Способы вскрытия месторождений полезных ископаемых при их открытой разработке реферат

СПОСОБЫ ВСКРЫТИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ИХ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ

Вскрытием карьерного поля называются горные работы по созданию ком­плекса капитальных и временных траншей и съездов, обеспечивающих грузо- транспортную связь между рабочими горизонтами в карьере и приемными пун­ктами на поверхности.

Рабочими горизонтами в карьере являются рабочие площадки уступов. Приемные устройства на поверхно-сти — обогатительные фабрики, перегрузоч­ные бункеры, склады, отвалы или электростанции. Траншеи и съезды оборудуют­ся транспортными путями и средствами транспорта.

Совокупность всех вскрывающих выработок называется схемой вскрытия. Вскрытие рабочих горизонтов карьеров осуществляется при помощи горных вы­работок — капитальных наклонных или крутых траншей и горизонтальных — разрезных, которые являются продолжением капитальных траншей и служат для подготовки месторождения к выемке, создавая начальный фронт работ на вскры­том уступе.

Капитальные траншеи могут быть внешними и внутренними. Внутренние траншеи располагают внутри контура карьера, внешние — за пределами его кон­тура. Вскрывающие траншеи имеют, как правило, трапециевидное поперечное се­чение. При разработке неглубоких горизонтальных или пологих месторождений при числе уступов не более трех применяют внешние траншеи.

Этапы вскрытия при разработке горизонтальных и пологих месторождений включают обычно проведение одной или двух внешних капитальных траншей, разрезных траншей по вскрышным породам и по полезному ископаемому. После проходки разрезной траншеи по вскрышным породам отрабатывают 2 — 3 заход­ки и создают тем самым необходимое опережение вскрышных работ для проход­ки разрезной траншеи по полезному ископаемому.

Вскрытие наклонных и крутых залежей обычно осуществляется внутренни­ми траншеями со сложной формой трассы, расположенной на нерабочих бортах траншеи.

Работы по вскрытию ведутся в течение всего времени разработки: на каждом горизонте проводят подготовительные выработки (разрезные траншеи), удлиня­ют и совершенствуют систему капитальных и временных съездов.

Если при разработке горизонтальных месторождений вскрывают сразу все горизонты и работы по вскрытию заканчиваются в период строительства карье­ра, то при разработке наклонных и крутопадающих месторожденияй они продол­жаются до конца его разработки. При крутом залегании пласта необходим разнос не одного, а обоих бортов разрезной траншеи.

Способы проходки траншей. Вскрытие месторождений производится въезд­ными траншеями, а подготовка — разрезными. Основные параметры траншеи (длина, ширина по низу, уклон, угол откоса бортов) зависят от назначения тран­шеи, проходческого оборудования, глубины вскрываемого горизонта и физико- механических свойств пород.

Длина траншеи L, максимальная глубина Н и уклон i = tga связаны отноше­нием

Угол а показывает наклон дна траншеи к горизонтальной плоскости. Уклон определяется видом транспорта, и средние значения его находятся в следующих пределах: для железнодорожного транспорта 0,025 — 0,040, для автотранспорта

О 360 — 0,200, для конвейерного транспорта 0,250 — 0,330, для скиповых подъемни­ков 0,500- 1,000.

Минимальная ширина траншеи понизу также зависит от вида транспорта и числа путей и составляет для железнодорожного транспорта 8—16 м, для авто­транспорта 6 — 14 м. Ширина траншеи должна быть увязана с параметрами про­ходческого оборудования. Разрезная траншея проходится горизонтально или с уклоном 0,003 — 0,005 для стока воды. Ширина разрезной траншеи принимается из условия размещения в ней взорванной массы при последующей отработке одно­го из ее бортов и затем приводится в соответствие с рабочими размерами экска­ватора. Обычно ширина разрезных траншей составляет 20 — 25 м. Траншеи, рас­полагаемые на косогоре, часто не имеют второго борта, поэтому их называют по­лутраншеями.

Траншеи могут располагаться в пустых породах и в рудном теле. В первом слу­чае породу располагают на бортах траншеи или вывозят в отвалы. По этому при­знаку выделяют две группы способов проходки траншеи — бестранспортные и транспортные.

Бестранспортные способы проходки траншей применяют, если борта тран­шеи при дальнейшей разработке месторождения не будут отрабатываться и, сле­довательно, не потребуется повторного удаления породы с бортов.

