потерь. 3. Коэффициент извлечения. 4. Вскрышные породы в геологическом контуре: - ПРС; - мягкая вскрыша; - скальная вскрыша. 5. Запасы попутных полезных ископаемых: - каолины; - суглинки. 9. Промышленный коэффициент вскрыши. | 1112,6 1141,7 - - 6,5 6,5 6,5 1135,2 37,2 0,6% 99,4% 304,5 19,8 262,7 22,0 157,8 105,6 52,2 0,27 |
2.5. Гидрогеологическая характеристика Мыковского месторождения.
В районе и в пределах месторождения установлены следующие водоносные горизонты:
- водоносный горизонт в осадочных отложениях, водовмещающими породами которого являются мелко-тонкозернистые глинистые пески и суглинки средней мощностью до 3,9 м;
- водоносный горизонт в кристаллических породах нижнего протерозоя, водовмещающими породами которого являются лабрадориты коростенского комплекса, средней мощностью 32,52 м. Средний коэффициент пьезопроводимости 13,3 м2/сут.
Статическиеуровни подземных вод находятся на глубине 4,8 метров ниже земной поверхности, таким образом, воды обладают слабым напором, на отдельных участках безнапорные. Результаты пробных откачек свидетельствуют о невысокой обводнённости кристаллических пород и их низких фильтрационных свойствах.
Согласно гидрогеологическим условиям месторождения основными составляющими водопритока в карьер будут:
1. Приток с водоносного комплекса четвертичных отложений.
2. Приток с водоносного горизонта трещеноватых кристаллических пород по всему периметру карьера.
3. Атмосферные осадки по всей площади карьера.
4. Ливневые осадки.
Суммарный приток в карьер при его углублении до проектной отметки за счёт атмосферных осадков и подземных вод составит порядка 315 м3/сут.
Исходя из общих гидрогеологических условий прилегающих к карьеру площадей, единственно пригодным для снабжения питьевой водой горизонтом, может служить горизонт трещеноватых кристаллических пород нижнего протерозоя.
3. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КАРЬЕРА И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ.
3.1. Производительность, режим работы и срок службы карьера.
Производственная мощность Мыковского карьера по блокам осваивается на третий год эксплуатации карьера:
- 1999 г. – 1500 м3;
- 2000 г. – 2600 м3;
- 2001 г. – 5000 м3.
Выход блоков из горной массы составляет – 37,1%.
В последующие годы производительность не изменяется. Данные о режиме работы и производительности карьера на 2001 год и последующие годы работы приводятся в таблице 3.1.
Таблица 3.1.
| Наименование показателей | Ед. изм. | Горная масса | ||
| Всего | В том числе | |||
| блоки | отходы | |||
| 1. Годовая производительность 2. Кол-во рабочих дней в году 3. Суточная производительность 4. Число смен в сутки 5. Сменная производительность 6. Продолжительность смены | м3 тонн дней м3 тонн шт м3 тонн ч | 13500 37800 260 51,92 145,38 1 51,92 145,38 8 | 5000 14000 260 19,23 53,84 1 19,23 53,84 8 | 8500 23800 260 32,69 91,54 1 32,69 91,54 8 |
Среднегодовой объём вскрышных работ составляет 15,82 тыс. м3, в том числе по скальной вскрыше 3,63 тыс. м3, по калинам 3,5 тыс. м3.
Режим работы по вскрыше определяется среднегодовым объёмом вскрышных работ и производительностью задалживаемого оборудования и составляет в среднем 100 рабочих дня в год в одну 8-ми часовую смену.
Исходя из величины промышленных запасов по Мыковскому карьеру и производственной мощности карьера, срок службы карьера составит:
где: д=3 - срок вывода карьера на проектную мощность;
Qп =1135,2 - промышленные запасы по карьерному полю, тыс. м3;
Vг'=1,5 и Vг2=2,6 - производственная мощность карьера, в первый и второй годы, тыс. м3;
Vг =13,5 - проектная годовая мощность карьера (блоки + отходы), тыс. м3.
3.2. Основные показатели по Мыковскому месторождению лабрадорита.
1. Площадь земельного отвода – 9,0 га; в том числе карьерного поля – 6,84 га.
2. Полезное ископаемое – лабрадорит, сырьё для получения блоков. Плотность лабрадорита 2,69 – 2,87 г/см2. Предел плотности при сжатии 1139 – 2039 кгс/см2 .
3. Геологические запасы полезного ископаемого: лабрадорита – 1112,6 тыс. м3; суглинков – 105,6 тыс. м3; каолинов – 52,2 тыс. м3.
4. Запасы неизменённых лабрадоритов в границах карьерного поля – 1141,7 тыс. м3.
5. Промышленные запасы сырья в границах карьерного поля – 1135,2 тыс. м3; суглинков – 105,6 тыс. м3; каолинов – 52,2 тыс.м3.
6. Вскрышные породы – 304,5 тыс. м3.
7. Промышленный коэффициент вскрыши – 0,27 тыс. м3.
8. Среднегодовой объём вскрышных пород – 15814 тыс. м3.
9. Производительность карьера – 5000 м3 блоков в год; 13500 м3 горной массы.
10. Выход товарных блоков из массива – 37,1%.
11. Срок службы карьера – 84 года.
12. Режим работы карьера:добычные работы – 260 дней в году в одну 8-ми часовую смену; вскрышные работы – 100 дней в году в одну 8-ми часовую смену.
13. Система разработки – уступная, с параллельным продвиганием фронта работ и внешним размещением отвалов.
14. Параметры системы разработки – один уступ по вскрышным породам высотой до 5 м, и пять уступов по полезному ископаемому высотой до 6 м. Углы откосов уступов на рабочем борту по вскрышным породам 450, по полезному ископаемому 900, на нерабочем борту карьера – 300 по мягким породам, 650 по вскальной вскрыше, 900 по скальным породам.
15. Угол погашения борта карьера – 650.
16. Горнокапитальные работы – проходка въездной траншеи, создание рабочей площадки и опережения по вскрыше.
17. Основные объёмы горнокапитальных работ – мягкие породы – 15399 м3; скальные IX группы - 5740 м3; в том числе блоков – 1016 м3.
18. Вскрышные работы – разработка и погрузка экскаватором ЭО-4111Б, ёмкость ковша – 1,0 м3; на вспомогательных работах бульдозер ДЗ-101.
19. Добычные и погрузочные работы – отделение монолитов от массива: БВР с применением дымного пороха; разделка монолитов на блоки – гидроклиновая установка СМП-075; погрузка блоков – кран КС-5363; вспомогательные работы – бульдозер ДЗ-101.
20. Карьерный транспорт - автосамосвалы КраЗ-256Б.
21. Водоотлив из карьера – насосная станция с центробежным насосом 2К-20/30.
22. Электроснабжение – от системы Киевэнерго.
23. Производственные рабочие – 42 человек (списочный состав).
4. ВСКРЫТИЕ МЫКОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.
4.1. Состояние горных работ.
Мыковское месторождение лабрадорита к моменту составления проекта разработки не разрабатывалось. На площади месторождения имеется опытный карьер, в котором была выполнена пробная добыча лабрадорита на стадии детальной разведки.
Объём всего пространства вынутых пород по состоянию на 01.10.98 г. составляет 22,9 тыс. м3 мягкой вскрыши и 4400 м3 кристаллических пород.
4.2. Вскрытие и порядок отработки месторождения.
Вскрытие месторождения производится временной траншеей внутреннего заложения пройденной при вскрытии опытного карьера на добычной горизонт отм. 181,0 м. Такое расположение вскрывающих выработок обеспечивает минимальные объёмы работ в период подготовки месторождения к эксплуатации и большой фронт работ, что позволит быстро нарастить годовой объём добычи блоков.
В первые три года горные работы развиваются в южном направлении с целью проходки разрезной траншеи и отработки запасов, находящейся под въездной траншеей постоянного заложения. В конце третьего года работы производится отсыпка постоянной капитальной въездной траншеи внешнего заложения на горизонт 181,0.
Параметры постоянных горно-капитальных выработок представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1.
Наименованиевыработок | Длина, м | Ширина, м | Ометки, м от - до | Уклон, ‰ | Объём, м3 |
| 1.Въездная траншея на кровлю полезного иск. 2.Въездная траншея на подошву уступа отм.181м 3.Разрезная траншея по полезному ископаемому в т.ч. скальная вскрыша 4.Разрезная траншея и нормативное опережение по мягкой вскрыше | 63,0 49,5 37,5 35,0 | 31,9 15,8 20 80 | 190,0-185,0 185,0-181,0 181,0 185,0 | 8 8 - - | 6479 1565 4175 2600 10920 |
Объёмы горно-капитальных работ:
1. Проведение въездной траншеи по мягким породам: объём работ – 6479 м3; группа пород по СниП IV-6-82 – I; работы выполняются экскаватором с ёмкостью ковша 1м3, погрузка происходит в КрАЗ-256Б грузоподъёмностью 12 т; дольность перевозки до 1 км.
2. Проходка разрезной траншеи по вскрышным породам и создание нормативного опережения по вскрыше: объём работ – 8920 м3; группа пород по СниП IV-6-82 – I; работы выполняются экскаватором с ёмкостью ковша 1м3, погрузка происходит в КрАЗ-256Б грузоподъёмностью 12 т; дольность перевозки до 1 км.
3. Проходка въездной траншеи с применением НРС по :
- скальной вскрыше: объём работ – 400 м3; группа пород по СниП IV-6-82 – IX; буровые работы выполняются перфораторами ПП-50; глубина шпуров до 1 м; тип НРС – НРС-1;
- по полезному ископаемому: объём работ – 1165 м3; группа пород по СниП IV-6-82 – IX; буровые работы выполняются перфораторами ПП-50; глубина шпуров до 1 м; тип НРС – НРС-1;
4. Проходка разрезной траншеи и рабочей площадки с применением НРС по:
- скальной вскрыше: объём работ – 2600 м3; группа пород по СниП IV-6-82 – IX; буровые работы выполняются перфораторами ПП-50; глубина шпуров до 1 м; тип НРС – НРС-1;
- по полезному ископаемому: объём работ – 1575 м3; группа пород по СниП IV-6-82 – IX; буровые работы выполняются перфораторами ПП-50; глубина шпуров до 1 м; тип НРС – НРС-1;
5. Погрузка блоков: объём работ – 1016 м3; группа пород по СниП IV-6-82 – IX; работы выполняются автокраном КС-5363;
6. Погрузка отходов при добыче и разделке блоков: объём работ – 4724 м3; группа пород по СниП IV-6-82 – IV; работы выполняются экскаватором ЭО-4111Б, бульдозером.
7. Устройство автодороги в траншее из ж/б плит, высотой 18 см. Вес плиты 2 тонны. Расход бетона на одну плиту 0,8 м3, расход арматуры 56,3 кг, плиты марки ПД2-6 из бетона М-200 на песчанном основании: объём работ – 99/274 м3/т;
8. Строительство карьерных сооружений:
- лестницы (Н=6 м – 1шт.; Н=4 м – 4 шт.);
- флаг-мачта Н=12 м – 1 шт;
- автоматизированная насосная станция – 1 шт;
- очистные сооружения – 1 компл.; ограждение оч. соор. – 50 м.
5. ПОДГОТОВКА ГОРНЫХ ПОРОД К ВЫЕМКЕ.
5.1. Выбор способа подготовки горных пород к выемке.
Характер трещеноватости неизменённых лабродоритов позволяет получать блоки крупных размеров и близких к прямоугольной форме.
Исходя из опыта разработки подобных месторождений, проектом принимается двустадийная технологическая схема добычи блоков, при которой предварительно отделённый монолит объёмом свыше 10 м2 подвергается последующей разделке на более мелкие товарные блоки в пределах рабочей зоны карьера.
Отделение монолитов от массива производится с применением невзрывчатого разрушающего средства, которое получают специальным обжигом карбонатных пород с последующим измельчением продукта обжига.
В случае использования НРС камень разрушается без выброса твёрдых и газоподобных продуктов, при этом отсутствуют звуковые и другие колебания.
При отсутствии в торцевой плоскости отделяемого монолита природной вертикальной трещины искусственная трещина образуется путём бурения отрезных щелей буровым станком СБУ-100Г.
При отсутствии горизонтальной или наклонной трещины по нижней плоскости отделяемого монолита производится горизонтальное бурение по всей длине с использованием станков строчечного бурения и перфораторов.
5.2. Расчёт технологического комплекса по подготовке к выемке блоков лабрадорита термобурохимическим методом.
Группа пород по СНиП 9-ой категории; трещиноватость: Q=3,8 м; E=8,7 м; L=1,7 м; коэфициент удельной линейной трещиноватости, 1/м: КQ=0,11; КS=0,59; КL=0,26.
При этом размры блока и монолита определяются параметрами камнеобрабатывающего станка СМР-075 и трещиноватости массива:
1. а = 2,7м - длина блока;
2. в = 1,9м - ширина блока;
3. h = 1,5м - высота блока;
4. n1= 2 - кратность ширины монолита;
5. n2= 3 - кратность высоты монолита;
6. n3 = 3 - кратность длинны монолита;
Размеры монолита 8,1х3,8х3,0 м.
Расчет паспорта работ с использованием НРС проводится исходя из условий: средняя высота уступа НУ=3 м: размещение шпуров вертикальное; диаметр шпура Dш=42 мм.
Длинна шпура, при использовании НРС, равна 2/3 высоты блока. При этом НРС размещается в шпуре по всей его длине и равен 2,7 м. Масса НРС на один шпур:
где: lш - длина шпура;
Р - масса НРС в 1 м шпура, диаметром 42 мм;
Необходимое количество шпуров для откалывания монолита с использованием НРС определяется из соотношения:
где:
RШ - радиус шпура, м;
Р - давление в середине шпура, создаваемое НРС, МПа;
sр - предел прочности на растяжение, МПа;
Сумарная масса НРС на откалывание монолита:
Удельное количество шпуров на плоскости обнажения при откалывании монолита с использованием НРС:
Удельная длинна шпуров на плоскости обнажения при откалывании монолита НРС:
где: К2=0,9 - коэфициент недобуривания до противоположной плоскости.
Удельная плоскость обнажения при откалывании монолита от массива при помощи НРС:
Удельная площадь обнажения при термическом резании:
Удельная площадь обнажения раскалыванием на блоки:
Удельная длина шпуров на плоскостях обнажения раскалывынием монолита на блоки:
где: К2=0,25 - коэфициент недобуривания до противоположной плоскости.
Коэфициент, который учитывает технологическое разрушение гранита в искусственных плоскостях обнажения, для способа подготовки блоков к выемке при помощи НРС:
где: gНРС - технологическое разрушение пород в плоскостях обнажения при подготовке блоков к выемке при помощи НРС;
gТ - технологическое разрушение породы в плоскостях обнажения при термическом резании;
ST, SНРС БЛ, SНРС М - удельные плоскости обнажения при откалывании монолита и раскалывании его на блоки.
Коэфициент выемки блоков из добытого полезного ископаемого при помощи НРС:
Производительность комплекса оборудования при термобурохимическом способе подготовки блоков к выемке с применением НРС:
5.3. Расчёт количества буровых станков.
Буровые работы в карьере выполняются хозяйственным способом.
Определяется из условия нормальной работы экскаватора в течении двадцати дней:
Количество погонных метров шпуров, которые необходимо пробурить для отделения одного монолита, составляет:
где: V 1 – выход горной массы с одного погонного метра скважины, м3;
где: V – выход горной массы с одной скважины, м3;
Годовой объём бурения:
Сменная производительность бурового станка СБУ-100Г, с учётом группы пород (IX), составляет Vбс=13 м/см при следующих характеристиках:
1. Диаметр долота, мм – 105.
2. Диаметр штанги, мм – 89.
3. Усилие подачи, кН – 7,6.
4. Частота вращения става, с-1 – 0,8.
5. Скорость передвижения станка, км/ч – 0,85.
6. Высота в транспортном положении, м – 1,6.
7. Пневмоударник – П-105.
Годовая производительность станка:
Количество буровых станков принимаем:
Аналогичный расчёт проводится для станков ССБ-2А.
Бурение торцевых шпуров и шпуров для отделения монолитов от массива принимаем станками строчечного бурения типа ССБ-2А в количестве – 2 шт., оснащённых двумя перфораторами ПП-63В. Кроме того, для проходки щелей и устранения зажатых мест принимается станок СБУ-100Г в количестве – 1 шт.
6. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ И СТРУКТУРА КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ.
6.1. Система разработки и технологическая схема горных работ.
Учитывая горно-геологические условия месторождения, мощность и физико-механические свойства полезного ископаемого и вскрышных пород, технологические особенности добычи блочного камня, а также опыт разработки подобных месторождений, принимается транспортная система разработки месторождения с внешним расположением отвалов вскрышных пород.
Технологическая схема добычных работ предусматривает получение товарных блоков в две стадии и включает стадии отделения от массива монолитов и разделку их на блоки нужных размеров.
Вертикальный транспорт блоков принят самоходными стреловыми кранами, перевозка блоков на склад и окола на переработку или на склад технологическим автотранспортом. Транспортировка попутного ископаемого (каолины и суглинки) – автотранспортом потребителя.
Отделение монолитов от массива производится в основном с помощью НРС. Разделка монолитов на блоки производится с помощью гидроклиновой установки СМП-075. Пассировка блоков - пневматическими молотками. Разрыхление скальной вскрыши и проходка траншей производится с помощью НРС. В качестве погрузочного оборудования приняты одноковшовые экскаваторы ЭО-4111Б, краны автомобильные самоходные КС-5363.
В связи со специфическими условиями карьера блочного камня (небольшой объём работ по погрузке) для погрузки окола, отходов и вскрыши принимается один одноковшовый экскаватор ЭО-4111Б с ковшом ёмкостью 1 м3, для отгрузки попутного ископаемого и в качестве резерва такой же экскаватор.
Ширина рабочей площадки добычных уступов при двустадийной схеме добычи блоков согласно «Нормам технологического проектирования предприятий промышленности по добыче и обработке облицовочных материалов из природного камня» (НТП), п. 6.2. составляет:
где: А=3 м – ширина отделяемого монолита;
П1=10 м – ширина полосы безопасности;
Пр=10 м – ширина полосы для разделки монолитов на блоки;
Пп=4,5 м – ширина транспортной полосы для автосамосвалов;
По=2,25 м – ширина обочин при однополосном движении;
Пв=7 м – ширина полосы для размещения вспомогательного оборудования;
Пб=3 м – ширина полосы безопасности по верхней бровке нижележащего уступа.
Отсюда Ш1=42,5 м.
Ширина рабочей площадки уступа мягкой вскрыши Ш2=30 м.
Основные параметры системы разработки, увязанные с технологией горных работ, приводится в таблице 6.1.
Таблица 6.1.
| Наименование параметров | Ед. изм. | Уступы мягкой вскрыши | Добычные Уступы |
| 1. Количество уступов 2. Отметки рабочих горизонтов 3. Высота уступов 4. Ширина рабочей площадки 5. Ширина выездной траншеи 6. Ширина транспортной бермы 7. Угол откоса уступа - Рабочего - Нерабочего 8. Длина фронта работ 9. Угол погашения борта карьера 10. Ширина предохранительной бермы 11. Ширина заходки | шт. м м м м м град м град м м | 1 По кровле скал. вскр. 2,0-5,0 30 15,8 16 45 30 50-160 6 | 5 181, 175, 169, 163, 157 1,0-6,0 42,5 15,8 14,5 90 90 50-160 65 12 3 |
6.2. Расчёт количества добычных экскаваторов.
Сменная производительность расчитывается по формуле:
где: Тсм=480 – продолжительность смены, мин;
Тпз=35 – время подготовительно-заключительных операций, мин;
Тлн=10 – время на личные надобности, мин;
Тпс=5 – время погрузки, мин;
Туп=2 – время установки под погрузку, мин;
Qк – объём горной массы в ковше экскаватора, м3.
Число ковшей nк определяется:
где Ст – грузоподъёмность автосамосвала КрАЗ-256Б.
Техническая производительность:
где: Кр=1,4 – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора; Кн=0,75 - коэффициент наполнения ковша экскаватора.
