9848
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
В.И. Костин
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ДОРОЖНОЙ ИНДУСТРИИ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекционным и выполнению практических занятий по дисциплинам «Производственная база дорожного строительства» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство профиль Строительство
автомобильных дорог, аэродромов, объектов транспортной инфраструктуры
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
В.И. Костин
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ДОРОЖНОЙ ИНДУСТРИИ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекционным и выполнению практических занятий по дисциплинам «Производственная база дорожного строительства» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство профиль Строительство
автомобильных дорог, аэродромов, объектов транспортной инфраструктуры
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
УДК 666.97:691.168 (075)
Костин В.И. Основы проектирования производственных предприятий дорожной индустрии. [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос./ В.И. Костин; Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. - 34 с., ил. 36 , электрон. опт. диск (CD-RW)
В пособии изложены теоретические основы и общие принципы методологии проектирования производственных предприятий дорожной индустрии.
Пособие составлено в дополнение к нормативной, учебной и справочной литературе. Рекомендуется к использованию студентами ННГАСУ и слушателями дополнительного образования при изучении выше названных курсов.
В.И. Костин, 2016
ННГАСУ, 2016
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1.Общие сведения о предприятиях дорожной индустрии ……………….. 5
2.Предприятия по разработке горных пород (карьерное хозяйство) ……. 7
3.Предприятия по переработке горной массы ……………………………. 17
4.Склады дорожно-строительных материалов …………………………… 26
Литература …………………………………………………………………… 33
1. Общие сведения о предприятиях дорожной индустрии
Производственная база – комплекс сооружений, машин и оборудования для обеспечения добычи необходимых для дорожного строительства материалов и изготовления полуфабрикатов, изделий и деталей.
Цель создания базы – обеспечение бесперебойной работы линейных дорож- но-строительных подразделений.
Включает в себя такие составляющие, как склады, прирельсовые базы, железнодорожные и другие пути сообщения, комплексы машин для изготовления полуфабрикатов (асфальто- и цементобетонные установки), эмульсионные базы, здания и помещения для обслуживания и проживания работающих (столовые, гардеробы, общежития и т. п.).
1. Классификация предприятий
- по назначению:
производственные (обеспечение строительства материалами и полуфабрикатами – АБЗ, ЦБЗ, битумные базы, КДЗ);
вспомогательные (обеспечение бесперебойности технологического процесса на объекте – ремонтные мастерские, парковочные стоянки машин, склады);
обслуживающие (обслуживание производственных предприятий и всех строительных работ – паросиловое хозяйство)
- по срокам функционирования:
стационарные (постоянного типа – долгосрочная эксплуатация); полустационарные (временного типа сборно-разборные (1-3 года));
передвижные
- по условиям размещения: пристанционные;
притрассовые; прикарьерные
- по уровню сложности функционирования:
автоматизированные; роботизированные;
суправлением по заданной программе
2.Принципы размещения предприятий
а) стоимость единицы производимой продукции должна стремится к оптимальному минимуму;
б) время доставки готовой продукции должно быть меньше периода, допускаемого по технологическим требованиям ее использования
Сед = С1 + С2 + С3 (предприятия стационарного типа)
где: С1 – затраты на изготовление продукции, руб.; С2 – затраты на транспортировку сырья, руб.;
С3 – затраты на транспортировку готовой продукции, руб.
Задача решается путем вариантного проектирования с определением оптимальной границы зоны снабжения предприятия – участка дороги, строительство
которого обеспечивается продукцией данного предприятия. При этом учитывается: взаимное расположение объекта строительства и сырьевой базы, вид способа транспортировки, состояние подъездных путей, число перегрузок и промежуточных складов и др.
Оптимальная длина участка дороги, обслуживаемого с одной стоянки мобильного оборудования:
S 2 |
|
R |
|
|
|
||
p |
|
||
|
|
|
где: R – стоимость передислокации завода, руб.; p – потребность в продукции на 1 км дороги;
- транспортный коэффициент
3.Проект производственного предприятия
Состоит из следующих частей:
а) Технико-экономический раздел (выполняется на основе ТЭО) –
обоснование мощности предприятия; выбор площадки под строительство; данные об источниках и способах снабжения предприятия основными материальными ресурсами; потребность в основных производственных и инженерно-технических кадрах; расчет себестоимости производства основных изделий; анализ экономической эффективности строительства.
