Контрольная работа по "Промбазе строительства"

Министерство  образования и науки Украины

Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры

 

 

Кафедра технологии

строительного производства

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Промбаза  строительства»

 

Вариант задания  № 4

 

 

Выполнил:

студент группы

 

 

Проверил:

к. т. н., доцент

 

 

 

 

Днепропетровск

2011 год

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНОЙ ПОРОДЫ В КАРЬЕРАХ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫМ МЕТОДОМ.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ.

3. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНОЙ ПОРОДЫ В КАРЬЕРАХ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫМ МЕТОДОМ.

 

Для раскрытия темы кратко остановимся на понятии гидромеханизации вообще. Гидромеханизацией называется единый технологический комплекс процессов и технических приемов, связанных с разрушением грунтов и горных пород, их транспортированием и укладкой в тело сооружений или в отвал гидравлическими методами.

Таким образом, всю технологию гидромеханизации можно  разделить на три основных процесса:

 

1. Разработка;

2. Гидравлический  транспорт;

3. Намыв грунтов или  горных пород.

 

 Так как с гидромеханизированной добычей породы в карьерах связаны только первые два из перечисленных технологических процесса, подробнее остановимся на их описании.

Под разработкой в гидромеханизации понимаются все способы разрушения грунтов и горных пород с применением воды. Разработка грунта, при которой грунт (порода) разрушается какими-либо механическими средствами, а транспортирование грунта осуществляется водой, называется комбинированной.

Гидравлическим транспортом называются все случаи транспортирования грунта (и любых других материалов) в  смеси с водой по искусственно сооруженным системам — напорным (трубопроводы) или безнапорным (лотки, канавы). Перенос грунта в естественных потоках принято называть движением наносов.

Устройства, с помощью которых  создаются гидравлические струи, используемые в гидромеханизации для разрушения грунтов и горных пород, называются гидромониторами. Все оборудование, используемое при производстве земляных и горных работ гидравлическими методами (машины, устройства, приспособления), принято называть оборудованием гидромеханизации. Гидромонитор является одним из устройств, относящихся к основному оборудованию гидромеханизации.

Гидромонитор состоит из ствола, который может отклоняться от горизонтальной плоскости вверх и вниз с помощью вертикального шарового шарнира. Горизонтальное перемещение ствола осуществляется в плоскости подвижного коленного соединения на стволе. На конец ствола навинчивается насадок, формирующий вылетающую из гидромонитора струю. Управляют стволом гидромонитора с помощью специального рычага (водила). У некоторых типов гидромониторов стволом управляют с помощью зубчатых и червячных или гидравлических передач, а также специального насадка-отклонителя, называемого дефлектором.

Общее представление о гидромониторной  разработке грунта дает рис. 1. От насосной станции по водоводу подается вода к работающим гидромониторам. Территория разработки грунта с размещенным на ней необходимым для разработки и транспорта грунта оборудованием называется карьером. Область обнажения разрабатываемого  грунта называется забоем. Гидравлические струи направляются перпендикулярно или под некоторым углом к поверхности забоя, а образующаяся смесь стекает в сторону установки гидромонитора навстречу действующей струе — такая схема гидромониторной разработки грунта называется разработкой встречным забоем.

При этой схеме гидромонитор перемещается за разрабатываемым забоем. Гидросмесь стекает по наклонной плоскости подошвы забоя и отводится из пределов карьера по безнапорным системам (лоткам или канавам) или собирается в специально устроенные приямки, называемые зумпфами, из которых засасывается гидроэлеватором или грунтовым насосом (землесосом) и по трубам транспортируется к месту укладки грунта. Забой, в котором разрушенный грунт с водой стекает в направлении действия струи, называется попутным забоем.

Землесосы так же, как и гидромониторы, относятся к группе основного оборудования гидромеханизации; они предназначены для разработки и транспорта грунта. Землесос является комплексной машиной, транспортирующей (перекачивающей) различные гидросмеси. По принципу действия землесос является центробежным насосом, предназначенным по конструктивным особенностям для перекачки смеси воды с твердыми частицами. Землесос состоит из корпуса и рабочего колеса, вращающегося на валу. Гидросмесь поступает в землесос по всасывающей трубе и подается в напорный трубопровод (пульповод) для транспортирования к месту укладки грунта.