Количество экскаваторов определяется по формуле:
где: Qсм пр - сменная производительность предприятия, м3/см;
Кпер - коэффициент неравномерности подачи транспорта;
Ки - коэффициент использования оборудования во времени.
Принимаем один эксковатор ЭО-4111Б.
Коэффициент использования экскаватора за смену:
где: Qп – объём добычи для одного экскаватора за смену, м3/см;
Qэ – сменная производительность экскаватора, м3/см.
6.3. Завалка монолита.
Выход блоков из добытого карьере полезного ископаемого колеблется в границах 10-60%, что создаёт значительный объём сопутствующей горной массы, которая требует организации её погрузки и транспортирования. Указанные факторы обуславливают необходимость для большинства карьеров использовать технологическую схему с нижней погрузкой как наиболее эффективную для работы транспортных средств и погрузочных механизмов.
Отделённые от массива монолиты опрокидываются на подошву карьера на мягкое основание из щебня для последующей разделки.
Для опрокидывания монолитов и оттягивания их от забоя используется бульдозер ДЗ-101.
Для растягивания каната используются вспомогательные пневматические лебёдки ШВ-630-0,35П/ЛПР-3м/ в количестве 2 шт, устанавливаемые на кровле уступа.
6.4. Разделка монолитов на блоки.
Разделка монолитов на блоки нужных размеров производится невзрывным способом с помощью гидроклиновой установки СМП-075.
По линии раскола монолита через 0,4 – 0,5 м пробуриваются шпуры диаметром 36 мм. Расход бурения на 1 м3 горной массы составляет (по данным практики) 1,5 погонных метра. Бурение шпуров принято перфораторами ПР-30В.
Расчётный объём бурения в смену составит: 1,5*51,92=77,88 пог.м. Где 51,92 м3/см – сменная производительность карьера по горной массе.
Норма выработки бурильщика в породах IX группы составляет 23 м/см (НТП-77, п. 5.3.4). Расчётное количество перфораторов, задалживаемых в одну смену для разделки монолитов на товарные блоки составит: 77,88/23=4 шт.
Потребителями сжатого воздуха в карьере являются станки строчечного бурения и перфораторы.
Расчёт потребности в сжатом воздухе представлен в таблице 6.2.
Таблица 6.2.
| Потребители | Количест- во | Расход воз-а 1-м потреб. м3/мин | Коэф. К | Общий расход м3/мин |
| 1.Станки срочечного бурения ССБ-2А 2.Перфораторы ПР-30В Итого: | 2 4 | 4,5 3,5 | 0,9 0,85 | 8,1 11,9 20,0 |
Потребность в сжатом воздухе составляет:
где: N – количество одновременно работающих механизмов; q – расход воздуха одним потребителем, м3/мин.; К – коэффициент одновременности работы.
Обеспечение работ сжатым воздухом предусматривается с помощью передвижных компрессорных станций типа ДК-9М.
При производительности одного компрессора 10 м3/мин, число компрессоров в работе принимаем 3 шт. и один резервный.
6.5. Вертикальный транспорт блоков.
Основным оборудованием, которое используется для выемки и погрузки блоков и продуктов крупного размера, сопутствующих добыче, являются стреловые краны.
Для вертикального транспорта блоков приняты самоходные стреловые краны на пневмоходу КС-5363, грузоподъёмностью 25 тонн. В соответствии с объёмом работ принимаем два крана. Погрузочные работы выполняются машинистом крана.
Для выполнения вспомогательных работ (зачистка рабочих площадок, перемещения блоков и негабарита, окучивания окола) принимается два бульдозера ДЗ-101.
6.6. Организация добычных и погрузочных работ.
Добыча блоков принята по двустадийной схеме, включающей отделение монолитов, завалку его на подошву уступа и последующую разделку на блоки. Если же расстояние между трещинами невелико, добыча блоков организуется по одностадийной схеме, т.е. отделение блоков производится прямо в забое.
При одностадийной схеме высота уступа не должна превышать 1.5. м, а выкалывание блоков должно производится сверху вниз, ширина рабочей площадки на подуступе должна быть не менее 3-х метров.
Фронт работ каждого забойного рабочего должен быть не менее 10 м, а расстояние между кольщиками не менее 4 м.
На карьере применяется бригадная организация труда, при которой рабочие по добыче блочного камня сводятся в две комплексные бригады по 6 – 7 человек в каждой, и выполняют все работы, связанные с отделением монолитов, завалкой и разделкой их, а также обкалыванием блоков. Каждая бригада имеет собственный фронт работ, а сами работы ведутся в восьмичасовую рабочую смену.
В течение первого пятилетия работы ведутся на горизонте 181 м (первый добычной уступ).
Календарный план добычных работ составлен на пять лет работы карьера с соблюдением основных параметров системы разработки и представлен в таблице 6.3.
Таблица 6.3.
| Год ра- боты | Объём добычи в целике, м3 | Средняя мощность м | Средний фронт ра- бот, м | Среднее годовое продвигание фр. работ, м | Примечание |
| 1999 2000 | 4050 6739 | 4,50 4,50 | 40,00 40,00 | 22,5 37,44 | По уступу 181 По уступу 181 |
| ГКР 2001 | 13500 | 4,50 | 68,00 | 44,12 | По уступу 181 |
| Отсыпка въездной траншеи на уступ 181,0 м | |||||
| 2002 2003 | 13500 13500 | 5,00 5,00 | 160,00 200,00 | 16,88 12,05 | По уступу 181 По уступу 181 |
6.7. Вскрышные работы.
Вскрышные породы на месторождении представлены мягкой и скальной вскрышей. К мягкой вскрыше отнесены почвенно-растительный слой, пески и кора выветривания лабрадоритов.
Мягкие вскрышные породы относятся ко II группе грунтов по СниП-82, скальные к IV группе пород.
Средняя дальность транспортирования вскрыши до 1 км. Отвалы располагаются на южном борту карьера. Почвенно-растительный слой разрабатывается и складируется отдельно и используется при рекультивации земель.
Календарный план вскрышных работ составлен на пять лет. При этом обеспечивается нормативное количество готовых к выемке запасов, сохранение рабочих площадок и безопасное ведение горных работ. План работ представлен в таблице 6.4.
Таблица 6.4.
| Среднее год. продвигание фронта работ,м | Средняя дли- на фронта работ, м | Ср. мощность вскр., м | Объём в целике, м3 | |||||||
| всего | в том числе | всего | в том числе | |||||||
| скальн. | каолин | скальн. | каолин | |||||||
| 16 17 14 20 | 155,00 155,00 190,00 100,00 | 5,80 6,20 6,20 6,00 5,50 | 1,80 1,30 1,40 1,60 2,00 | 1,00 1,00 1,50 1,80 2,00 | 20399,0 15376,0 16337,0 15960,0 11000,0 | 3000,0 3224,0 3689,0 4256,0 4000,0 | 2000,0 2480,0 3952,5 4788,0 4000,0 | |||
| Итог за пять лет | 79072,0 | 18169,0 | 17220,50 | |||||||
| Среднегодовой объём за пять лет | 15814,4 | 3633,8 | 3444,10 | |||||||
Высота уступа по мягкой вскрыше колеблется в пределах от 2,0 до 5,0 м. Отдельный уступ по скальной вскрыше отсутствует, так как средняя мощность скальной вскрыши по месторождению составляет 1,91 метр, а при мощности уступа до 1,5 – 2,0 метров скальная вскрыша отрабатывается совместно с полезным ископаемым.
Для производства вспомогательных работ на вскрыше будет использоваться бульдозер, принятый для вспомогательных работ на добыче.
7. ОТВАЛЬНЫЕ РАБОТЫ.
За период разработки месторождения в отвалы подлежит разместить 304,5 тысяч м3 вскрышных пород, в т.ч.:
1. Почвенно-растительный слой – 19,8 тыс. м3;
2. Мягкой вскрыши – 262,7 тыс. м3;
3. Скальной вскрыши – 22,0 тыс. м3.
Из-за небольших размеров карьера в ближайшее время не представляется возможным осуществить внутреннее отвалообразование. Поэтому, в соответствии с актом выбора площадок для строительства Мыковского карьера, намечается расположение отвалов вскрышных пород на южном борту карьера на площадке размером 1,91 га. Укладке в отвал подлежат в основном скальные породы.
Объём скальных пород, подлежащих укладке в отвал, составляет 22 тыс. м3.
Рыхлые вскрышные породы используются для рекультивации (землевания) болотистых и непригодных для сельскохозяйственного использования земель.
Способ отвалообразования – бульдозерный.
Укладка отвалов производится одним ярусом высотой до 7 м.
Производительность бульдозера:
где: Vпв – действительный объём призмы волочения, м3; Кд – коэффициент изменения производительности бульдозера в зависимости от величины уклона и дальности перемещения породы; Тц -–продолжительность рабочего цикла бульдозера, с; Крп – коэффициент разрыхления породы в призме волочения.
Объём призмы волочения в плотном теле 5,4 м3. Время цикла – 48 с.
Время рабочего цикла бульдозера определяется по формуле:
где: tн - время набора (выемки) породы, с; tдг и tдп - время перемещения породы и обратного хода бульдозера, с; tв - время вспомогательных операций, приходящихся на рабочий цикл бульдозера, с.
8. КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ.
8.1. Выбор типа транспорта для транспортирования вскрышных пород и полезных ископаемых.
На Мыковском карьере производятся товарные блоки в количестве:ІІ категории – 4000 м3; ІІІ и ІV категории – 1000 м3.
Карьерным автотранспортом предусматривается перевозка блоков на склад готовой продукции, расположенный на промплощадке, отходов камнедобычи и затронутого выветриванием лабрадорита на Быстриевский карьер для переработки на щебень, вскрышных пород – в отвал.
Исходя из дальности транспортирования (до 1 км), производительности погрузочного оборудования (табл. 8.1.) и веса одного блока (до 10 т) для транспортирования горной массы целесообразно использовать автосамосвалы КрАЗ-256Б.
Таблица 8.1.
| Наименование | Ед. изм. | Вид груза | ||
| блоки | отходы | вскрыша | ||
| Объём перевозок: - годовой - суточный /смен- ный/ | м3 м3 | 5000 19,23 | 12134 46,67 | 8737 87,37 |
Исходные данные:
1. Характеристика дорожного покрытия – согласно СНиП 2.05.07-91 «Промышленный транспорт» и в соответствии с грузонапряженностью, карьерные автодороги относятся к III категории. Уклоны по карьерным дорогам принимаются для автомобилей с колёсной формулой 6х4 (КрАЗ-256Б) – 80 ‰. Карьерные автодороги устраиваются преимущественно в скальных породах, в связи с чем покрытие их предусматривается, при необходимости устраивается выравнивающий слой из щебня. В мягких породах проезжая часть покрывется ж/б дорожными плитами марки ПД2-6. Для ухода за карьерными дорогами приобретается комбинированная поливомоечная машина КО-713 на шасси ЗИЛ-431412.
2. Транспортные связи осуществляются в следующих направлениях:
- перевозка вскрышных пород в отвал расположенный на южном борту карьера на расстояние до 1 км;
- доставка товарных блоков из карьера на склад блоков, расположенный на промплощадке на расстояние 0,5 км;
- перевозка отходов камнедобычи на склад Быстриевского карьера на расстояние 20 км;
перевозка попутных полезных ископаемых транспортом потребителя.
9. Характеристика груза – отходы камнедобычи (окол), затронутые выветриванием лабладориты, вскрышные породы, готовые блоки.
10. Вид организации движения – без закрепления автомобилей за экскаваторами. Вся откатка заменяется осреднённым расчётным маршрутом.
11. Характеристика погрузочных средств: экскаваторы ЭО-4111Б – 2 шт.; ёмкость ковша – 1 м3; время цикла – 20 сек; кран автомобильный самоходный КС-5363, грузоподъёмностью 16т – 2шт, время цикла 25 сек.
8.2. Обработка исходных данных.
На добыче:
1. Суммарная сменная производительность погрузочного облорудования:
где: Qсмi – сменная производительность i-го погрузочного оборудования.
2. Средневзвешенная длина забойных проездов:
где: l'i – длина забойного проезда к i-му погрузочному оборудованию.
3. Средневзвешанная длина траншеи:
где: l"i – проезд от i-го забойного проезда по траншее до дневной поверхности.
4. Средний уклон для каждого участка (забойный, траншейный, магистральный):
Уклоны забойного и магистрального участка i=00.
На вскрыше:
1. Сменная производительность погрузочного облорудования:
где: Qсмi – сменная производительность экскаватора.
2. Средневзвешенная длина забойных проездов:
где: l'i – длина забойного проезда к i-му экскаватору.
3. Средневзвешенная длина траншеи:
где: l"i – проезд от i-го забойного проезда по траншее до дневной поверхности.
4. Средневзвешенная длина отвальных путей:
5.Средний уклон для каждого участка (забойный, траншейный, магистральный):
Уклоны забойного и магистрального участка i=00.
8.3. Проверка профиля трассы.
1. Число ковшей в кузове автосамосвала.
- по ёмкости:
- по грузоподъёмности:
где: 1,2 – коэффициент загрузки «с верхом»; Vном - номинальный объём кузова; Vк - объём ковша; kрк - коэффициент разрыхления пород в ковше; kнк - коэффициент наполнения ковша; mном - номинальная грузоподъёмность автосамосвала; rц - плотность горных пород в целике; kу - коэффициент уплотнения породы в кузове.
На добыче:
Vном =10 м3; Vк =1 м3; kрк=1,8; kнк=0,75; mном=12 т; rц =2,9; kу=0,87.
На вскрыше:
Vном =10 м3; Vк =1 м3; kрк=1,4; kнк=0,9; mном=12 т; rц =1,9; kу=0,94.
Окончательно число ковшей в кузове автосамосвала принимаем:
На добыче:
На вскрыше:
2. Фактическая грузопобъёмность:
На добыче:
На вскрыше:
3. Коэффициент использования грузоподъёмности:
На добыче:
На вскрыше:
4. Коэффициент использования ёмкости кузова:
На добыче:
На вскрыше:
5. Масса гружёной машины:
где: m0 – масса порожней машины.
На добыче:
На вскрыше:
6. Сцепная масса гружёной машины. По колёсной формуле находят выражение сцепной массы для данного самосвала.
Колёсная формула для КрАЗа-256Б – 6х4. Отсюда выражение сцепной массы для данного автосамосвала:
На добыче:
На вскрыше:
7. Производим проверку профиля трассы. Проверка производится для участка, имеющего самый большой уклон – это выездная траншея.
- предельная масса автомобиля по условиям сцепления при трогании с места в выездной траншее в грузовом направлении:
где: y - коэффициент сцепления колёс с дорогой; w0 - основное удельное сопротивление движению автомобиля.
где d=1,8 – коэффициент инерции вращающихся масс; g=9,81 – ускорение свободного падения; аmin=1 м/с2 – это норматив введён для того, чтобы не происходило затягивание разгона.
На добыче:
На вскрыше:
Условие по сцеплению выполняется:
На добыче: 35,68>14,448
На свкрыше: 35,59>14,412
- проверка на спусках предельной скорости движения по безопасному торможению.
Тормознаясила для порожнего состава:
Тормозное замедление на уклоне:
Допустимая скорость движения:
где: tn=1,5 – 2,5 сек – время подготорки тормозов к действию; lт=40 – 80м – длина тормозного пути.
8.4. Определение числа автосамосвалов.
1. Время погрузки самосвала:
На добыче:
- блоков
На вскрыше:
2. Время паузы за цикл:
где:tраз=1мин – время разгрузки; tзад=1-2 мин – время ожидания погрузки и разгрузки; tман=1-2 мин – время маневрирования.
На добыче:
- блоков
- отходы
На вскрыше:
3. Время рейса по осреднённому расчетному маршруту со средними техническими скоростями.
где: lpi- длина i –го элемента трассы в рабочем направлении (с грузом, км); lxi- длина i–го элемента трассы в холостом направлении (км);Vcpi - средняя техническая скорость движения на i-ом участке в рабочем направлении; Vcxi- средняя техническая скорость движения на i–ом участке в холостом направлении.
На добыче:
- блоков Т=32 мин,
- отходов Т=87,2
На вскрыше: Т=17,9 мин.
4. Количество рейсовых автомобилей.
где: tсм - продолжительность смены (час); k - коэффициент неравномерности; kвм - коэффициент использования сменного времени автомобиля.
На добыче:
- блоков
- отходы
На вскрыше:
5. Инвентарное число автомобилей.
На добыче:
- блоков
- отходы
На вскрыше:
6. Общий пробег автомобилей за смену.
где: lSр – длина рабочего пробега за один рейс; lSх – длина холостого пробега за один рейс.
На добыче:
- блоков
- отходы
На вскрыше:
7. Количество рейсов в смену, сделанные одной машиной:
На добыче:
- блоков
- отходы
На вскрыше:
8. Расчетный расход топлива за 1рейс 1 самосвалом.
где: Кз=1,1 – 1,2 – коэффициент, учитывающий повышение расхода топлива в зимнее время; Кн=1,05 – 1,06 – коэффициент, учитывающий расход топлива на внутригаражные нужды; Км= 1,1 – 1,2 – коэффициент, учитывающий расход топлива на манёвры; Кдв=1,05 – 1,25 – коэффициент, учитывающий степень износа двигателя; Кт - коэффициент тары; Н – высота подъёма горной массы при транспортировании; q - грузоподъёмность.
На добыче:
- блоков др = 1,59 л/рейс,
- отходы др = 20,4 л/рейс.
На вскрыше: др = 1,095 л/рейс.
9. Расход топлива за сутки.
где: N – количество смен в сутки.
На добыче:
- блоков
- отходы
На вскрыше:
10. Расход смазочных материалов в сутки.
На добыче:
- блоков
- отходы
На вскрыше:
9. ВОДООТЛИВ.
Исходные данные для расчёта водоотливной установки:
1. Схема вскрытия, план и отметка добычного горизонта – на площади месторождения в его западной части пройден опытный карьер. Вскрытие месторождения производится временной траншеей внутреннего заложения, пройденной при вскрытии опытного карьера на добычной горизонт с отметкой 181,0 м.
2. Годовая производительность – 5000 м3/год.
3. Данные о водообильности месторождения, химическом составе и температуре воды, содержание твёрдого в воде – суммарный водоприток в карьер при его углублении до проектной отметки за счёт атмосферных осадков и подземных вод составит 315 м3/сут. Воды водоносного горизонта в осадочных отложениях по составу преимущественно гидрокарбонатно-кальциевые с сухим остатком от 342 мг/л до 530 мг/л. рН от 6,2 до 7,6 общей жесткостью до 8,4 мг*экв/л. Воды водоносного горизонта трещеноватых пород по составу гидрокарбонатно-кальциевые с сухим остатком до 326 мл/л. рН = 7,6 с содержанием СО2 агрессивного 13,2 мг/л и общей жесткостью от3,2 до 4,5 мг*экв/л.
Основные этапы расчёта водоотливной установки содержит выбор насоса и трубопровода, определение параметров рабочего режима, выбор привода и объёма водосборника, энергетическая оценка эффективности спроектированной установки.
9.1. Выбор насоса.
Насос выбирают исходя из обеспечения необходимых подачи и напора установки.
Минимальную необходимую подачу водоотливной установки определяют из условия удаления нормального суточного водопритока за время работы Трс=20 ч, м3/ч:
где: Qn - нормальный приток воды, м3/ч.
Необходимый напор насоса, м:
где: Нг – геометрическая /геодезическая/ высота поднятия воды – расстояние по вертикали от зеркала воды в водосборнике до горизонта слива воды с трубопровода, м:
где: Нод – отметка околоствольного двора относительно дневной поверхности, м; Нвс – геометрическая высота всасывания, Нвс=2,5…3,5 м; hт – КПД трубопровода, ориентировочно принимается 0,9…0,95.
Исходя из требуемых значений подачи и напора, по данным промышленного использования насосов и их техническим характеристикам, выбран насос 2К-20/30 (Q=30 м3/ч; Н=24 м).
Выбранный насос проверяют на устойчивость работы по условию:
где:
Насос 2К-20/30 обеспечивает расчётную подачу и напор.
9.2. Выбор трубопровода.
