Download - Osrecak Luka
-
7/26/2019 Osrecak Luka
1/53
SVEUILITE U ZAGREBUGEOTEHNIKI FAKULTET
LUKA OSREAK
ODREIVANJE TEHNIKOG IEKSPLOATACIJSKOG KAPACITETA CIKLIKIH
BAGERA
ZAVRNI RAD
VARADIN, 2011.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
2/53
SVEUILITE U ZAGREBU
GEOTEHNIKI FAKULTET
ZAVRNI RAD
ODREIVANJE TEHNIKOG IEKSPLOATACIJSKOG KAPACITETA CIKLIKIH
BAGERA
KANDIDAT: MENTOR:LUKA OSREAK Prof.dr.sc.JOSIP MESEC
VARADIN,2011.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
3/53
Sadraj:
1. Uvod...............................................................................................................1
2. Openito o nainima eksploatacije mineralnih sirovina..................................2
2.1. Miniranje...............................................................................................52.1.1. Eksplozivi i minersko-tehnike znaajke eksploziva.................52.1.2. Naini miniranja stijenskih masa...............................................6
2.2. Strojno dobivanje..................................................................................82.2.1. Geotehniki parametri radne sredine.........................................82.2.2. Utjecajni parametri kod procesa kopanja.................................112.2.3. Podjela stijena obzirom na mogunost kopanja.......................11
3. Cikliki bageri...............................................................................................14
3.1. Vrste...................................................................................................14
4. Kapaciteti ciklikih bagera...........................................................................20
4.1. Tehniki kapacitet...............................................................................20
4.2. Eksploatacijski kapacitet....................................................................22
5. Primjeri iz prakse.........................................................................................23
5.1. Glinokop Reica kraj Karlovca...............................................................235.1.1. Postojee stanje i izgled kopa.....................................................23
5.1.2. Dobivanje gline hidraulikim bagerom........................................24
5.2. Glinokop Slavonka kraj Vinkovaca........................................................26
5.2.1. Postojee stanje i izgled kopa....................................................26
5.2.2. Koncepcija projektnog rjeenja napretka fronte rudarskih
radova na otkrivanju i dobivanju u smjeru otkopavanja.............29
5.2.3. Razrada otkopavanja donjeg glinenog sloja sa dvije podetae..31
5.2.4. Proraun kapaciteta dobivanja, utovara i transporta...................36
5.3. Glinokop Novaica kraj Zagreba..........................................................375.3.1. Projektirani kapacitet i trajanje eksploatacije...............................38
5.4. Glinokop Kuklja kraj Naica.................................................................41
5.4.1. Postojee stanje i izgled kopa......................................................41
5.4.2. Kapacitet proizvodnje i trajanje eksploatacije..............................42
-
7/26/2019 Osrecak Luka
4/53
5.4.3. Dobivanje gline hidraulinim bagerom ...................................44
5.5. Odnos tehnikog kapaciteta prema volumenu lopate..............................45
6. Zakljuak...................................................................................................46
7. Literatura...................................................................................................47
8. Saetak.....................................................................................................48
-
7/26/2019 Osrecak Luka
5/53
1. Uvod
Povrinskom se eksploatacijom danas dobiva vie od dvije treine ukupne
svjetske proizvodnje mineralnih sirovina. Za dobivanje i utovar materijala na
radnim etaama povrinskog kopa rabe se bageri. Prema nainu rada bageri se
dijele na bagere s ciklikim nainom rada i bagere s kontinuiranim nainom
rada.
Cikliki bageri su osnovni strojevi za dobivanje na kamenolomima, kopovima
ljunka, pijeska i glinokopima. Od ciklikih bagera danas se na povrinskim
kopovima najee rabe hidraulini bageri lopatari i bageri tipa dragline.
Kapacitet ciklikog bagera najvie ovisi o obujmu lopate ili skreperske
posude, a izraava se u jedinicama m3/h, t/h, m3/smjenu, m3/godinu.
Odreivanje kapaciteta ciklikih bagera od velike je vanosti za utvrivanje to
realnijeg vremena trajanja eksploatacije. Naini izraunavanja kapaciteta polaze
od uvjeta radne sredine.
Ovim radom su opisani openito naini eksploatacije mineralnih sirovina,
primjena ciklikih bagera u eksploataciji i kroz primjere iz prakse prikazano
odreivanje tehnikog i eksploatacijskog kapaciteta ciklikih bagera.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
6/53
2. Openito o nainima eksploatacije mineralnih sirovina
Eksploatacija predstavlja tehnoloki proces vaenja mineralnih sirovina iz
leita i oplemenjivanje istih. Mineralne sirovine se dobivaju povrinskim,
podzemnim, podvodnim ili drugim nainima.
Povrinsko dobivanje mineralnih sirovina je najstariji nain, jer je prema
literaturi jedan od prvih povrinskih kopova u mlaem kamenom dobu bio kop
kremena Mauer kraj Bea, otvoren oko 4000 godina prije Krista. Povrinsko
dobivanje podrazumijeva vaenje mineralnih sirovina povrinskim
kopovima.Prema poloaju leita u odnosu na referentnu razinu okolnog terena,razlikuju se sljedei tipovi povrinskih kopova:
plitkido cca 100 m dubine,
dubokido cca 1000 m dubine,
brdskikada se leite nalazi iznad referentne razine terena,
brdsko dubinski kada se leite nalazi iznad i ispod referentne
razine terena.
Povrinski kopovi na kojima se dobivaju graevni materijali kao tehniko-
graevni ili arhitektonski kamen, ljunak, pijesak te glina nazivaju se
kamenolomi, tupinolomi, ljunare, pjeare i glinokopi. Stijene koje pokrivaju
mineralne sirovine predstavljaju krovinu(otkrivku), a stijene koje lee ispod
mineralne sirovine su podina nalazita. U svrhu dobivanja mineralnih sirovina
izvode se rudarski radovi a to podrazumijeva sve radove na otkrivanju,
otvaranju i otkopavanju kako bi se mineralna sirovina iz kopa iscrpila do
projektiranih konanih kontura. Nain otkrivanja i otkopavanja odnosno
tehnologija kojom e se rudarski radovi izvoditi odabire se prvenstveno prema
fizikalno mehanikim svojstvima mineralne sirovine i popratnih stijena ali i
radove treba izvoditi prema zadanoj godinjoj proizvodnji te utvrenoj dinamici i
vremenskom planu otkopavanja. Ovisno o tipu povrinskog kopa odabire se
mjesto i nain otvaranja, te sistem eksploatacije i voenja ela projektiranih
rudarskih radova. Nakon to se mineralna sirovina iscrpi do konanih kontura,
povrinski kop mora biti tehniki i bioloki saniran.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
7/53
Prvi izvedbeni korak u procesu eksploatacije mineralnih sirovina je
otkrivanje.Pokrovna jalovina koja pokriva mineralnu sirovinu te jalovina unutar
mineralne sirovine zahtijevaju posebne prostore unutar ili izvan prostora
otkopavanja. Takvi prostori nazivaju se jalovita ili odlagalita, a mogu biti
privremena ili stalna. Formiranje odlagalita na kamenolomima, kopovima
ljunka, pijeska i glinokopima izvodi se strojno. Kod privremenih jalovita radi se
najee o buldozerskom preguravanju jalovine do jalovita. Kod stalnih
jalovita esto puta se mora angairati vie vrsta strojeva, kao naprimjer
buldozeri, utovarivai, kamioni i slino.
Nakon otkrivanja slijedi otvaranje povrinskog kopa, pri otvaranju leita
koriste se zasjeci i usjeci otvaranja a toan nain otvaranja ovisi o vrstimineralne sirovine koja e se otkopavati, tipu povrinskog kopa i topografiji
terena. Mjesto otvaranja treba izabrati tamo gdje je :
- najpovoljniji odnos krovine prema mineralnoj sirovini,
- uvjeti odvodnjavanja to povoljniji,
- omogueno to ranije odlaganje jalovine u otkopani prostor, kako bi se
izbjegao transport otkrivke na udaljeno jalovite,
- ostvarena najkraa srednja transportna udaljenost otpreme mineralne
sirovine ili jalovine za cijeli vijek trajanja eksploatacije,
- ostvarena najvea trenutna stabilnost radnih kosina, treba izbjegavati
otvaranje i napredovanje otkopnih fronti tako da je pad slojeva u kop, ili
otvaranje na tektonski poremeenim zonama, odnosno u rudarski
nepovoljnim radnim sredinama.
