МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Серго ОРДЖОНИКИДЗЕ

АНИСТРАТОВ Ю.И.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ

И МЕХАНИЗАЦИИ ГОРНЫХ РАБОТ ПО ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Учебное пособие

2011 год

Д.т.н.,профессор Анистратов Ю.И.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ

И МЕХАНИЗАЦИИ ГОРНЫХ РАБОТ ПО ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Учебное пособие. М.: РГГРУ, 2011.

Расчёты технических, технологических, энергетических и организационных решений при проектировании и производстве горных работ является важнейшей частью деятельности горного инженера.

Целью пособия: 1 - помочь студентам в выполнении дипломного проекта, дипломной работы и курсовых проектов по открытой разработке месторождений полезных ископаемых,

2 - информировать о современных методах принятия решения на основе энергетического метода анализа месторождений для определения энергоэффективности технологий и механизации горных работ по добыче полезных ископаемых

© Анистратов Ю.И. , Анистратов К.Ю. © Российский государственный геологоразведочный университет

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………….

Глава 1 Общие сведения об открытой добыче полезных ископаемых…..

1.1. Технологические потоки на карьере…………………………………

2.1 Параметры рабочей зоны технологического потока……………….

3.1. Механизация технологических потоков……………………………

4.1. Влияние природных условий на работу комплектов оборудования технологических потоков………………………………………………………

Глава 2.. Теоретические основы метода расчета энергозатрат при открытой добыче полезных ископаемых…………………………………..

1.2. Общие положения…………………………………………………….

2.2.Энергопоглощение по процессам технологического потока.

- Процесс подготовки горных пород к выемке. ……………………..

- Выемочно-погрузочный процесс……………………………………

- Процесс перемещения горной массы………………………………

- Процесс отвалообразования………………………………………..

- Процесс переработки полезного ископаемого…………………….

- Общее выражение технологического энергопоглощения горной массы в потоке…………………………………………………………………………..

3.2. Понятие о физическом энергопоглощении……………………

4.2. Область применения энергетического метода………………….

5.2. Связь энергетического метода с другими методами анализа технологии и комплексной механизации горных работ на карьере…………..

Глава 3. Энергетический расчёт параметров буровзрывных работ на карьере……………………………………………………………………………

1.3. Энергетическое определение удельного расхода взрывчатого вещества для разрушения массива горных пород.

2.3. Управление параметрами буровзрывных работ.

- Удельный расход взрывчатого вещества………………….

- Диаметр заряда…………………………………………………..

- Линия сопротивления по подошве……………………………

- Перебур скважины………………………………………………

- Величина забойки………………………………………………..

- Сетка скважин……………………………………………………

- Взрывчатые вещества…………………………………………….

- Конструкция зарядов………………………………………………

- Параметры развала взорванной горной массы……………….…

3.3. Порядок расчёта параметров буровзрывных работ на основе энергетической теории дробления массива крепких горных пород………….

Глава 4. Классификация систем открытой разработки месторождений полезных ископаемых по энергозатратам…………………………………

1.4. Определение и критерии классификаций систем разработки

2.4. Классификация систем открытой разработки месторождений по энергетическому критерию………………………………………………….

Глава 5. Энергетическая оценка систем открытой разработки полезных ископаемых………………………………………………………………………

1.4. Энергетическая оценка технологии вскрышных работ………..

2.4. Энергетическая оценка технологии добычных работ……………

3.4. Энергетическая оценка вскрытия горизонтальных и пологих пластовых месторождений………………………………………………………...

4.4. Энергетическая оценка вскрытия наклонных и крутопадающих месторождений…………………………………………………………………….

Глава 6. Энергетический анализ развития техники и технологических процессов на карьерах………………………………………………………..

1.6. Современное состояние техники и технологии разработки месторождений полезных ископаемых…………………………………………..

2.6 Буровзрывная подготовка горных пород к выемке………………

3.6 Эффективность создания бурозарядных комбайнов для разработки крепких горных пород……………………………………………….

4.6. Механическое рыхление горной породы……………………….

5.6. Термическое и электротермическое разрушение горных пород….

6.6. Резание полускальных пород………………………………………

7.6. Выемка и погрузка…………………………………………………

8.6. Перемещение………………………………………………………

9.6. Отвалообразование………………………………………………….

10.6. Выводы анализа по технологическим процессам………………

Глава 7. Влияние параметров элементов систем разработки месторождений на энергосбережение в технологии открытой добычи полезных ископаемых…………………………………………………………

1.7. Угол откоса рабочего борта карьера………………………………..

2.7 Технология отработки месторождений полезных ископаемых этапами под углами бортов этапа, равных углу погашения горных работ или близким к нему……………………………………………………………………..

Заключение……………………………………………………………….

Литература……………………………………………………………….

Приложения………………………………………………………………. Введение

В настоящее время энергетическая проблема является важнейшей задачей в мире. По данным международных публикаций топливоэнергетические затраты на 1 доллар валового продукта составляют в: Швеции и Франции – 12 МДж, Германии – 15 МДж, США – 23 МДж, России - 35 МДж, Китае - 45 МДж. Суммарная мощность, потребляемая человечеством, составляет 13 миллиардов киловатт. Из них 80% энергии удовлетворяется за счёт сжигания горючих ископаемых.

В Европе, США и Японии для обеспечения принятых там стандартов жизни расходуется от 3,5 до 6 тонн условного топлива (т.у.т) на человека в год. У нас в стране с более суровым климатом необходимо около 18 т.у.т. в год. Сегодня в России добывается около 8 т.у.т. на человека в год.

Стоимость энергии получаемой из разных источников не одинаково. Если принять стоимость энергии, содержащейся в одном литре бензина за единицу, то за такое же количество солнечной энергии потребителю пришлось бы заплатить 4,83 единицы, ветровой — 0,55, заключённой в спирте, полученном из биомассы (биогорючее) — 0,9 единицы, ядерной энергии 1,25, энергии ГЭС — 0,3, геотермальной 0,56 и природного газа — 1,8 единицы.

Добыча твёрдых полезных ископаемых является самым энергоёмким производством среди промышленных отраслей. Задача энергосбережения в этой отрасли является чрезвычайно актуальной в энергетической проблеме мира.

Технология добычи твёрдых полезных ископаемых включает сооружение вскрывающих выработок, обеспечивающих доступ к полезному ископаемому, при открытом способе - удаление покрывающих или вмещающих полезное ископаемое пустых пород и его извлечение.

В настоящее время добыча полезных ископаемых является высокомеханизированным производством, в котором энергозатраты определяются свойствами разрабатываемых горных пород, природными условиями месторождения и механизацией производственных процессов. Чем выше соответствие технологии и механизации горных работ природным условиям месторождения, тем выше энергоэффективность добычи полезных ископаемых, а, следовательно, и ниже себестоимость добычи. Энергозатраты в себестоимости продукции горного предприятия занимают около 50%.