Принципы пространственной организации производственного комплекса.
Оптимизация производственных связей влияет на такие характеристики производственного комплекса, как
· площадь занимаемой территории;
· протяженность и разветвленность транспортных и энергетических коммуникаций;
· грузооборот;
· производственные запасы и др.
На основе анализа производственных потоков выполняется пространственная организация производственного комплекса, представляемая в виде генерального плана.
Генеральный план отражает пространственное размещение с учетом рельефа местности зданий, сооружений, транспортных и инженерно-технических коммуникаций на выделенной территории.
Общими принципами разработки генеральных планов предприятий являются:
1) эффективное использование территории;
2) сокращение протяженности потоков;
3) исключение пересечения потоков (прежде всего материальных и людских);
4) обеспечение четкости производственных связей;
5) полное соответствие действующим нормам и ТУ.
Территория предприятия разделяется на три основные зоны:
I - производственную, объединяющую основные объекты (цехи, участки);
II - хозяйственную, включающую склады и вспомогательные здания и сооружения;
III - предзаводскую, отведенную для административно-бытовых зданий и сооружений.
Требования при проектировании генерального плана:
1) здания и сооружения располагать в соответствии с их производственным назначением в пределах соответствующих зон. При этом стремиться к наибольшей блокировке зданий и сооружений, чтобы обеспечить компактную планировку, экономию территории, сокращение коммуникаций, безопасность труда и людских потоков;
2) объекты, выделяющие пыль, газ, дым (склады материалов, котельные и др.) располагать с учетом направления господствующих ветров в удалении от административно-бытовых зданий;
3) проезды, связывающие здания и сооружения, должны быть прямолинейными, а их пересечение - под прямыми углами.
В зависимости от характера производственного процесса при разработке генеральных планов учитываются специальные требования. Например, при проектировании генпланов заводов сборного ж/бетона необходимо учитывать следующие факторы:
1) склады заполнителей, цемента, арматуры и готовой продукции следует размещать вдоль транспортных путей и на минимально возможном расстоянии от “своего” производственного цеха (бетоносмесительного, арматурного, формовочного);
2) примыкание БСУ (цеха) к главному производственному корпусу должно обеспечивать подачу бетонных смесей к местам потребления кратчайшим путем с минимальными перегрузками;
3) арматурные цехи нужно блокировать с главным производственным корпусом (вдоль или поперек формовочных пролетов) для сокращения транспортных путей;
4) объекты энергетического обслуживания (трансформаторные, компрессорные, котельные установки) должны быть по возможности приближены к основным потребителям энергии.
Обычно разрабатывают несколько вариантов генпланов. Выбор и оценку принятого варианта обосновывают сравнением технико-экномических показателей, из которых следующие:
1) коэффициент застройки - отношение площади, занятой зданиями и сооружениями к общей территории предприятия (примерно 40-60%);
2) коэффициент использования территории - отношение площади, занятой зданиями, сооружениями, открытыми складами, железными и автодорогами, тротуарами, к общей территории (примерно 70-75%);
3) коэффициент озеленения - отношение площади зеленых насаждений к общей площади (» 15-20%).
3.4. Качество продукции
Качество продукции - это целый ряд ее свойств, удовлетворяющих требованиям соответствующих ТУ (техническим условиям изготовления) и ГОСТам (ГОСТ 15467-79).
Качество строительных изделий и конструкций характеризуется:
а) техническим уровнем изделия (такие показатели, как: точность изготовления, прочность, жесткость, долговечность, транспортабельность, дизайн и др.);
б) стабильность показателей качества (однородность, процент брака, число рекламаций, соответствие требованиям ТУ и СНиП и пр.);
в) экономическая эффективность (удельные капитальные вложения, себестоимость, рентабельность, годовой экономический эффект);
г) конкурентоспособность на внешнем рынке (степень патентной защиты и патентной чистоты продукции, наличие ее экспорта).