Проходка траншеи драглайном по бестранспортной схеме показана на рис. 5.5. Максимально возможные размеры траншеи b и h определяются рабочими параме­трами экскаватора и физико-механическими свойствами пород. Между отвалом и верхней бровкой борта траншеи должна оставляться площадка (берма) безопасно­сти с, размеры которой зависят от устойчивости пород и глубины траншеи. Иногда породы располагаются на одном борту траншеи: в этом случае при проходке экс­каватор смещается к этому борту. Широкие траншеи экскаватор проходит за два хода, размещая породу вначале с одной стороны траншеи, а затем с другой сторо­ны. В необходимых случаях на проходке применяют два драглайна. Прямую меха­ническую лопату при бестранспортных способах проходки траншей применяют редко, т. к. использование в этом случае даже вскрышных экскаваторов не позво­ляет пройти траншею необходимых размеров.

Бестранспортные способы проходки траншей наиболее производительны и экономичны. Коэффициент использования экскаватора при этом достигает 0,8 — 0,85.

Транспортные способы проходки траншей могут применяться в самых разно­образных условиях. Проходка траншеи сплошным забоем с нижней погрузкой наиболее распространенный способ этой группы, который применяют в мягких и скальных породах с погрузкой породы в автомобильный или железнодорожный транспорт.

На рис. 5.6 показана проходка траншеи сплошным забоем с нижней погрузкой породы в железнодорожные вагоны.

Рис. 5.6. Проходка траншеи сплошным

забоем с нижней рогрузкой в ж/д вагоны

После обуривания станками 1 нескольких рядов (2—10) скважин б и их взрывания горная масса экскава­тором 2 грузится в вагон 3. Так как забой тупиковый, то экскаватором можно загрузить только один вагон, после чего состав отходит от забоя за стрелку 4 (рис. 5.6, а) и электровоз подает вагоны в тупик 5, где груженый вагон отцепляют и состав вновь подают к экскаватору.

После загрузки очередного вагона процесс по­вторяется. Полностью загруженный состав уходит из траншеи, и к экскаватору подходит порожний состав. Одновременно происходит обуривание следующего участка траншеи. Выносной тупик 5 по мере проходки траншеи переносят ближе к забою.

В последнее время взрывание пород осуществля­ют на участках траншей значительной длины (сотни ме­тров). Уменьшение числа взрывов при этом способству­ет увеличению производительности экскаваторов и бу­ровых станков.

Достоинства данного способа: использование при проходке траншеи экскава­торов с нормальным рабочим оборудованием и широкая область их применения. Однако низкий коэффициент использования экскаватора (0,3 — 0,4), вызываемый сложными маневрами транспорта, не позволяет обеспечить высокую скорость проходки траншей. Применение автотранспорта при этом способе на 20 — 30 % снижает простои экскаватора и позволяет довести скорости проходки до 150 — 180 м/месяц. Разворот автосамосвала при достаточной ширине траншеи происходит вблизи забоя; в бортах узких траншей для разворота через каждые 50 — 60 м устра­ивают ниши.

Рис. 5.7. Проходка траншеи сплошным забоем с верхней погрузкой породы

Коэффициент использования экскаватора и скорость проходки можно повы­сить, если ввести проходку траншей сплошным забоем с верхней погрузкой поро­ды вскрышным экскаватором (рис. 5.7, а). Рельсовый путь укладывают на одном из бортов траншеи, и при загрузке состава вагоны не расцепляют. Этот способ дает хорошие показатели в породах не выше средней крепости (скорость проход­ки до 150 — 250 м/месяц). В скальных породах высокой крепости производитель­ность вскрышных экскаваторов снижается.

Послойный способ проходки (рис. 5.7, б) сочетает достоинства обоих транс­портных способов — верхнюю погрузку с использованием прямых механических лопат с нормальным рабочим оборудованием. При этом способе сечение траншеи делят на ряд заходок (I —IV), которые проходят последовательно. На рис. 5.7 в по­казан момент проходки второй заходки. Экскаватор расположен на почве второй заходки, транспортные средства — на почве первой заходки.

В процессе проходки каждого последующего слоя траншеи транспортный путь располагают на почве предыдущей заходки. Высота слоя зависит от макси­мальной высоты разгрузки экскаватора Нр и высоты транспортных средств h. Для экскаватора ЭКГ-4,6 при использовании стандартных думпкаров максимальная высота слоя составляет 3 — 3,3 м.

