Карьер контурдағы бұрғылау аттыру жұмыстарын жүргізу технологиясы
МАЗМҰНЫ
1 ҚАРАҒАЙЛЫ КЕН ОРНЫНЫҢ ГЕОЛОГИЯСЫ 7
1.1 Жалпы мәлімет 7
1.2 Қарағайлы кен орнының тау-кен геологиялық сипаттамасы 7
1.3 Қысқаша гидрогеологиялық сипаттама 8
1.4 Кен орынды барлау және пайдалы кеннің қоры 8
2 ЖОБАНЫ ЖАСАУҒА АРНАЛҒАН НЕГІЗГІ МӘЛІМЕТ, ОНЫҢ ЕСЕБІ 10
2.1 Карьер борттарының өту бұрыштарын анықтау 10
2.2 Шектік аршу коэффициентін анықтау 10
2.3 Пайдалы қазбалардың жоғалам және құнарсыздануын негіздеу 11
2.4 Кен орнының күн тізбектік режимі 11
2.5 Карьердің бастапқы параметрлерін негіздеу 11
2.6 Карьер алаңының тау-кен геометриялық анализі 12
2.7 Карьер өнімділігі 13
2.8 Карьердің жұмыс істеу уақыты 15
3 КАРЬЕР АЛАБЫН АШУ ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ 16
3.1 Күрделі оржолдардың трассаларының параметрлерін есептеу және негіздеу 16
3.2 Оржолдардың жүргізудің технологиясы және механизациясы 17
4 ҚАЗУ ЖҮЙЕСІ 19
4.1 Қазу жүйесін таңдау 19
5 ТАУ – ЖЫНЫСТАРЫН ҚАЗЫП АЛУҒА ДАЙЫНДАУ 21
5.1 Дайындау әдістерін негіздеу 21
5.2 Аттырғыш заттарды, ұңғылардың санын, аттырудың схемасын таңдау 23
5.3 Аттыру жұмыстарының механикалық қондырғысын таңдау 27
5.4 Бұрғылау аттыру жұмыстар кезінде қауіпсіздік технологиясы 27
6 КЕШЕНДІ МЕХАНИЗАЦИЯЛАУ 28
6.1 Қондырғының модулін және түрін таңдау 28
6.2 Эксковатор өнімділігін есептеу 28
6.3 Тау-кен массасын қазғандағы көмекші жұмыстар 29
7 КАРЬЕРДЕГІ ТАУ-КЕН ЖЫНЫСТАРЫН ТАСЫМАЛДАУ 30
7.1 Автосамосвалдың жүккөтергіштігін анықтау және жүккөтергіштігі, пайдалану коэффициенті және кузовтың сыйымдылығы 30
7.2 Автосамосвал қозғалысының жылдамдығын есептеу 34
8 ҮЙІНДІЛЕУ ЖӘНЕ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ 38
8 ҮЙІНДІЛЕУ ЖӘНЕ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ 39
8.1 Рекультивация. Агротехникалық шаралар және рекультивация жұмыстарының технологиясы 40
9 ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ ҚОРҒАУ 41
10 ӨНДІРІСТІК ПРОЦЕСТЕРДІ ОҢТАЙЛАНДЫРУ 43
10.1 Эксковатор және автокөлік кешенінің тасымалдау арақашықтығының әркелкілігінің көрсеткіші 43
11 ҚҰРҒАТУ ЖӘНЕ СУТӨКПЕ 61
11.1 Кеніш сутөкпесінің қондырғысын таңдау және орналастыру 61
11.2 Экономикалық есептеулер 65
12 ТАУ-КЕН ЖӘНЕ КӨЛІК ЖАБДЫҚТАРЫН ЖӨНДЕУ 67
12.1 Карьердегі профилактикалық жөндеулердің құрылымы 67
12.2 ППР-дың жылдық есептеуін анықтау 67
12.3 Механикалық жөндеу жасау құрылысы 70
