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.


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.


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


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


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.


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.


7/53

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.


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]


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


10/53


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


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.


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


14/53


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:


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


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]


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.


19/53


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]


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


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.


23/53

Slika 5. Horizontalni rez skreperskog bagera

Slika 6. Kosi rez skreperskog bagera


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,


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


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]


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


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) ,


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.


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


Postojee stanje i izgled kopa se prikazuje fotografijama u nastavku projekta,i priloenom smanjenom situacijskom kartom glinokopa.

Slika 8. Skidanje humusa, kota 96 mnv


31/53


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:


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


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.


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.


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


37/53


38/53

Slika 14. Shema rada bagera u dubinskom zahvatu


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).


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.


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.


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


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)


istresa (utovara), istresanje na kamion u istoj razini

kl=1,0 -koeficijent podeenosti leaja, kree se od 0,95 (kratko)

do 1,05 (dugo)


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


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



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.


45/53

5.4. Glinokop Kuklja kraj Naica


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.


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


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)


istresa (utovara), istresanje na kamion u istoj razini

kl=1,0 -koeficijent podeenosti leaja, kree se od 0,95 (kratko)

do 1,05 (dugo)


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



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.



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


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


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.


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


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


53/53

Documents

Osrecak Luka