ЛЕКЦИЯ № 4. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАРЬЕРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
План
4.1. Общие сведения
4.2. Основные технологические способы добычи нерудных материалов
4.1. Общие сведения
Нерудные строительные материалы: песок, щебень, гравий - играют важную роль в строительстве. Они необходимы при строительстве дорог, изготовлении сборных железобетонных конструкций.
Стоимость нерудных строительных материалов с учетом погрузочно-разгрузочных, складских и транспортных расходов составляет примерно 10% сметной стоимости СМР.
Для проектирования любого промышленного предприятия составляется технико-экономическое обоснование (ТЭО).
Для предприятий нерудной промышленности характерны для ТЭО следующие вопросы:
1) описание месторождений по материалам геологических фондов с приложением карт;
2) геологическое строение месторождения (включая мощности слоев, уровень грунтовых вод, степень обводненности толщи полезного ископаемого);
3) качественную характеристику сырья (гранулометрический, петрографический и химический составы, данные испытаний, кто и когда их проводил);
4) объем месторождений, их регистрация Государственной комиссией по запасам (ГКЗ) полезных ископаемых при правительстве Украины, размеры потребления;
5) решения ГКЗ о пригодности сырья;
6) сведения о наличии источников энерго- и водоснабжения в районе месторождения;
7) данные о наличии и состоянии дорог в этом районе (ж/дорог и автодорог);
8) данные о потребителях нерудных материалов (заводов ЖБК);
9) технические требования потребителей к нерудным строительным материалам;
10) данные о попутных промышленных продуктах, качественная характеристика отходов, их годовое количество, какие можно использовать для изготовления строительных материалов и изделий, транспортные связи по вывозу готовой продукции.
До начала проектных работ должна быть полная ясность об объемах запасов полезных ископаемых, которые определяются по категориям А, В, С1, С2.
Категория А - запасы детально разведанные и опробованные; изучено качество и технология обработки;
В - запасы, количество которых выявлено достаточно точно; технология обработки месторождений выявлено недостаточно;
С1 - запасы на участках, примыкающих к уже известным категориям А и В, а также предполагаемые на основании изучения по естественным; опробованы в отдельных точках (местах);
С2 -запасы отдельных месторождений, определяемые по геологическим предпосылкам.
Эти категории должны находиться в определенном соотношении по объемам. Объема месторождения (Vм) должно быть достаточно для эксплуатации на предполагаемый период работы не одного, а группы предприятий (на период не менее 25 лет).
Vм ³ 25 å Мi (4.1)
где Мi - годовая мощность предприятия.
4.2. Основные технологические способы добычи нерудных материалов
Разработка карьеров - это кроме значительных капитальных вложений еще и большая нагрузка на окружающую среду (разработка самих карьеров, дорог, переработка сырья, загрязнение атмосферы, нарушение естественных гидрогеологических процессов и т.д.).
Если имеются песчано-гравийные залежи и скальные, то предпочтительно разрабатывать первые, используя для разработки способ гидромеханизации, как наиболее щадящий окружающую среду и наиболее экономичный.
Гидромеханизированный способ раэработки включает следующие операции: размыв грунта под давлением и перевод его в полужидкую массу (пульпу), транспортирование пульпы в отвал.
Его применяют при наличии легкоразмываемых грунтов, мощных водных источников и достаточного количества электроэнергии.
В надводных забоях грунт разрабатывают гидромониторами, а в подводных - плавучими землесосными снарядами.
Гидромониторная установка состоит из насосной станции, магистрального водовода диаметром 150 - 500мм и гидромониторов с насадками-наконечниками диаметром 50 - 250мм.
К гидромониторам подают воду под большим напором, которая выходя из насадки плотной струей, превращает грунт в пульпу. Пульпа направляется самотеком по лоткам или канавам в отвал (или в насыпь).
Если отвод воды самотеком затруднен (условия рельефа, условия работ), то необходимо ставить перегрузочную насосную станцию для перекачки пульпы.