13 КАРЬЕРДІ ЭЛЕКТРМЕН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ 72
13.1 Карьердің жалпы жарықтануын есептеу 72
13.2 Карьердің есептік электр жүктемесін анықтау 75
13.3 Карьердің тарату жүйесінің кабельдерін таңдау 76
13.4 Карьер желілеріндегі сымдарды таңдау 77
13.5 Карьердің негізгі энергетикалық көрсеткіштерін анықтау 78
14 ӨНДІРІСТІК ПРОЦЕСТЕРДІ АВТОМАТИЗАЦИЯЛАУ 79
14.1 Бұрғылау жұмыстарын автоматтандыру 79
14.2 Эксковаторлы автокөлікді кешеннің автоматты түрде басқару 80
14.3 Сутөкпені автоматизациялау 82
14.4 Карьерде технологиялық диспечерлік басқармасын автоматтындыру 86
14.5 Оперативті байланыс 86
15 КАРЬЕРДІҢ АЭРОЛОГИЯСЫ 87
15.1 Амақтың ауа райы, карьердің орналасу, желдердің бағыты, жауын-шашын 87
15.2 Карьердің ауасын ластайтын қоспалар және шаңдарды азайту әдістері 87
15.3 Карьердегі автокөлік шаңдарын басу 89
16 ЕҢБЕК ҚОРҒАУ 93
16.1 Тау-кен өндірісіндегі зиянды факторлар 93
16.2 Тау-кен өндірістегі айтылып кеткен зиянды факторға қарсы жасалынатын әрекеттер 94
16.3 Бұрғылау жұмыстарын жүргізгенде жұмсалатын шаралар 94
16.4 Аттыру жұмыстары кезінде жасалынатын шаралар 94
16.5 Қазу – тиеу жұмыстарда қолданылатын шаралар 95
16.6 Тасымалдау кезінде қолданылатын шаралар 95
16.7 Үйінділеу жұмыстарындағы жасалынатын шаралар 96
16.8 Жалпы орындалатын қауіпсіздік шаралары 96
16.9 Электр қауіпсіздігі 96
16.10 Санитарлық – гигиеналық шаралар 97
16.11 Өртке қарсы шаралар 98
17 НЕГІЗГІ ЖОСПАР 101
17.1 Кенорнының өндірістік алаңы 101
17.2 Аттырғыш заттардың қоймасы 101
18 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ 102
18.1 Кен орынның жұмыс істеу режимін негіздеу 102
18.2 Жұмысшылардың саны және жұмыстың өнімділігі 102
18.3 Қаржылық талдау 107
19 АРНАЙЫ БӨЛІМ 110
19.1 Карьер контурындағы бұрғылау жұмыстарының технологиясы 110
19.2 Массивтің жарған кездегі деформацияның ерекшелігі 110
19.3 Соңғы контурдағы еңістегі бұрғылау арттыру жұмыстарының технологиясын қалыптастыру 112
19.4 Отыз метр үшін сақтандыру бермасының енін есептеу 119
19.5 Опырылу тастарынан сақтау құрылысты есептеу 120
19.6 Сазды еңісті бекіту 122
19.7 Сазды еңістердің беріктілігін барлау 122
19.8 Контурфорстың параметрлерін есептеу 123
ҚОРЫТЫНДЫ 130
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 131
АҢДАТПА 132
АННОТАЦИЯ 133
1 ҚАРАҒАЙЛЫ КЕН ОРНЫНЫҢ ГЕОЛОГИЯСЫ
1.1 Жалпы мәлімет
Қарағайлы кен орны Қазақстан Республикасында Қарағанда обылысында, Қарағанды қаласынан 250км жерде орналасқан.