Sistem eksploatacije odabiremo ovisno o topografiji terena, mjestu
otvaranja, ali najvie o vrsti i tehnologiji otkopavanja mineralne sirovine. U
rudarskoj praksi potvrdili su se slijedei sistemi eksploatacije na kopovima
kamena, pijeska, ljunka i gline:
- odozgo prema dolje s uskim etaznim ravninama (alpska metoda),
- odozgo prema dolje s irokim etaznim ravninama,
- kombinirano.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
8/53
Podvodna eksploatacijapodrazumijeva dobivanje mineralnih sirovina ispod
vodene povrine iz aluvijalnih leita nastalih razaranjem, transportom i
odlaganjem primarnih stijena, te ostalih potopljenih sedimentnih leita vrijednih
mineralnih sirovina. To su najee leita pijeska, ljunka, ugljena, ali i zlata,
srebra i dijamanata. Otkopavanje se izvodi strojno, raznim vrstama bagera
ciklikog ili kontinuiranog naina rada:
sa obale:
- skeperskim bagerima,
- hidraulikim teleskopskim bagerima s dubinskom lopatom,
- bagerima vedriarima,
- skreperima. sa vodene povrine:
- plovnim bagerimarotornim, vedriarima, usisnim(refulerima) i
grablicama,
- bagerima smjetenim na brodu ili pontonu.
Kako se iskop izvodi ispod razine vode, zahvat materijala radnim elementom
(lopatom, vedricama, skreperskom posudom ili grabilicom) u dubini nije vidljiv.
Radi toga su strojevi za otkopavanje opremljeni sonarima i GIS ureajima za
praenje pozicije uz mogunost ispisa pozicije i konfiguracije dna na pisa.
Podzemna eksploatacija (jamsko pridobivanje) podrazumijeva dobivanje
mineralnih sirovina koje se nalaze ispod povrine, a najee u dubljim
dijelovima Zemljine kore. Podzemna eksploatacija je sloenija i zahtjevnija od
povrinske jer se kopanje izvodi u podzemlju. U rudnicima (jamama) treba
uspostaviti djelotvoran sistem vjetrenja, podgraivanja, poseban nain
transporta i izvoza iskopane rude, opaanja i otkrivanja tetnih plinova i drugih
opasnosti specifinih za podzemnu eksploataciju. Koraci u tehnolokom
procesu podzemne eksploatacije su:
otvaranje,
priprema,
otkopavanje,
otprema.[1]
-
7/26/2019 Osrecak Luka
9/53
2.1. Miniranje
Stijene otkrivke i mineralne sirovine koje su vee vrstoe, treba u praksi
esto puta minirati, jer ih se ne moe otkopati strojno.
Miniranje je postupak u kojemu se detonacijom eksploziva razara i drobi
stijenska masa. Kao nain dobivanja mineralnih sirovina danas ima
nezamjenjivo znaenje jer se vrste mineralne sirovine danas uglavnom
dobivaju energijom eksploziva.
Detonacija eksploziva je vrlo brza reakcija koja razvija visoki tlak, seizmike
valove, toplinu i plinove. Eksplozija je zvuni efekt, posljedica brzog
oslobaanja mehanike energije i topline, te pojave plinova pod visokim tlakom.Koliina osloboene energije u jedinici vremena jest snaga, koja je jedno od
bitnih svojstava svakog eksploziva. Budui da je taj tlak vei od tlaka sredine
koja se minira, potencijalna energija eksploziva pretvara se u mehaniki rad.
Posljedica tog rada je drobljenje stijenske mase.
Osnovna svrha primjene miniranja je:
usitnjavanje stijenske mase kako bi se odminirana i usitnjena stijenskamasa mogla lako transportirati do mjesta preradbe i ugradbe,
izrada prostorija u stijenskoj masi za temeljenje objekata, u tunelogradnji,
selektivno dobivanje sirovina u rudarstvu, kada se miniranje izvodi za
odvajanje mineralne sirovine od jalovine, kao i pri dobivanju mineralnih
sirovina,
specijalna miniranja koja se izvode za ruenje objekata, u cestogradnji,
pri podvodnim miniranjima i dr.
2.1.1. Eksplozivi i minersko-tehnike znaajke eksploziva
Eksplozivi su kemijski spojevi ili smjese koje detoniraju pod djelovanjem
vanjskog impulsa, koji moe biti mehaniki, toplinski ili eksplozivni. Nakon
poetnog impulsa, eksplozivi se kemijski razlau i prelaze u plinovito stanje, te
razvijaju visoku toplinu i tlak, koji su sposobni izvesti mehaniki rad. Zaeksploziju je bitna velika koliina energije koja se razvija i brzina kojom se ta
-
7/26/2019 Osrecak Luka
10/53
-
7/26/2019 Osrecak Luka
11/53
traena granulacija odminirane mase,
predviena mehanizacija,
mjere sigurnosti pri minerskim radovima.
Ovisno o navedenim elementima, kao i ostalim moguim specifinimprilikama, primjenjuju se ove metode miniranja:
miniranje s plitkim minskim buotinama,
miniranje s dubokim minskim buotinama,
kotlovsko miniranje,
komorno miniranje,
sekundarno miniranje za usitnjavanje prevelikih odvaljenih komadastijene,
specijalna miniranja.
Plitke minske buotine su buotine do 6 m i promjera do 60 mm. Miniranje
plitkim minskim buotinama primjenjuje se:
pri otkopavanju niskih etaza,
za rastresanje stijenske mase,
za iskop temeljnih jama,
za iskop plitkih usjeka i zasjeka,
za sekundarno usitnjavanje velikih blokova odvaljene stijene,
za dobivanje mineralnih sirovina u jamskim otkopima,
pri izradbi podzemnih prostorija i tunela.
Duboke minske buotine su buotine dublje od 6 m i promjera veeg od 60
mm. Miniranje dubokim minskim buotinama je najrairenija metoda dobivanjavrstih mineralnih sirovina. Primjenjuje se za miniranje svih stijena za ije se
dobivanje koristi eksploziv. Na kamenolomima prevladavaju etae visine od 20
do 30 m, a ponegdje i do 50 m, dok na povrinskim kopovima ostalih mineralnih
sirovina prevladavaju niske etae visine 10-20 m.
Fragmentacija odminirane stijenske mase je vrlo bitna jer mora udovoljiti
utovarnim, prijevoznim i ostalim sredstvima preradbenih i ugradbenih
kapaciteta. Na fragmentaciju najvie utjeu slijedei imbenici: geoloki sklop i
-
7/26/2019 Osrecak Luka
12/53
inenjersko-geoloke znaajke stijenske mase, vrsta eksploziva, promjer
minskih buotina, specifina potronja eksploziva, raspored buenja minskih
buotina, nain aktiviranja minskih buotina.[2]
2.2. Strojno dobivanje
Osnovni strojevi za kopanje i utovar stijenske mase (otkrivke i mineralne
sirovine) su bageri. Po nainu rada ih dijelimo na bagere sa diskontinuiranim
radom (cikliki) i sa kontinuiranim radom.
Bageri ciklikog naina rada, ili bageri sa jednim radnim elementom (lopatom,
grabilicom, skreperskom posudom) su osnovni strojevi za dobivanje mineralnih
sirovina na kamenolomima, kopovima ljunka, pijeska i glinokopima. Na velikim
povrinskim kopovima metalnih ruda, ugljena i ostalih mineralnih sirovina oni su
uglavnom pomoni strojevi. Bageri kontinuiranog naina rada, ili bageri sa vie
radnih elemenata (vedrica) rabe se u rudarstvu na velikim povrinskim
kopovima sa velikim zalihama, za kopanje raznih ruda, a poglavito ugljena i
pokrovne jalovine male, srednje ili velike vrstoe. Zahvaljujui tehnikim
znaajkama i kontinuiranosti radnog ciklusa, uporabom ovih bagera u procesudobivanja na povrinskim kopovima postiu se ogromni dnevni, mjeseni i
godinji kapaciteti.