Выбор трубопровода водоотливной установки сводится к выбору стандартного сечения труб. При этом фактическая потеря напора:
Оптимальная скорость воды в трубопроводе определяют по эмпирической формуле, м/с:
Величину Vэ обосновывают социальным технико-экономическим расчётом из условия минимума приведённых затрат на сооружение трубопровода и эксплуатационных затрат энергии на прокачку воды через него.
Диаметр трубопровода напорного става определяется по формуле:
Стандартное сечение диаметра трубопровода принимается 0,245 м.
Коэффициент гидравлического трения
Длина напорного трубопровода, м:
где: a - угол наклона откоса уступа нерабочего борта карьера, по полезному ископаемому a=900; l - ширина горизонтальной площадки уступа, м; nу – количество уступов; l2 – длина труб от нижней бровки уступа до насоса, l2 =15…20 м; l3 – длина труб от верхней бровки уступа до места слива, l3 = 15…20 м; lв – длина подводящего трубопровода, м; lэ-эквивалентная длина прямолинейного трубопровода, учитывающая местные сопротивления в напорном и подводящем трубопроводах, м.
где: Sj- сумма коэффициентов местных сопротивлений для типовой схемы водоотливного трубопровода, Sj = 25…30; Кв – расходные характеристики в напорном трубопроводе, м3/с; d – диаметр трубопровода напорного става.
Фактическая потеря напора в трубопроводе:
Уравнение расходной характеристики трубопровода определяется по формуле:
где: R – сопротивление трубопровода.
Уравнение характеристики имеет вид:
| H | 22 | 22,2 | 22,8 | 23,8 | 25,1 | 26,9 | 29,1 | 31,6 | 34,5 |
| Q | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
С целью увеличения коэффициента готовности резервного трубопровода и снижения удельных энергозатрат рекомендуется предусматривать его постоянную эксплуатацию совместно с рабочим трубопроводом.
Постоянное использование резервного трубопровода в рабочем режиме снижает удельные энергозатраты на откачку воды. С вводом резервного трубопровода потери напора и энергии на преодоление сопротивления итрубопровода сократятся в 4 раза.
9.3. Рабочий режим.
Рабочий режим определяется графическим решением системы уравнений характеристик насоса и трубопровода (см. рис.9.1.). Точка пересечения характеристик определяет рабочий режим. Рабочие параметры насоса:
1. Qр=16 м3/ч;
2. Нр=23,8 м;
3. hp =63%.
Проверка режима работы насоса: hp ³ 0,85hmax, 0,63 ³ 0,85*0,65, где hmax - максимальное КПД насоса, равное 0,65.
При проверке режима работы насоса на отсутствие кавитации должно выполняться условие: Нвр ³ Нвс, 3 м ³ 3 м,
где Нвр = 3 м – допустимая вакуумметрическая высота свасывания насоса в рабочем режиме, м; Нвс = 3 м – проэктная высота всасывания,м.
Условие безкавитационной работы насоса выполняется.
11.4. Выбор привода.
Привод выбирают из условия обеспечения необходимой мощности, Вт:
где: q – ускорение свободного падения, q=9,8 м*с-2; r - плотность воды, r=1020 кг/м3.
По расчитанной мощности, с учетом частоты вращения насоса, принимаем электродвигатель ВАО-82-2. Двигатель трёхфазный асинхронный короткозамкнутый, преимущественно на напряжение 660В.
Коммутационную аппаратуру двигателя выбирают по уровню его напряжения Uн и рабочему току, А:
Выбранный тип устройства – РВД-6.
11.5. Определение объёма водосборника.
Объём водосборникавыбирают согласно требованиям Правил безопасности. Для главной водоотливной установки минимально возможный объём водосборника, м3:
В качестве водосборника принимают обычно горную выработку определённой площади сечения Sс=5м ´ 6м и высоты hс=4м. С учётом чистки принимаются как минимум две секции.
11.6. Определение эффективности водоотливной установки.
Эффективность спроектированной установки оценивают по отдельным энергозатратам на откачку воды. Суточная производительность работы водоотливной установки по откачке нормального притока воды:
Годовой расход электроэнергии на водоотлив:
где: 1,05 – коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на освещение насосной камеры, сушку электродвигателей, питание аппаратуры, автомотизации др.; hс=0,95…0,98 – КПД электросети; Кп – коэффициент увеличения весеннего притока.
Удельные затраты на подъём 1 м3 воды на высоту 1 м, Вт*ч/(м3*м):
Полученное значение энергозатрат характеризует эффективность использования оборудования и принятых решений в выполненном расчёте. Для использования полученного параметра в качестве обобщённого критерия эффективности полученного проекта следует ориентироваться, что среднестатистическое значение удельных энергозатрат для отрасли составляет 5,2 Вт*ч/(м3*м), минимально возможное – 2,73 Вт*ч/(м3*м).
10. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ.
10.1. Выбор схемы питания и распределения электроэнергии на Мыковском карьере.
10.1.1. Выбор внешнего электроснабжения.
Краткая горно-геологическая характеристика приведена в ранее выполненных разделах проекта.
Размеры Мыковского карьера: 270 х 240 м, средняя глубина 20 м.
Мыковский карьер работает 260 дней в году, в одну смену протяженностью 8 часов, преимущнественно в светлое время суток.
На Мыковском карьере используются электроприёмники, представленные в таблице 10.1.
Таблица 10.1.
| | Наименование Потребителей | Кол-во | Уст. мощн. | Коэф. спроса Кп | Потреб. мощ- ность, Рр,кВт | Число Часов Работ в год,Т | ||
| все- го | рабо- чих | все- го | рабо- чих | |||||
| 1.Насос 2К20/30 2.СБУ - 100Г 3.Лампа ДКсТ 4.Вагон ВП-6 | 2 1 1 2 | 1 1 1 2 | 8 22 20 30 | 4 22 20 30 | 0,8 0,6 1 1 | 3,2 13,2 20 30 | 2080 2600 1430 1820 | |
| Всего: | - | - | 80 | 76 | - | 66,4 | - | |
Ориентировочно напряжение, которое питает ЛЭП, можно определить по формуле:
где: L – длина ЛЭП; Р – мощность линии ЛЭП, кВт.
Источник электроснабжения Мыковского карьера – отпайка от ВЛ-10 кВ «Кам. Брод» напряжением 10 кВ.
Номинальное напряжение электрической сети:
- выше 1000 В - 10 кВ;
- до 1000 В - 0,4 кВ.
Установленная мощность электрических приёмников – 80 кВт, в том числе:
а) силовое оборудование - 60 кВт;
б) освещение - 20 кВт.
Токоприёмники карьера (буровые станки, насосы и др.) питаются от трансформаторной подстанции с изолированной нейтралью, установленной на северном борту карьера при пробной добыче. От трансформаторной подстанции (ТП) к карьеру проведена ЛЭП – 0,4 кВт.
Для передачи электроэнергии от ТП к потребителям применяются провода. Провода в карьере прокладываются открыто на «козлах», а в местах проезда транспорта – в трубах, с соблюдением правил безопасности.
10.1.2. Схема соединения подстанции.
Для питания небольших горных предприятий, таких как Мыковский карьер, где все потребители электрической энергии по степени бесперебойности электрического снабжения относят к ІІІ категории, при значительном отдалении от районной подстанции, используют однострансформаторные подстанции (рис. 10.1.).
10.1.3. Распределение электроэнергии на Мыковском карьере.
Электроэнергию на карьере распределяют в соответствии с установленными правилами и требованиями.
Строение распределительных сетей внутреннего электроснабжения карьера зависит от размера и конфигурации карьера, мощности и количества горных машин и механизмов, глубины и количества уступов (1 вскрышной и 5 добычных). По этим условиям предварительно выбирается система распределения электроэнергии.
Исходя из данных Мыковского карьера выбирается продольно-фронтальная схема распределения электроэнергии.
10.2. Проектирование электрического освещения открытых горных работ.
10.2.1. Осветительные установки в карьерах.
Эффективное освещение на карьере улучшает условия труда, благоприятствует повышению его производительности и снижает травмвтизм.
На Мыковском карьере работы по добыче полезного ископаемого ведутся в одну смену, протяженностью 8 часов, в светлое время суток. Исходя из этих условий работы в тёмное время суток требуется охранное освещение, минимальное освещение составляет 0,5 лк.
Общее освещение карьера осуществляется стационарной осветиткльной установкой с мощным ксеноновым светильником, который размещается на внешнем борту карьера.
Ксеноновые светильники позволяют обеспечить освещение карьера при минимальном количестве светоточек, снизить расходы на осветительные приборы, электрические осветительные сети и их обслуживание. Светильник устанавливают на стационарной опоре.
10.2.2. Расчёт освещения ксеноновыми лампами.
Количество светильников с ксеноновыми лампами и высоту их установки можно определить методом светового потока.
Общий световой поток, нужный для освещения карьера, и количество светильников можно определить по формулам:
1. Световой поток, необходимый для создания на площади нужной освещённости, Ен:
где: Кз=1,2…1,5 – коэффициент запаса; Кп=1,15…1,5 – коэффициент, который учитывает потери света в зависимости от конфигурации площади освещения; z=1,3 – коэффициент неравномерности освещения.
2. Количество ксеноновых светильников для освещения данной площади определяется:
где: hпр=0,35…0,38 – КПД светильника; Ен=0,5 – нужная освещённость; S – площадь карьера; Фп=694*103 - световой поток лампы ДКсТ-20000.
3. Высота установки светильника относитольно нижнего горизонта карьера для ламп ДКсТ-20000:
где: hк=20 м – глубина карьера; Н=36 м, для ламп ДКСт-20000.
Для освещения принимаем 1 ксеноновую лампу ДКсТ-20000 мощностью 20 кВт. Освещение территории карьера происходит только в тёмное время суток и применяется в качестве охранного.
10.3. Определение электрических нагрузок и выбор мощности трансформатора.
10.3.1. Определение электрической нагрузки ГПП.
Из существующих методов расчёта значений электрических нагрузок в практике проектирования СЭС горных предприятий используется метод коэффициента спроса.
Расчётная нагрузка группы электроприёмников:
где Рр, Qp, Sp – соответственно активная и реактивная составные и полная расчётная мощности; Кn – коэффициент спроса; Рнi – номинальная мощность электроприёмника; n – количество электроприёмников в группе; tgjр соответствует расчётному значению коэффициента мощности cosjр.
Электроприёмник - насос 2К20/30:
Аналогично расчитываются мощности других электроприёмников и заполняется таблица 10.2.
Таблица 10.2.
| Приёмники Электроэнергии | Количество | Установленная мощность, кВт | Коэффициенты | Расчётная мощность | |||||||||
Кп | cosjн | tgjн | Рр, кВт | Qр, кВар | Sр, кВА | ||||||||
| Магистральная ЛЭП №1 Электроприёмники 0,4 кВ | |||||||||||||
| Освещение Вагон ВП6 Итого по ЛЭП №1 | 1 2 | 20 30 50 | 1,0 1,0 | 1,0 1,0 | - - | 20 30 50 | - - | 20 30 50 | |||||
| Магистральная ЛЭП №2 Электроприёмники 0,4 кВ | |||||||||||||
| Насос Бур. ст. СБУ-100Г Итого по ЛЭП №2 | 1 1 | 4 22 28 | 0,8 0,6 | 0,8 0,7 | 0,75 1,02 | 3,2 13,2 16,4 | 2,4 13,46 15,86 | 4 18,85 22,85 | |||||
| Итого по ГПП | 66,4 | 15,86 | 72,85 | ||||||||||
Расчётную нагрузку в целом определяют суммированием нагрузок отдельных групп электроприёмников, которые входят в СЭС, с учётом коэффициента совмещения максимума Кпм=0,9:
Из-за малой величины реактивной мощности (15,86 кВар) её компенсацию с помощью конденсаторных батарей можно не проводить.
10.3.2. Выбор мощности трансформатора.
В большинстве случаев ТП 10/0,4 кВ на карьерах выполняются однотрансформаторными. Мощность силового трансформатора определяется по расчётным нагрузкам и возможностью прямого пуска самого мощного двигателя.
По условию расчётной нагрузки мощность трансформатора выбирают из соотношения:
Но при выборе мощности трансформатора нужно учитывать возможность его перегрузки. Поскольку коэффициент заполнения графика нагрузки ПТП карьера обычно не превышает 0,75, можно допустить систематические перегрузки трансформатора 30%.
Выбираем трансформатор ТМ-100/6. Верхний предел номинального напряжения обмоток ВН=6,3 кВ; НН=0,525 кВ. При этом мощность трансформатора (100 кВА) обеспечивает питание всех потребителей III категории с учётом их перегрузочной способности.
Расчётная нагрузка трансформатора с учётом потерь определяется:
Ориентировочно можно считать:
10.4. Расчёт электрических сетей Мыковского карьера.
Площадь сечения проводов воздушных стационарных ЛЭП напряжением 10 кВ выбирают по экономической плотности тока и проверяют по условию нагрева и механической прочности.
Воздушные линии электропередач напряжением до 1000 В расчитывают по условиям нагрева и проверяют по потере напряжения. Кроме того, согласуют площадь сечения проводов с защитой ЛЭП и сеть проверяют на отключение минимальных токов КЗ релейной защиты.
При выборе площади сечения проводов и жил кабелей расчётный ток нагрузки групп потребителей:
10.4.1. Выбор площади сечения проводника питающей ЛЭП.
Ток, который проходит по линии 10кВ:
Площадь сечения проводника с учётом экономических требований:
где: gе=1,4 – экономическая плотность тока.
Выбор площади сечения проводника по условию нагрева сводится к следующему:
Выбираем провод с площадью сечения 16 мм2.
Минимальная площадь сечения проводов для воздушных высоковольтных линий по условию механической прочности должна быть не меньше 35 мм2.
Окончательно, для питающей ЛЭП, выбираем площадь сечения проводника 35 мм2.
10.4.2. Выбор площади сечения проводников и жил кабелей по условиям нагрева и механической прочности.
Выбор площади сечения проводников по условиям нагрева сводится к сравнению расчётного тока с допустимыми токами нагрузки, которые для стандартных сечений проводов приводятся в таблицах ПУЭ, с соблюдением условия:
Ток, который проходит по ЛЭП№1:
тогда:
Выбираем провод марки А10 с S=10 мм2.
Ток, который проходит по ЛЭП №2:
тогда:
Выбираем провод марки А4 с S=4мм2.
В процессе проектирования карьерных воздушных ЛЭП используют типовые конструкции передвижных и стационарных опор, для которых рекомендованы определённые площади сечения проводов.
Для воздушных ЛЭП напряжением до 1000В минимальная площадь сечения аллюминиевых проводов должна быть 16 мм2.
Окончательный выбор площади сечения проводников, с учётом механической прочности, представлен в таблице 10.3.
Таблица 10.3.
| № ЛЭП | Ip, А | Sнаг, мм2 | Iдоп, А | Sпрочн, мм2 | Марка провода |
| № 1 | 72,25 | 10 | 75 | 16 | А-16 |
| № 2 | 33,20 | 4 | 42 | 16 | А-16 |
10.4.3. Проверка сети по потери напряжения.
Площадь сечения проводников ЛЭП должна отвечать как экономическим, так и техническим требованиям, а также условиям обеспечения потребителей электроэнергии должного качества. Поэтому электрическую сеть нужно проверять на допустимую потерю напряжения. Общая допустимая потеря напряжения в разветвлённой сети определяется от центра питания до наиболее отдалённого электроприёмника исходя из требований, чтобы откланение напряжения на зажимах электроприёмников не превышало допустимые границы: ±5%*Uн - для силовых потребителей и внешнего освещения ±2,5%.
Для электрических сетей 0,4 кВ допустимые потери напряжений считают такими, которые равны 10% - 39 В.
Потери напряжения в ЛЭП№2 с напряжением 0,4 кВ по наиболее длинному фидеру (120 м) определяется:
где Iр – расчётный ток линии, А;Uн – номинальное напряжение, В; L – длина линии, км; r0, х0 – удельное активное и индуктивное сопротивлении провода;
Посколько индуктивное сопротивление линии мало зависит от площади сечения проводника, то до его выбора определяют реактивную составную потери напряжения:
Максимальное значение потерь напряжения сравнивают с допустимыми.
10.5. Выбор аппаратов управления.
Распределительные пункты и пункты подключения нужно ориентировать на использование современных серий комплексных распределительных устройств (КРП) и комплексных подстанций (КТП).
Все аппараты, шины на подстанциях и распределительных пунктах следует выбирать по условию их длительной работы (по номинальному току и напряжению) и проверять по режиму КЗ на термическую и динамическую стойкость.
При выборе токоведущих частей и аппаратов по номинальной нагрузке должны выполняться условия:
где: Uна, Uнс – номинальное напряжение соответственно выбранного аппарата и сети; Uма – максимально допустимое напряжение аппарата; Uрм – максимально длительное рабочее напряжение.
При выборе аппаратов по силе тока должно выполняться условие:
где Iна – даётся при расчётной температуре внешней среды Q=350 С.
Выбираем комплексное распределительное устройство: стационарная камера КСО-366, отличающееся простотой конструкции. Распределение КРУ представлено в таблице 10.4.
Таблица 10.4.
| № линии | Iр, А | Iн, А | Uн, кВ | Тип аппарата управления |
| ЛЭП № 1 | 72,25 | 400 | До 10 | КСО-366 |
| ЛЭП № 2 | 33,02 | 400 | До 10 | КСО-366 |
10.6. Расчёт защитного заземления.
Центральный заземляющий контур выполняется из стальных труб диаметром 58 мм, длиной 3 м, соединённых общим стальным прутом диаметром 10 мм, длиной 50 м.
Трубы и соединительный прут заглублены на 500 мм от поверхности земли. Грунт – суглинок-песок имеет удельное сопротивление – 100 Ом/м.
В карьерных сетях с изолированной нейтралью сопротивление защитного заземления:
Поскольку заземление является общим для сетей напряжением 10 и 0,4 кВ, то в соответствии с ПУЭ Rз£4 Ом.
Сопротивление центрального контура:
где: rпр – сопротивление магистрального заземляющего провода (не более чем 2 Ом); rгк – сопротивление заземляющей жилы гибкого кабеля (не более чем 0,5 Ом);
Сопротивление растеканию тока одного трубчатого электрода:
где: r=1*104 - удельное сопротивление грунта; l - длина от поверхности земли до середины заземлителя, см;
Сопротивление растеканию соединительного прута:
где: l‚ b - соответственно длина и ширина соединительного прута, см;
Необходимое количество трубчатых заземлителей:
где: hе – коэффициент экранирования.
10.7. Определение основных энергетических показателей.
Годовой расход электроэнергии определяется на основе суточных расходов.
Годовой расход электроэнергии определяют по максимальным расчётным нагрузкам и годовым количеством часов использования максимальной нагрузки. Число рабочих дней в году составляет 260 дней.
Удельный расход электроэнергии на 1м3 добытого полезного ископаемого составит:
где: А=13500 – годовая производительность карьера, м3.
Затраты на электроэнергию определяются на основании двухставочного тарифа, учитывающего стоимость энергии для
разных энергетических систем. Общая стоимость потреблённой электроэнергии при этом определяется:
где: Рз – заявленная максимальная мощность участка, кВт; А – основная ставка тарифа (плата за 1 кВт максимальной мощности);Wг – электроэнергия потреблённая на участке за год; В – дополнительная ставка тарифа (стоимость 1 кВт’ч потреблённой энергии); Н – скидка (надбавка) к тарифу за компенсацию реактивной мощности.
В Киевэнерго на 1 кВт: А = 39 грн/год*1кВт
В = 12 грн за 10 кВт*час.
Величина заявленной максимальной мощности ориентировочно принимается равной суммарной установленной мощности токоприёмников участка.
Часовой расход электроэнергии для оборудования определяется по формуле, кВт:
где: Nав – наминальная мощность электродвигателя, кВт; Кп = 1,1, коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети и расход её на вспомогательные нужды; Кн = 0,85 коэффициент использования двигателя по мощности; hав = 0,94 КПД двигателя при средней его нагрузке.
Р3 = 2*4+22*1+20*1+15*2 = 80 кВт.
Wч(2К20/30) = (8*0,85*1,1)/0,94 = 7,96 кВт,
Wч(ДКсТ) = (20*0,85*1,1)/0,94 = 19,89 кВт,
Wч(СБУ-100Г) = (22*0,85*1,1)/0,94 = 21,88 кВт,
Wч(ВП-6) = (30*0,85*1,1)/0,94 = 29,84 кВт.