Алғашында кен орын барлау - эксплуатациялық өнеркәсіптің құрылысынан басталды, жылына 100 мың тонна кен өндірілді. 1964 жылы кен орында темір жол салынды, оның ұзындығы 252км. Өндірісті электр энергиямен қамтамасыз ету үшін екі желілі ВП 10 Вт. Қарағайлы ГРЭС салынады, оның ұзындығы 250км. Ауыл және кен басқармасы Талды өзенінен сумен қамтамасыз етіледі.
Қарағайлы кен орнының қасында «Кенчубинск» темір кен орны және «Алайғыр» қорғасын орындары орналасқан.
1.2 Қарағайлы кен орнының тау-кен геологиялық сипаттамасы
Қарағайлы кен орны солтүстік шығыста Успенді синклинальді және Қарғалы синклинальді байланыста орналасқан. Созылымы солтүстік батысқа қарай кеннің жатуы күрт құлама (690-750).
Кен орны метосоматикалық өзгерістерімен вулканды тұнбамен және үстіңгі дивон шөгінділермен ерекшеленеді.
Кен орнының геологиялық құрылымы үстіңгі девонды шөгінді қалдықпен орналасқан. Олардың ішіне келесі жыныстар кіреді:
- конгломератты 200м дейін қалыңдығы
- поликтовит құмтас 690м қалыңдық
- қатпарлы құмтас, сазды шақпақтас қалыңдығы 175м.
1.3 Қысқаша гидрогеологиялық сипаттама
Геологиялық құрылым жағынан карьер учаскесі оңтүстік-батыста Қарағайлы синклинальді, жанартау шөгінді жыныстардан, живески және франскі тік қабат девонды құралады. Карьердің оңтүстік жағы Қарағайлы жырасаймен шекаралған. Көктемде ғана су ағысы байқалады, уақытша сулар карьерді батыруға ешқандай кедергі жасамайды өйткені жыныстардың сыртына неогенді саз балшықтан жасалған сутірек орналасқан.
1.4 Кен орынды барлау және пайдалы кеннің қоры
Кен денесі құлама, бедердің түрі және шөгінді борпылдақ қалпында болғандықтан, кенді барлау жұмыстары жарықшақтармен және жерасты горизонталь қазбалар мен көлбеу ұңғылар мен жүргізіледі (42×46 м) оптималды барлау жүйесі экспериментальді жұмыстарда таңдалған.
2 ЖОБАНЫ ЖАСАУҒА АРНАЛҒАН НЕГІЗГІ МӘЛІМЕТ, ОНЫҢ ЕСЕБІ
2.1 Карьер борттарының өту бұрыштарын анықтау
Карьер борттарының өту бұрышы ВНИМИ орындалған жұмыстарынан қабылданған және оның бұрышы 420-56 құрайды. Карьердегі қабылданған борттарының өшу бұрыштарының көлік сақтандыру бермаларының араласқандарын тексеру керек.
2.2 Шектік аршу коэффициентін анықтау
Шектік аршу коэффициенті бойынша ашық қазудың салыстырмалы экономикалық тиімділігін бағалайды және карьердің соңғы перспективалы нұсқаларын табады.
2.4 Кен орнының күн тізбектік режимі
Кен орнына жоба жасағанда ең маңыздысы жұмыстың оңтайлы режимін табу және тау-кен қондырғысын рационалды пайдалану. Максималды еңбек өнімділігі және тауар өнімділігіне минималды шығындардың құртуы.
Түсті металлургия карьерінде технологиялық жобалық норма келесі күнтізбек жұмыс режимін ұсынған; демалысына 6 күн, 3 ауысым, 7 сағаттан және жылына 5 млн.т кен өндіріледі. Жылына 305 күн жұмыс істейді. Карьерде келесі жұмыстар жүргізіледі:
2.5 Карьердің бастапқы параметрлерін негіздеу
Карьерге жоба жасағанда соңғы контурлар және теңдікті анықтау керек.
Осыған байланысты кен орынды қазу кезінде экономикалық эффект маңызды болады.
Карьер тереңдігі келесі формуламен анықталады.