Послойный способ обеспечивает высокую скорость проходки траншей, осо­бенно в мягких породах (до 150 — 200 м/месяц). Большой объем путевых работ и сложность проведения буровзрывных работ ограничивают область применения этого способа. Проходка разрезной траншеи послойным способом по условиям транспорта возможна только одновременно с проходкой въездной траншеи.

Траншеи можно проходить многоковшовыми экскаваторами, колесными скреперами, гидромеханизацией и методом взрыва на выброс, однако в связи с ограниченной областью применения этих способов они в данном курсе не рас­сматриваются.

Способы вскрытия. По расположению траншей различают следующие спо­собы вскрытия: внешними (когда траншеи располагают за предельным контуром карьера) и внутренними траншеями (когда траншеи размещены внутри контуров карьера).

Вскрытие внешними траншеями применяют для отработки пологих, залегаю­щих неглубоко месторождений, иногда для верхних горизонтов крутопадающих месторождений.

При вскрытии отдельными внешними траншеями каждый горизонт место­рождения вскрывается обособленной траншеей. Способ обеспечивает незави­симость транспортирования породы с каждого горизонта, но отличается высо­ким объемом проходческих работ, т. к. с увеличением глубины вскрываемого го­ризонта объем траншей резко возрастает. По этой причине отдельными траншеями вскрывают не бо­лее двух-трех уступов. В некоторых условиях (на­пример, на косогоре) число вскрываемых горизон­тов может быть увеличено, т. к. в этом случае объем выработок (полутраншей) уменьшается.

Для уменьшения объема работ по вскрытию при­меняют вскрытие общими (или групповыми) внеш­ними траншеями (рис. 5.8). Каждая траншея, вскры­вающая нижележащий горизонт, проходится внутри траншеи верхнего горизонта. Число уступов, вскры­ваемых общими траншеями, достигает 5 — 6. При групповом вскрытии одна группа траншей вскрыва­ет породные горизонты, другая — добычные.

Рис. 5.8. Вскрытие общими внешними траншеями

Вскрытие внутренними траншеями позволяет значительно сократить объем породных работ вслед­ствие расположения траншей внутри контуров ка­рьера. Внутренние траншеи аналогично внешнему вскрытию могут быть отдель­ными, групповыми и общими. Общие траншеи имеют широкое распространение при разработке глубоких карьеров (глубиной до 400 — 500 м), при любой форме и любом угле падения месторождений.

Из общих траншей наибольшее распространение получило вскрытие тупико­выми и спиральными съездами.

При тупиковых съездах (рис. 5.9) вскрывающие траншеи располагают на не­рабочем борту карьера во взаимно обратных направлениях. Каждый съезд 1 на рабочем горизонте заканчивается тупиковой площадкой 2, на которой состав при спуске или подъеме меняет направление своего движения. На схеме карьера по­казано пять горизонтов: два верхних отработаны, третий (породный) и четвертый (рудный) находятся в стадии отработки, на пятый горизонт проходится въезд-ная траншея. При последующей разработке пятого горизонта правый борт траншей отработают, и съезд на этот горизонт будет иметь такой же вид, как съезды на предыдущие горизонты. На каждом съезде укладывают один или два рельсовых пути.

Рис. 5.9. Вскрытие тупиковыми съездами

Пропускная способность двухпутевых съездов в 2 — 2,5 раза выше, чем одно- путевых.

Достоинства вскрытия тупиковыми съездами: возможность размещения съез­дов на одном борту; широкая область применения. Недостаток — низкая средняя скорость движения поездов вследствие больших затрат времени на маневры под­вижного состава на тупиковых площадках.

При вскрытии спиральными съездами последние располагают в виде спирали по рабочему и нерабочему бортам карьера (рис. 5.10).

В конце каждого съезда (1, 2, 3 и 4) имеется горизонтальная площадка П, на ко­торой устраивают разминовки. На этих же площадках находятся пункты примы­кания /7р железнодорожных путей четырех рабочих горизонтов к постоянным пу­тям. Вскрытие спиральными съездами позволяет упростить маневры транспорта и тем самым увеличить его производительность. Однако потребность больших ра­диусов закруглений железнодорожных путей (150 — 200 м) ограничивает область применения этого способа вскрытия.

При использовании автомобильного транспорта, допускающего крутые укло­ны и малые радиусы закруглений (25 — 30 м), возможно вскрытие месторождений незначительной мощности спиральными съездами.Вследствие более жестких условий применения и более сложной организа­ции добычных работ вскрытие спиральными съездами применяют реже, чем ту­пиковыми.