Время работы оборудования в году:
Траб (2К-20/30)=2080ч; Траб (ДКсТ)=2600ч; Траб (СБУ-100Г)=1430ч; Траб (ВП-6)=1820ч;
Wг(2К-20/30) = 16556,8 кВт*ч;
Wг(ДКсТ) = 51714 кВт*ч.
Wг(СБУ-100Г) = 31288,4 кВт*ч;
Wг(ВП-6) = 54308,8 кВт*ч.
Wобщ = 16556,8+51714+31288,4+54308,8=153868 кВт*ч;
Зэл = 80*39+153868*12*0,01 = 21584,16 грн.
ВСЕГО: 21584,16 грн.
Электровооружённость труда на предприятии:
где: W – расход электроэнергии за год, кВт*час; nоб – списочное число рабочих; tсм – время работы за смену; nд – количество рабочих дней в году.
Результаты расчёта представленны в таблице 10.5.
Таблица 10.5.
| Приёмник электроэнергии | Расчётная мощность | Время работы за сут- ки, ч | Коэф. использ. Ки | Расходы электроэнергии | ||
| акт. Рр | реакт. Qp | активной кВт*час | реактивной кВар*час | |||
| 1.Насос 2К20/30 2.СБУ-100Г 3.Лампа ДКсТ 4.Вагон ВП-6 | 3,2 13,2 20 30 | 2,4 13,46 - - | 8 5,5 10 7 | 0,8 0,6 1 0,6 | 20,48 43,56 200 126 | 19,2 74,03 - - |
11. ЗАЩИТА КАРЬЕРА ОТ ПЫЛЕВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ.
11.1. Характеристика окружающей среды Мыкавского карьера.
Район месторождения расположен в пределах Центрального Украинского Полесья и характеризуется слаборасчленённым рельефом с абсолютными отметками 186,0 – 196,0 над уровнем моря с общим слабым уклоном поверхности с юго-востока на северо-запад.
Гидрографически район находится в бассейне среднего течения р. Тетерев – р. Быстреевка и её притока – ручья Мыка. Долины рек и ручьёв узкие, неглубокие, русла никогда не проходят по кристаллическим породам.
Участок расположен на правом берегу ручья Мыка, на пологом склоне небольшой возвышенности находящейся в 0,6 км на северо-восток от села Слободка.
Лесные массивы в районе работ отсутствуют, выходы кристаллических пород на дневную поверхность приурочены к нижнему течению ручьёв и рек.
В экономическом отношении район месторождения, преимущественно, сельскохозяйственный. Главную роль играет животноводство и производство сельскохозяйственных культур (рожь, лён, картофель и др.). Весьма важную роль в экономике района занимает горнодобывающая и камнеобрабатывающая промышленность.
Район относительно густо населён, сёла расположены на расстоянии 3
- 7 км друг от друга. Ближайшим населённым пунктом от месторождения является село Слободка. Населённые пункты связаны между собой сетью дорог с твёрдым покрытием и в основном улучшенными грунтовыми дорогами.
Ближайшая железная дорога – тупиковая ветка Горбаши – Головино находится в 4 км к западу от месторождения.
Все сёла района электрофицированы и связаны телефонной и радиосвязью.
Источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения населённых пунктов служат колодцы, реже гидрогеологические скважины, технического водоснабжения – реки и водоёмы.
Климатические условия района характеризуются тёплым лажным летом, сухой осенью, непродолжительной зимой и короткой весной. Средняя температура года +60 - +7,50 С. Среднегодовая сумма осадков колеблется от 460 мм до 640 мм. Средняя температура зимы –80 С, глубина промерзания почвы до 0,7 м.
Самые сильные ветры наблюдаются зимой и весной, преимущественно западного и юго-западного направлений.
Характеристика физико-географических и климатических условий района приведена в таблице 11.1.
Таблица 11.1.
Наименование характеристик | Величина |
| 1. Коэффициент температурной стратификации. 2. Коэффициент рельефа. 3. Температура наружного воздуха самого жаркого месяца (средняя), 0С. 4. Температура наружного воздуха самого холодного месяца (средняя), 0С. 5. Скорость ветра, превышение которой наблюдается не более 5% случаев, м/с. 6. Среднегодовая роза ветров, %: - С - СВ - В - ЮВ - Ю - ЮЗ - З - СЗ | 180 1 18,4 -6 9 11 9 9 13 13 15 19 11 |
Среднегодовая скорость ветра – 3,6 м/с
11.2. Оценка воздействия на окружающую среду Мыковского карьера.
Строительство Мыковского карьера лабрадорита положительно скажется на занятости трудоспособного населения, так как прибавится около 40 рабочих мест.
В районе расположения Мыковского карьера лабрадорита отсутствуют промышленные, сельскохозяйственные и жилищно-гражданские объекты, наземные и подземные сооружения, на которые могла бы оказывать неблагоприятное воздействие эксплуатация карьера.
Отсутствуют также зоны рекреации, культурные ландшафты, памятники архитектуры, истории, культуры и другие элементы техногенной среды.
Ближайший населённый пункт с. Слободка расположен за пределами санитарной зоны (500 м), вследствии чего эксплуатация карьера не окажет отрицательного воздействия на здоровье и условия жизни населения. Горные работы при разработке месторождений будут оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую природную среду. К числу таких воздействий относятся:
1. К концу отработки месторождения выводятся из оборота 9,0 га земель КСП «Каменнобродское» Коростышевского района.
2. Нарушается естественный рельеф дневной поверхности с образованием террасированной карьерной выемки глубиной до 36 м площадью 6,5 га.
3. В местах погрузки горной массы, на карьерных автодорогах, при буровых и взрывных работах и при отсыпке вскрышного отвала происходит пылеобразование.
4. При работе механизмов с двигателями внутреннего сгорания выделяются токсичные газы.
5. При работе карьерного водоотлива сброс воды производится в р. Мыка.
6. Работающие механизмы в карьере являются источниками шума.
7. Атмосферные осадки и ливневые воды с прилегающих площадей отводятся нагорной водоотводной канавой. Атмосферные осадки, поступающие на площадь выработанного пространства карьера, легко дренируются подстилающими породами.
Источником неорганизованных выбросов в атмосферу на карьере являются автотранспорт, погрузочно-разгрузочные механизмы и буровзрывныне работы.
Выбросы представлены пылью и вредными газами. Расчёты выбросов выполнены в соответствии с «Временным методическим пособием по расчёту выбросов от неорганизованных источников в промышленности стройматериалов», разработанным НИПИОТстромом (г. Новороссийск).
В связи с отсутствием наблюдений за состоянием атмосферы в районе строительства карьера, а также, учитывая факт отсутствия в данном районе предприятий и населённых пунктов, имеющих котельные установки и автодороги с интенсивным движением транспорта, значение фонового загрязнения атмосферного воздуха принимается нулевым.
11.3. Воздушная среда.
При производстве горных работ в воздушную среду поступает значительное количество минеральной пыли в процессе машинного разрушения пород, бурения скважин, вторичного дробления, резки горных пород, транспортировки и выгрузки их на приёмных пунктах или отвалах и т.д.
Источниками пылевыделения Мыковского карьера являются:
1. Автотранспортные работы.
2. Породные отвалы (отсыпка и пылеунос с отвалов).
3. Выемочно-погрузочные работы.
4. Буровые работы.
11.4. Методы и средства контроля за состоянием воздушного бассейна.
Службами предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых ведётся контроль за нарушением и загрязнением природных объектов, в том числе за выбросами в атмосферу.
Основные контролируемые характеристики динамических атмосферных процессов – температура воздуха, атмосферное давление, относительная влажность, количество атмосферных осадков, скорость и направление ветра, прямая и рассеянная солнечная радиация.
Значения перечисленных показателей определяют степень концентрации или рассеивания загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, уязвимость природных комплексов зоны поражения.
К наиболее ответственным показателям относятся результаты контроля воздуха в зоне загрязнения промышленным предприятием. Правила наблюдений регламентируются ГОСТом 17.2.3.01-86.
Методы контроля качества воздушной среды разделяются на группы:
1. Метод непрерывного производственного контроля.
2. Метод периодического контроля.
3. Метод определения разовых концентраций.
При этом в каждой группе методов выделяются подгруппы по технологическим признакам выполнения исследований.
Методы непрерывного контроля с автоматической регистрацией исследуемых величин наиболее совершенны. Они позволяют получить достаточно полную характеристику очага загрязнения.
Периодический контроль обеспечивает получение характеристики загрязнения атмосферы через определённые отрезки времени, увязываемыми с циклами производственных процессов. При периодическом контроле атмосферного воздуха анализ проб обычно производится в лабораторных условиях.
Пользование разовыми методами контроля воздушной среды обычно приурочивается к экстремальным условиям, проведению эксперементальных работ по эффективности защиты атмосферного воздуха от загрязнений или к измерениям, проводимым напосредственно на рабочих местах для установления комфортных условий труда.
В непрерывном производственном контроле наиболее широкое применение нашёл кулонополярографический метод анализа, который осуществляется с использованием стационарных непрерывно действующих приборов, предназначенных для определения газового состава воздуха.
Метод основан на реакции поглащения исследуемого газа в титрационной ячейке. Электрохимическая ячейка является основным узлом газоанализатора, где осуществляется сопоставление исследуемого воздуха с эталонным газом, результаты которого передаются в регистрирующее устройство.
Широкое применение при контроле содержания вредных примесей в атмосфере получили оптические газоанализаторы. По принципу действия они делятся на: абсорбционные, эмиссионные, оптико-аккустические, фотоколорометрические, фотометрические.
Физко-химические методы анализа атмосферного воздуха разнообразны, наибольшее распростронение имеют газохроматографические и масспектрографические методы. Применение этих методов особенно эффективно при определении состава сложных выбросов загрязняющих веществ, они обеспечивают комплексное изучение загрязнителей по всем составляющим инградиентам.
Весьма перспективен электрохимический метод, в котором используются специальные датчики, представляющие собой электрохимический элемент, действующий на принципе процесса электролиза с регулируемым потенциалом при управляемой диффузии.
Всё более широкое применение для контроля атмосферного воздуха получают методы, основанные на использовании лазеров, отличающиеся высокой точностью и быстродействием. Среди них выделяют две группы методов: производящих анализ газов, отобранных в аналитическую кювету и осуществляющих анализ воздуха в открытом пространстве без отбора проб воздуха.
Первый метод основан на явлении резонансного поглащения лазерного излучения в анализируемом газе; спомощью его определяются (без перестройки установки) около 20 поллютантов, в том числе концентрация и дисперсность аэрозоля.
Во втором методе используются эффекты взаимодействия световой волны с воздушной средой: аэрозольное молекулярное рассеяние, спонтанное комбинационное рассеяние, резонансное рассеяние и резонансное поглащение.
В этом дистанционном способе определение состояния воздушной среды используются лазерные локаторы (лидары) в сочетании с лазерами – источниками излучения. На рис.11.1. представленна схема одной из систем лазерного зондирования, применяющаяся для контроля загрязнения надкарьерной атмосферы и обеспечивающая непрерывную регистрацию количества загрязнителей в толще воздушного слоя в пределах до 1,2-2 км.
Экспресс-методами определяют в основном допустимые концентрации загрязняющих веществ на рабочих местах, поэтому приборы отличаются небольшой массой и портативностью.
11.5. Программа контроля экологической безопасности на Мыковском карьере.
А. Для контроля за состоянием воздуха на карьере ежедневно производится отбор проб для анализа воздуха на содержание в нём вредных газов и запылённости в соответствии с «Инструкцией по определению запылённости и загазованности атмосферы карьеров».
Запылённость и содержание вредных примесей в атмосфернов воздухе карьера не должно превышать их нормативных значений, предусмотренных санитарными нормами и «Правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом».
Б. Для контроля за составом выхлопных газов, выделяемых при работе карьерных машин с двигателями внутреннего сгорания, ежемесячно производится отбор проб газов и их анализ, а также регулировка двигателей с целью снижения выделения вредных газов.
При эксплуатации в карьерах транспортных и технологических машин с двигателями внутреннего сгорания выхлопные газы нейтрализуются до выхода их в воздушную среду путём каталитического окисления вредных компонентов.
Каталитические реакторы устанавливаются в выхлопной системе, которая часто несколько удалена от двигателя в зависимости от конструкции, используется для удаления не только НС и СО, но и NOx.
Для автомобильных транспортных средств используются такие катализаторы, как платина и палладий – для окисления НС и СО. Для уменьшения содержания оксидов азота в качестве катализатора используется родий. Для того, чтобы каталитическое окисление происходило нормально, окисляющие катализаторы требуют некоторого количества кислорода, а восстанавливающие катализаторы некоторое количество СО, НС или Н2 (рис.11.2.).
Эффективность катализаторов может быть снижена присутствием соединений металлов, которые могут поступать в выхлопные газы из топлива, добавок смазывающих материалов, а также вследствии износа металлов. Это явление известно под названием «отравление катализатора».
Особенно существенно понижают активность катализаторов антидетонационные добавки тетроэтил свинцаи, таким образом, по возможности следует использовать бензин без свинца.
Катализаторы из благородных металлов отностительно эффективны при температурах выше 2500 С, что позволяет оптимизировать эффективность работы двигателя в больших пределах.
Что касается дизельных двигателей, то до настоящего времени не существует устройств, которые могли бы осуществлять внешнее подавление их выбросов. А это в первую очередь связано с тем, что выбросы НС и СО у них достаточно малы при процессе горения. Кроме того низкие температуры выхлопных газов по существу исключает применение внешних устройств, действующих непрерывно. Существующая проблема связана с улавливанием части сажи из потока выхлопных газов. Дело в том, что частицы сажи очень малы – диаметр половины из них меньше 0,5 мкм; плотность их тоже очень низка – 0,005 г/см3. Как правило, выход аэрозоля составляет от 0,1 до 0,5 % массы топлива. Следовательно, традиционные фильтры быстро забиваются.
Альтернативой является использование специальных фильтров-ловушек. Они состоят из сеток, выполненных из коррозионностойкой стали, за которыми следует керамический фильтр. В карамическом фильтре имеются блоки, которые можно менять. Таким образом, поток выхлопных газов проходит через пористую структуру, а частицы могут доокислятся, если температура выхлопных газов выше 6000 С, а время пребывания несколько минут.
Снижение вредных выбросов обеспечивается также в результате нормализации режимов работы двигателей, достигаемой при улучшении качества транспортных трасс.
В. Один раз в месяц и после обильных дождей производится анализ сбрасываемой из карьера воды на содержание в ней растворённых частиц (веществ) и минеральных частиц, содержание которых не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК).
Г. Контроль за выполнением рекультивационных работ осуществляется сельхозорганами Коростышевского района, а также органами Госнадзорохрантруда Украины.
Д. Контроль за качеством воды в карьере, используемой на хозпитьевые нужды, должен регулярно проводится местными органами санитарного надзора. Периодичность проверки назначается при эксплуатации карьера.
11.6. Комплекс мероприятий по уменьшению выбросов в атмосферу.
Проектом предусматривается два вида мероприятий по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха, а именно:
1. Технологические мероприятия.
Технологические мероприятия содержат применение в основном буроклинового способа разделки монолитов на блоки, а также невзрывчатого разрушающего средства НРС.
НРС получают специальным обжигом карбонатных пород с последующим измельчением продукта обжига со специальными добавками. Этот порошкоподобный материал светло-серого цвета , пылеватый, негорючий, взрывоопасный, который имеет щелочные свойства.
Порошок НРС-1 характеризуется стабильностью свойств, длительным сроком пригодности. К недостаткам относят технологическую сложность обжига негашёной извести.
В случае использования НРС камень разрушается без выбросов твёрдых и газоподобных продуктов. При этом отсутствуют звуковые и другие колебания. Невзрывчатое разрушающее вещество используется для отделения монолита от массива.
В объекте, который подлежит разрушению, бурят шпуры, диаметр и глубина которых зависит физико-технических характеристик разрушаемой породы. С увеличением диаметра шпура возрастает разрушающее усилие, но вместе с тем увеличивается вероятность холостого выстрела шпура. Глубина шпура составляет не менее 70% от высоты раскалываемого каменя. Шпур заполняется рабочей смесью на всю глубину.
Готовят рабочую смесь в открытой посуде, к которую вливают строго отмеренное количество воды, после чего в неё постепенно всыпают определённое количество НРС и тщательно перемешивают до получения хорошей текучести, причём длительность перемешивания должна быть не больше 10 минут. Температура воды, которая используется для приготовления раствора НРС, должна быть не больше чем 250 С. Чем холоднее вода, тем дольше рабочая смесь остаётся текучей. Приготовленную рабочую смесь заливают в шпуры.
В начальный период не допускается попадание воды в шпур, залитый рабочей смесью, поэтому рабочую смесь во время дождя защищают от попадания воды. После образования трещены в породе следует распылять воду на поверхность разрушаемого объекта, которая благоприятствует расширению трещин и ускоряет процесс направленного разрушения. В результате химической реакции масса в шпуре расширяется, что и создаёт раскалывающее усилие, которое увеличивается с течением времени. От этого усилия в породе возникают напряжения, которые приводят к созданию трещин, а расширяющее усилие поддерживается после их появления.
Расход НРС на 1 м3 отделяемой породы зависит от её прочности, наличии в ней трещин, объёма отделяемого монолита и его линейных параметров, глубины шпуров, межшпуровых расстояний и других показателей. Эта потеря для разных пород и условий составляет 2…3 кг/м3. Во время работы с НРС важно придерживаться правил техники безопасности.
НРС экологично чистое вещество, работа с ним не требует высокой квалификации персонала и бесшумна, развивает большие усилия в шпуре, снижает объём буровых работ, а также даёт возможность регулировать размеры блоков с минимальным выходом сырья.
Однако использование НРС при добыче блоков характеризуется рядом недостатков, а именно: ограниченная возможность его использования при низких температурах (ограничение по температуре породного массива 6…250 С); высокая гигроскопичность порошка; необходимость точного соблюдения соотношения НРС и воды в рабочей смеси, нарушение которого не только снижает работоспоробность НРС, но и привести к «отказам».
Оптимальные температурные условия работы НРС, если длительность его срабатывания 8…12 часов – температура в интервале 2050 С. В случае использования НРС в породных массивах температурой ниже +50 С время его срабатывания увеличивается до двух суток и больше.
В связи с этим применяется технология, которая даёт возможность поддерживать оптимальную температуру рабочей смеси в шпурах электронагревателями (рис.11.3.). Нагреватели изготовляют из нихромовой проволоки диаметром 1,2…2,0 мм. Мощность электрического тока, который подаётся на нагреватели, в пересчёте на 1м шпура 210…320 Вт, напряжение питания не превышает 36 В, что удовлетворяет требования техники безопасности. При подогреве указанными нагревателями порошок срабатывает через 5…6 часов в породном массиве, температура которого достигает –200 С.
Электронагреватели можно изготовить в условиях какого-либо карьера, а после разрушения объекта они пригодны для повторного использования.
Снижение пылевыделения в процессе бурения скважин на карьере достигается за счёт предварительного увлажнения породных массивов, а также орошением забоя шпуров.
Перед заливкой НРС в шпуры их тщательно очищают от пыли и обломков породы, а также удаляют оставшуюся воду.
Покрытие карьерных автодорог щебнем и отсевом, а также периодический полив автодорог с целью уменьшения пылеобразования при движении автотранспорта является недостаточно эффективным средством. Полив автодорог характеризуется кратковременностью действия, возможностью применения только в летнее время и снижением срока службы автодорог.
Наиболее целесообразным считается способ снижения пылевыделения за счёт связывания пылевых фракций продуктов износа дорожных покрытий вяжущими веществами с образованием эластичного «коврика» из этих компонентов.
Вяжущие вещества выбираются с учётом удовлетворения следующих требований: эластичное, но достаточно прочное связываниепылевых фракций износа дорожных покрытий; нетоксичность, нерастворимость в воде, неагрессивность к резине и металлу и экономичность применения.
В таблице 11.2. приведены характеристики некоторых пылесвязывающих веществ.