2.6 Карьер алаңының тау-кен геометриялық анализі
Ашудың және қазудың күн тізбелік көлемін бөлу.
Карьер геометриялық дене сияқты уақыт және кеңістікте кенорынының қазып алуына қарай дамиды. Карьердің тереңдігі, контуры және көлемі үлкейеді.
Экономикалық нәтиже кен орнында игерудегі өнімнің өзіндік құнына, ашу жұмыстарына кеткен шығындар, пайдалы және шығындарды жылдарға дұрыс бөлуге байланысты. Ал шығындармен пайданы бөлу ол ашу мен қазу жұмыстарына дұрыс уақыт бөлу және карьердің жұмыс алаңының динамикасына байланысты.
2.8 Карьердің жұмыс істеу уақыты
Түсті металлургия кен орындар үшін жұмыс істеу мерзімі карьердің салынуынан бастап толық пайдалы қазбаның басылуына дейін уақыт саналады.
Технологиялық жобалардың нормасы бойынша карьердің жұмыс істеу мерзімі жылдық өнімділікпен және кен орнының қорына байланысты.
3 КАРЬЕР АЛАБЫН АШУ ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ
Жобаланып жатқан карьердің орналасуы таулы аймақта болғандықтан кен денесі тереңде орналасқан және құлау бұрыштары күрт, сол үшін ең тиімді ішкі күрделі оржолдармен ашу [2].
3.1 Күрделі оржолдардың трассаларының параметрлерін есептеу және негіздеу
Күрделі оржолдардың еңісінің көлеміне байланысты автокөлікті 100% қолданамыз. Аймақтың көлбеулік рельефі жұмыс бортының еңіс бұрышына көбірек, сондықтан карьерде қазу жұмыстары үстіңгі карьерден басталады. Пайдалы қазба және бос жыныс қазылған кемерден сыртқы көлік жолынан сыртқа шығарылады. Кемерлерге съездердің қосылуы тұйықталған. Әр кемерден шығу жолы екі сызықты 20м ені.Оржолдың ұзындығы келесі формуламен анықталады.
3.2 Оржолдардың жүргізудің технологиясы және механизациясы
Күрделі тілме оржолдардың көлемі мен мөлшері оржол үңгілеу жылдамдығынан ашудың ұзақтығы және жаңа горизант ашуға дайындау жатады. Сондықтан оржолдың үңгірлеу бастапқы жағдайда бір қалыпты жылдамдықта қамтамасыз етілуі керек.
Карьердің кешенді механизация схемасына сүйенсек, кенжарда ЭКГ-5А астыңғы тиеуішпен көлікке. Автосмовалдың жолы тұйық. Оржол түбінің екі тұйықталған жолда.
4 ҚАЗУ ЖҮЙЕСІ
4.1 Қазу жүйесін таңдау
Аймақтық таулы жерде орналасқанын ескерсек, көлбеулікке жатқан және денесінің күрт құлауы, карьердің пландағы көлемінің аздығына байланысты шеңберлі еңістермен тереңдетілген және сыртқы үйінділерге тасымалдау қазу жүйесін таңдаймын.
5 ТАУ – ЖЫНЫСТАРЫН ҚАЗЫП АЛУҒА ДАЙЫНДАУ
5.1 Дайындау әдістерін негіздеу
Жыныстық қаттылығы мен қалыңдығын ескере отырып алдымен бұрғылау аттыру жұмыстары жүргізіледі.
Бұрғылау станогын қолданғанда аттыру жұмыстарынан кейін кесектердің көлемі келесі формуладан көп болмау керек.
5.3 Аттыру жұмыстарының механикалық қондырғысын таңдау
Көлік түрін және аттыру жұмыстарының схемасы аттырғыш заттың тәуліктік шығынына, тасымалдау арақшықтығына және аттыру жұмыстарының технологиясына байланысты.