2.2.1. Geotehniki parametri radne sredine
Poznavajui radnu sredinu dolazimo do saznanja bitnih za izbor opreme,
strojeva, naina otvaranja te cijelokupne tehnologije eksploatacije mineralnih
sirovina. Za odreivanje osnovnih parametara eksploatacije najbitnija su
geomehanika svojstva od stijena koje pokrivaju korisnu mineralnu sirovinu, od
korisne mineralne sirovine kao i od prateih naslaga krovine i podine. Kao
osnovna geomehanika svojstva uzimamo: koheziju, kut unutarnjeg trenja,
gustou, obujamsku i nasipnu masu, porozitet, rastresitost, vlanost,
vodopropusnost, abrazivost, vrstou, tvrdou, raspucanost, elastinost,
plastinost.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
13/53
Kohezija (c)je posljedica veze meu esticama, znaajna je u glinama, a
jednaka je nuli u istim pijescima.
Kut unutarnjeg trenja ()je posljedica trenja meu esticama a vei je to
su estice tla vee, nepravilnijeg oblika, otrijih rubova i manjeg sadraja vode.
Gustoa (0), obujamska masa () i nasipna masa (n)su svojstva stijena
bitna kod izbora odreenog stroja, a slue za proraun stabilnosti, kapaciteta,
obujma, snage i dimenzija odreenog stroja.
Porozitet (n) predstavlja ukupni obujam pora u jedinici obujma stijena
izraen u postocima.
Rastresitost se prikazuje preko koeficijenta (kr) koji se izraava kao omjer
volumena stijene nakon vaenja iz prirodnog sklopa i volumena stijenske litice.
vrstoa je osnovno svojstvo stijene i predstavlja otpor prema vanjskim
silama koje je ele deformirati. Razlikujemo vrstou na tlak, vlak, savijanje,
uvijanje i smicanje.
Tvrdoa je otpor koji stijena prua prodiranju nekog tvreg tijela, pri emu
dolazi do plastinog ili krtog razaranja povrinskog sloja u blizini mjestaprodiranja. Jedna od najstarijih klasifikacija je Mohsova skala koja je prikazana
tablicom 1, iji redni brojevi predstavljaju stupanj relativne tvrdoe.
Tablica 1. Mohsova skala tvrdoe
MINERAL TVRDOA
TALK 1
GIPS 2
KALCIT 3
FLUORIT 4
APATIT 5
FELDSPAT 6
KVARC 7
TOPAZ 8
KORUND 9
DIJAMANT 10
-
7/26/2019 Osrecak Luka
14/53
-
7/26/2019 Osrecak Luka
15/53
VII izrazito abrazivne >90 stijene s korundom
2.2.2. Utjecajni parametri kod procesa kopanja
Na proces kopanja utjee mnogo parametara. Najutjecajnija su fiziko-
mehanika svojstva radne sredine: vrstoa, vlanost, kut unutarnjeg trenja,
rastresitost, obujamska masa itd. Ostali utjecajni parametri kod procesa kopanja
su parametri radnog organa bagera, a to su:
oblik i stanje otrice,
duina i razmak zubaduina zuba minimalna, razmak treba biti 40-50
% debljine odreska,
kut otrenja zubaza meke stijene 25-30,za vrste stijene 30-35,
kut rezanjamanji kut rezanja osigurava bolje rezultate,
vlanost poveanjem vlanosti opada potrebna sila kopanja, ali
nastaje ljepljenje, koje oteava proces kopanja,
komadnostsmanjuje potrebnu silu kopanja.
Sve sile koje se suprotstavljaju procesu kopanja, tj. koje djeluju u
operacijama rezanja, punjenja i dizanja, obuhvaene su pojmom otpori
kopanju.
Sile kopanja su sve one sile koje treba proizvesti na radnom organu da
savladaju sile koje sainjavaju otpore kopanju.
2.2.3. Podjela stijena obzirom na mogunost kopanja
Osnovni parametri fiziko mehanikih karakteristika u radu bagera integrirani
su kroz obujmnu masu, koheziju i specifini otpor kopanju. Michael Brisser se
bavio klasifikacijom koja je vrlo praktina i upotrebljava se za odreivanje otpora
kopanju ,tablica 3 [3]. Sve stijene su klasificirane u 9 grupa sa specifinim
otporom kopanju kL i kFi otpornosti na tlak, gdje je:
-
7/26/2019 Osrecak Luka
16/53
kL linearni specifini otpor kopanju, N/m
kF planarni (povrinski) specifini otpor kopanju, N/m2,Pa
Tablica 3. Klasifikacija stijena po Brisser-u[3]
GRUPA
TLANAZIV TLA ILI STIJENA
SPECIFINI OTPOR
KOPANJU
OTPOR
NA TLAK
OP I PRIMJER kL, kNm-
kF, MPa MPa
0 nasipi(drobina) ruda,ugljen - - -
I
meka i
rastresena(sipka)
tla
pijesak 10,0-65,0 0,04-0,13 80
IXpraktino monolitna
teka stijena
praktino monolitna teka ruda>80
-
7/26/2019 Osrecak Luka
17/53
Na osnovi toga moe se postaviti osnovni model radne sredine sa stajalita
mogunosti kopanja.
Grupa I-IV direktno se kopa.
2,0 t/m3
kL 90 kN/m
kF0,8 MPa
c 0,5 Mpa
Grupa V-VII djelomino se moe kopati bez miniranja.
2,2 t/m3
kL 200 kN/m
kF2.0 MPa
c 3,0 Mpa
Grupa VII-IX kopa se poslije izvrenog miniranja(vri se utovar).
> 2,2 t/m3
kL > 200 kN/m
kF> 2.0 MPa
c > 3,0 Mpa [3]
-
7/26/2019 Osrecak Luka
18/53
3. Cikliki bageri
Bageri ciklikog naina rada, ili bageri sa jednim radnim elementom
(lopatom, grabilicom, skreperskom posudom) upotrebljavaju se u rudarstvu za
kopanje mekih i srednje vrstih stijena, a neki od tipova bagera i za kopanje ili
utovar vrlo vrstih stijena. Na kamenolomima, kopovima ljunka, pijeska i
glinokopima cikliki bageri su osnovni strojevi za dobivanje, dok su na velikim
povrinskim kopovima metalnih ruda, ugljena, i ostalih mineralnih sirovina oni
uglavnom pomoni strojevi. Osim toga, rabe se za utovar vrstih mineralnih
sirovina, doziranje drobolica i mlinova, skidanje otkrivke, formiranje odlagalita,
kopanje odvodnih kanala, izradu nasipa i putova i ostale pomone radove.
Ciklus bagera sastoji se od punjenja lopate, okretanja u poloaj istresanja,
istresanja lopate u transportno sredstvo i ponovnog okretanja u poloaj
punjenja.[1]
3.1. Vrste
Dvije su osnovne vrste bagera ciklikog naina rada:
bageri sa vrsto prikljuenom lopatom,
bageri sa slobodno zavjeenom lopatom.
Razlikuju se po izgledu, tehnikim znaajkama, tehnologiji rada i uvjetima
primjene, a jedina slinost je u tomu to posjeduju jedan radni element, lopatu
odnosno skrepersku posudu, slika 1.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
19/53
-
7/26/2019 Osrecak Luka
20/53
Razlikujemo dvije vrste bagera s vrsto prikljuenom lopatom:
klasini,
hidrauliki.
Pored vrste pogona, osnovne karakteristine razlike izmeu klasinih i
hidraulikih bagera je u pokretanju radnog organa. Radni organ kod klasinih
bagera pokree se uadima i vitlima i to samo kao potisna sila u jednom pravcu.