Источник

Вскрытие месторождения и система его разработки открытым способом

Геолого-экологическая характеристика месторождения. Параметры карьерного поля. Определение режима, объема и механизации горных работ. Обоснование системы разработки залежей. Подготовка новых горизонтов. Генплан карьера и горностроительные работы.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	05.12.2014
Размер файла	60,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра разработки месторождений открытым способом

по дисциплине: «Технология открытых горных работ»

на тему: «Вскрытие месторождения и система его разработки открытым способом»

Специальность «Открытые горные работы»

Исполнитель: студент гр. ОГР-5-2з

Руководитель: доцент к.т.н.

• Содержание
• 1. Технико-экономические показатели проекта
• 2. Геолого-экологическая характеристика месторождения
• 3. Параметры карьерного поля
• 4. Режим и объемы работ
• 5. Механизация горных работ
• 6. Система разработки
• 7. Вскрытие карьерного поля
• 8. Подготовка новых горизонтов
• 9. Горностроительные работы
• 10. Генплан карьера
• Список литературных источников

1. Технико-экономические показатели проекта

1. Параметры карьерного поля по поверхности:

· длина по простиранию, м 800

· ширина вкрест простирания, м 190

· конструктивные углы погашения бортов, град 46-56 o

2. Эксплуатационные запасы п.и., млн.т 16,3

3. Объем вскрыши в контурах карьера, млн. мі 35,0

4. Средний коэффициент вскрыши, мі/ мі (мі/т) 2,14

5. Мощность карьера годовая

· по полезному ископаемому, млн. т 0,9

· по вскрыше, млн. мі 0,92

· по горной массе, млн. мі 1,28

6. Срок работ, лет 15,6

7. Механизация горных работ:

· класс СМ для п.и. (вскрыши) IV класса с БВР;

· выемочные машины ЭКГ-5(2 шт)

· буровые станки СБШ-250МНА-32 (2 шт)

· транспорт внутрикарьерный БелАЗ-7548

· земельного отвода 447,0

· горного отвода 494,0

Показатели на период строительства:

9. Пусковая мощность, млн., т 0,54

10. Объем горностроительных работ, тыс. мі 733,9

11. Срок строительства карьера, лет 2,1

Показатели системы разработки:

12. Принятая система разработки (по В.В. Ржевскому):

Углубочная, продольная двубортовая система разработки

13. Направление углубки карьера по центру залежи

14. Высота рабочих уступов, м:

15. Ширина рабочих площадок, м:

· технологически минимальных 57,2

16. Показатели потерь (разубоживания) п.и., %:

17. Скорости углубки, м/год: 8

Показатели вскрытия КП и подготовки горизонтов:

18. Способ вскрытия на конец разработки — комбинированный внешней и внутренними спиральной формы съездами.

19. Уклоны вскрывающих выработок, ед:

20. Объем подготовительных работ, тыс. м 3 1680,6

21. Длительность подготовки горизонта, мес 13,8.

2. Геолого-экологическая характеристика месторождения

Месторождение представлено залежью крутого падения и простирающейся с северо-востока на юго-запад.

Число залежей на месторождении — 2, угол падения составляет 70 градусов. Мощность продуктивной толщи составляет 190 м, длина залежей по простиранию 800 м, глубина выклинивания залежей составляет 150 м.

Залежь покрыта наносами из вскрышных пород (8 м). Покрывающие и вмещающие породы и п.и. относятся к классу скальные, крепкие, подлежащие рыхлению перед выемкой.

П.и. и вмещающие породы на месторождении характеризуются средней крепостью. Коэффициент крепости п.и. и вмещающих пород на месторождениях составляет 13 по шкале профессора Протодьяконова (f). П.и. относятся к <Пб >категории пород по буримости (П_б). Горная масса по трещиноватости относится ко II категории.

Плотность вмещающих и покрывающих пород составляет _в=2,40 т/м 3 , плотность п.и. составляет _р=2,50 т/м 3 .

Обводненность массива слабая, предварительное осушение перед разработкой массива не требуется.

Рельеф поверхности равнинный, перепад высот в границах промзоны составляет 2 м.

Залежь полезного ископаемого разведана до глубины 150 м, запасы по категориям составляют: А — 13 %, В — 40 %, С 1-35 %, С 2-12 %.

3. Параметры карьерного поля

Согласно заданию на проектирование, глубина карьера Н_к = 150 м. Карьер разрабатывается 1 очередью.

Поскольку месторождение слагают породы средней крепости и крепкие, то углы погашения уступов следует принять в пределах 65-75°. В данном проекте принимаются углы погашения уступов 70 °.

