Организация технологических перевозок в условиях угольного разреза

Организация технологических перевозок в условиях угольного разреза

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Сибирский государственный индустриальный университет

Кафедра Организации перевозок и управления на транспорте

Курсовая работа

по дисциплине: Организация перевозок на автомобильном транспорте

на тему: Организация технологических перевозок в условиях угольного разреза

Новокузнецк

2008

Введение

Открытые горные разработки - комплекс работ по добыче полезных ископаемых в совокупности открытых выемок на поверхности земли.

Технология открытой горной разработки заключается в перемещении пород к различным пунктам их приема и складирования. Обычно такое перемещение производится в четыре последовательных этапа. Первый - это перемещение горной массы в процессе подготовки к добыче (например, проведение разрезных траншей, подготовка к взрывным работам), второй - при выемочно-погрузочных работах, третий - при транспортировке, четвертый - при складировании.

Автомобильный транспорт является одним из основных видов карьерного транспорта. В последние годы он качественно видоизменился и значительно потеснил железнодорожный транспорт.

По сравнению с железнодорожным автомобильный транспорт имеет следующие технико-экономические преимущества: гибкость и маневренность; автономность энергоисточника; меньшая требовательность к плану и профилю автомобильных дорог (радиусы кривых 10... 20 м и уклоны до 80...100‰, что позволяет уменьшить размеры рабочих площадок и расстояние перевозок в 2... 3 раза; меньшие объемы земляных работ по строительству (до 50 %), а следовательно, меньшие сроки и затраты (до 25%) на строительство карьеров; отсутствие рельсовых путей и контактной сети обеспечивает увеличение использования погрузочного горного оборудования на 20...30%; значительно снижается стоимость отвальных работ.

К недостаткам применения автотранспорта относятся: более жесткая зависимость от климатических условий и состояния автодорог; загазованность атмосферы карьера; ограниченная экономическая целесообразность дальности перевозки 2...5 км, в зависимости от грузоподъемности автомобиля; большой парк дорогих автомашин и значительный штат водителей и обслуживающего персонала; большая стоимость содержания и ремонта автомобилей, достигающая 33...35 % стоимости перевозок; сравнительно высокие цены на топливо и смазочные материалы, большой расход автомобильных шин (стоимость автошин достигает 20...22 % стоимости перевозки) и др.

Условия применения автомобильного транспорта следующие: в карьерах со значительной глубиной, на пластах малой и средней мощности, при быстром продвижении рабочего забоя, при вводе в эксплуатацию карьера.

Таким образом, организация технологических перевозок автомобильным транспортом в условиях угольного разреза - это важная и сложная задача обеспечения высокой четкости и надежности перевозочного процесса, т.к. транспорт является важнейшим звеном в общем технологическом процессе карьера, и одновременной рациональной минимизацией затрат.

1. Построение диаграммы грузопотоков

.1 Определение расстояния перевозки угля и породы

Диаграмма грузопотоков представлена в Приложении 1.

Схема транспортных связей представлена в Приложении 2.

1.2 Определение категории внутренней дороги

На диаграмме грузопотоков определяется максимально - загруженное звено. Рассчитывается количество автомобилей необходимых для перевозки груза по участку

 (1)

где А - количество автомобилей по углю и по породе, Qгод- годовой объём перевозок по расчётному звену, γст - средний коэффициент статического использования грузоподъёмности (γст=0,85), nоб - количество оборотов.

 (2)

где Тм - время на маршруте, tоб - время оборота,

 (3)

где lег - длина расчётного звена, β - коэффициент использования маршрута (β=0,5), Vтех - техническая скорость движения (Vтех=26км), Tпр - время простоя под грузовыми операциями (Tпр=0,5ч).

1.3 Объём перевозок в брутто

 (4)

где Qп , Qуг - объём перевозок по породе и углю для расчётного звена, Ап , Ауг - годовое количество автомобилей для перевозки угля и породы по расчётному звену, Мсн.пор. , Мсн.уг - масса снаряжённого автомобиля для перевозки угля и породы.

По объёму перевозок в брутто определяем категорию дороги по СНиПу 2.05.07-91.

Таблица 1. Параметры внутренней дороги.

2. Определение времени оборота

Время оборота считается отдельно для породы и для угля.

 (5)

где lег , lпор - длина перевозки груза и порожнего движения по схеме транспортных связей, км; Vг , Vпор - скорость движения автомобиля в порожнем и гружёном состоянии; Tп - время погрузки автомобиля по технологической карте, мин; Tв - время выгрузки автомобиля по технологической карте, мин; Кс - коэффициент снижения скорости по различным причинам (0,75 - 0,9);

 (6)

где tдоп - дополнительное время на фронте погрузки, состоящая из следующих параметров:

.Постановка автомобиля под фронт погрузки - 90 секунд;

.Выход водителя из кабины - 40 секунд;

.Дополнительное время - 90 секунд;

.Выезд автомобиля с фронта - 40 секунд; tдоп = 40+90+90+40=260 секунд=4,33 минуты Tп,к - время погрузки груза экскаваторами по количеству ковшей:

 (7)

где tц - время цикла работы экскаватора (26 секунд) ; nк - количество ковшей;

2.1 Определение количества ковшей

. По грузоподъёмности автомобиля:

 (8)

где ρ - плотность груза (порода - 2,6; уголь - 1,6) ; Vк - объём ковша (5 м3); Г - грузоподъёмность автомобиля, т ; кэ - коэффициент экскавации (0,9); Кр - коэффициент разрыхления(1,4);

. По объёму кузова автомобиля:

 (9)

где Vкуз - объём кузова автомобиля (породовоз - 49м3, углевоз - 35 м3) ; Vк - объём ковша (5 м3); Кш - коэффициент загрузки платформы с шапкой (1,3); Кнк - коэффициент наполняемости ковша (1,27);

Из получившихся значений выбираются минимальные по углю и по породе.