Таблица 11.2.
| Пылесвязывающее вещество | Удельный расход, л/м2 | Срок обеспыливания, ч |
| 1. Вода 2. Сульфатно-спиртовая барда 3. Хлорид кальция 4. Мазут 5. Универсин | 1,0 1,0 1,5 4,0 1,0 | 1,5 120,0 240,0 600,0 160,0-300,0 |
На Мыковском карьере эффективно применение двух выше приведённых способов в определённой последовательности.
Для полива бортов отвала и автодорог применяется приобретённая для этих целей поливомоечная машина, включающая пропеллерный ротор с приводом и оросительную систему, на шасси ЗИЛ-431412 (рис. 11.4.).
Установка состоит: из транспортного средства 1, имеющего выхлопную трубу 2, на котором расположен компрессор 3 и ёмкость 4 для воды, насоса 5, размещённого в кожухе 6, который соединён с выхлопной трубой 2, форсунок 7, закреплённых на ограждении 8 над пропеллерным ротором 9, трубопровода 10 для воды, гидроцилиндра 13 для регулирования направления подачи воздушной смеси. Трубопровод размещён внутри воздухопровода 11 и снабжён вентилем 12.
Такая установка работает следующим образом:
Жидкость под давлением из ёмкости 4 насосом 5 подаётся в пневмогидравлические форсунки 7, где подвергается распылению сжатым воздухом, вырабатываемым компрессором. При этом, в зависимости от температуры окружающего воздуха, подавление пыли осуществляется: при отрицательной температуре – исскуственным снегом, при положительной температуре – охлаждённой водовоздушной смесью.
С целью исключения замерзания гидросистемы установки насос 5 размещён в кожухе, куда подведена труба 2 для отвода выхлопных газов автомашины, а трубопровод 10 для воды размещён внутри воздухопровода 11, подсоединённого к компрессору 3. При этом трубопровод и воздуховод снабжены вентелями. При работе установки вентели трубопровода и воздухопровода полностью открыты, после окончания работы установки вентель водопровода перекрывают и производится продувка пневмогидравлических форсунок сжатым воздухом. Регулирование направленной воздушной смеси к воздушному потоку производится включением гидроцилиндра 13, прикреплённого одним концом к ограждению 8, а другим к блоку пневмогидравлических форсунок 7.
2. Мероприятия санитарно-экологического характера.
Снижение пылевыделения с породных отвалов и откосов бортов карьеров, происходящего вследствие интенсивной ветровой эрозии пород, сводится к выбору наиболее эрозийно устойчивых форм породных отвалов, упрочению откосов нерабочих бортов карьеров и производству рекультивационных работ.
Наиболее интенсивной ветровой эрозии подвергаются боковые поверхности отвалов, поэтому снижение пылевыделения достигается за счёт сокращения площадей боковых поверхностей отвалов. Невысокие отвалы правильных геометрических форм, а именно усечённой пирамиды, при прочих равных условиях характеризуется наибольшей эрозийной устойчивостью. При расположении отвалов на земельных отводах учитывается направление господствующих ветров.
Взаимосвязь основных параметров отвала, имеющего правильную геометрическую форму (усечённую пирамиду) определяется по следующим формулам:
где: Vп – объём отвала, имеющего форму усечённой пирамиды, м3;
В – ширина основания отвала, м;
n – соотношение длины и ширины основания отвала с прямоугольным основанием;
Sв – площадь верхней поверхности отвала, м2;
Sб – площадь боковой поверхности отвала, м2;
Н – высота отвала,м;
- угол откоса, град.
Открытая площадь отвала составляет 20000 м2.
Пылевыделение с отвалов и нерабочих откосов бортов карьера значительно снижается за счёт обработки наиболее эрозирующих поверхностей пылесвязывающим раствором, а также за счёт гидропосева многолетних трав.
К санитарно-экологическим мероприятиям отнесено также соблюдение санитарно-защитной зоны.
При бурении шпуров станками СБУ-100Г пылеулавливание осуществляется пылеуловителями ДСП-3.
Характеристика пылеуловителя ДСП-3:
1. Тип пылеуловителя…………………………………..Эжекторный
2. Расход воздуха, м3/с…………………………………. 0,01
3. Вместимость разгрузочного мешка, кг…………… 60-65
4. Размеры (диаметр х высота), мм…………………… 320 х 850
5. Масса пылеуловителя, кг……………………………. 20
Для станка СБУ-100Г, оборудованного установкой для сухого пылеулавливания, предусмотрено орошение разгружаемой из бункера буровой мелочи. Расход воды на орошение 1 м скважины составляет 2-3 литра.
Пылеулавливающая установка состоит из защитного колпака конусной формы, пылеосадительной камеры с подъёмным устройством (фильтр тонкой очистки), соединённой вертикальным металлическим пылепроводом с парным циклоном, имеющим в нижней части разгрузочное устройствов виде бункера, фильтрационной камеры с разгрузочным бункером, соединённой посредством воздуховода с вентилятором и диффузором.
Устройство содержит герметизатор устья скважины, связанный посредством трубопровода с пылеосадительной камерой второй ступени очистки, и аэродинамический экран-отражатель, последний размещён в пылеосадительной камере и выполнен в виде ориентированной навстречу выходящему из трубопровода пылевоздушному потоку части сферы, радиус которой равен 2,5 d трубопровода, а длина экрана хорды составит 4 d трубопровода, при этом экран установлен под углом 480 к оси трубопровода.
Вторая ступень очистки осуществляется присоударении частиц выходящего из трубопровода потока пыли с аэродинамическим экраном отражателем. При этом выпадение мелких частиц пыли в бункер, благодаря конструкции последнего, не уступает циклону.
Устройство пылеулавливания в буровом станке (рис.11.5.), содержащем ходовую часть 1, рабочий орган с вращателем 2 и буровой став 3, включает генератор устья скважины 4, отсасывающий трубопровод 5, пылеосадительную камеру 6 с бункером 7 и фильтром тонкой очистки. В камере на пути потока пыли из трубопровода установлен аэродинамический (с направленным движением) экран – отражатель 8 с вогнутой поверхностью. В верхней части пылеосадительной камеры имеется вентилятор с диффузором 9.
В процессе бурения сжатый воздух подаётся по буровому ставу 3 к забою скважины, откуда буровая мелочь с потоком воздуха по затрубному пространству выносится и попадает в герметизатор устья скважины 4, где скорость потока снижается и вокруг устья выпадают самые крупные фракции и частично пыль (1-я ступень очистки). Далее, по отсасывающему трубопроводу 5 поток пыли поступает в бункер 7 пылеосадительной камеры, где его частицы, соударяясь с экраном-отражателем, осаждаются в бункер 7 (2-я ступень очистки).
Благодаря заданным параметрам экран-отражатель создаёт такую аэродинамику, при которой осаждение частиц из потока пыли происходит более эффективно. Затем самая мелкая пыль поступает на фильтр тонкой очистки в камере 6 (3-я ступень очистки). Очищенный воздух засасывается из камеры вентилятором с диффузором 9 и выбрасыванется в атмосферу. Содержание пыли в очищенном воздухе находится в допустимых пределах санитарно-гигиенических норм.
11.7. Охрана воздушного бассейна от пылевых выбросов.
11.7.1. Охрана воздушного бассейна от пылевых выбросов горного предприятия.
На каждом предприятии, в том числе и на Мыковском карьере, экологическая служба разрабатывает мероприятия по снижению загрязнений окружающей среды до уровня предельно допустимого значения.
Охрана воздушного бассейна, особенно в ППК с многочисленными источниками выброса загрязняющих веществ, очень сложная задача и требует поэтапного решения. Поэтому, определив, плановый показатель на конец реализации комплексной схемы, необходимо разработать программу поэтапного достижения конечного результата. Методически здесь возможны два подхода.
1. Выбираются возможные мероприятия, поэтапное внедрение которых обеспечит достижение ПДВ для каждого источника воздействия по каждому загрязняющему веществу. Для мероприятия определяются показатели его экологической эффективности, которые становятся плановыми на момент его внедрения. Такой подход может быть проиллюстрирован в табл. 11.3.
Таблица 11.3.
| Загрязняющее вещество | Фактическая интенсивность выброса, г/с | Меро прия тия | Интенсивность выброса после внедрения мероприятия, г/с | |||
| ВСВ-1 | ВСВ-2 | ВСВ-3 | ПДВ | |||
| Пыль нетоксичная | Х | № 1 № 2 № 3 № 4 | Х - - - | - Х - - | - - Х - | - - - 0,7 |
2. Выносится корректировка в процесс формулирования стратегической задачи, которая разбивается на отдельные этапы, каждый из которых позволяет добится предельного результата.
2.1. Достижение ПДК в «расчётной точке» на границе жилого массива от всех источников выброса каждого загрязняющего вещества с учётом фоновых концентраций при скорости ветра, наиболее часто втречающейся в данном направлении (ВСВ-1).
2.2. Достижение ПДК в «расчётной точке» на границе жилого массива от всех источников выброса с учётом фоновых концентраций при неблагоприятных метеорологических условиях (ВСВ-2).
2.3. Достижение ПДК на границе санитарно-защитной зоны предприятия от всех источников выброса загрязняющими веществами в неблагоприятных метеорологических условиях (ВСВ-3).
2.4. Достижение ПДК от всех источников выброса каждого загрязняющего вещества с учётом фоновых концентраций в любой точке в неблагоприятных метеорологических условиях (ПДВ).
Определив показатели интенсивности выброса, для каждого из перечисленных вариантов выбирают мероприятия, позволяющие достичь эти промежуточные показатели, которые называют временно согласованным выбросом (ВСВ), так как их принятие в качестве плановых требует согласования с контролирующими органами.
Второй подход к определению промежуточных плановых показателей более предпочтителен, так как позволяет решать конкретные природоохранные задачи. Мероприятия в этом случае должны обязательно включать график работы предприятия в неблагоприятных метеорологических условиях. Такой график должен быть разработан как мероприятие № 1. Он должен предусматривать соответствующий режим работы оборудования при возникновении неблагоприятных метеорологических условий.
Выбор и обоснование мероприятий по охране воздушного бассейна в общем случае производится в следующей последовательности.
На первом этапе выбирается вариант главных задач по охране воздушного бассейна. Для предприятия по добыче полезных ископаемых могут быть сформулированы четыре варианта таких задач:
1. Сохранение состояния воздушного бассейна и степени улавливания ценных компонентов на достигнутом уровне.
2. Улучшение состояния воздушного бассейна в зоне действия предприятия до санитарных норм.
3. Улучшение состояния воздушного бассейна для повышения продуктивности сельскохозяйственных, лесных и других угодий в зоне действия предприятия.
4. Повышение эффективности улавливания ценных компонентов, не представляющих опасности по загрязнению воздушного бассейна.
На втором этапе производится обоснование плановых показателей по периодам реализации комплексного плана охраны воздушного бассейна исходя из требований к качеству атмосферного воздуха в различных структурных звеньях природопромышленного комплекса.
На третьем этапе выбираются технически возможные инженерные, экологические и организационные мероприятия по каждому источнику загрязнения с учётом метеорологических условий, определяющих эффективность рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере.
Выбор варианта главных задач по охране воздушного бассейна производится на основе результатов оценки его фактического состояния в зоне действия предприятия с учётом вклада загрязнения других промышленных объектов, а также предприятий коммунально-бытового и аграрного звена в следующей последовательности:
1. Первый вариант главных задач выбирается в том случае, если при расчёте рассеивания загрязняющих веществ от всех организованных источников загрязнения с учётом фоновой концентрации концентрация загрязняющих веществ в любой точке не превышает санитарных норм, установленных для рабочей зоны, коммунально-бытового звена, рекреационных объектов. При этом на промплощадке, а также на площади земельного отвода должны быть учтены выбросы неорганизованных источников загрязнения, и концентрация в зонах их действия должна быть определена как суммарная с концентрацией от организованных выбросов. Аналогично определяется концентрация в «расчётных точках» коммунально-бытового звена, вблизи рекреационных объектов, где кроме организованных выбросов необходимо учесть работу автомобильного транспорта, пыление дорог и выбросы других неорганизованных источников загрязнения.
В этом случае разработка комплексного плана охраны воздушного бассейна ведётся исходя из перспективных планов развития производства с учётом появления новых источников загрязнения воздушного бассейна.
2. Второй вариант главных задач выбирается в том случае, если при расчёте рассеивания загрязняющих веществ от всех организованных источников загрязнения с учётом фоновой концентрации и концентрации от неорганизованных источников загрязнения получено превышение соответствующих предельно допустимых концентраций в жилом массиве или в рабочей зоне.
В этом случае разработка комплексного плана охраны воздушного бассейна строится исходя из необходимости достижения санитарных норм определёнными источниками загрязнения и особенностей климатических условий в зоне действия предприятия.
3. Третий вариант главных задач выбирается в том случае, когда предприятие находится далеко от объектов коммунально-бытового звена и требования к состоянию воздушного бассейна не могут быть определены по санитарным нормам. В то же время в зону действия предприятия попадают объекты аграрного звена: сельскохозяйственные, лесохозяйственные или рыбохозяйственные угодья, которым наносится ущерб из-за загрязнения воздушного бассейна.
В этом случае разработка комплексного плана охраны воздушного бассейна строится исходя из требований, которые предъявляются к его состоянию со стороны объектов аграрного звена, а показателем, определяющим эффективность мероприятий по охране воздушного бассейна, будет величина снижения экономического ущерба от недополучения продукции.
4. Четвёртый вариант главных задач выбирается в том случае, когда предприятие полностью выполняет все санитарные нормы охраны воздушного бассейна в зоне его действия и на рабочих местах, но имеются потери ценных компонентов в результате выброса их в атмосферу. Этими компонентами могут быть как газы, представляющие ценность для других отраслей производства, так и твёрдые вещества, улавливание и утилизация которых может сократить потери природных или материальных ресурсов, обеспечить их повторное использование.
В этом случае разработка комплексного плана охраны воздушного бассейна ведётся исходя из ценности улавливаемых и утилизируемых ресурсов и технических возможностей решения поставленной задачи. Показателем, определяющим эффективность мероприятий, будет превышение доходов от улавливания и утилизации ресурсов над расходами по осуществлению этих мероприятий.
Планирование показателей по периодам их реализации в зависимости от выбранного варианта главных задач производится путём определения количества загрязняющих веществ, которые можно выбросить в атмосферу с учётом удовлетворения требований к качеству атмосферного воздуха. Показатели планируются по каждому источнику загрязнения и в целом по предприятию.
При реализации первого варианта главных задач для каждого вновь строящегося объекта и для всех его источников загрязнения производится расчёт предельно допустимого выброса.
Рассчитанный показатель должен быть использован для выбора варианта технологии или мероприятий по улавливанию загрязняющих веществ на стадии проектирования вновь вводимого объекта, имеющего источник загрязнения воздушного бассейна.
Однако в некоторых случаях обеспечение ПДВ для вновь вводимого в эксплуатацию объекта может оказаться технически недостижимо или экономически нецелесообразно. В этом случае на момент ввода нового объекта должны быть предусмотрены мероприятия на действующих объектах, снижающие фоновую концентрацию загрязняющих веществ в «расчётной точке» и позволяющие обеспечить ПДВ для вновь вводимого. Показатели, обеспечивающие указанные выше условия, будут плановыми.
При реализации второго варианта главных задач, когда требуется обеспечить санитарные нормы атмосферного воздуха в зоне действия предприятия, плановые показатели по периодам реализации комплексного плана охраны воздушного бассейна могут быть установлены путём расчёта ПДВ для отдельных источников и для предприятия в целом, для чего определяют количества загрязняющих веществ:
- которые можно выбрасывать в атмосферу при определённых погодных условиях, отличных от неблагоприятных, при соблюдении предельно допустимых концентраций в «расчётных точках» (жилой массив, рекреационные объекты) при различных направлениях ветра. После выбора мероприятий данные показатели утверждаютсяконтролирующими организациями в качестве ВСВ-1;
- которые можно выбросить в атмосферу при неблагоприятных погодных условиях и опасных направлениях ветра (на жилой массив) при соблюдении санитарных норм в «расчётной точке». После выбора мероприятий данные показатели утверждаются контролирующими организациями в качестве ВСВ-2;
- которые можно выбросить из отдельного источника загрязнения при условии, что максимальная приземная концентрация от данного источника не превысит ПДК при любых погодных условиях (ВСВ-3);
- при которых обеспечиваются санитарные нормы воздуха на границе санитарно-защитной зоны предприятия при любом направлении ветра в неблагоприятных условиях (ВСВ-4);
- при которых обеспечиваются санитарные нормы воздуха в любой точке промплощадки предприятия (ВСВ-5). Эти показатели могут быть приняты за конечные в данном варианте главных задач комплексного плана охраны воздушного бассейна.
При реализации третьего варианта главных задач, когда требования к состоянию воздушного бассейна устанавливаются на стадии разработки комплексных схем охраны земельных и водных ресурсов, показатели по периодам реализации комплексного плана охраны воздушного бассейна определяются путём расчёта ПДВ для отдельных источников и для предприятия в целом в следующей последовательности.
Определяются количества загрязняющих веществ, которые можно выбросить в атмосферу при условии:
- затраты на мероприятия должны окупиться за счёт прироста объёмов сельскохозяйственной, лесохозяйственной, рыбохозяйственной продукции (снижения или ликвидации экономического ущерба), достигаемого в результате снижения степени вредного влияния загрязнения атмосферы на соответствующие угодья (ВСВ-1);
- недопущения экономического ущерба от недобора сельскохозяйственной, лесохозяйственной, рыбохозяйственной продукции, когда вложенные в мероприятия затраты окупаются в нормативные сроки за счёт полученного результата в аграрном звене (ВСВ-2);
- недопущения накопления загрязняющих веществ в сельскохозяйственной, лесохозяйственной и рыбохозяйственной продукции за период её выращивания и созревания (ВСВ-3). Эти показатели могут быть приняты за конечные плановые в данном варианте главных задач комплексного плана охраны воздушного бассейна.
При реализации четвёртого варианта главных задач , когда требуется обеспечить условия улавливания и утилизацию ценных компонентов или ресурсов (материалов, газов, металлов, тепла) плановые показатели определяются в зависимости от технических возможностей реализации данного мероприятия и экономической эффективности их внедрения за счёт вовлечения в производство вторичных энергетических и материальных ресурсов или дополнительного извлечения (использования или снижения потерь). При этом плановые показатели определяются из расчёта количества веществ:
- которые требуется уловить и утилизировать для достижения нормативных показателей их использования (потерь);
- которые необходимо уловить и утилизировать для достижения показателей передовых предприятий отрасли;
- которые можно уловить и утилизировать с учётом научных и технических достижений в нашей стране и за рубежём.
Эти показатели могут быть приняты за конечные плановые в данном варианте главных задач комплексного плана охраны воздушного бассейна.
Выбор мероприятий по охране воздушного бассейна производится из всех возможных (инженерно-технологических, технических, экологических и организационных) методом вариантов. При этом в общем случае целесообразно придерживаться следующей последовательности.
Первоначально рассматриваются всевозможные технологические мероприятия, которые можно разделить на:
1. Связанные с совершенствованием или заменой источника выделения (котла, двигателя, дробилки, грохота, конвейера, погрузочного устройства и т.д.).
2. Предполагающие замену или изменение качества используемых материалов и добавок (топлива, флокулянтов, растворителей, наполнителей, взрывчатых веществ и т.д.).
3. Направленные на замену технологии ведения работ (например, взрывной отбойки на механическую, автомобильного транспорта на конвейерный или трубопроводный и складирования пород в отвалы и закладку выработанных пространств и т.д.).
Возможен вариант, когда применение даже самой совершенной технологии не может обеспечить полную ликвидацию выбросов в атмосферу. В этом случае рассматриваются следующие технические мероприятия:
1. Устройство аспирационных систем и установка пылеулавливающего оборудования;
2. Определение оптимальных для данных условий параметров источника выброса.
3. Создание замкнутых схем использования газовоздушной смеси.