По трудности разработки и удельному расходу воды все размываемые грунты делят на шесть групп:
I - песчаные, II - супесчаные, III - суглинистые, IV - слабые глинистые, V - песчано-гравийные, VI - глины.
Удельный расход воды при рабочем напоре 0,3 - 0,5Мн/м2 (30 - 50 м водяного столба) составляет для песчаных грунтов 3,5 - 9м3, для супесчаных и суглинистых 40 -90м3.
При разработке песчано-гравийных грунтов и глин удельный расход воды 9-14 м3 и рабочий напор 0,7-1,4 Мн/м2 (70-140 м вод. ст.).
Расход воды и скорость струи регулируются насадкой-наконечником.
Суммарный напор воды у насоса насосной станции
Нс = Н1+ Н2 + Н3 + Н, м, (4.2)
где Н1 - высота подъема воды, м;
Н2 - высота всасывания, м;
Н3 - потери в трубопроводе, принимаемые 10% от Н1, м;
Н - требуемый напор у насадки гидромонитора, м.
Расход воды через гидромонитор
Q = j FÖ2gH , м3/сек (4.3)
где j - коэффициент скорости для конических насадок 0,945;
F - площадь выходного отверстия насадки, м2;
g= 9,81м/с2 - ускорение силы тяжести;
H - требуемый рабочий напор у насадки, Мн/м2.
При разработке карьеров механическими способами (экскаваторами) глубина их, как правило, превышает максимальную высоту резания. Поэтому карьеры разрабатывают ярусами. Для разработки твердых (скальных) пород применяют экскаваторы с прямой лопатой, т.к. усилие резания на ковше у них больше, чем у экскаваторов с обратной лопатой и драглайном, а производительность при погрузке на транспорт выше.
Для ввода экскаватора в забой, въезда и выезда машин устраивают въездные траншеи с уклоном 0,1-0,15. Ширину траншей понизу принимают 3...3,5 м при одностороннем движениии, 7...7,5 м - при двустороннем.
При этом неизбежны бросовые работы по устройству въездных траншей. Для уменьшения их в некоторых случаях более экономично применять экскаватор обратная лопата или драглайн.
Количество транспортных средств из расчета непрерывной работы экскаватора определяется по формуле
Тц
N = ----- (4.4)
tп
где Тц - длительность цикла автосамосвала, мин;
tп - длительность погрузки автосамосвала, мин.
2l
Тц = tп + ----------- + tр.м + tм (4.5)
Vср / 60
где l - расстояние транспортировки груза, км;
Vср - средняя скорость движения транспорта, км/ч;
tр.м - время разгрузки с маневрированием, мин;
tм - время на маневры при погрузке.
Длительность погрузки автосамосвала
М
tп = ------ (4.6)
nт
где М=Q/q×ке - число ковшей, загружаемых в машину; Q - грузоподъемность транспорта, м3; q - геометрическая емкость ковша, м3; ке - коэффициент использования вместимости ковша;
nт=60кв/tц - число циклов (ковшей) в мин.; кв - коэффициент использования экскаватора во времени в смену; tц - продолжительность цикла, с.
По результатам расчетов строится график движения транспортных средств “эабой - отвал”.
Приведем оптимальные типовые мощности предприятий нерудных стройматериалов (в тыс. м3/год):
Гравийно-сортировочные заводы 500 - 1000
Цехи по обогащению песка 400 - 600
Дробильно -сортировочные заводы 300, 400, 600, 700.
Потребность в нерудных строительных материалах обеспечивается:
1) производством на карьерных предприятиях;
2) производством из отходов горных и металлургических предприятий;
3) использованием естественных легких заполнителей;
4) добычей нерудных материалов речными пароходствами.
Заводы ЖБК и карьерные предприятия все еще недостаточно уделяют внимания качеству заполнителей: фракционному составу, чистоте и механической прочности зерен. Все это сказывается на качестве продукции и, в частности, на перерасходе цемента.
