Технология и техника разработки карьера (стр. 3 из 15)

где: З_э - запасы полезного ископаемого в границах этапа (определяются по графику горно-геометрического анализа), м³;

Q_к.г. -годовая производительность карьера по полезному ископаемому (устанавливается проектом), м³;

2. Через точки соответствующие годам работы карьера, проводятся линии (параллельные оси ординат) и на них откладываются в принятом масштабе отрезки, равные годовой производительности карьера по полезному ископаемому в соответствующем году. Соединив концы отрезка линией, получим календарный график добычи полезного ископаемого. Если производительность карьера по полезному ископаемому остается постоянной за весь период работы карьера, то календарный график добычных работ будет параллельным оси абсцисс. При изменяющейся производительности график приобретает ступенчатую форму.

Для установления момента начала добычных работ и календарного распределения вскрышных работ должны быть учтены периоды строительства, эксплуатации и свертывания работ:

Продолжительность периода строительства определяется объемомгорно-строительных работ и производительностью комплексов оборудования,используемого для их выполнения, технологией и организацией работ. Объемгорно-строительных работ складывается из объема вскрывающих выработок,обеспечивающих грузотранспортную связь рабочих уступов с поверхностью иформирующих первоначальный фронт горных работ, и объема вскрышныхработ по созданию установленного количества вскрытых запасов. Эти объемыопределяют по графикам горно-геометрического анализа карьерного поля ирассчитывают по топографическим планам. По названным условиям находятпродолжительность периода строительства до сдачи карьера в эксплуатацию иосвоения проектной мощности, а также объемы попутно добываемогополезного ископаемого и вскрыши. Все найденные величины откладывают отначала координат по соответствующим осям на календарном графике.

Для периода эксплуатации годовые объемы вскрышных работопределяют делением этапных объемов вскрыши на срок отработки этапа %.Эти годовые объемы откладывают на календарном графике в виде ординат всередине периода отработки данного этапа. Ординаты производительностикарьера по вскрыше могут быть найдены умножением ординатпроизводительности карьера по полезному ископаемому на величину текущегокоэффициента вскрыши для каждого периода.

Производительность карьера по вскрыше в границах этапа для каждого срока отработки запасов полезного ископаемого этапа определяется по формуле[18]:

, (10)

где: V_в.э.- объем вскрыши в границах этапа, (м³);

t_i- срок отработки запасов полезного ископаемого данного этапа, годы.

В последние года работы карьера его производительность постепенно уменьшается до нуля.

t₁=517548

800000=0.65

t₂=1466052

800000=1,8

t₃=2278260

800000=2.6

t₄=2170296

800000=2.5

t₅=2135328

800000=2.45

t₆=2086848

800000=2.4

t₇=1900644

800000=2.1

t₈=1438872

800000=1.8

t₉=90588

800000=0.11

V_B1 = 405757 м³

V_B2= 520344 м³

V_B3= 590214 м³

V_B4= 635984 м³

V_B5= 690152 м³

V_B6= 749678 м³

V_B7= 772416 м³

V_B8= 830547 м³

V_B9= 894632 м³

По полученным значениям строится график (см. чертёж №2).

3. Вскрытие месторождения

Вскрытие месторождения произведено исходя из достижения наименьших объемов горно-капитальных работ.

Вскрытие Турдейского месторождения доломитизированных известняков предусматривается с помощью капитальной траншеи внешнего заложения. Траншея расположена на западной границе месторождения.

Фронт работ на добычных горизонтах образуется путем проходки разрезных траншей между северным и южным бортами карьера.

Горно-капитальные работы выполняются в соответствии с принятой схемой вскрытия в объеме, обеспечивающем создание готовых к выемке нормативных запасов сырья.

В состав горно-капитальных работ включены:

· проходка капитальной траншеи на глубину вскрышных пород;

· проходка разрезной траншеи на глубину вскрышных пород;

· проходка капитальной траншеи на глубину первого уступа полезного ископаемого;

· проходка разрезной траншеи на глубину первого уступа полезного ископаемого;

· проходка капитальной траншеи на глубину второго уступа полезного ископаемого;

· проходка разрезной траншеи на глубину второго уступа полезного ископаемого.

Породы вскрыши, представленные на месторождении суглинками, с прослоями глин и песков.

Капитальная траншея предназначена для вскрытия рабочих горизонтов.

Параметры капитальной траншеи.