Trajektorija kopanja kod klasinih bagera je priblino kruna, bez mogunosti
promjene, to proces kopanja svodi na struganje. Pored toga klasini bageri su
konstrurani za kopanje iznad nivelete bagera. Hidrauliki bageri pomou
hidraulikih cilindara ostvaruju potisnu silu u dva smjera, snaga prodiranja u
stijenu ne zavisi od vlastite mase, ve iskljuivo od potisne snage hidraulikih
cilindara. Hidrauliki pogoni se u principu sastoje od hidraulike crpke,
spremnika za radnu tekuinu, razvodnika, hidraulikog crijeva ili cijevi za
transport radne tekuine i hidraulikog cilindra. Princip rada: hidraulika crpka
pokrenuta elektromotorom ubrizgava u sustav radnu tekuinu (najee ulje ili
emulziju) pod tlakom od 200-400 bar. Razvodnik usmjerava tekuinu prema
odreenom izvrnom organu(cilindar za lopatu, cilindar za katarku i sl.). Tlak
radne tekuine se u cilindrima na principu Pascal-ovog zakona pretvara u silu
potiska. Kod hidraulikih bagera tlak od 1 bar moe ako djeluje na povrinu od
1000 cm2 stvoriti silu od 1 MN, odnosno tlak od 50 bar djelovanjem na povrinu
od 100 cm2 (10x10 cm) moe stvoriti silu od 5 MN. Uvlaenjem i izvlaenjem
hidraulikih cilindara postie se eljena trajektorija. Neke vrste lakih
hidraulikih bagera manje snage imaju podvozje sa gumenim kotaima dok se
na manjim povrinskim kopovima kao to su kamenolomi, ljunare, pjeare i
glinokopi iskljuivo upotrebljavaju hidrauliki bageri gusjeniari. Hidraulikibageri imaju mogunost kopanja iznad i ispod nivelete stajanja. Ovisno o
nainu kopanja kod hidraulikih bagera razlikujemo rad s visinskom lopatom
(bager kopa odozdo prema gore), slika 2, i rad s dubinskom lopatom (bager
kopa odozgo prema dolje), slika 3. Visine etaa na manjim povrinskim
kopovima koje se izrauju hidraulikim bagerima iznose u visinskom zahvatu do
12 m, a u dubinskom oko 9 metara.[3]
-
7/26/2019 Osrecak Luka
21/53
Slika 2. Hidrauliki bager sa visinskom lopatom
Slika 3. Hidrauliki bager s dubinskom lopatom
Za rad na kamenolomima, tupinolomima, ljunarama i glinokopima volumen
lopate kree se u rasponu od 0,5 do 3,0 m3 . Eksploatacijski kapacitet dobivanja
izravno ovisi o snazi stroja, volumenu lopate, vrsti i stanju materijala koji se
-
7/26/2019 Osrecak Luka
22/53
kopa, kutu okretanja bagera od poloaja zahvata do poloaja istovara
nakopanog materijala iz lopate.
Prvi tip bagera sa slobodno zavjeenom lopatom je skreperski ili povlani
bager (dragline),slika 4. Karakteristika bagera s povlanim koem je to radneoperacije kopanja i utovara obavlja lopata koja je objeena o elinu uad preko
vitala i koloturnika. Drugi tip bagera sa slobodno zavjeenom lopatom se naziva
bager grabilica. U rudarstvu se upotrebljavaju uglavnom za kopanje aluvijalnih
mineralnih sirovina, ljunaka i pijesaka te skidanje otkrivke.
Slika 4. Skreperski ili povlani bager
Skreperski ili povlani bageri izvode otkopavanje u dubinskom radu, ali se
mogu primijeniti s manjim kapacitetom i kod visinskog rada. Slobodni ovjes
posude ima prednost pri nailasku na prepreku (vei blok, panj ili slino) kod
otkopavanja. Ciklus rada je oko 20 % dui nego kod bagera s vrsto
prikljuenom lopatom, iako je proces kopanja krai. Dva su osnovna pravca
putanje povlane lopate (skrepera) odnosno reza (zahvata); horizontalni,slika5., kosi slika 6. Kod horizontalnog reza utroak energije je manji, jer pri
otkopavanju nema rada na dizanju posude. Kod iste vune sile koristi se vea
sila kopanja. Kod kosog reza ciklus rada je krai, ali se bager poslije svakog
reza mora pomaknuti u smjeru otkopavanja. Kapacitet skreperskog bagera na
dobivanju izraunava se isto kao i kapacitet bagera s vrsto prikljuenom
lopatom, obzirom da se radi o bagerima istog, ciklikog naina rada, u kojem
koraci u otkopavanju teku jedan za drugim, odnosno cikliki.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
23/53
Slika 5. Horizontalni rez skreperskog bagera
Slika 6. Kosi rez skreperskog bagera
-
7/26/2019 Osrecak Luka
24/53
4. Kapacitet ciklikih bagera
Kapacitet bagera izraava se u jedinicama (m3, t) i u razliitom vremenskom
razdoblju (h, smjena, dan, godina).
Razlikujemo sljedee kapacitete:
teorijski kapacitet (Qt),
tehniki kapacitet (Qth),
otkopni kapacitet (Qot), za dobivanje,
efektivni kapacitet (Qef), za transport,
eksploatacijski kapacitet (Qeks).
Ovakva podjela omoguava promatranje stroja:
bez optereenja (Qt),
sa uzimanjem fiziko-mehanikih svojstava stijenskog masiva (Qth),
dodavanjem sposobnosti, tehnolokih mogunosti stroja (Qot),
stvarnog kapaciteta u odreenim uvjetima (Qeks).
4.1. Tehniki kapacitet (Qth, m3 /h.m.)
Predstavlja iskopanu koliinu stijenske mase izraenu u m3/hvrstog stanja,
uzimajui u obzir fiziko-mehanika svojstva stijene, neovisno o manevarskim
gubicima vezanim za tehnologiju rada (za vrijeme tog rada). Utjecaj fiziko-
mehanikih svojstava stijena, koje se kopaju, na tehniki kapacitet vezan je
uglavnom za: otpor kopanju, rastresitost, komadnost, abrazivnost, ljepljivost itd.
Otpor kopanju zavisi od obujma iskopanog bloka i snage radnog elementa.
Rastresitost iskopane stijene javlja se nakon njenog odvajanja od cjeline.
Sklonost komadanju ima veliki utjecaj s poveanjem komadnosti smanjuje se
potrebna snaga radnog elementa. Sklonost stijene ljepljenju smanjuje obujam
radnog organa. U ovisnosti od tehnikih karakteristika stroja i fiziko-mehanikih
svojstava stijenskog masiva javljaju se slijedee mogunosti:
stroj radi pri punom iskoritenju snage radnog organa i s punim
iskoritenjem obujma lopate; ova mogunost je optimalna,
-
7/26/2019 Osrecak Luka
25/53
stroj radi pri punom iskoritenju obujma lopate, snaga pogona je
djelomino iskoritena (mnogi njemaki i ameriki autori smatraju ovu
mogunost optimalnom),
stroj radi s maksimalnim iskoritenjem snage radnog organa, obujam
lopate nije potpuno iskoriten; ovo je najnepovoljnija mogunost.[3]
Ukupno vrijeme trajanja radnog ciklusa Tc, sastavljeno je od vremena kopanja
t1, okretanja bagera radi istresanja t2, istresanja iskopanog materijala u
transportno sredstvo t3,te ponovnog oktretanja radi povrata na elo radilita t4:
Tc=t1 + t2 + t3 + t4 ,(s)[1]
Tehniki kapacitete Qteh ciklikog bagera se rauna prema izrazu:
rc
pl
tehkT
kVQ
=
3600
gdje je: V1 volumen lopate, (m3),
kp koeficijent punjenja lopate,
Tc ukupno vrijeme trajanja radnog ciklusa, (s),
kr koeficijent rastresitosti iskopanog materijala, tablica 4.
Tablica 4. Koeficijenti rastresitosti[3]
STIJENA KOEFICIJENT kr
pijesak 1,08 - 1,17
pjear, ljunak 1,15 - 1,30
komadne mekane stijene 1,25 - 1,35
komadne poluvrste stijene 1,30 - 1,40
poluvrste stijene 1,35 - 1,45
vrste stijene 1,40 1,50
-
7/26/2019 Osrecak Luka
26/53
4.2. Eksploatacijski kapacitet
(Qeks, m3/smj, m3/dan, m3/mj,m3/god .m.)
To je iskopana stijenska masa u vrstom stanju. Osim imbenika uzetih u
obzir pri izraunavanju (Qot), uzimaju se u obzir svi imbenici koji utjeu na rad
stroja (neregularnost fronte rada, prelazi s etae na etau, organizacijski
problemi itd.). Eksploatacijski kapacitet je srednji kapacitet stroja u odreenom
vremenskom razdoblju.