К основному оборудованию гидромеханизации относятся также землесосные  снаряды (рис.2), представляющие собой сложные сооружения в виде судна, на котором размещены землесос, лебедки для управления снарядом, энергетическое оборудование и различные вспомогательные машины и приспособления.

Землесосный снаряд является высокопроизводительным по добыче грунта комплексом машин-двигателей и машин-орудий, а также различных  вспомогательных устройств и  приспособлений, которые в совокупности своей слаженной работой обеспечивают большие расходы гидросмеси при высоком содержании в ней грунта.

Способ разработки грунта, при котором  грунт разрыхляется фрезой, образовавшаяся гидросмесь засасывается и транспортируется далее землесосом, называется землесосным.

К основному оборудованию гидромеханизации можно также отнести устройства для классификации по крупности зернистых (песчаных) материалов, сюда же относятся и трубопроводы для транспортирования гидросмеси.

К вспомогательному оборудованию следует  отнести различные машины и устройства, выполняющие вспомогательные функции в системе гидромеханизированных работ: центробежные насосы, подъемные устройства, многочисленные землеройные и , транспортные средства, работающие в системе гидромеханизации.

 

Теперь остагновимся на факторах, определяющи эффективность гидромеханизорованного способа добычи. Можно выделить 10 таких факторов:

 

1. Наличие достаточного  количества воды. При гидромониторной разработке грунтов и горных пород на каждый кубометр разрабатываемого грунта требуется определенное количество воды, зависящее от свойств разрабатываемого грунта, качества применяемого оборудования, параметров гидравлической струи и принятой схемы разработки. Это количество воды называется удельным расходом и для различных грунтов и горных пород изменяется в широких пределах — от 1 до 50 м³ и более на 1м³ породы.

В тех случаях, где дебит естественных источников, используемых гидромеханизацией, оказывается недостаточным, размыв и гидротранспорт осуществляются с использованием оборотной воды. Вода, освободившаяся от грунта, собирается и самотеком или насосами подается обратно к месту разработки или к головным сооружениям гидротранспортной установки. Естественные потери воды (на смачивание грунта, фильтрацию и пр.) пополняются из источника. Такая подпитка может составлять 10—15% расхода оборотной воды.

 

2. Рельеф местности на территории размещения карьеров и по трассе гидротранспортных систем. Рельеф местности на территории разработки грунта определяет условия движения гидросмеси внутри карьера, а профиль трассы транспортирования — вид гидравлического транспорта (самотечный или напорный), принимаемый в данных условиях.

 

3. Наличие достаточного  количества грунтов требуемого  качества, мощность и условия  их залегания. В зависимости от назначения к добываемым грунтам предъявляют различные требования по составу и допустимости тех или иных примесей. Учитывают необходимые запасы грунта и глубину их залегания. При весьма значительных мощностях вышерасположенных грунтов иногда оказывается невыгодным добывать удовлетворяющий требованиям нижележащий грунт.

 

4. Свойства грунтов, определяющие  эффективность их разработки. Естественно, что песчаные грунты разрабатываются гидромеханизацией эффективнее, чем, например, тяжелые жирные глины, грунты с валунами, сланцы и прочие связные грунты. При необходимости разрабатывать связные грунты часто оказывается целесообразным применять комбинированные способы разработки, например разрабатывать грунт какими-либо землеройными машинами или взрывами, а транспортировать его водным потоком.

 

5. Климатические условия. Применение гидромеханизации эффективнее при положительных температурах воздуха. Естественно, что при отрицательных температурах, когда грунт и вода смерзаются, условия разработки грунта ухудшаются и удельные расходы воды увеличиваются.

 

6. Горно-геологические условия, которые определяют возможность и эффективность применения гидромеханизации в горной промышленности при добыче полезных ископаемых в подземных (шахтных) условиях и открытым способом.