Рисунок 1 - Капитальная траншея: а – общий вид, б – план.

Основными элементами капитальной траншеи являются:

- ширина – В_{к т} ее основания, м;

- глубина – Н_{к т}, м;

- продольный уклон – i_{к т}, ‰;

- α_{к.т -} угол откоса,º;

- L_{к т -} длина, м:

- V_{к т} - объем, м³:

- S_{к т} - площадь поперечного сечения.

Определим параметры капитальной траншеи на вскрышной горизонт:

Н_{к т}= 3,4 м.

i_{к т}= 80 ‰, из условия применения автотранспорта;

α_к.т = 55º - вскрышные породы;

Ширина траншеи определяется из условия нормальной работы горно-транспортного оборудования.

Принимаем тупиковую схему подачи автотранспорта под погрузку.

Рисунок 2 Схема подачи автосамосвалов под погрузку при проведении траншей (тупиковый разворот)

Ширина траншеи при тупиковом развороте автотранспорта.

В_{р т} =R + 0.5d+0.5L+2m(11)

где R – минимальный радиус поворота автотранспорта, м;

d - ширина кузова, м;

L – длина автосамосвала, м;

m – минимальное расстояние между автотранспортом и нижней бровкой траншеи, м.

При проходке траншеи будем использовать следующее оборудование: гидравлический экскаватор ЭГ-5,5(прямая лопата), автосамосвалы КамАЗ 65201.

B_т = 8 + 0,5 (2,5 + 9,25) + 2∙2=17,87 м;

Принимаем B_т =18 м.

Проведение траншеи будет производиться тупиковым разворотом автотранспорта с шириной траншеи равной 18 м, т.к. она позволит сократить объем работ.

L_кт = 1000 H_кт/ i_кт (12)

L_к.т. = 1000 · 3,4 / 80 = 42,5 м. Принимаем 43м.

Объем капитальной траншеи на глубину вскрышных пород будет равен:

(13)

где Н - конечная глубина карьера, Н = 3,4 м,

B - ширина траншеи, В = 18 м,

- угол откоса борта траншеи,

= 55°,

i - руководящий уклон, i = 80 ‰.

V_кт=

=1498,1 м³

Параметры проведения капитальной траншеи на первый добычной уступ.

Н_к.т.= 12,5 м (3,4 м - мощность вскрыши; 9,1 м - полезного ископаемого).

i_{к т}= 80 ‰, из условия автотранспорта;

α_к.т = 80º - полезное ископаемое;

В_{к т}= 18 м – как и на вскрышном уступе (так как при проходке будет применяться тоже оборудование);

L_к.т. = 1000 · 12,5 / 80 =156,25м. Принимаем 157м.

Объем капитальной траншеи на глубину п.и. будет равен:

V_кт=

=10013,45м³.

Параметры проведения капитальной траншеи на второй добычной уступ.

Н_к.т.= 21,6 м.

i_{к т}= 80 ‰, из условия автотранспорта;

α_к.т = 80º - полезное ископаемое;

В_{к т}= 18 м – как и на вскрышном уступе (так как при проходке будет применяться тоже оборудование);

L_к.т. = 1000 · 21,6 / 80 = 270м. Принимаем 270м.

Объем капитальной траншеи на глубину п.и. будет равен:

V_кт=

=60640,3м³.

Разрезная траншея – горизонтальная горная выработка, предназначенная для создания фронта горных работ. Разработка уступа начинается с разноса рабочего борта.

Параметры разрезной траншеи.

Рисунок 3 - Капитальная и разрезная траншея: а – общий вид, б – план.

Основными элементами разрезной траншеи являются:

- глубина Н_{р т} её основания, м;

- ширина В_{р т} ее основания, м;

- α_{р.т р} угол откоса рабочего борта,º;

- α_{р.т н} угол откоса нерабочего борта,º;

- L_{р т} длина, м;

- S_{р т} площадь поперечного сечения, м.;

- V_{р т} объем, м³.

Проведение разрезной траншеи по вскрыше:

Н_ср=3,4 м.;

α_{р.т р}= 55⁰- угол рабочего борта вскрыши;

α_{р.т н}= 50⁰ – угол не рабочего борта вскрыши;

L_{р т} = 300 м – длина фронта;

Ширина траншеи определяется из условия нормальной работы горно-транспортного оборудования. Принимаем тупиковую схему подачи автотранспорта под погрузку.