Eksploatacijski kapacitet ciklikih bagera rauna se prema izrazu:
Qeks= Qteh * kv * T, (m3/smj)
gdje je: Qteh tehniki kapacitet ciklikog bagera, (m3/h),
kv koeficijent vremenskog iskoritenja smjene,
T vrijeme trajanja smjene (h).[3]
-
7/26/2019 Osrecak Luka
27/53
5. PRIMJERI IZ PRAKSE
5.1 Glinokop Reica kraj Karlovca
5.1.1. Postojee stanje i izgled kopa
Slika 7.Postojee stanje i izgled dijela glinokopa Reica
Postojee stanje i izgled kopa vidljivo je dijelom iz priloene slike 7. Iz
priloene fotografije, terenskog obilaska i situacijske karte glinokopa trenutnostanje i izgled kopa opisuje se kako slijedi:
Promatrajui tlocrtno, unutar postojeeg smanjenog eksploatacijskog polja
Reica razvijen je sustav od 3 bagerske etae. Taj sustav e svoju zavrnu
formu postii prema rjeenjima iz ovog projekta kako po prostoru tako i po
dubini. Visine pojedinih radnih etaa iznose 3 odnosno 4 metra, a nagibi radnih
kosina 50 0. Najvia toka terena 113,77 m.n.v. koja se eksploatacijom
obuhvaa nalazi se u jugoistonom dijelu, dok je najnia kota 102,55 m.n.v.locirana u postojeem iskopu na osnovnom platou najnie etae u sjevernom
-
7/26/2019 Osrecak Luka
28/53
dijelu glinokopa. Otkopavanju gline predhodi skidanje jalovog pokrova koje se
izvodi hidraulikim bagerom, a kao pomoni stroj koristi se i buldozer.
Buldoerom se prigurava jalovina, ravnaju meuetane ravnine i putovi koji
povezuju vieleee etae. Skinuta jalovina bagerom se utovaruje u kamione
istresae.Iskopana glina odvozi se kamionima istresaima na odleavalite u
krugu tvornice. Odleavalite je od glinokopa udaljeno cca 8 kilometara.
5.1.2. Dobivanje gline hidraulikim bagerom
Eksploatacijski kapacitet i nadnice
Dobivanje i utovar gline u kamione istresae obavljati e hidraulini bager
ciklikog naina rada sa vrsto prikljuenom lopatom, tip HYUNDAI 250,
zapremina utovarne lopate 1,8 m3.
Satni kapacitet bageraQb pri tomu je ( metoda dr. P. Kiehla):
Qb=(3600*Vlb*kp*ko*ki*kl*ks*kz):tb=(3600*1,8*0,85*0,70*0,95*1,00*0,95*0,85):25
Qb= 117,6 m3/h usvaja se 117 m3/h
gdje su:
kp=0,85 -koeficijent punjenja lopate bagera kree se u granicama 0,84
do 1,30 zavisno o vrsti i granulaciji iskopine,
ko=0,70 -koeficijent zakretanja za 90oi iskop (kree se od 0,65 do 1,35
zavisno o kutu zakretanja (0 do 210o) bagera prilikom
istresanja),
ki=0,95 -koeficijent istresanja (0,58 do 1,00) zavisi o tome gdje se
istresa (utovara), istresanje na kamion u istoj razini,
kl=1,0 -koeficijent podeenosti leaja, kree se od 0,95 (kratko) do
1,05 (dugo) ,
-
7/26/2019 Osrecak Luka
29/53
ks=0,95 -koeficijent koji uzima u obzir odnos zapremine sanduka
kamiona i zapremine lopate bagera,
kz=0,85 -koeficijent stanja otrice zuba lopate (maksimalno moe biti
1,00 a uinkovitost moe pasti i za 50%) ,
tb=25 s -vrijeme potrebno za jedan ciklus bagera ,
Vlb=1,8 m3 -zapremina lopate bagera gusjeniara.
Godinji efektivni sati rada bagera hb na dobivanju i utovaru gline za proizvodnju
200 000 m3 godinje:
hg= ( Qg* kr*kn) / Qb = ( 200 000 * 1,2 * 1,2 ) / 117 = 2 461,54 usvaja se 2 462
sata.
Qg=200 000 m3 - projektirana godinja proizvodnja u sraslom stanju
kn=1,20 - koeficijent neusklaenosti proizvodnje (bagera i kamiona).
Ako se uzme u obzir da je godinji fond sati 1 600 izlazi da je za
otkopavanje gline godinje potrebno:
2462 / 1 600 = 1,54 bagera, usvaja se 2 bagera tipa HYUNDAI 250,
zapremine utovarne lopate 1,8 m3.
Utroak goriva i maziva za rad hidraulinog bagera
U tablici broj 5 iskazan je godinji utroak goriva i maziva za rad oba
hidraulina bagera ciklikog naina rada sa vrsto prikljuenom lopatom na
otkopavanju gline, tip HYUNDAI 250, zapremina utovarne lopate 1,8 m3.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
30/53
Tablica 5.
BAGERDiesel
gorivo
Motorno
ulje
Diferencijalno
ulje
Hidraulino
ulje
Lis 3
Normativ(kg/h) 24 0,20 0,1 0,1 0,05
UKUPNO (kg/g) 59 088 493 247 247 124
5.2. Glinokop Slavonka kraj Vinkovaca
5.2.1. Postojee stanje i izgled kopa
Postojee stanje i izgled kopa se prikazuje fotografijama u nastavku projekta,i priloenom smanjenom situacijskom kartom glinokopa.
Slika 8. Skidanje humusa, kota 96 mnv
-
7/26/2019 Osrecak Luka
31/53
-
7/26/2019 Osrecak Luka
32/53
Slika 11. Detalj odvodnjavanja
Slika 12. Stanje rudarskih radova na kopu Slavonka, veljaa 2008. Godine
Iz priloenih fotografija i umanjene situacijske karte trenutno stanje i izgled kopa
opisuje se kako slijedi:
-
7/26/2019 Osrecak Luka
33/53
Ukupna povrina odobrenog eksploatacijskog polja iznosi 26,37 ha. Prema
Glavnom rudarskom projektu iz 1997. godine, zavrnim kosinama treba biti
obuhvaeno priblino 680 m duljine tog polja. irina projektiranog zahvata se
mijenja, od poetnih 310 m uz junu, do 410 m uz sjevernu granicu kopa.
Dosadanjim eksploatacijskim radovima zahvat ima slijedee prostorne
dimenzije:
1. U JALOVINI
Duljina zahvata, u smjeru otkopavanja (JZ - SI) iznosi priblino 200 metara.
irina zahvata iznosi 310 m. To znai, da je do krajnje sjeverne granice kopa
preostalo 480 m duljine jalovog pokrova. Trenutno, radovi na skidanju otkrivkeprethode prosjeno 45 m radovima na otkopavanju.
2.U GLINI
Duljina zahvata u smjeru otkopavanja (JZ SI) iznosi od 120 do 130 metara.
irina zahvata iznosi prosjeno 300 metara. Prosjena irina donjeg platoa I
etae iznosi 110 m. Taj plato je na promjenljivim kotama od 87 do 85 m.n.v.
Glineni sloj 87/85 m.n.v. je takoer kvalitete koja se moe uporabiti u
proizvodnji crijepa.
U krajnjem jugoistonom dijelu kopa, gdje je smjeten i sustav odvodnje,
zapoeti su rudarski radovi na otkopavanju eksploatabilnog (korisnog) sloja T-8
od kote 85 m.n.v. na nie. Taj dio kopa trenutno je potopljen. Izraeni sustav
odvodnih kanala gravitacijski odvodi nakupljenu vodu u vodosabirnik, odakle se
prepumpava u grabu Ervenicu.
5.2.2. Koncepcija projektnog rjeenja napretka fronte rudarskih radova
na otkrivanju i dobivanju u smjeru otkopavanja
Donji glineni sloj (GLINA II, sloj T - 8) oznaen je u Glavnom rudarskom
projektu kao II etaa, a zbog svoje vanosti (eksploatabilni, korisni sloj) je
najmjerodavniji pri utvrivanju godinjeg napretka fronte rudarskih radova u
smjeru otkopavanja. Nalazi se na prosjenim kotama 87,00/85,00 m.n.v. / 79,00
-
7/26/2019 Osrecak Luka
34/53
m.n.v. Kada se uzme u obzir planiran godinji iskop od 40 000 m3 gline
podetaom 85/79 m.n.v. i potrebnih 12 500 m3gline podetaom 87/85 m.n.v. u
sraslom stanju, prosjena duljina otkopne fronte etae II od 265 metara za cijeli
vijek eksploatacije (vidi kartu zavrnih kosina glinokopa iz rudarskog projekta,
prilog 7),i preostale otkopne koliine od cca 1 100 000 m3, izlazi da je:
ivotni vijek kopa prema gore datim podacima 1 100 000/40 000 = 27,5
godina,
prosjeno godinje napredovanje ela radilita podetaama 87/85 i
85/79 m.n.v. u smjeru otkopavanja jugozapad-sjeveroistok:
52 500 / (265 .(87,00 - 79,00)) = 24,7 metara.