При небольшом объеме изготовления сборного железобетона небольшой перерасход цемента не имеет существенного значения. Но когда объем этот достигает больших значений, вопрос о качестве заполнителей приобретает первостепенное значение.
Часто считают, что промывка щебня убыточна. Но если учесть, что количество пустой породы составляет 10 ...15%, что при этом снижаются транспортные расходы на перевозку, улучшаются условия труда на дробильных фабриках - и, если учесть затраты на промывку (в ценах 1980г. они были 46коп. на 1т щебня), то она, т.е. промывка, может быть очень рентабельной..
Не решен вопрос с фракционированием песков.
Ряд заводов сборного железобетона работает на песках естественных или песчано-гравийной смеси.
Применение гидроклассификаторов песка и гравийно-песчаных смесей на многих карьерах позволяет снизить расходы цемента. Некоторое повышение стоимости заполнителей окупается экономией цемента.
За рубежом щебень 2 - 3-х фракций применяется немногими заводами. Обычно карьерные предприятия изготовляют смеси из 4 - 12 фракций. Число фракций песка исчисляется от 2 до 9.
Для производства сборного железобетона важное значение имеет получение с карьеров оптимальных смесей.
Для этого карьерным предприятиям должна быть известна номенклатура сборных железобетонных конструкций, способы хранения заполнителей, а заводы, в свою очередь, должны знать условия, при которых изготовляются необходимые им заполнители.
К сожалению, практика учета всех необходимых для рентабельного производства условий еще не нашла необходимого распространения, и заводы допускают перерасход цемента на так называемом “законном” основании; плохой (загрязненный) заполнитель - больше цемента.
На заводах ЖБК в бетоносмесительных цехах все еще имеется 2 - 3 бункера для крупных заполнителей и 1 бункер для песка. Заполнитель дозируют перед подачей в бетоносмесители в весовых дозаторах вместо объемных.
Шихтовка заполнителей в заданных пропорциях на карьерных предприятиях не только бы значительно упростила и удешевила процесс изготовления бетонной смеси, но и улучшила бы качество с точки зрения постоянства состава.
В добыче сырья для строительства значительное место принадлежит пароходствам
речного флота. Они занимаются поставкой гравийно-песчаной смеси, получаемой в процессе дноуглубительных работ. Смесь продается по довольно высоким ценам, учитывающим не только стоимость добычи, но и стоимость фрахта.
Эту гравийно-песчаную смесь обычно не обогащают, а направляют непосредственно в БСУ.
Если бы перед поступлением строителям смесь была рассортирована по фракциям, крупный гравий раздроблен на щебень и при необходимости здесь же на плаву обогащен, то себестоимость конечной продукции значительно снизилась бы (по сравнению с вариантом заполнителя на берегу из “сухих” карьеров). Это подтверждают расчеты институтов Гидропроекта и Проектгидромеханизации.
Зарубежные фирмы именно так и поступают, создавая для этой цели плавучие фабрики.
Неисчерпаемые запасы местного нерудного сырья в виде осадочных горных пород и гравийно-песчаных отложений можно использовать для изготовления бетонов высоких марок, предварительно подвергнув их обогащению, т.е. разделению материалов по прочности.
Из гравитационных методов обогащения к наиболее перспективным и проверенным относится обогащение в тяжелых средах. Метод основан на взвешивании в жидкости минералов.
Плотность среды выбирают с таким расчетом, чтобы более легкие (они же и более слабые) зерна гравия или щебня всплывали, а более тяжелые (они же и более прочные) оседали на дно.
При обогащении щебня и гравия в качестве утяжелителя среды применяют магнетит или смесь магнетита с ферросилицием. Магнетит позволяет получить среду с плотностью до 2,55г/см3, ферресилиций - до 3,4г/см3.
Дата добавления: 2016-11-02; просмотров: 1070;