Зарядтау машинаның жалпы саны М 3-4. ұңғыларды аттыруға зарядтау механизациясын қолданылады және келесі формуламен анықталады.
6 КЕШЕНДІ МЕХАНИЗАЦИЯЛАУ
6.1 Қондырғының модулін және түрін таңдау
Жыныстарды эксковациясына және таңдалған қазу жүйесіне байланысты эксковатордың түрін таңдаймыз.
Қарағайлы кен орнының геологиясының күрделігі және эксковациялаудың IV класқа жатуына байланысты ең тиімді варианты ол циклды бірдей эксковатор ЭКГ-5А.
Кемер биіктігі 10 м және кен денелері қопарылған болғандықтан
7 КАРЬЕРДЕГІ ТАУ-КЕН ЖЫНЫСТАРЫН ТАСЫМАЛДАУ
Кен орнында жыныс түрінің әр келкі болғандықтан және пайдалы қазбаның қалыңдығы орташа, қиын топографиялық аймақта орналасқандықтан ең тиімді варианты ол автокөлік.
Карьердің өнімділігі орташа болғандықтан жүк көтергіштігі 40 тонна БелАз-548 автокөлігін қабылдаймын.
Карьерден байыту фабрикасына дейін жол 20 см құм тас және 2,5 см бетоннан жасалынған. Жобадағы карьердің көлемі (600-700 м) және аймақтың тау-кен рельфетің қиындығын ескеріп автокөлік жолының еңістігі 8%, уақытша съездер мен кемердің бойлық еңістігі 9-10%.
9 ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ ҚОРҒАУ
Жобаланып жатқан карьерде жыныстарды дұрыс пайдаланып және қоршаған ортаны қорғау үшін келесі жұмыстар орындалу керек:
- Карьерден және үйіндіден құнарлы топырақты алып келешекте рекультивацияға қолдану.
- Құнарлы топырақтың физика-химиялық құрамын сақтау үшін қоймадағы құнарлы топырақтың биіктігі 8 м және желдермен эрозиядан сақтау үшін үстіне көпжылдық жасыл шөпті себеміз.
- Құнарлы топырақты құрғақ су жетпейтін, жерге жинаймыз.
- Бір жікқабатты үйінді қабылдаймыз, өйткені үйіндідегі құнарлы топырақтың биіктігіне байланысты қоршаған ортаның ластануы және егіншілікке кері әсер тигізеді.
12 ТАУ-КЕН ЖӘНЕ КӨЛІК ЖАБДЫҚТАРЫН ЖӨНДЕУ
12.1 Карьердегі профилактикалық жөндеулердің құрылымы
Карьерде қондырғылардың дұрыс жұмыс істеу үшін арнайы механикалық және энергетикалық құрылымдар құралады.
Қондырғылардың дұрыс жұмыс істеуін басқарушы механик тексереді және ППР графигі бойынша машиналарды қабылдап алып жөндеткеннен кейін өткізіп, жаңа бөлшек және жаңа қондырғыларды қабылдап алады.
Арнайы құрылымдар құру үшін 12.1 суретте көрсетілген.
12.3 Механикалық жөндеу жасау құрылысы
Карьердегі автокөлік өндірістік базасына құрылымдар және техникалық жөндеуге кейбір құрылыстар, автокөлікті гараждар, көлік жуу, заправкалар, қоймалар кіреді.
Завравканы басқа цехте орналастырамыз. Техкөрсету, шина жөндеу учаскісі, сварка жұмыстарына арнайы құрылымдар мен ғимараттар берілген.
Ең басты корпуста ТО-1 және ТО-2 аймақтары орналасқан ағымды жөндеутар үшін. Соңғысына двигатель, трансмиссия, электроқондырғылар кіреді. Шиналар мен камераларды жөндеу цехі, қойма бөлімдері. Автокөлік цехі, автокөлікті дайындау, жуу және кептіру бөлімдерден тұрады. Диагностика пунктінде көліктердің жағдайын тексереді (12.2 сурет). Автобазаның режимы карьер режиміне сай болу керек.