Gornji glineni sloj (GLINA I)je oznaen u Glavnom rudarskom projektu kao I
etaa, i nalazi se na prosjenim kotama 96,00 m.n.v./ 87,00 m.n.v. Ukupnog je
preostalog volumena oko 1 955 000 m3. Kada se ta koliina podijeli sa
trajanjem otkopnih koliina donjeg sloja za razdoblje od 27,5 godina, izlazi da
treba godinje vjedriarima otkopati oko 71 090 m3. To nadalje znai, da
prosjeno godinje napredovanje ela radilita gornjom (I) etaom prema
geometrijskim elementima sa visinom 9 metara i prosjenom duljinom otkopne
fronte od 340 m treba biti:
71 090/ 340 .9 = 23,2 metra.
Jalovi pokrov (humus)ukupnog je preostalog volumena od oko 85 000 m3. To
znai, da godinje treba odstraniti:
85 000 / 27,5 = 3 090 m3jalovine.
Ako se uzme u obzir prosjena irina eksploatacijskog polja od 380 metara, iprosjena debljina jalovog pokrova 0,5 metara, izlazi da godinje otkopavanju
treba prethoditi skidanje jalovog pokrova u irini od 16,3 metra.
Kako je trenutni napredak na skidanju jalovog pokrova u smjeru otkopavanja
oko 45 metara, zakljuuje se da je godinje napredovanje skidanja otkrivke od
16,3 metra koje prethodi otkopavanju, sasvim dovoljno za nesmetano odvijanje
planiranih radova na dobivanju.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
35/53
Na osnovi gore izraunatih vrijednosti, u ovom projektu usvajaju se osnovne
geometrijske veliine napredovanja fronte rudarskih radova u smjeru
otkopavanja na glinitu Slavonka kako slijedi:
godinje napredovanje radova na skidanju otkrivke koji predhoderadovima na otkopavanju iznosi 16,0 metara,
godinje napredovanje fronte rudarskih radova na otkopavanju gline II
(glina II) i I (glina I) etaom iznosi prosjeno 24,0 metra.
Kako bi se uspostavio gore dati reim eksploatacije, potrebno je prethodno
otkopavanjem donjeg glinenog sloja, sanirati stanje II etae ( 87-85/79 m.n.v.).
To podrazumjeva radove na iskopu II etae, sa dvije podetae 87/85 i 85/79
m.n.v.. Na taj e se nain formirati meuetana ravnina na koti 85 m.n.v.optimalne irine 30 m.
5.2.3. Razrada otkopavanja donjeg glinenog sloja sa dvije podetae 87/85
m.n.v. I 85 / 79,00 m.n.v.
Kako bi se tehnoloki proces otkopavanja, utovara, transporta i odvodnjavanja
optimirao, potrebno je sukladno odabranom nainu dobivanja odrediti osnovne
geometrijske veliine glinokopa.
Proraun potrebne (optimalne) irine meuetane ravnine na koti 85m.n.v.
Optimalnom irinom etane ravnine pri zadanoj duljini fronte rudarskih radova
se slivna povrina, a izravno time povezana koliina voda koje treba prepumpati
u grabu Ervenica smanjuje na najmanju moguu mjeru. irina etane ravnine
ovisi o tehnikim znaajkama i mogunostima radnog stroja, sigurnosnom
razmaku od ruba etae, prilazu kamiona za utovar i potrebnom radijusu
okretanja.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
36/53
Stroj na otkopavanju hidrauliki bager lopatar ciklikog naina rada
KOMATSU PC450/LC-8 HD, ili slinih tehnikih znaajki, slika 13.
Slika 13. hidrauliki bager lopatar ciklikog naina rada KOMATSU PC450/LC-8
HD
-
7/26/2019 Osrecak Luka
37/53
-
7/26/2019 Osrecak Luka
38/53
Slika 14. Shema rada bagera u dubinskom zahvatu
-
7/26/2019 Osrecak Luka
39/53
Prema datim tehnikim znaajkama odabranog stroja na dobivanju - KOMATSU
PC450/LC-8 HD, usvaja se irina meuetane ravnine prema proraunu u
nastavku.
Slika 15. Minimalna irina etane ravnine
irina etane ravnine odreuje se prema izrazu:
Brer= s + x + bss+ bb+ bs, (m),
gdje je:
Brer irina etane ravnine (m),
s radna irina bloka bagera vjedriara (rez + ljestva s vjedricama) 1,5 (m),
x irina obruavanja 12,0 (m),
bss sigurnosna irina izmeu ruba obruenog materijala i bagera, u praksi se
uzima obino 2,0 (m),
bb duljina bagera 7,0 (m),
bs irina pojasa sigurnosti od ruba etae, 1,5 (m),
H visina etae 9,0 (m),
- kut nagiba radne etae 33,5 ( 0),
- kut obruavanja ( 0),
- kut zaruavanja ( 0).
-
7/26/2019 Osrecak Luka
40/53
Prema tomu, irina meuetane ravnine iznosi:
Brer= 1,5 + 12,0 + 2,0 + 7,0 +1,5 = 24,0 m.
Kako je u Glavnom rudarskom projektu definirana minimalna irina radne
meuetane ravninme od 30 metara, tako se i ovim Pojednostavljenim
rudarskim projektom radi uklapanja u projektna rjeenja usvaja irina
meuetane ravnine:
Brer= 30,0 metara.
5.2.4 Proraun kapaciteta dobivanja, utovara i transporta
Tehniki kapacitet ciklikog bagera KOMATSU PC450/LC-8 HD volumenalopate 2,76 m3u dubinskom zahvatu na podetai 87/85 m.n.v.
rc
pl
tehkT
kVQ
=
3600 = 229 m3/h
gdje je: Vl - volumen lopate, 2,76 ( m3),
kp keficijent punjenja lopate, 0,9,
Tc ukupno vrijeme trajanja radnog ciklusa bagerovanja, 30 (s),
kr koficijent rastresitosti iskopanog materijala 1,3.
Eksploatacijski kapacitetbagera rauna se prema izrazu:
Qekspl. = Qteh..kv
. T = 229 .0,9 .8 = 1648 m3/smjenu
gdje je : Qteh
tehniki kapacitet bagera ciklikog naina rada (m3/h),
kv koeficijent vremenskog iskoritenja smjene, 0,9
T - vrijeme trajanja smjene, 8 sati.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
41/53
Tehniki i eksploatacijski kapacitet na dobivanju gline podetaom 85/79
m.n.v. u poetnoj fazi radova na dobivanju
U postojeoj odnosno poetnoj fazi dobivanja na kopu, se iskopana glina sa
podetae 85/79 m.n.v. ne utovaruje izravno u kamion na mjestu iskopa, vesenapunjenom bagerskom lopatom prevozi u prosjenoj duljini od 30 m do mjesta
istovara u kamione (transportni put na koti 87 m.n.v.), juno od postojeeg
transportnog puta, prilog 1.Vrijeme ciklusa bagera poveava se sa 30 na 75 s, i
zbog toga se tehniki i eksploatacijski kapacitet bagera reduciraju sa 30/75 =
0,4.
Prema tomu je:
Qteh= 229.0,4 = 92 m3/ h, odnosno:
Qsmj= 1648.0,4 = 659 m3/ smjenu.
5.3. Glinokop Novaica kraj Zagreba
Leite ciglarske gline Novaica smjeteno je sjeverno od ceste Sesvete-
Dugo Selo, oko 1 km sjeveroistono od centra Sesveta, odnosno oko 12 km odZagreba, prilog br. 1. Nadmorska visina leita je izmeu 135 i 149 m. Cesta
Sesvete-Dugo Selo je na ovom potezu na razini cca 112 m n.m., a najnia
toka glinita je 135 m n.m.. Teren se prema sjeveru lagano die, tako da je
najvia kota terena kod S-46 i S-47, a dalje preko Friganovog polja, prema
naselju Popovec ima blagi pad. Glinite je s istone strane omeeno umama,
dok je prema sjeveru i jugu otvoreno. Istoni jarak je duboko usjeen u teren,
protee se gotovo kroz cijelu duinu ispitanog terena. Prema jugu, tj. Kobiljakupotok ima blagi pad, a jarak se proiruje u dolinu. Ovaj potok se ispod Kobiljaka
vee na postojee vodotoke, kojima se voda slijeva prema jugu, tj. prema rijeci
Savi. Potok s istone strane moe posluiti za odvodnju povrinskih voda s
glinita.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
42/53
5.3.1 Projektirani kapacitet i trajanje eksploatacije
Projektnom zadaom predviena je godinja proizvodnja od 50 000 m3ciglarske gline u sraslom stanju za prve tri godine iskopavanja, a nadalje dokraja ivotnog vijeka kopa godinje se predvia iskopavati 200 000 m3ciglarskegline u sraslom stanju, tijekom 250 radnih dana godinje u jednoj ili jednojproduenoj smjeni za dnevne vidljivosti.