ТЭО: - потребность строительства в материалах;
-сравнительная оценка оборудования;
-транспортные связи
б) Генеральный план и транспорт – расположение проектируемых и существующих зданий, сооружений и транспортных путей; основные показатели, характеризующие площадку строительства; данные о грузообороте проектируемого предприятия; вертикальная и горизонтальная планировка территории; озеленение и благоустройство; ориентировочные объемы земляных работ; организация транспортного хозяйства.
в) Технологический раздел – схема производства по предприятию в целом и по основным производственным цехам; обоснование и характеристика принятых решений по основным технологическим процессам, компоновке оборудования, планировке цехов; решение по электро-, тепло-, газоснабжению и другим энергоресурсам, по общеплощадочной связи и сигнализации; потребность предприятия в сырье, материалах, топливе, воде, основных кадрах.
г) Строительная часть – разработка планов, разрезов, фасадов зданий и сооружений; основные объемно-планировочные решения (площади и объемы зданий, их этажность, конфигурация, типы конструкций и строительные материалы).
д) Организация строительства – продолжительность строительства в целом и по годам; объем подготовительных работ; методы, последо-
вательность и темпы производства основных работ; потребность в основных материалах, конструкциях и деталях, в энергоресурсах для нужд строительства; потребность в рабочих кадрах и инженернотехническом персонале для окончания строительства в установленные сроки.
е) Сводная смета – общая стоимость строительства предприятия.
2. Предприятия по разработке горных пород (карьерное хозяйство)
Карьер – горная выработка для добычи природного каменного материала открытым способом.
1. Классификация.
а) по срокам действия – постоянные (промышленные, с радиусом обслуживания свыше 1000 км); временные (строительные)
б) по положению залежи – поверхностные (глубина заложения 40-60м); глубинные (заложение свыше 60 м); нагорные; нагорно-глубинные; подводные
в) по типу горной породы – каменные (скальные и полускальные); гравийные; песчаные; песчано-гравийные
2. Организация работ.
Перед разработкой карьера должна быть оформлена и утверждена техническая документация:
-разрешительная (отвод земель);
-проектная (паспорт карьера);
-исполнительная (маркшейдерские планы горных работ)
Проектирование притрассовых карьеров.
а) поиск и разведка месторождения: определяются форма и строение месторождения (залегание сплошным массивом или перемеживается прослойками); угол падения пластов, их мощность; наличие пустых пород; трещиноватость пород; физико-механические и химические свойства (прочность, водопоглощаемость, морозостойкость и т. д.); категории пород и запасы по категориям; гидрогеология; расположение месторождения по отношению к путям сообщения.
Виды разведочных работ:
-полевые – согласование о производстве геологоразведочных работ; разбивка в натуре разведочной сети выработок; проходка выработок; составление документации; опробование месторождений; топографическая съемка местности; закрепление в натуре выработок и границ месторожде-
ния; обследование подъездных путей и условий разработки.
Основные разведочные выработки – шурфы, буровые скважины, расчистки.
-камеральные (геологический отчет) – топографический план местности (шаг изолиний 1 м); геологические разрезы (соединение разрезов шурфов и скважин по одной линии, составляют через равные промежутки по взаимно перпендикулярным направлениям); планы гипсометрии кровли и подошвы ископаемого (поверхности слоя до и после разработки); планы изолиний мощности вскрыши и полезного ископаемого; план подсчета запасов.
|
I |
II |
III |
IV |
|||||
V |
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
VI |
|
|
|
|
|
|
|
VI |
|
VII |
|
|
|
|
|
|
|
|
VII |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
VIII |
|
|
|
|
|
|
|
|
VIII |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
II |
III |
IV |
Классификация запасов по степени изученности:
категория А – полное (детальное) изучение залегания, формы и строения ископаемого;
категория В – выявление главных особенностей залегания, формы и строения ископаемого;
категория С - выяснение в общих чертах условий залегания, формы и строения ископаемого.
б) составление паспорта месторождения - план месторождения; схема привязки месторождения к трассе; характеристика подъездного пути от карьера до места работ; геологические разрезы; таблица подсчетов запасов; таблица лабораторных испытаний; краткая характеристика месторождения (все на одном листе).