Экологические мероприятия, связанные с охраной воздушного бассейна, предполагают использование свойств атмосферы к рассеиванию загрязняющих веществ (абиатические мероприятия). Они применяются в том случае, если выброс загрязняющих веществ не превышает установленной нормы (ПДВ). В некоторых случаях можно использовать свойства растительности задерживать (пыль) или поглащать (газ) загрязняющие вещества (биотические мероприятия) для чего в пределах санитарно-защитной зоны предприятия создаются ветрозащитные полосы.
Большую роль в охране воздушного бассейна играют организационные мероприятия, которые в первую очередь связаны с ликвидацией источников загрязнения, их передислокацией (планировочные мероприятия). Такая задача может решаться только в рамках территориальной межотраслевой структуры (ППК, ТПК). Оперативные мероприятия разрабатываются одновременно для всех предприятий района (города) в виде графиков работ источников загрязнения в неблагоприятных метеорологических условиях.
11.7.2. Охрана воздушного бассейна на Мыковском карьере.
Плановый показатель по выбросу пыли на конец реализации комплексной схемы составляет – ПДВ: 0,7 г/с (табл. 11.4.). Формулировка стратегической задачи, которая позволяет добится предельного результата: достижение ПДК на границе санитарно-защитной зоны предприятия от всех источников выброса загрязняющими веществами в неблагоприятных метеорологических условиях.
Возможен вариант, когда применение даже самой совершенной технологии не может обеспечить полную ликвидацию выбросов в атмосферу.
Таблица 11.4.
| Загрязняющее вещество | Фактическая интенсивность выброса, г/с | Меро прия тия | Интенсивность выброса после внедрения мероприятия, г/с | |
| ВСВ-3 | ПДВ | |||
| Пыль нетоксичная | 1,04 | № 1 | 1,04 - | - 0,3 |
Для Мыковского карьера главная задача по охране воздушного бассейна сформулирована следующим образом: улучшение состояния воздушного бассейна для повышения продуктивности сельскохозяйственных, лесных и других угодий в зоне действия предприятия.
Такой вариант главных задач выбран исходя из того что Мыковский карьер находится далеко от объектов коммунально-бытового звена и требования к состоянию воздушного бассейна не могут быть определены по санитерным нормам. В это же время в зону действия предприятия попадают объекты аграрного звена: сельскохозяйственные и лесохозяйственные угодья, которым наносится ущерб из-за загрязнения воздушного бассейна.
На схеме расположения Мыковского карьера лабрадорита показано, что без реалазации мероприятий пылезащитного характера при максимальных скоростях ветра, которые имеют в основном западного и юго-западного направления, минеральная пыль достигает села Слободки и окружающих её сельскохозяйственных угодий. Пример рсчёта контура загрязнения по исходным данным с использованием средств вычислительной техники приведён на рис.11.6.
Контур запыления территории при этих ветрах превышает контур санитарно-защитной зоны. Для сужения территории загрязнения до уровня санитарно-защитной зоны, а в конечном итоге до уровня ПДК, разработан комплексный план мероприятий охраны воздушного бассейна.
Комплексный план охраны воздушного бассейна строится исходя из требований, которые предъявляются к его состоянию со стороны объектов аграрного звена, а показателем, определяющим эффективность мероприятий по охране воздушного бассейна, будет величина снижения экономического ущерба.
При реализации выбранного варианта главных задач, когда требования к состоянию воздушного бассейна устанавливаются на стадии разработки комплексных схем охраны земельных и водных ресурсов, показатели по периодам реализации комплексного плана охраны воздушного бассейна определяются путём расчёта ПДВ для отдельных источников и для предприятия в целом в следующей последовательности.
11.8. Расчёт суммарного выброса пыли из карьера.
11.8.1. Расчёт выбросов пыли при автотранспортных работах.
Перевозка породы производится автосамосвалами КрАЗ-256Б, грузоподъёмностью 12 тонн.
Общее количество пыли Q1, выделяемой автотранспортом в пределах карьера в результате взаимодействия колёс с полотном дороги и сдува её с поверхности погружённого в кузов материала.
где: С1=1,3 – коэффициент, учитывающий среднюю грузоподъёмность автосамосвала КрАЗ-256Б;
С2=2,0 - коэффициент, учитывающий среднюю скорость машины;
С3=1,0 - коэффициент, учитывающий состояние дорог;
С4=1,4 - коэффициент, учитывающий профиль поверхности материала в кузове;
С5=1,5 - коэффициент, учитывающий скорость обдува перевозимого материала (V=10м/с);
С6=0,8 - коэффициент, учитывающий влажность перевозимого материала;
С7=0,01 - коэффициент, учитывающий долю пыли, уносимой в атмосферу;
N – число ходок транспорта в час: при перевозке окола – 1, при перевозке блоков – 2; при перевозке вскрыши – 3;
L – протяжённость одной ходки: при перевозке окола – 20 км, при перевозке вскрыши – 1 км, при перевозке блоков – 0,5 км;
q1=1450 – пылевыделение в атмосферу на 1 км пробега, г;
q2=0,004 – пылевыделение с единицы площади поверхности кузова, г/м2;
F=12 – площадь кузова, м2;
n – число машин, работающих в карьере на перевозке: окола – 2, блоков – 1, вскрыши - 1.
Пылевыделение при перевозке окола:
Пылевыделение при перевозке блоков:
Пылевыделение при перевозке вскрыши:
11.8.2. Расчёт пылеуноса с породных отвалов.
Пылеунос с открытых площадей породного отвала определён согласно «Сборника методик по расчёту выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами», Гидрометеоиздат, 1986 год.
Количество пыли, уносимой с открытой площади отвала, определяется по формуле:
где: S=20000 – открытая площадь отвала, м2;
W=0,000001 – удельная сдуваемость пыли с учётом скорости ветра на поверхности отвала и естественной обводнённости месторождения, гк/м2·с;
G=10 – коэффициент измельчения горной массы.
Колическтво пыли, сдуваемой с поверхности отвалов в течении тёплого времени года (4-5 месяцев), определяется по формуле:
где: Q2 – количество пыли, уносимой с открытой площади отвала, г/с;
n – протяженность суток, ч;
N – количество дней тёплых месяцев, дн.
11.8.3. Расчёт выброса пыли при отсыпке отвала.
При разгрузке автосамосвалов в отвалы происходит выделение пыли. Количество выделяемой пыли определяется по формуле:
где: К1=0,05 – весовая доля фракции в материале;
К2=0,02 – доля пыли (от всей массы пыли), переходящая в аэрозоль;
К3=1,2 – коэффициент, учитывающий скорость ветра в рабочеё зоне;
К4=1 - коэффициент, учитывающийусловия пылеобразования;
К5=0,2 - коэффициент, учитывающий влажность материала;
К6=0,2 - коэффициент, учитывающий крупность материала;
В=0,7 - коэффициент, учитывающий высоту пересыпки;
G=29,7 – количество отсыпаемой породы, т/ч.
11.8.4. Расчёт выброса пыли при выемочно-погрузочных работах.
Объём выделения пыли при экскаваторной погрузке окола и пород вскрыши в автосамосвалы определяется по формуле:
где: Р1=0,05 – доля пылевой фракции в породе;
Р2=0,02 – доля переходящей в аэрозоль летучей пыли с размером частиц 0,5 мкм по отношению ко всей пыли;
Р3=1,2 - коэффициент, учитывающий скорость ветра в рабочей зоне (10 м/с);
Р4=0,2 - коэффициент, учитывающий влажность материала;
Р5=0,2 - коэффициент, учитывающий крупность материала;
С – количество перерабатываемой экскаватором породы в час: по околу – 9,03 м3/ч, по вскрыше – 37,44 м3/ч;
В1=0,1 - коэффициент, учитывающий пересыпку материала.
Объём выделения пыли при экскаваторной погрузке окола:
Объём выделения пыли при экскаваторной погрузке вскрыши:
11.8.5. Расчёт выбросов пыли при буровых работах.
Количество пыли, выделяемое при буровых работах, определяется по формуле:
где: n – количество одновременно работающих механизмов: 1 – буровой станок СБУ-100Г, 2 – станки строчечного бурения ССБ-2А, 4 – перфораторы;
z – пылевыделение при работе механизмов: 389 г/ч для бурового станка СБУ-100Г, 360 г/ч – для станка строчечного бурения ССБ-2А, 360 г/ч – для перфоратора;
k – эффективность пылеочистки: 0,85 для станков, 0,6 для перфораторов.
11.8.6. Расчёт суммарного выброса пыли из карьера.
Годовое количество пыли суммарно определяется по формуле:
где: 0,7 - коэффициент, учитывающий борьбу с пылью.
11.9. Предотвращённый экономический ущерб от загрязнения воздушного бассейна.
Мероприятия по охране окружающей среды выдвигают проблему экономики охраны окружающей среды. Основная задача экономики – обеспечить развитие производства при минимальном уровне суммарных отрицательных воздействий на окружающую среду.
Основным экономическим показателем взаимодействия производства с окружающей средой являются издержки загрязнения, включающие:
1. Затраты, необходимые для уменьшения выбросов в окружающую среду.
2. Затраты на компенсацию отрицательных последствий выбросов, поступивших в окружающую среду.
3. Затраты на возмещение потерь сырья и продуктов с выбросами.
Предотвращённый или ликвидированный экономический ущерб от загрязнения воздушного бассейна слагается из ущерба от снижения урожайности сельхозугодий Усу, ухудшения состояния растительного и животного мира Уржм, увеличения заболеваемости населения Узн и преждевременного износа основных фондов, находящихся в загрязнённой воздушной среде Уоф.
Предотвращённый ущерб от снижения урожайности сельхозугодий:
где: n – количество сельскохозяйственных культур, выращиваемых на данной площади; Qni, Qdi – урожайность с одного га сельскохозяйственных угодий i-ой культуры соответственно до и после приведённых мероприятий, т; zni, zdi – ценность единицы i-ой сельскохозяйственной культуры соответственно до и после проведения мероприятий, грн.
Предотвращённый ущерб от ухудшениясостояния растительного и животного мира:
где: n – количество видов; Аdj, Anj - объём различных видов продукции, полученной за год от использования леса, сбора грибов, ягод, отстрела птиц и животных соответственно до и после проведения природоохранных мероприятий, т/га; zdj, znj – ценность единицы перечисленных видов продукции соответственно до и после реализации мероприятий.
Предотвращённый экономический ущерб от увеличения заболеваемости населения:
где: Учп – ущерб от недополучения чистой продукции в результате заболевания работников предприятий, находящихся в зоне загрязненного бассейна, грн; Усс – ущерб от выплат работникам из фонда соцстраха за период временной или постоянной нетрудоспособности, наступившей в результате загрязнения воздушного бассейна, грн; Узл – ущерб от затрат на лечение населения, заболевшего вследствии загрязнения воздушного бассейна.
где: Пч – средний объём чистой продукции, приходящейся на отработанный чел. дн. после проведения природоохранных мероприятий; Нз – потери рабочего времени от заболевания работников вследствии загрязнения воздушного бассейна в результате проведения природоохранных мероприятий.
где: В – средний размер пособия по временной нетрудоспособности, приходящийся на один день болезни, грн/дн; Уб – среднее количество больничных дней, приходящихся на заболевших работников, дн.
где: Зла, Злс – средние затраты на лечение одного человека в день соответственно в амбулаторных условиях и стационаре; Нза, Нзс – снижение количества человеко-дней лечения больных соответственно в амбулаторных условиях и стационаре.
Предотвращённый ущерб от преждевременного износа основных фондов:
где: У'чп – ущерб от недополучения чистой продукции в связи с дополнительными простоями основных фондов в ремонте и сокращением срока их службы, грн; Ур – ущерб от дополнительных затрат на текущие и капитальные ремонты, грн.
где: m – количество различных видов оборудования, работающего в загрязнённой атмосфере; Пчп – производство чистой продукции за один машино-час j-го оборудования после проведения мероприятий; nj – снижение потерь рабочего времени после проведения мероприятия.
где: Зрj – затраты на один ремонт оборудования; Рdj, Рnj – периодичность ремонтов j-го оборудования соответственно до и после проведения мероприятия.
12. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ МЫКОВСКОГО КАРЬЕРА.
Технология и механизация добычных, вскрышных, транспортных и отвальных работ на открытых разработках характеризуются рядом технико-экономических показателей, основными из которых являются годовой объём производства (А), капитальные затраты на горные выработки, оборудование, здания и сооружения) и сумма годовых эксплуатационных расходов (С).
Критерием экономической целесообразности применения технологической схемы служит минимум приведённых народохозяйственных затрат, учитывающих как единовременные затраты на внедрение варианта, так и ежегодные эксплуатационные расходы:
Где: Ен - нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капитальных затрат (для вариантов технологии и механизации в горной промышленности Ен принимается равным 0,15).
К – капитальные удельные затраты, грн/м3,
С – себестоимость добычи 1 м3 полезного ископаемого.
Расчёт количества оборудования для обеспечения мощности карьера представлен в предыдущих главах дипломного проекта.
Строительство капитальных зданий и сооружений на промплощадке проектом не предусматривается. Ремонтные работы и санитарно-бытовое обслуживание работающих предусматривается на Быстриевском карьере ПСЭ-49.
В таблице 12.1. представлена ведомость потребности в оборудовании Мыковского карьера для обеспечения годовой производительности – 13500 м3 горной массы, в том числе 5000 м3 товарных блоков.
Таблица 12.1.
| Марка | Наименование и краткая характеристика | Кол-во |
| 1. ЭО-4111Б 2. ДЗ-101 3. КС-5363 4. ССБ-2А 5. СБУ-100Г 6. ДК-9М 7. КрАЗ-256Б 8. КО-713 9. ПР-30В 10. МО-7П 11. ШВ-630 12. СМП-075 13. ВП-6 14. 2К-20/30 | Экскаватор на гусеничном ходу, дизельный, прямая лопата, Vк=1м3. Бульдозер. Кран автомобильный самоходный, г/п 16т. Станок строчечного бурения. Станок буровой. Компрессорная станция. Автосамосвал. Машина поливомоечная на шасси ЗИЛ-431412. Перфораторы. Молоток отбойный Лебёдка вспомогательная с пневмоприводом, тяговое усилие 630 кг. Гидроклиновая установка. Вагон общежитие. Насос центробежный Q=30 м3/час, Н=24 м. | 2 2 2 2 1 3 4 1 4 8 2 1 2 2 |
12.1. Расчёт капитальных затрат.
Расчёт капитальных затрат представлен в таблице 12.2. Стоимость единицы оборудования принимается из действующих прейскурантов. Затраты на монтаж и транспортно-заготовительные расходы по экскаваторам и буровым станкам устанавливаются по нормативам:
1. Экскаватор: на запасные части – 2% стоимости экскаватора; на тару и упаковку – 5% стоимости экскаватора с запасными частями; на заготовительно-складские работы – 1,2% стоимости экскаватора с запасными частями и затратами на тару и упаковку; на доставку оборудования – 3,5% стоимости оборудования с учётом затрат на запасные части, тару и упаковку; на монтаж оборудования – 4,7% стоимости оборудования; кабель для подключения оборудования к сети – 0,7% стоимости оборудования.
2. Буровые станки: на запасные части – 2% стоимости оборудования; на тару и упаковку – 3,7% стоимости оборудования; на заготовительно-складские работы – 1,2% от стоимости оборудования; на доставку – 3,5% стоимости оборудования; на монтаж – 0,3% стоимости оборудования; на кабель для подключения к сети – 5% стоимости оборудования.
Затраты на запасные части по автотранспорту определяются из расчёта 2% стоимости оборудования, а заготовительно-складские и транспортные расходы принимаются равными 4% стоимости оборудования с учётом затрат на запасные части.
Таблица 12.2. Капитальные затраты, тыс. грн.
| Наименование горнокапитального оборудокания | Количество | Стоимость 1 ед. | Общая стоимость | Стоимость ЗЧ | Затраты на тару | Складской расход | Затраты на дос- тавку | Затраты на мон- таж | Стоимость кабеля | Полные КВ |
| ЭО-4111Б | 2 | 21,4 | 42,8 | 0,856 | 2,183 | 0,55 | 1,604 | 2,012 | - | 50,05 |
| КрАЗ- 256Б | 4 | 25,28 | 101,12 | 2,022 | - | 4,126 | 4,126 | - | - | 111,394 |
| ДЗ-101 | 2 | 21,92 | 43,84 | 0,88 | - | 1,789 | 1,789 | - | - | 48,294 |
| КС-5363 | 2 | 100,0 | 20 | 0,4 | - | 816 | 0,816 | - | - | 22,032 |
| ССБ-2А | 2 | 20,55 | 41,1 | 0,822 | 1,551 | 0,522 | 1,439 | 0,123 | 2,055 | 47,612 |
| СБУ-100Г | 1 | 6,65 | 6,65 | 0,133 | 0,251 | 0,084 | 0,233 | 0,02 | 0,332 | 7,704 |
| КО-713 | 1 | 9,81 | 9,81 | 0,196 | - | 0,4 | 0,4 | - | - | 10,807 |
| 2К-20/30 | 2 | 0,49 | 0,98 | 0,02 | 0,029 | 0,012 | 0,031 | 0,003 | 0,01 | 1,085 |
| СМП-0,75 | 1 | 5,0 | 5,0 | 0,1 | 0,15 | 0,06 | 0,16 | 0,015 | 0,05 | 5,535 |
| ВП-6 | 2 | 6,58 | 13,16 | 0,263 | 0,395 | 0,158 | 0,241 | 0,039 | 0,132 | 14,388 |
| Др. обор. | - | 197,0 | 197 | 3,94 | 5,91 | 2,364 | 6,304 | 0,591 | 1,97 | 218,079 |
| Лебёдка | 1 | 0,68 | 0,68 | 0,014 | 0,02 | 0,008 | 0,022 | 0,002 | 0,007 | 0,753 |
| ДК-9М | 3 | 10,09 | 30,27 | 0,605 | 0,908 | 0,363 | 0,969 | 0,091 | 0,303 | 33,509 |
Общие капиталовложения составят:
КВ = 571195,4 грн.
12.2. Определение годовых эксплуатационных затрат.
Эксплуатационные расходы подсчитываются для добычного участка карьера.
12.2.1. Расчёт амортизационных отчислений.
Годовая сумма амортизационных отчислений на полное восстановление для горнокапитальных выработок определяется по потонной ставке:
где Пс – потонная ставка, грн/м3; Q – годовой объём добычи полезного ископаемого, тыс.м3.
Величина потонной ставки представляет собой отношение капитальных вложений на создание соответствующих видов основных фондов к объёму промышленных запасов полезного ископаемого, для добычи которых они предназначены:
Амортизационные отчисления на капитальный ремонт (1,5%):
Акр = 0,015*571195,4=8567,93 грн.
Амортизационные отчисления для неспециальных сооружений (1,2%):
Ан = 0,012*571195,4=6854,34 грн.
Амортизационные отчисления для оборудования (25%) представлены в таблице 12.3.
Таблица 12.3.
Наименование оборудования | Величина отчислений, грн. |
Эо-4111Б | 10700 |
| КрАЗ-256Б | 25280 |
| ДЗ-101 | 10960 |
| КС-5363 | 5000 |
| ССБ-2А | 10275 |
| СБУ-100Г | 1662,5 |
| КО-713 | 2452,5 |
| 2К20/30 | 245 |
| СМП-075 | 1250 |
| ВП-6 | 3290 |
| Др. оборудование | 49250 |
| ШВ-630 | 170 |
| ДК-9М | 7567,5 |
ВСЕГО: 150278,77 грн.
12.2.2. Расчёт фонда заработной платы (ЗП).
1. Для 2-х экскаваторов нужно два машиниста 6 разряда и два помощника машиниста 5 разряда.
Сменный расчётный заработок с учётом коэффициента доплат 1,2 составляет:
- для машиниста – 13,24 грн;
- для помощника машиниста – 11,09 грн.
ЗПмэ = 13,24*260*2 = 6884,8 грн.
ЗПпмэ = 11,09*260*2 = 5766,8 грн.
2. Для установок буровой техники. На каждую единицу буровой техники нужен один машинист 5 разряда и 1 помощник машиниста 4 разряда.
Сменный расчётный заработок с учётом доплат составляет:
- для машиниста – 10,48 грн;
- для помошника машиниста – 9,21 грн.
ЗПмб = 10,48*260*3 = 8174,4 грн.
ЗПпмб = 9,21*260*3 = 7183,8 грн.