U tablici broj 6 data je smjenska i godinja proizvodnja gline u sraslom irastresitom stanju.
Tablica 6.
PROIZVODNJA SMJENSKAGODINJA
sraslo, m3 200 80050 000 200 000
rastresito, m3 240 96060 000 240 000
kr = 1,2 - koeficijent rastresitosti.
Trajanje eksploatacije obzirom na obraunate otkopne koliine od 5 606 497 m3
i projektiranu godinju proizvodnju za prve tri godine u visini od 150 000 m3, a
nadalje do zavretka eksploatacije od 200 000 m3u sraslom stanju biti e
prema ovom projektu:
5 456 497 / 200 000 + 3 godine = 27,28 + 3 = 30,28 godina, usvojeno 30.
Dobivanje i utovar gline u kamione istresae obavljati e se hidraulinim
bagerom lopatarom, tipa Poclain Casse 1288, ili slinim, volumena lopate 1,5
m3.
Proraun veliina dobivanja i utovara
Satni kapacitet bagera na iskopu i utovaru gline Qb [ metoda dr. P. Kiehla]:
Qb=(3600*Vlb*kp*ko*ki*kl*ks*kz):tb=(3600*1,5*0,85*0,70*0,95*1,00*0,95*0,85):25 =
Qb=98,59 m3/husvaja se 98 m3/h
-
7/26/2019 Osrecak Luka
43/53
gdje su:
kp=0,85 -koeficijent punjenja lopate bagera kree se u granicama
0,84 do 1,30 zavisno o vrsti i granulaciji iskopine
ko=0,70 -koeficijent zakretanja za 90oi iskop (kree se od 0,65 do
1,35 zavisno o kutu zakretanja (0 do 210o) bagera
prilikom istresanja)
ki=0,95 -koeficijent istresanja (0,58 do 1,00) zavisi o tome gdje se
istresa (utovara), istresanje na kamion u istoj razini
kl=1,0 -koeficijent podeenosti leaja, kree se od 0,95 (kratko)
do 1,05 (dugo)
ks=0,95 -koeficijent koji uzima u obzir odnos zapremine sanduka
kamiona i zapremine lopate bagera
kz=0,85 -koeficijent stanja otrice zuba lopate (maksimalno moe biti1,00 a uinkovitost moe pasti i za 50%)
tb=25 s -vrijeme potrebno za utovar kamiona
Vlb=1,5 m3 -zapremina lopate bagera gusjeniara
Teina materijala u lopati bagera Gb
Gb=kp*Vlb*r=0,85*1,5*1,67 = 2,13 tone
r=1,67 t/m3 -gustoa gline u rastresitom stanju
r=:kr=2,0:1,2 = 1,67 t/m
3
=2,0 t/m3 -prostorna masa gline
kr=1,2 -koeficijent rastresitosti gline
Broj lopata bagera potrebnih za punjenje kamiona - po zapremini sanduka nz
nz=Vk:(kp*Vlb)=16 : (0,85*1,5)=12,50 usvaja se 13 lopata.
Vk=16,0 m3 -poravnata zapremina sanduka kamiona Mercedes
Actros tip 4143
-
7/26/2019 Osrecak Luka
44/53
Stvarna zapremina materijala u kamionu Vks
Vks=npk*Vlb*kp=13,0*1,5*0,85=16,58 m3
Stvarna teina materijala u kamionu Gks
Gks=npk*Gb=13*2,13=27,69 tona
Vrijeme utovara kamiona tuk
58,560
101325
60
)(=
+=
+=
ppku
uk
tntt minuta
tu=25s -vremenski ciklus bagera
tp=10s -vrijeme prilaska kamiona
Godinji efektivni sati rada bagera hb na dobivanju i utovaru gline:
- za proizvodnju 50 000 m3 godinje
sati789seusvaja47,78998
29,12,150000*=
=
= sati
Q
kkQh
b
nrg
b
Qg=50 000 m3 - projektirana godinja proizvodnja u sraslom stanju
kn=1,29 - koeficijent neusklaenosti proizvodnje (bagera i kamiona).
Uz 250 radnih dana godinje i 10 satno efektivno radno vrijeme trajanja smjene,
iskoritenje bagera na dobivanju i utovaru gline iznosi:
789/250 = 0,32 odnosno 32 %.
- za proizvodnju 200 000 m3
godinje
sati3158seusvaja157,89398
29,12,1200000*=
=
= sati
Q
kkQh
b
nrg
b .
To znai, kada se proizvodnja u 4. godini povea na 200 000 m3gline u sraslom
stanju, treba u rad na dobivanju ukljuiti bager volumena lopate minimalno 2,0 m3,
ili po potrebi dva bagera gore opisanih karakteristika volumena lopate 1,5 m3.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
45/53
5.4. Glinokop Kuklja kraj Naica
5.4.1. Postojee stanje i izgled kopa
Postojee stanje i izgled kopa vidljivo je dijelom iz priloene slike 16.
Slika 16. Postojee stanje i izgled dijela glinokopa Kuklja.
Iz priloene fotografije, terenskog obilaska i situacijske karte glinokopa trenutno
stanje i izgled kopa opisuje se kako slijedi: Najvia toka terena 148,50 m.n.v.
nalazi se u jugozapadnom dijelu, dok je najnia kota odvodnog kanala 116,93
m.n.v. locirana na na sjeverozapadu kopa. Odvodnjavanje glinokopa provodi se
uspjeno nagnutou osnovnog platoa u smjeru sjeverozapada i iskopanimkanalima, kojima se nakupljene oborine odvode u kanal za odvodnju.
Promatrajui tlocrtno, unutar vanjske granice obrauna C1 rezervi razvijen je
sustav od 4 do 5 bagerskih etaa. Taj sustav e svoju zavrnu formu postii
prema rjeenjima iz ovog projekta kako po prostoru tako i po dubini. Naime,
ovim projektom se definira otkopavanje gline do granice C1 rezervi unutar
odobrenog eksploatacijskog polja, sa najniom kotom otkopavanja koja je
prema dodatnim geolokim istraivanjima na 117 m.n.v.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
46/53
5.4.2. Kapacitet proizvodnje i trajanje eksploatacije
Predviena godinja proizvodnja iznosi 100 000 m3 gline u sraslom stanjutijekom 250 radnih dana godinje u jednoj ili jednoj produenoj smjeni zadnevne vidljivosti.
U tablici broj 7 data je smjenska i godinja proizvodnja gline u sraslom i
rastresitom stanju.
Tablica 7.
PROIZVODNJA
m3
SMJENSKA
m3
GODINJA
m3
GLINA
sraslo
400 100 000
rastresito
480 120 000
kr = 1,2 - koeficijent rastresitosti
Trajanje eksploatacije obzirom na obraunate eksploatacijske rezerve od 1 666127 m3 i projektiranu godinju proizvodnju u visini od 100 000 m3u sraslomstanju biti e prema ovom projektu:
1 666 127 / 100 000 = 16,67 godina, usvojeno 17 godina.
Skidanje i utovar otkrivke
Na skidanju u utovaru otkrivke u kamione istresae raditi e hidraulini bager
ciklikog naina rada sa vrsto prikljuenom lopatom, tip Caterpillar, model 330CL.