2.2 Время погрузки автомобиля

Технологическая карта погрузки породы представлена в приложении 3.

Технологическая карта погрузки угля представлена в приложении 4.

Время выгрузки автомобиля:

 (10)

где tпост - время постановки на фронт (60 секунд) ; tвыезд - время выезда с фронта (40 секунд); tдоп - дополнительное время (90 секунд); tвыгр - время выгрузки (64 секунд);

Технологическая карта выгрузки и технологические карты погрузки представлены в приложении 5.

3. Определение необходимого количества автомобилей и выбор схемы работы карьера

.1 Определение количества автомобилей

Количество автомобилей определяется по формуле:

 (11)

где nсм - количество смен (2 смены) ; Tтд - количество рабочих дней (320 дней); nоб - количество оборотов;

 (12)

Таблица 2. Расчёт времени оборота

Тогда, количество оборотов будет равно:

 (13)

Забой Б:

Забой В:

Забой Г:

Забой Б:

Забой В:

Забой Г:

Таблица 3. Количество автомобилей.

3.2 Определение количества экскаваторов в забое

Работа погрузочного комплекса считается рациональным, когда время подхода грузовых автомобилей равно ритму работы комплекса.

 (14)

где R - ритм работы фронта;

 (15)

где Э - количество экскаваторов в забое; η - коэффициент неравномерности (η=1); tп - время погрузки кузова;

 (16)

Забой Б:

Забой В:

карьер перевозка уголь порода

Забой Г:

Итого:

в забое Б: 0,12 + 0,35 = 0,47 - 1 экскаватор;

в забое В: 0,12 + 0,36 = 0,48 - 1 экскаватор;

в забое Г: 0,12 + 0,36 = 0,48 - 1 экскаватор.

3.3 Определение максимального количества автомобилей, которое может обслужить экскаватор

 (17)

Забой Б:

Забой В:

Забой Г:

Характеристика фронта погрузки угля и породы характеризуется наличием экскаватора с объемом ковша, автосамосвала и бульдозера. Экскаватор непосредственно грузит уголь и породу, бульдозер подвигает упавший груз. Схема погрузки осуществляется следующим способом: автосамосвал подается под погрузку задним ходом после тупикового разворота и устанавливается так, чтобы ковш экскаватора не проходил над кабиной водителя, а угол поворота экскаватора от забоя был минимален. Количество машин на фронте погрузки - одна (см. рис. 3).

Погрузка ковшей в кузов автосамосвала должна производиться в строгой последовательности и направленности соответственно рис. 1 и 2.

Рисунок 1 - Последовательность погрузки ковшей с углем в кузов

Рисунок 2 - Последовательность погрузки ковшей с породой в кузов

Характеристика фронта выгрузки - наличие бульдозера и автосамосвала. Бульдозер выполняет планирование территории, устройство дорожной полосы, формирование штабелей.

Схема отвалообразования имеет следующие параметры:

·        в плане проезда автосамосвала схема тупиковая,

·        расстояние между осями автодорог - 10,5 м,

·        радиус разворота автосамосвала - 10,2 м,

·        минимальная ширина рабочей площадки - 30 м,

·        фронт выгрузки - 2 самосвала.

4. Построение суточного плана-графика

.1 Годовой календарный план

Определение количества дней работы забоя:

 (18)

где Q - годовой объём перевозки по грузу (уголь и порода); А - максимально возможное количество автомобилей;

Забой Б:

Забой В:

Забой Г

За 134 дня 2 породовоза перевозят породу из забоя Б в отвал, в это время 2 углевоза перевозят породу из забоя В.

 (19)

 (20)

Остаток породы в забое В составляет:

- 1811328 = 1188672 тонны;

Двум породовозам потребуется:

/10752 = 42 дня,

чтобы вывезти остатки. После окончания вывоза породы из забоя Г, 2 углевоза начинают перевозить породу из забоя Б:

,4 /(12364,8+4098,6)16463,4т;

Т.о углевозам понадобится 76 дней на вывоз породы

В итоге на перевозку угля породы со всех забоев потребуется 318 дней.

Годовой календарный план представлен в Приложении 6.

.2Месячный календарный план.

Забой Б:

Qуг = 25000 т/мес; Qпор = 116667 т/мес. Забой В: Qуг = 25000 т/мес;

Qпор = 116667 т/мес.

Забой Г:

Qуг = 25000 т/мес;

Qпор = 116667 т/мес.

Определение количества дней работы забоев.

 (21)

где Q - годовой объём перевозки по грузу (уголь и порода); А - максимально возможное количество автомобилей;

Забой Б:

Забой В:

Забой Г:

В итоге на перевозку угля породы со всех забоев потребуется 30 дней.

Так как в забое в перевозку породы на отвал осуществляют 2 углевоза, то необходимо определить время погрузки углевоза породой.

Заключение

В данной курсовой работе была рассмотрена организация перевозок в условиях угольного разреза. В ходе выполнения расчётов, были определены расстояния перевозок для угля и породы, после чего построена диаграмма грузопотоков и выбрано расчётное звено (Q=4200000т). Кроме этого были определены значения: 1. Времени оборота для каждого забоя по углю и породе, 2. Времени погрузки автомобиля (Туг = 8,66мин; Тпор = 8,23 мин ) и количества ковшей (nуг =10; nпор = 9); 3. Необходимого количества автомобилей (одновременно могут работать 2 породовоза и 2 углевоза); 4. Построены календарный и месячный графики работы карьера. 5. Определено время простоя автомобилей и экскаваторов. По окончании расчётов построен суточный план-график работы карьера.