в) проектирование горно-подготовительных и вскрышных работ.
Ведут на основе задания на проектирование (указывается производственная мощность предприятия, типы оборудования, специфические условия работы (сезонность, неравномерность добычи, различная выработка отдельных видов продукции), продолжительность работы и т. д.).
Стадии проектирования:
1.технический проект;
2.рабочие чертежи.
(Для притрассовых карьеров достаточно ограничиться технорабочим проек-
том)
При проектировании определяют:
1. Размеры элементов горных выработок: уступ (подуступ), рабочая пло-
щадка, забой, фронт работ.
Уступ – часть разрабатываемого месторождения, ограниченная горизонтальной и наклонной (вертикальной) плоскостями.
Рис. 1 Разрез добычного и вскрышного уступов и их элементы:
1 – верхняя площадка;
2 – нижняя площадка;
3 – площадка (берма) подуступа;
4 – бровка уступа;
h – высота подуступа; H – высота уступа; - угол откоса добычного уступа; - угол откоса вскрышного уступа.
Уступ обслуживается отдельным транспортным горизонтом. При разработке месторождений экскаваторами:
-в мягких породах высота уступа лимитируется высотой черпания принятого типа экскаватора;
-в прочных породах при взрывном способе высота уступа не должна превышать максимальную высоту черпания экскаватора более чем в 1,5 раза.
Рабочая площадка – часть уступа, предназначенная для размещения оборудования, транспортировки и разделки горной породы.
В = А + b + а + А’
А – часть площадки, занятая горной породой;
b – расстояние от взорванной породы до транспортной площадки (не менее 1 м); а – ширина транспортной пло-
щадки (2b”+a’, где b” – ширина автосамосвала, a’ – зазор между самосвалами, не менее 1.5 м); А’ – ширина забоя, разрыхляе-
Рис. 2 Ширина рабочей площадки мая при взрыве на нижележа-
щем уступе
Фронт работ – длина части уступа, подготовленная для разработки.
L |
V l |
, м |
|
n p |
|||
|
|
где: V – суточный объем добываемой горной породы, м3/сут.;
l – участок, необходимый для нормальной работы одного экскаватора (
150-300 м);
n – количество смен работы;
p – сменная производительность одного механизма, м3/сут.
Забой – поверхность горных пород в пределах уступа или развала, являющаяся объектом выемки.
Экскаватор в забое устанавливают так, чтобы обеспечить максимальную разработку грунта с одной стоянки:
Вз R рез. R разг . а2 , м
где: Rрез. – радиус резания, м; Rразг. – радиус разгрузки, м;
– расстояние от нижней бровки забоя до погружаемых автомашин, м; а – принятая ширина подъездного пути, м.
Транспортная траншея – проектируется за контуром разработки, служит для вывоза породы во время существования горизонта.
Разрезная траншея – проходится только для создания уступов и фронта работ (в процессе разработки расширяется).
2. Объемы работ.
Объем горной породы в плотном теле:
V |
Vщ |
, м3 |
|
k т k щ k п k р |
|||
|
|
где: Vщ – объем делового щебня (фракции щебня, для которого создан карьер), м3;
kт – коэффициент выхода качественного камня из горной породы (определяется по геологическим данным);
kщ – коэффициент выхода делового щебня при дроблении (определяется по кривым дробления);
kп – коэффициент потерь;
kр – коэффициент разрыхления породы. Объем вскрышных работ:
Vв = kвV , м3
где: kв – эксплуатационный коэффициент вскрыши (отношение средней мощности вскрышных пород hв к средней мощности полезного ископаемого на этой площади).
3. Направление фронта работ и его ориентация.
От его правильного расположения зависит эффективность взрывных работ, производительность механизмов, удобство транспортировки продукции, организация водоотлива. При выборе направления необходимо учитывать:
-уклоны кровли и подошвы горной и вскрышных пород (учет гипсометрии месторождения позволяет выбрать такое направление фронта, чтобы подошва уступа была близка к горизонтальной, а откатка груза производилась под уклон);
-грунтовые воды и атмосферные осадки (фронт работ выбирается таким образом, чтобы вода не попадала в забой);