Satni kapacitet bagera Qb pri tomu je [metoda dr. P. Kiehla]:
Qb=(3600*Vlb*kp*ko*ki*kl*ks*kz):tb=(3600*2,1*0,85*0,70*0,95*1,00*0,95*0,85):25 =
Qb= 138,03 m3/husvaja se 138 m3/h
gdje su:
kp=0,85 -koeficijent punjenja lopate bagera kree se u granicama
-
7/26/2019 Osrecak Luka
47/53
0,84 do 1,30 zavisno o vrsti i granulaciji iskopine
ko=0,70 -koeficijent zakretanja za 90oi iskop (kree se od 0,65 do
1,35 zavisno o kutu zakretanja (0 do 210o) bagera
prilikom istresanja)
ki=0,95 -koeficijent istresanja (0,58 do 1,00) zavisi o tome gdje se
istresa (utovara), istresanje na kamion u istoj razini
kl=1,0 -koeficijent podeenosti leaja, kree se od 0,95 (kratko)
do 1,05 (dugo)
ks=0,95 -koeficijent koji uzima u obzir odnos zapremine sanduka
kamiona i zapremine lopate bagera
kz=0,85 -koeficijent stanja otrice zuba lopate (maksimalno moe biti1,00 a uinkovitost moe pasti i za 50%)
tb=25 s -vrijeme potrebno za jedan ciklus bagera
Vlb=2,1 m3 -zapremina lopate bagera gusjeniara
Ukupna koliina otkrivke koju treba skinuti sa postojeeg odlagalita te razastrijeti
i poravnati unutar glinokopa iznosi 121 374 m3. Prema dinamici otkopavanja izlazi
da e se taj posao izvriti u 4,5 godine, tako da e:
godinji efektivni sati rada bagera hb na skidanju i utovaru otkrivke za m3 godinje:
hg= ( Qg* kr*kn) / Qb = ( 26 972 * 1,2 * 1,2 ) / 138 = 281,45 usvaja se 282 sata.
Qg=26 972 m3 - godinja koliina otkrivke
kn=1,20 - koeficijent neusklaenosti proizvodnje (bagera i kamiona).
-
7/26/2019 Osrecak Luka
48/53
5.4.3. Dobivanje gline hidraulinim bagerom
Eksploatacijski kapacitet i nadnice
Dobivanje i utovar gline II u kamione istresae obavljati e hidraulini bager
ciklikog naina rada sa vrsto prikljuenom lopatom, tip Caterpillar, model 330CL.
Satni kapacitet bagera Qb [ metoda dr. P. Kiehla] izraunat je u prethodnom
poglavlju:
Qb= 138,03 m3/husvaja se 138 m3/h
Godinji efektivni sati rada bagera hb na dobivanju i utovaru gline za proizvodnju
100 000 m3 godinje:
hg= ( Qg* kr*kn) / Qb = ( 100 000 * 1,2 * 1,2 ) / 138 = 1 043,5 usvaja se 1 044
sati.
Qg=100 000 m3 - projektirana godinja proizvodnja u sraslom stanju
kn=1,20 - koeficijent neusklaenosti proizvodnje (bagera i kamiona).
Utroak goriva i maziva za rad hidraulinog bagera
U tablici broj 8 iskazan je godinji utroak goriva i maziva za rad hidraulinog
bagera ciklikog naina rada sa vrsto prikljuenom lopatom, tip Caterpillar,
model 330 CL na dobivanju i utovaru gline IIu kamione istresae.
Tablica 8.
DIZEL
AGREGAT
Diesel
gorivo
Motorno
ulje
Diferencijalno
ulje
Hidraulino
ulje
Lis 3
Normativ(kg/h) 22 0,15 0,09 0,09 0,03
UKUPNO (kg/g) 22 968 157 94 94 4
-
7/26/2019 Osrecak Luka
49/53
5.5. Odnos tehnikog kapaciteta prema volumenu lopate
Na temelju prethodno navedenih primjera iz prakse prikazati emo odnostehnikog kapaciteta prema volumenu lopate bagera, slika 17. Vrijednostitehnikih kapaciteta i volumena lopata bagera prikazane su u tablici 9.
Tablica 9.
Tehniki kapacitet Qteh,(m3/h)
Volumen lopate Vl, (m3)
Glinokop Novaica 153 1,5Glinokop Reica 183 1,8Glinokop Kuklja 214 2,1
Glinokop Slavonka 229 2,76
Slika 17. Odnos tehnikog kapaciteta prema volumenu lopate
-
7/26/2019 Osrecak Luka
50/53
6. Zakljuak
Mineralne sirovine su osnova razvoja svakoga modernog drutva. Broj
stanovnitva na Zemlji raste a s time i potranja za energijom i mineralnimsirovinama. Stoga svjetsko rudarstvo mora kontinuirano poveavatiproizvodnju mineralnih sirovina kako bi bilo spremno pratiti porast svjetskepotranje energije.
Povrinsko dobivanje je najstariji nain dobivanja mineralnih sirovina.Povrinski kopovi na kojima se dobivaju graevni materijali kao tehniko-graevni ili arhitektonski kamen, ljunak, pijesak te glina nazivaju sekamenolomi, tupinolomi, ljunare, pjeare i glinokopi.
Na takvim manjim kopovima bageri ciklikog naina rada su osnovnistrojevi za dobivanje, dok su na velikim povrinskim kopovima metalnihruda, ugljena i ostalih mineralnih sirovina oni uglavnom pomoni strojevi.
Odreivanje tehnikog i eksploatacijskog kapaciteta ciklikih bagera odvelike je vanosti za utvrivanje godinje proizvodnje i vremenskog planaotkopavanja.
Kroz primjere iz prakse u radu je prikazano kako moemo odrediti tehnikii eksploatacijski kapacitet ciklikih bagera. Na temelju stvarnih podataka iz
tih primjera prikazan je odnos tehnikog kapaciteta prema volumenu lopatecilikog bagera.
-
7/26/2019 Osrecak Luka
51/53
7. Literatura:
[1] Mesec, J. (2009): Mineralne sirovine vrste i naini dobivanja,
Sveuilite u Zagrebu, Geotehniki fakultet, Varadin
[2] Boi, B. (1998): Miniranje u rudarstvu, graditeljstvu i geotehnici,
Sveuilite u Zagrebu, Geotehniki fakultet, Varadin
[3] ivkovi, S. i Gali, I. (1999): Rudarski strojevi,
Sveuilite u Zagrebu, Rudarsko-geoloko-
naftni fakultet zavod za rudarstvo i
geotehniku, Zagreb
-
7/26/2019 Osrecak Luka
52/53
8. Saetak
Ime i prezime autora: Luka Osreak
Naslov rada: Odreivanje tehnikog i eksploatacijskog kapaciteta ciklikih
bagera
Eksploatacija predstavlja tehnoloki proces vaenja mineralnih sirovina iz
leita i oplemenjivanje istih. Mineralne sirovine se dobivaju povrinskim,
podzemnim, podvodnim ili drugim nainima. Povrinsko dobivanje
podrazumijeva vaenje mineralnih sirovina povrinskim kopovima.Za dobivanje
i utovar materijala na radnim etaama povrinskog kopa rabe se bageri. Prema
nainu rada bageri se dijele na: bagere s ciklikim nainom rada i bagere skontinuiranim nainom rada. Bageri sa ciklikim nainom rada su osnovni
strojevi za dobivanje na kamenolomima, kopovima ljunka, pijeska i
glinokopima. Dvije su osnovne vrste bagera ciklikog naina rada:
bageri sa vrsto prikljuenom lopatom,
bageri sa slobodno zavjeenom lopatom.
U svrhu utvrivanja vremenskog plana otkopavanja odreuje se tehniki i
eksploatacijski kapacitet bagera. Tehniki kapacitet (Qteh) predstavlja iskopanu
koliinu stijenske mase izraenu u m3/hvrstog stanja, uzimajui u obzir fiziko-
mehanika svojstva stijene, neovisno o manevarskim gubicima vezanim za
tehnologiju rada. Eksploatacijski kapacitet (Qeks) je iskopana stijenska masa u
vrstom stanju. Osim imbenika uzetih u obzir pri izraunavanju (Qot, otkopni
kapacitet), uzimaju se u obzir svi imbenici koji utjeu na rad stroja
(neregularnost fronte rada, prelazi s etae na etau, organizacijski problemi
itd.). Eksploatacijski kapacitet je srednji kapacitet stroja u odreenom
vremenskom razdoblju. Kroz primjere iz prakse prikazano je odreivanje
tehnikog i eksploatacijskog kapaciteta ciklikih bagera.
Kljune rijei: eksploatacija mineralnih sirovina, cikliki bageri, tehniki
kapacitet, eksploatacijski kapacitet
-
7/26/2019 Osrecak Luka
53/53