 

7. Гидрологические условия, которые обусловливают выбор способа разработки грунта. Если карьер не может быть затоплен грунтовыми водами или водами близрасположенного водоема или реки (такие карьеры называются открытыми или незатопленными), то применяют гидромониторную разработку грунта. Если же карьер может быть затоплен (такие карьеры называются закрытыми или затопленными), то в этом случае оказывается более эффективной землесосная разработка грунта.

 

8. Наличие электроэнергии. Процессы гидромеханизации достаточно энергоемки, оборудование мощное и приводится в действие в основном от электромоторов, поэтому необходимо учитывать наличие достаточного количества дешевой электроэнергии. Для применения гидравлических методов при разработке и транспортировке различных материалов необходимо иметь источники электроэнергии. Иногда такие источники энергии в виде тепловых станций или дизельных установок приходится создавать специально.

 

9. Наличие специально  подготовленных кадров гидромеханизаторов. Процессы разработки, гидротранспортировки и укладки грунта столь сложны, что управление ими требует специальных знаний и навыков. Оборудование гидромеханизации стало достаточно сложным, поэтому эффективное его использование также требует опытных, хорошо подготовленных специалистов, инженеров-гидромеханизаторов.

 

10. Экономические аспекты  гидромеханизации. В некоторых условиях производства земляных или горных работ оказывается, что из всех способов применим только способ гидромеханизации. В большинстве же случаев вопрос о выборе способа производства работ решается методом сравнения по экономической эффективности. Так, при разработке несвязных грунтов экономически целесообразным может оказаться гидравлический способ, а при разработке связного или скального массива целесообразнее применить метод взрывов или какой-либо иной механический способ разрушения. При разработке некоторого промежуточного по связности грунта оба способа — гидравлический и механический — могут оказаться сопоставимыми. Обоснованием выбранного способа должен быть технико-экономический расчет.

 

Теперь более подробно рассмотрим три основных случая применения метода гидромеханизации:

 

1. Применение метода гидромеханизации на сухих карьерах.

При использовании гидромеханизации на сухих карьерах основным механизмом, производящим рыхление породы, является гидромонитор. Размыв породы при работе гидромониторов производится струей воды, подаваемой под давлением от 3 до 15 атм и более.

Движение пульпы к месту отвала осуществляется по специальным пульповодам, а также самотеком по лоткам, канавам при естественном уклоне местности.

На практике используются следующие схемы водоснабжения гидромониторов: прямое водоснабжение, водоснабжение с использованием обратной воды и комбинированное.

Схема прямого водоснабжения (рис. 1) применяется при наличии водоисточника, дебит которого больше требуемого расхода установки.

При недостаточном количестве воды применяется схема обратного  водоснабжения, при которой отработанная вода после отстоя вторично поступает в гидромонитор и сокращает таким образом общий расход воды.

Схема комбинированного водоснабжения, применяемая в районах с сухим  климатом и предусматривает устройство специального водоема с нужным запасом воды. Периодическая подпитка системы водоснабжения компенсирует при этом убыль воды из запасного водоема и обеспечивает устойчивую работу всей установки.

 

2. Применение метода гидромеханизации на обводненных карьерах.

Наибольший эффект дает применение метода гидромеханизации при разработке подводных и прибрежных карьеров, так как при этом облегчается подача воды и появляется возможность без больших дополнительных затрат производить последующую промывку и сортировку добытой породы.

Основным механизмом, производящим добычу породы из-под воды, является землесосная установка (земснаряд).

Принцип действия землесосной установки  основан на предварительном разрыхлении  породы и последующем всасывании ее вместе с водой в систему  трубопроводов.

При разработке месторождений с  содержанием гравия более 30% с целью  дополнительного разрыхления разрабатываемой породы применяются различного типа грунтозаборные устройства, например: однороторные и двухроторные ковшевые рыхлители, фрезерные рыхлители, специальные эжектирующие устройства, состоящие из нескольких насадок, которые значительно повышают всасывающую способность землесоса.

При разработке песчано-гравийных  месторождений, содержащих до 3—5% крупных  включений, рекомендуется применять  цепные рыхлители.