Автобаза режимі үш ауысым жұмыс істей алады.
14 ӨНДІРІСТІК ПРОЦЕСТЕРДІ АВТОМАТИЗАЦИЯЛАУ
Техникалық процестерді жетілдіру машиналардың және механизімінің өнімділігін жоғарылату, жұмысшылар еңбегінің жағдайларын жақсарту үшін өндірістік процестерді автоматтандыру керек.
Жобада бұрғылау, эксковациялау, тасымалдау жұмыстары автоматтандырылған.
14.4 Карьерде технологиялық диспечерлік басқармасын автоматтындыру
Карьердегі басқарманы автоматтандыру үшін келесі бастапқы шарттар орындалу керек:
- басқарылатын объект үшін ақпарат жинау, ол ақпаратты жинақтау;
- карьерде екі АСУ түрі қолданылады;
- өндірісті административті басқару жүйесі (АСУП), [8, 9].
Ең басты жүйенің басқарылуы ол қазу технологиялық процессі, эксковатордың өнімділігін бақылау, тиеу өнімділігі.
Автосамосвал жұмысын бақылау.
«Карьер-2» жүйесін таңдаймыз, ол жүйе келесі бастапқы жүйелерге бөлінеді:
18.3 Қаржылық талдау
Ақша ағымының кестесін құру:
1. Кіріс = х цехінің өнімділік мөлшері,
кіріс = 834 000 ∙ 500 = 417 млн. тг.
2. Өндірістік шығын = х өз құнының өндірістік көлемі.
Өнімділік шығын = 834 000 ∙ 170 = 141 млн. тг.
3. Пайда = кіріс - өндірістік шығын
Пайда = 4 ∙ 17 - 141 = 276 млн. тг.
ҚОРЫТЫНДЫ
Жобада келесілер анықталған.
1. Эксковатор ЭКГ-5А және автокөлік БелАз-548 автосамосвалы.
2. Эксковатор және көлік түрлерінің әр қайсысы таңдалған.
3. Карьер өнімділігі 834 тонна 1 жылда
Жобадағы экономикалық өнімділік келесілерден көруге болады.
Дипломдық жоба инженердің соңғы кезең болып келеді. Дипломдық жобаны жазған кезде 5 жыл бойы алынған білім бекітіледі.
Бұл дипломдық жұмыста барит полиметалды кен орны қаралады.
Осыған байланысты келесілер есептеледі:
- Карьердің басты параметрлері.
- Карьер ауданын ашу.
- Қазу тиеу жұмысы.
- Тасымалдау.
- Үйінділеу және рекультивация.
- Карьерді электр қамтамасыз ету.
- Құрғату және желдету жұмыстары жүргізіледі.
АҢДАТПА
Берілген тапсырмаға сәйкес дипломдық жоба Қарағанды қаласындағы Қарағайлы карьерінің қазып ашу қаралған.
Дипломдық жоба екі бөлімнен тұрады.
1) Жалпы бөлім.
2) Арнайы бөлім.
Жобаның жалпы бөлімінде негіздеудің мән жайы берілген, өйткені онда барлық негізгі есептеулер мен көрсеткіштерді, техникалық жобалардың нормаларын молынан пайдаланып отырып жүргізілген.
Бұл арнайы бөлімде карьер борттарының соңғы жағдайындағы кемер беріктілігін анықтау.
АННОТАЦИЯ
В дипломном проекте в соответствии с выданным заданием предусмотрена разработка карьера «Карагайлы» по добыче борито - полиметаллического месторождении.
Дипломный проект состоит из двух частей:
1. Общей
2. Специальный
Общая часть проекта носит характер технико-экономического обоснования, так как в ней все основные расчеты и выбор оборудования произведены с максимальным использованием укрепленных пользованием укрепленных показателей, норма технологического проектирования.