3. Для водителей КрАЗ-256Б (по 1 водителю на машину) сменный расчётный заработок составляет – 10,41 грн.
Трудоёмкость работ – 1,8.
ЗПв = 4*1,8*10,41*260 = 19487,52 грн.
4. Заработная плата ремонтных рабочих:
Годовой фонд рабочего времени составляет 2080 часов. Трудоёмкость текущих ремонтных работ на 1000 часов работы, без учёта вспомогательных рабочих, - 638 чел.-ч.
Годовой фонд рабочего времени работника: ГФ = (260-24-8-2)*8 = 1808 часов.
ЗП основных ремонтных рабочих ЭО-4111Б: 1*1327,04*8,2/8 = 1360,22 грн. Требуемая численность (Ч): 1327,04/1808 = 0,73 - 1 чел.
ЗП основных ремонтных рабочих для установок бурения: 358*2,08*8,2/8 = 763,256 грн. Ч = 358*2,08/1808 = 0,4 - 1 чел.
Заработная плата для механников КрАЗ-256Б расчитывается в зависимости пробега одного автомобиля. Годовой пробег одного списочного автосамосвала составляет 32470 км.
Трудоёмкость за цикл чел.-ч., на 1000 км пробега, без учёта вспомогательных рабочих – 39,64.
ЗП основных механников: 4*32,47*39,64*8,2/8 = 5277,2 грн.
Так как основная ремонтная база находится на Быстриевском карьере, целесообразно для ремонтов и устранения небольших неполадок в штат работающих зачислить основных ремонтных рабочих для ЭО-4111Б, СБУ-100Г и т.д.
Расчёт заработной платы по основным и вспомогательным рабочим приведён в таблице 12.4.
Таблица 12.4.
| Профессия, должность | Тарифный разряд | Тарифная ставка | Число рабочих | Количество рабочих Дней | Прямая ЗП | Полная ЗП=1,2*ст.6 |
| Машинист ЭО-4111Б | 6 | 13,6 | 2 | 260 | 7072 | 8486,4 |
| Помошник машиниста ЭО-4111Б | 5 | 11,09 | 2 | 260 | 57,66 | 6920,2 |
| Водитель ДЗ-101 | 4 | 10,41 | 2 | 260 | 5413,2 | 6495,8 |
| Водитель КрАЗ-256Б, КО-713 | - | 10,41 | 5 | 260 | 10826,4 | 12991,7 |
| Машинист КС-5363 | 5 | 10,41 | 2 | 260 | 5413,2 | 6495,8 |
| Машинист ССБ-2А | 5 | 10,48 | 2 | 260 | 5449,6 | 6539,5 |
| Пом. Машиниста ССБ | 4 | 9,21 | 2 | 260 | 4789,2 | 5747,0 |
| Машинист СБУ-100Г | 5 | 10,48 | 1 | 260 | 2724,8 | 3269,8 |
| Пом. Машиниста СБУ | 4 | 9,21 | 1 | 260 | 2394,6 | 2873,5 |
| Рабочие по добыче Блоков | 3 | 7,25 | 19 | 260 | 35815 | 42978 |
| Машинист 2К-20/30 | 5 | 10,41 | 2 | 260 | 5413,2 | 6495,8 |
| Ремонтник буровых Станков | 4 | 8,2 | 1 | 260 | 2132 | 2558,4 |
| Ремонтник ЭО-4111Б | 4 | 8,2 | 1 | 260 | 2132 | 2558,4 |
| Механик КрАЗ-256Б | 4 | 8,2 | 1 | 260 | 5277,2 | 6332,6 |
| Всего | 42 | | 120742,9 | |||
Начисления на заработную плату составляют 47,5%: 57352,9 грн.
Фонд заработной платы составит: Ф = 120742,9+57352,9=178095,8 грн.
12.2.3. Расчёт затрат на материалы.
Для ЭО-4111Б.
1. Затраты на запасные части, текущее содержание и ремонт оборудования составят:
Норма затрат – 1% от стоимости оборудования на 1000ч работы.
- на единицу – 0,01*42800 = 428 грн/тыс.ч;
- стоимость материала в год – 428*2*2,08 = 1780,5 грн.
1. Затраты на смазочные и протирочные материалы:
Норма затрат – 1285 грн на 1000 часов работы.
- на единицу – 2,08*1285 = 2672,8 грн;
- в год - 2672,8*2 = 5345,6 грн.
Для установок строчечного бурения ССБ-100Г, СБУ-2А, ПР-30, ДК-9М.
1. Затраты на запасные части.
Нормы затрат – 3,1% от стоимости оборудования на 1000 часов работы.
- на единицу – 0,031*41100= 1274,1 грн; 0,031*6650 = 206,15 грн;
0,031*34900 = 1081,9 грн;
- стоимость материалов в год – 2,08*1274,1 = 2650,13 грн;
2,08*206,15 = 428,79 грн; 2,08*1081 = 2250,35 грн.
2. Затраты на смазочные и протирочные материалы.
Нормы затрат – 1170 грн на 1000 рабочих часов.
- на единицу – 1170*2,08 = 2433,6грн;
- в год – 2433,6*4 = 9734,4 грн.
3. Затраты коронок на бурение.
Норма затрат – 1грн/погонный метр.
- на единицу – (13500/54)*1 = 250 грн;
- в год – 250*3 = 750 грн.
Для КрАЗ-256Б, бульдозера ДЗ-101, кран КС-5363.
1. Затраты на запасные части.
Норма затрат – 65 грн на 1000 км пробега.
- на единицу – 65*32,47 = 2110,55 грн; 65*6,316 = 410,54 грн; 65*0,8 = 52 грн;
- в год - 2110,55*4 = 8442,2 грн; 410,54*2 = 821,08 грн; 52*2 = 104 грн.
2. Затраты на автомобиьные шины.
Норма затрат – 1,72% от стоимости шин на 1000 км пробега.
- на единицу – 0,0172*6662,7*32,47 = 3721,1грн; 0,0172*6662,7*6,316 = 723,8 грн;
- в год – 3721,1*4 = 14884,4 грн; 723,8*2 = 1447,61 грн.
Износ малоценных и быстро изнашивающихся предметов.
Норма затрат 30 грн на человека: 30*42 = 1260 грн.
ВСЕГО: 68504,56 грн.
12.2.4. Определение затрат на электроэнергию.
Затраты на электроэнергию определяются на основании двухставочного тарифа, учитывающего стоимость энергии для
разных энергетических систем. Общая стоимость потреблённой электроэнергии при этом определяется:
где: Рз – заявленная максимальная мощность участка, кВт; А – основная ставка тарифа (плата за 1 кВт максимальной мощности); г – электроэнергия потреблённая на участке за год; В – дополнительная ставка тарифа (стоимость 1 кВт’ч потреблённой энергии); Н – скидка (надбавка) к тарифу за компенсацию реактивной мощности.
В Киевэнерго на 1 кВт: А = 39 грн/год*1кВт
В = 12 грн за 10 кВт*час.
Величина заявленной максимальной мощности ориентировочно принимается равной суммарной установленной мощности токоприёмников участка.
Часовой расход электроэнергии для оборудования определяется по формуле, кВт:
где: Nав – наминальная мощность электродвигателя, кВт; Кп = 1,1, коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети и расход её на вспомогательные нужды; Кн = 0,85 коэффициент использования двигателя по мощности; hав = 0,94 КПД двигателя при средней его нагрузке.
Р3 = 2*4+22*1+20*1+15*2 = 80 кВт.
Wч(2К20/30) = (8*0,85*1,1)/0,94 = 7,96 кВт,
Wч(ДКсТ) = (20*0,85*1,1)/0,94 = 19,89 кВт,
Wч(СБУ-100Г) = (22*0,85*1,1)/0,94 = 21,88 кВт,
Wч(ВП-6) = (30*0,85*1,1)/0,94 = 29,84 кВт.
Время работы оборудования в году:
Траб (2К-20/30)=2080ч; Траб (ДКсТ)=2600ч; Траб (СБУ-100Г)=1430ч; Траб (ВП-6)=1820ч;
Wг(2К-20/30) = 16556,8 кВт*ч;
Wг(ДКсТ) = 51714 кВт*ч.
Wг(СБУ-100Г) = 31288,4 кВт*ч;
Wг(ВП-6) = 54308,8 кВт*ч.
Wобщ = 16556,8+51714+31288,4+54308,8=153868 кВт*ч;
Зэл = 80*39+153868*12*0,01 = 21584,16 грн.
ВСЕГО: 21584,16 грн.
12.2.5. Определение затрат на топливо.
Затраты на топливо для горнотранспортного оборудования определяются на основании соответствующих нормативов и продолжительности пробега оборудования за год.
Данные для КрАЗ-256Б расчитаны в разделе «Карьерный транспорт».
1. Количество пройденных километров за год одного списочного автосамосвала – 32470 км, ДЗ-101 – 6316 км, КС-5363 – 800 км.
2. Расход топлива за год:
Nтоп(КрАЗ) = 720*32,47*4 = 93513,6 л/год
Летом - Зтл = 93513,6/2*0,6 = 28054,08 грн.
Зимой - Зтл = 93513,6/2*0,66 = 30859,49 грн.
Общие расходы топлива для КрАЗ-256Б – 58913,57 грн.
Nтоп(ДЗ)= 6,316*600*2 = 7579,2 л/год
Летом - Зтл = 7579,2/2*0,6 = 2273,76 грн.
Зимой - Зтл = 7579,2/2*0,66 = 2501,14 грн.
Общие расходы топлива для ДЗ-101 – 4774,9 грн.
Nтоп(КС) = 0,8*600*2 = 960 л/год
Летом - Зтл = 960/2*0,6 = 288 грн.
Зимой - Зтл = 960/2*0,66 = 316,8 грн.
Общие расходы топлива для КС-5363 – 604,8 грн.
ВСЕГО: 64293,27 грн.
Суммарные годовые эксплуатационные затраты представленны в таблице 12.5.
Таблица 12.5.
| Затраты | Сумма, грн |
| Амортизационные отчисления Заработная плата Начисления Материалы Электроэнергия Топливо | 128102,5 120742,9 57352,9 68504,56 21584,16 64293,27 |
| Всего Другие денежные расходы | 460580,29 92116,06 |
| Всего | 552696,35 |
Другие денежные затраты составляют 20% от суммы всех эксплуатационных затрат по участку.
Удельные приведённые затраты:
Зпр = 552696,35/13500+0,15*571195,4/13500 = 47,29 грн/м3.
12.3. Расчёт себестоимости 1м3 декоративного камня.
12.3.1. Расчёт участкового персонала.
Определение требуемых трудовых ресурсов так же, как и оценка наличных ресурсов для производства, часто является очень важным вопросом, поскольку управляющий или контролирующий персонал и квалифицированные рабочие могут быть решающим фактором для успеха производственной программы. Многообещающая и тщательно спланированная программа производства легко может оказаться под угрозой из-за плохого управления или неодекватной квалификации и опыта персонала, занимающего ключевые позиции. С другой стороны, осуществление программы производства, обладающей большой степенью риска и неопределённости, может оказаться успешным благодаря грамотному управлению и квалифицированной рабочей силе.
Определение потребности в персонале по категориям и функциям необходимо для разработки подробного штатного расписания, включая расчёт общих затрат на руководителей, служащих и рабочих, а также для сравнения необходимой численности персонала с наличными ресурсами в регионе. Это сравнение облегчит оценку потребности в обучении персонала.
Трудовые ресурсы, требуемые для осуществления и эксплуатации промышленного объекта, должны быть определены по отдельным категориям. Кадровый потенциал определяется методиками, учитывающими специфику конкретного предприятия.
Для этих целей составляется штатное расписание отдельно для рабочих, ИТР и служащих (табл. 12.6.).
Таблица 12.6. Расчёт заработной платы персонала Мыковского карпьера.
| Должность | Потребность | Оклад, грн | Фонд ЗП, грн |
| Директор карьера | 1 | 300 | 3600 |
| Ст. горный мастер | 1 | 250 | 3000 |
| Электромеханник | 1 | 200 | 2400 |
| Маркшейдер | 1 | 250 | 3000 |
| Бухгалтер-кассир | 1 | 280 | 3360 |
| Секретарь | 1 | 150 | 1800 |
| Зав. складом | 1 | 150 | 1800 |
| Охранник | 1 | 120 | 1440 |
| Всего | 8 | | 20400 |
Начисления на ЗП – 47,5%, что составляет 9690 грн от фонда заработной платы.
Годовой фонд заработной платы составит: 9690+20400=30090 грн.
12.3.2. Затраты на материалы и топливо.
Расчёт стоимости вспомогательных материалов и топлива представлен таблице 12.7.
Таблица 12.7.
| Наименование | Затраты в год, Грн | Цена за 1 единицу, грн | Цена в год, Грн |
| Смазочные и проти- рочные материалы для ЭО-4111Б | 2080*2=4160 | 1,285 | 5345,6 |
| Смазочные и проти- рочные материалы для установок | 2080*4=8320 | 1,17 | 9734,4 |
| Заготовительно- Транспортные | 10% от п.1 и п.2 | - | 1508,0 |
| Топливные для КрАЗ-256Б, КС-5363 | 102052,8 | Летом - 0,6 Зимой – 0,66 | 64293,27 |
| Смазочные и проти- рочные для машин | 21% от стоимос- ти топлива | - | 21431,09 |
| Заготовительно- Транспортные | - | - | 8572,44 |
| Всего | | | 110884,8 |
Затраты на электроэнергию составляют 21584,16 грн.
Годовая стоимость добычных работ с применением НРС – 118567,28 грн.
Расчёт амортизационных отчислений представлен в таблице 12.8.
Таблица 12.8.
| Название ОФ | Сметная Стоимость, грн | % амортизац. отчислений | Сумма аморт. отчислений |
| На полное восстанов- ление горнокапиталь- ных выработок | 571195,4 | 15 | 85679,31 |
| На копитальный ре- монт объектов | 571195,4 | 1,5 | 8567,93 |
| Неспециальные соору- жения, здания | 571195,4 | 1,2 | 6854,34 |
| ЭО-4111Б КрАЗ-256Б ДЗ-101 КС-5363 ССБ-2А СБУ-100Г КО-713 2К-20/30 СМП-075 ВП-6 Др. оборудование ШВ-630 ДК-9М | 42800 101120 43840 20000 41100 6650 9810 980 5000 13160 197000 680 30270 | 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 | 10700 25280 10960 5000 10275 1662,5 2452,5 245 1250 3290 49250 170 7567,5 |
| Всего | 230068,08 | ||
Расчёт затрат на добычном участке представлен в таблице 12.9.
Таблица 12.9.
| Статьи затрат | Сумма, грн | Обоснование |
| Основная и дополнительная ЗП участкового персонала Начисления Амортизация Текущий ремонт ОФ Содержание ОФ Износ и восстановление МБП Расходы по охране труда | 20400 9690 230068,08 115034,04 4601,36 630 8904,79 | - 47,5% - 50% от амортиз-и 2% от амортиз-и 50% от их стоим-и 5% отФЗП |
| Всего | 389328,27 | - |
| Другие непредвиденные расходы | 19466,4 | 5% от Всего |
| ВСЕГО | 408794,68 | - |
Расходы на рекультивацию определяются следующим образом.
1. Площадь рекультивации S = 13500*6*6/14 = 34714,29 м2 = 3,5 га.
2. Стоимость рекультивации Зрек = 3,5*13000 = 45500 грн.
Структура себестоимости с учётом затрат на добычу, вскрышу, транспорт, рекультивирование представлена в таблице 12.10.
Таблица 12.10. СЕБЕСТОИМОСТЬ.
| Виды затрат | Величина затрат, грн | |
| на годовой объём | на 1 м3 | |
| ЗП производственных рабочих Отчисления ЗП Топливо и технические нужды Материалы Электроэнергия НРС Транспорт Рекультивация Участковые затраты | 120742,9 57352,9 64293,27 68504,56 21584,16 118567,28 25699,29 45500 408794,68 | 8,9 4,25 4,76 5,07 6,67 8,79 1,9 3,3 30,28 |
| ВСЕГО | 999543,6 | 74,04 |
12.4. Фондоотдача.
Определяют как отношение годового объёма добычи полезного ископаемого (конечной продукции) в натуральном или стоимостном выражении к среднегодовой стоимости основных фондов:
12.5. Рентабельность предприятия.
Цена на 1 м3 блочного камня:
1. Блоки I и II категории:
- внутренний рынок – 230 грн;
- экспорт – 950 грн.
2. Блоки III и IV категории:
- внутренний рынок – 90 грн.
Рентабельность предприятия представляет собой отношение балансовой прибыли предприятия к среднегодовой стоимости производственных фондов:
Сумму прибыли предприятия определяют как разность между стоимостью реализованной продукции в оптовых ценах (Ц0) и её полной себестоимостью (Сп), грн:
Среднегодовая стоимость нормируемых оборотных средств предприятия может быть определена по формуле, грн:
где: a - удельный вес нормируемых оборотных средств в общей их стоимости (принимать равным 0,8 - 0,9); Дг – годовой объём реализуемой продукции, т; nоб – число оборотов оборотных средств за год (принимаем 8 – 12 оборотов).
Для карьеров по добыче строительных материалов Дг принимается равным годовому объёму добычи.
12.6. Разработка, расчёт параметров и оптимизация сетевого графика.
Сетевой график разрабатывается для проведения текущего ремонта экскаватора ЭО-4111Б. Разработка сетевой модели начинается с составления карты определителя работ, представленной в таблице 12.11.
Оптимизация распределения рабочих производится путём передвижения работ на линейном графике вправо в пределах их резервов и внесения необходимых изменений в график движения рабочей силы.
Таблица 12.11.
| Наименование работ | Трудоёмкость выполнения, чел.-час. | Продолж-ть выполнения, час. | Кол-во Исполнителей,ч. |
| 1.Подготовить место и установить ЭО на ремонт. 2.Снять рукоять, отсоединить уравнитель- ный блок, снять капот. 3.Отсоединить ковш от рукояти и погру- зить на транспортное средство. 4.Уложить противовес и стрелу на плётки, снять стреловойгидрез. 5.Отремонтировать балки рукояти, сме- нить втулки проушин и тяг ковша. 6.Проверить состояние металлоконструк- ции, отремонтировать тормоз напорного механизма. 7.Проверить работу дизельного двигателя сменить фильтры, попливный насос. 8.Очистить и отрегулировать гидросис- тему промыть бак, фильтры. 9.Разобрать крышку кузова. 10. Проверить пневмосистему управления тормозами и отрегулировать её. 11.Очистить ходовую тележку, отрегули- ровать ходовые механизмы, сменить мас- ло в мостах. 12.Очистить подвесной механизм, сменить износившиеся детали, отрегулировать тор- моз, залить масло. 13.Отремонтировать кабину и собрать крышку. 14.Произвести сборку рукояти и ковша. 15.Проверить и отрегулировать все меха- низмы, наладить работу гидросистем. 16.Покрасить поверхность экскаватора. | 16 6 10 16 24 60 192 14 6 3 18 38 18 28 48 8 | 4 3 5 4 12 30 48 14 3 3 9 19 9 14 12 4 | 4 2 2 4 2 2 4 1 2 1 2 2 2 2 4 2 |
Построение сетевой модели осуществляется на основании карты определителя работ с учётом технологической последовательности их выполнения и требований Правил безопасности.
Расчёт параметров событий сетевой модели заключается в определении: ранних сроков свершения событий (Тр), длины критического пути (Ткр), поздних сроков свершения событий (Тп), резерв времени событий (R).
Параметры сетевого графика рассчитывают графически и в табличной форме (табл. 12.12).
Таблица 12.12.
| Работа | Продол житель- ность, ч. | Кол-во раб., чел. | Наиболее раннее Время | Наиболее позднее время | Резерв Времени Работ | ||
| Начало работы | Окончан. работы | Начало работы | Окончан. работы | ||||
| 0 – 1 1 – 2 2 – 3 2 – 4 3 – 5 3 – 6 3 – 7 3 – 8 4 – 5 5 – 10 6 – 14 7 – 11 8 – 12 8 – 13 9 – 14 10 – 14 11 – 10 12 – 14 13 – 14 14 – 15 15 - 16 | 4 3 4 5 48 30 14 3 12 9 0 3 19 9 0 14 28 0 0 12 4 | 4 2 4 2 4 2 1 2 2 2 0 1 2 2 0 2 28 0 0 4 2 | 0 4 7 7 11 11 11 11 12 59 41 25 14 23 24 68 28 33 23 82 94 | 4 7 11 12 59 41 25 14 24 68 41 28 33 42 24 82 28 33 23 94 98 | 0 4 7 65 11 52 51 46 70 59 82 65 49 73 82 68 68 68 82 82 94 | 4 7 11 70 59 82 65 49 82 68 82 68 68 82 82 82 68 68 82 94 98 | 0 0 0 58 0 41 40 49 58 0 38 40 49 49 58 0 12 49 59 0 0 |
13. ОХРАНА ТРУДА.
Мыковское месторождение лабрадорита находится в 0,6 км от села Слободка. На горном предприятии ведётся добыча декоративного блочного камня с годовой производительностью 5000 м3 в год. Списочный состав работающих - 42 человек. В соответствии с законом Украины об охране труда (статья 23), функции службы охраны труда выполняет по совместительству руководитель карьера и заместитель руководителя карьера по производственной части.
Разработка месторождения может быть начата только в том случае, если обеспечивается безопасность его эксплуатации, а также безопасность изготовления блоков декоративного камня с помощью различного оборудования, согласно закону Украины об охране труда (статья 24).
13.1. Анализ существующих опасностей и вредных факторов на Мыковском карьере.
На Мыковском карьере работает следующее оборудование:
1. На вскрышных работах – экскаватор на гусенечном ходу ЭО-4111Б, дизельный, прямая лопата, Vк = 1 м3; бульдозер ДЗ-101 – 2 шт.
2. На добычных работах – экскаватор на гусенечном ходу ЭО-4111Б, дизельный, прямая лопата, Vк = 1 м3; кран автомобильный самоходный КС-5363 – 2 шт.; станок строчечного бурения ССБ-2А - 3 шт. (один резервный); компрессорная станция ДК-9М – 3 шт.; КрАЗ-256Б – 4 шт.; машина поливо-моечная на шасси ЗИЛ-431412 КО-713; перфораторПР-30Вь – 4 шт.; молоток отбойный МО-7П– 8 шт.; гидроклиновая установка СМП-075; станок буровой СБУ-100Г; насос центробежный 2К-20/30 – 2 шт.(один резервный); вагон общежитие ВП-6.
При работе бурового станка потенциальные опасности возникают при движении рабочего инструмента станка, при размещении станка вблизи от кромки уступа, неустойчивое состояние станка при его передвижении с поднятой мачтой.
Основными причинами несчастных случаев при работе одноковшового экскаватора является нахождение людей в радиусе поворотной платформы и ковша экскаватора, а также вблизи его ходовой части, а также выпадение породы из ковша экскаватора и обрушение уступа.
При работе компрессорных установок возникают опасности при воздействии струи сжатого воздуха на человека. Причинами аварий могут быть увеличение темпиратуры и увеличение давления.
Основными причинами несчастных случаев при эксплуатации автотранспорта является нарушение правил при постановке автомашины под погрузку и при погрузке в кузов. Нарушение правил безопасности при ремонте, столкновение автосамосвалов между собой и с движущимися механизмами. Уровень травматизма зависит от состояния дорог. Загрязнение воздуха при использовании автотранспорта в основном происходит за счёт СО и зависит от мощности двигателя и условий эксплуатации техники.
Вредность воздействия пыли зависит от степени её дисперсности, формы пылинок и её химического состава. В лёгкие проникают пылинки диаметром от 0,1 до 10 мкм.
При работе оборудования с электроприводом порожения электрическим током может возникнуть при непосредственном контакте с электропоражающими частями, а также через электрическую дугу. Ток вредно воздействует на нервную систему, мышцы рук, сердце, вызывая его дефибреляцию. Опасность возникновения электрического удара зависит от величины и частоты тока, от напряжения сети, сопротивления тела человека, от времени соприкосновения, пути прохождения тока.
Использование перфораторов, буровых станков, компрессоров и экскаваторов приводит к образованию механических шумов, которые возникают в результате динамических процессов в сочленениях машин и механизмов. Воздействие шума вызывает заболевания нервной системы, потерю координации, тугоухость и сердечно-сосудистые заболевания.
Воздействие вибраций вызывают вибрационные заболевания. Они проявляются у бурильщиков, экскаваторщиков. Для человека опасны вибрации с частотой 0,7 Гц. Первые признаки болезни – потемнение конечностей.
Работы на карьере производятся в одну смену, равную восьми часам, в светлое время суток. Работы ведутся одним вскрышным и пятью добычными уступами.
Нормальные санитарно-гигиенические и безопасные условия труда обеспечены проектными решениями, принятыми согласно с существующими нормами, правилами для проектирования промышленных предприятий, их строительства и эксплуатации.
13.2. Мероприятия по защите от выявленных опасностей и вредных
факторов на Мыковском карьере.
13.2.1. Основные мероприятия по обеспечению безопасности работ.
К управлению горными и транспортными машинами допускаются лица, прошедшие специальное обучение, сдавшие экзамены и получившие удостоверение на право управления соответствующей машиной. Горные, транспортные и строительно-дорожные машины должны быть в исправном состоянии и снабжены действующими сигнальными устройствами, тормозами, ограждениями доступных движущихся частей и рабочих площадок, противопожарными средствами, иметь освещение, комплект исправного инструмента и необходимую контрольно-измерительную аппаратуру, а также исправно действующуюзащиту от переподъёма. Смазка машин и механизмов на ходу разрешена только при наличии специальных устройств, обеспечивающих безопасность работ. Перед пуском механизмов и началом движения машин обязательна подача звуковых или световых сигналов, со значением которых должны быть ознакомлены все работающие.
Основным условием безопасного обслуживания буровых станков является их устойчивое положение на месте производства работ. Перед взрывными работами станки должны быть угнаны не менее чем на 50 м. Топливный бак находится не менее 15 м от станка.
Угол откоса забоя бульдозера, а также выездов в забой и из забоя не должны превышать 250 при работе на подъём 300 при работе на спуск. Не разрешается оставлять бульдозер без присмотра с работающим двигателем и поднятым отвальным устройством. Для ремонта, смазки и регулировки бульдозер должен быть установлен на горизонтальной площадке, двигатель выключен, а отвал опущен на землю. При аварийной остановке бульдозера на наклонной плоскости должны быть приняты меры, исключающие самопроизвольное движение его под откос.
В остальных случаях все работы в карьере должны производится в соответствии с «Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» и другими действующими нормативными документами по технике безопасности с учётом всех изменений и дополнений, вводимых в период эксплуатации карьера.
Для безопасности движения пешеходов на площади предусматривают тротуары шириной 1.5 м по длине всех автопроездов, в том числе и по длине автодороги карьер – промплощадка.
Для обеспечения безопасности труда пректом предусматриваются мероприятия:
- все рабочие, поступающие на карьер, подлежат предварительному медицинскому освидетельствованию, а работающие непосредственно на открытых горных работах – периодическому освидетельствованию;
- все рабочие карьера должны получить инструктаж по технике безопасности 2 раза в год с росписью в специальной книге, а только что поступившие на работу проходят учёбу по технике безопасности, с отрывом от производства и сдают экзамены в течение трёх дней;
- в наряде и на рабочих местах должны быть плакаты и предостерегающие надписи по технике безопасности;
- углы откосов и высота уступов не должна превышать проектные значения;
- горные выработки и подъезды к карьеру ограждаются предупредительными знаками, освещаемыми в ночное время. В нерабочее время въезд на карьер закрывается;
навесы и трещины в бортах карьера, а также “козырьки” необходимо ликвидировать механизированным способом;
- горные и транспортные машины размещаются по призме обрушения уступов, а на транспортных бермах со стороны выработанного пространства карьера отсыпаются земляные валы высотой 0.5 м;
- на всех работах применяется только исправное оборудование;
- установка флаг-мачты;
- устройство передвижного блиндажа для взрывников.
Движение автосамосвалов в карьере должно производится без обгона, и регулироваться стандартными дорожными знаками, предусмотренными Правилами дорожного движения. Карьерные дороги должны содержаться в исправном состоянии и систематически очищаться от грязи, пыли и снега, а в летнее время поливаться водой. В тёмное время суток должны освещаться. При загрузке автосамосвалов необходимо выполнять следующие условия безопасности:
- ходовая часть должна быть заторможена;
- двигатель должен работать;
- перенос ковша экскаватора через кабину запрещается;
- водитель должен подчиняться сигналам экскаваторщика.
Работа автотранспорта запрещается в снегопад, туман и других случаях, когда видимость меньше длины тормозного пути. Правилами запрещается обгон, движение с поднятым кузовом. Движение задним ходом не более 30 метров к месту разгрузки, останавливать автомобили на уклонах, подъемах.
Размещение оборудования сделано с расчетом свободных проходов для удобного обслуживания. Участок сварки отделён от главного прохода сетчатым ограждением.
В качестве средств оперативной связи на карьере устанавливается телефон.
13.2.2. Промсанитария труда.
Состояние окружающей среды на производстве является одним из основных факторов, влияющих на производительность труда и нормальное физическое состояние работников.
Создание нормальных условий труда осуществляется выполнением объёмно-планировочных решений с расчетом оптимального освещения рабочих мест, созданием удобств для работающих в процессе эксплуатации оборудования.
Комфортными условиями труда считаются следующие:
- температура воздуха 18-20 градусов Цельсия;
- относительная влажность 40-60%;
- скорость движения воздуха 0.2-0.3 метра в секунду.
На промплощадке предусматривается комплекс работ по озеленению, что приводит к ветрозащитному пылеулавливанию. Один раз в три месяца осуществляется пылегазовый контроль атмосферы карьера.
Для уменьшения пылеобразования в летнее время проводится регулярная поливка автодорог в забоях и на отвалах, а также зелёные насаждения на отвалах и на нерабочем борту карьера.
В соответствии с ”Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом“ предусмотренно:
1. Приобретение санитарно-бытовых помещений передвижного типа для обогрева рабочих, приёма пищи и оказания первой помощи – ВП-6 – 2 шт.
2. Устройство типовой уборной по типовому проекту “Гипропромтрансстроя ”.
3. Обеспечение всех рабочих мест аптечками первой помощи и питьевой водой из артскважины.
4. Обеспечение рабочих виброопасных профессий 10-ти минутным перерывом после каждого часа работы, а также всех рабочих респираторами, противошумными приспособлениями – вкладышами “Беруши” (снижают шум до 20дБл) и антивибрационными рукавицами.
5. Обеспечение всех работающих спецодеждой, спецобувью, спецпитанием, мылом и защитными средствами согласно норм, согласно закону Украины об охране труда (статья 10).
6. Медицинское обслуживание рабочих карьераобеспечивается медпунктом расположенным в селе Слободка.
7. Коллективными средствами защиты работающих предусмотрено:
- пылеулавливание на буровых станках;
- поливка автодорог в летний период;
- отопление бытовых и производственных помещений;
13.2.3. Контроль требований безопасности.
1. Для контроля за состоянием воздуха на карьере ежедневно производится отбор проб воздуха для анализа на содержание в нём вредных газов и запылённости. Запылённость и содержание вредных примесей в атмосферном воздухе на должно превышать их нормативных значений, предусмотренных нормами и ЕПБ при разработке месторождений открытым способом.
2. Для контроля за составом выхлопных газов, выделяемых при работе карьерных машин с двигателями внутреннего сгорания, ежемесячно проводится отбор проб выхлопных газов и их анализ, а также регулировка двигателей.
3. Один раз в месяц после обильных ливней проводится анализ сбрасываемых из карьера воды на содержание в ней растворённых веществ и микрочастиц, содержание которых не должно превышать ПДК.
4. Контроль за качеством воды, используемой на хозяйственно-питьевые нужды, должен регулярно проводится местными органами санитарного надзора. Периодичность проверки назначается при эксплуатации карьера по местным условиям.
5. Предусмотреть систематический контроль за уровнем содержания естественных радионуклидов в горном массиве и в готовой продукции. По щебню необходим контроль по фракциям.
13.3. Расчёт освещения.
Расчёт освещения выполнен методом изолюкс. Этот метод заключается в следующем: луч света от светильника, установленного на высоте h, над освещаемой поверхностью и наклонённого под углом Q к расчётной плоскости, создаёт в точке М с координатами (Х и Y) некоторую освещённость Еr. На условной плоскости этот луч в точке М1 с координатами (Е и R) создаёт относительную освещённость определяемую по формуле:
где:
плоскости к расчётной, он равен:
X - координата расстояния от места установки светильника по
оси направления максимальной силы света, Х = 240 м;
h - высота установки светильника, h = 15 м;
Q - угол наклона светильника, Q = 100;
Тогда
Определяем величину относительной освещённости:
где: К – 1,2 – 1,5 – коэффициент запаса;
Еr – 0,5 Лк – минимальная потребная освещённость в районе
ведения работ и автодорог в пределах карьера, ПБ, §464.
Зная значения Е и е по кривым относительной освещённости находим: n = 0,56. Определяем координату Y – расстояние от оси максимальной силы света:
Из расчёта видно, что ксеноновой лампой ДКсТ – 20000 при горизонтальной освещённости Еr=0,5 Лк можно осветить площадь 240 х 261,4 м. Размеры проектируемого карьера 240 х 270 м.
13.4. Пожарная безопасность.
Для оперативной ликвидации на предприятии возможных пожаров предусмотренны следующие противопожарные мерсприятия:
- организация общего пожаротушения (противопожарное водоснабжение, внешнее и внутреннее пожарное оборудование);
- устройство систем автоматической пожарной сигнализации;
- обеспечение рабочих средствами защиты;
- своевременная разработка плана ликвидации аварий для каждого типового случая.
В случае угрозы возникновения пожара Госпожнадзор может запретить работу на участке до устранения нарушений.
Тушение пожаров осуществляется командами как государственного, так и ведомственного подчинения.
На добровольные пожарные дружины возлагается ведение разъяснительной работы, надзор за состоянием средств пожаротушения, вызов пожарной команды, принятие мер до их прибытия.
В каждой смене должен быть человек, знакомый с планом ликвидации аварий и выходом в безопасную зону.
На горном предприятии пожарники действуют совместно с военизированной горноспасательной частью, задача которой спасение застигнутых пожаром людей.
Ближайшая пожарная часть находится на расстоянии не более 0,6 км. Внешнее пожаротушение предусматривается МП-600 от пожарных гидронасосов, которые находятся на кольцевой стене производственно-противопожарного водопровода на расстоянии 100-150 м одного от другого. Для сохранения и эксплуатации пожарного оборудования предусмотренно отдельное помещение с выходом на улицу в здании вспомогательного корпуса.
Запас воды, расчитанный на 3 часа тушения пожара и обеспечения всех нужд предприятия в аварийном режиме, содержится в двух резервуарах ёмкостью 100 куб. метров каждый.
Для пожаротушения склада дизельного топлива в качестве первичных мероприятий используются воздушно-пенные огнетушители марки ОВП-10, ящик с песком, железные лопаты.
13.5. Расследование и учёт несчастных случаев, профессиональных заболеваний и аварий.
Руководитель карьера должен проводить расследование и вести учёт несчастных случаев, профессиональных заболеваний и аварий в соответствии с положением, разработанным Государственным комитетом Украины по надзору за охраной труда, согласно закону Украины об охране труда (статья 25).
План ликвидации аварий состоит из общей части, оперативной части и приложения. Общая часть содержит порядок оповещения о возникновении аварий должностных лиц и учреждений, а также их рпава и обязанности во время ликвидации аварий. Ответственный за ликвидацию аварий заместитель руководителя по производственной части или руководитель карьера.
В оперативной части плана приводится перечень рекомендованных мероприятий для борьбы с аварией согласно с её характером и местом возникновения.
К плану ликвидации аварий прилагается схема расположения противопожарных средств, план поверхности, схема электроснабжения, телефонная связь, схема водоснабжения.
Ведние работ в неблагоприятных условиях, созданных аварией, требует соблюдения следующих правил:
- отделение ВГСЧ должно состоять не менее чем из пяти человек;
- если одному плохо, отделение возвращается, респираторы снимать запрещается;
- расход кислорода определять из расчёта 1,8 л/мин. На человека.
Расследованию и учёту подлежат несчастные случаи, происшедшие в течение рабочего времени, а также при сверхурочных работах, работах в праздничные и выходные дни.
При несчастном случае администрация создаёт комиссию в состав которой входит заместитель руководителя карьера по производственной части, общественный инспектор по охране труда, представитель профкома. Комиссия в течение трёх дней должна расследовать обстоятельства и причины несчастного случая, составить акт по форме Н-1, который утверждает руководство карьера.
Специальному расследованию подлежат:
- групповые несчастные случаи, происшедшие одновременно с двумя и более работниками, не зависимо от тяжести повреждений;
- несчастный случай с тяжелым исходом;
- несчастный случай со смертельным исходом.
Групповой несчастный случай рассматривается комиссией в состав которой входят инспектор Госнадзора за охраной труда, представитель вышестоящей организации, руководитель карьера, представитель профкома. В течение десяти дней комиссия должна составить акт, а руководитель карьера и вышестоящей организации должны издать приказ о ликвидации причин и последствий аварии, а также наказать виновных.
14. ЛИТЕРАТУРА.
1. Опрышко В.Ф. «Новые законы Украины» – К.: Украинская ассоциация преподавателей права, 1991.
2. Денисенко Г.Ф. Охрана труда: Учеб. Пособие для инж. – эконом. спец. вузов. – М.: Высш. Шк., 1985.
3. Шаровар Ф.И. «Устройства и системы пожарной сигнализации» – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1989.
4. ПУЭ, Москва, Энергоатомиздат, 1986.
5. «Санитарные нормы допустимых уровней звука на рабочих местах», Москва, 1985.
6. СНиП ІІ-4-79, «Естественное и искуственное освещение светотехники», Москва, 1979.
7. ОНТП -86, Москва, ВНИИПО МВД СССР, 1986.
8. «Охрана труда», под редакцией проф., д-ра техн. наук К. З. Ушакова, М.: Недра 1986.
9. Арсентьев Л.М. «Вскрытие и система разработки карьерных полей» - М.: Недра 1981.
10. Голубев В.А. «Справочник энергетика карьера» - М.: Недра 1986.
11. Мельников Н.В. «Краткий справочник по основам ОГР» - М.: Недра, 1974.
12. Кузнецов В.А. «Транспорт на горном предприятии» - М.: Недра, 1978.
13. Ржевский В.В. «Процессы открытых горных работ» - М.: Недра, 1986.
14. Ржевский В.В. «Открытые горные работы» - М.: Недра, 1985.
15. Ржевский В.В., Новик Г.Я. «Основы физики горных пород» - М.: Недра, 1978.
16. Справочник по эксплуатации стационарных установок – М.: Стройиздат, 1987.
17. Брадченко Г.Н. «Стационарные шахтные установки» - М.: Недра, 1979.
18. Брылов С.А., Грабчак Л.Г. «Охрана окружающей среды» - М.: Высшая Школа, 1985.
19. Хохряков П.В. «Проектирование карьеров» - М.: Недра 1975.
20. Певзнер М.Е., Костовецкий В.П. «Экология горного производства» - М.: Недра 1990 г.
21. Умнов А.Е. «Охрана природы и недр в горной промышленности» - М.: Недра, 1987.
22. Нормы технологического проектирования предприятий промышленности НСМ. М.: Стройиздат, 1968.
23. Кармазин В.А. «Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Организация и планирование производства» и экономической части дипломных проектов для студентов» – К.: КПИ, 1991.
24. Методические указания к дипломному проекту для студентов специальности 7.09.0311 – К.: КПИ, 1991.
25. Степанов А.В., Гдалин А.Д. «Буровзрывные работы на предприятиях строительных материалов» - М.: Недра, 1982.
26. Бакка М.Т., Кузьменко О.Х., Сачков Л.С. « Добыча природного камня», в 2-х частях – К.: КПИ, 1993.
27. Бакка Н.Т. «Разработка технологии икомплексов оюорудования добычи блоков из высокопрочных трещеноватых пород» - М.: МГИ, 1987.