Принимаем проектирования ширину берм механизированной очистки 10 м.

Конструктивные углы не рабочих бортов карьера определяются графически, после отстройки бортов карьера на конец отработки при принятом способе вскрытия, расположения вскрывающих выработок, схеме путевого развития, параметрах трассы и элементах рабочих бортов.

Величина конструктивных углов по карьеру на конец отработки изменяется в пределах от 46° до 56°, что не превышает рекомендуемых значений устойчивых углов нерабочего борта карьера.

Устойчивый угол борта в нижней части рассчитан методом предельного равновесия. Категория трещиноватости II, высота участка борта Н_б=150 м, сцепление в монолите k_р = 130 т/м 2 , угол внутреннего трения р_р=34°, плотности у_р, = 2,50 т/м 3 тогда сцепление в массиве:

где л — коэффициент структурного ослабления. Расчет сцепления в массиве

где з — коэффициент запаса устойчивости (на стадии проектирования з =1,3)

Расчетный угол внутреннего трения

Глубина вертикального отрыва Н ₉₀:

Для Н’ = 3,8 при устойчивый угол откоса борта по графику Г.Л. Фисенко ву = 50.

Ширина транспортных берм согласно расчетам:

Минимальная ширина берм очистки 10 м.

Конструктивные углы погашения бортов, вычисленные после отстройки карьера на конец разработки составляют: по западному борту 46°, восточному 56°, южному — 56°, северному — 56° Указанные значения углов ниже устойчивых ву = 50° и приняты как исполнительные.

Размеры карьерного поля (КП) по дну приняты по контурам залежи на гор. 130 м и составляют: ширина — 190 м, длина — 800 м.

Размеры КП поверху вычислены по зависимости:

где B_В(L_В) — ширина (длина) КП поверху, м;

B_y(L_y) — ширина (длина) КП по дну, м;

в_к — угол погашения борта карьера.

Согласно этим зависимостям КП имеет ширину до 436,3 м и длину 1002,6 м.

Общий объем карьера определяется как сумма объектов отдельных геометрических фигур простой формы, на которые условно можно разбить карьерное поле, следовательно, объем карьера V_K будет равен:

800* 190*150+0,5*2438*>*150 2 *ctg46+3,14/3*150 3 *ctg 2 46 = 52,6 млн. м 3 .

где: Р — периметр карьера по дну, м.

Геологические запасы п.и. в контурах карьера,

(150-8)*(1-1000*5)*190*800/sin70 = 21,8млн. м 3

где h_н — мощность наносов, м;

g — доля включений пород, ед;

М — мощность залежи, м;

б — угол падения залежи, градусы.

К категории забалансовых п.и. на месторождении относится приблизительно 6 % (м) геологических запасов.

Забалансовые запасы составляют:

Z_зб=0,06*21,8 = 1,3 млн. м 3 .

Тогда балансовые запасы:

Z_бал = 21,8-1,3 = 20,52 млн.м 3 ;

Поскольку они находятся в пределах контура карьера то промышленные запасы:

Величина потерь з = 4 % и разубоживания с = 17 %.

Эксплуатационные запасы п.и..

20,52*(1-4)*(1-17) = 16,3 млн. т.

Объем вскрышных работ:

V_вскр = 52,6-16,3-1,3 = 35,0 млн. м 3 ;

Средний коэффициент вскрыши

К_ср = 35,0 / 16,3= 2,14 м 3 /м 3

4. Режим и объемы работ

Продукцией для карьера является асбест. Для дальнейших расчетов принимаем условную производственную мощность карьера:

Д = 16,3*8 / (150-8) = 0,9 млн. т/год (0,36 млн. м 3 /год).

Среднегодовой расчетный объем вскрышных работ:

2,14*0,36* 1,2 = 0,92, млн. м 3

где: К_нер— коэффициент неравномерности годовых объемов, принят равным 1,2. месторождение карьерное разработка механизация

Общий годовой объем горной массы

0,36 + 0,92 = 1,28 млн. м 3 ;

Срок развития мощности в период строительства Т_стр = 2,1 года, Принимаем Т_стр ? Т_зат = 2,1 года.

За эти два периода будет добыто п.и. ориентировочно.

А за период эксплуатации:

16,3-1,8 = 14,5 млн.т

Длительность периода эксплуатации:

14,5 / 1,28 = 11,3 лет.

Тогда срок работы Т р, предприятия:

Т_р= 2,1 + 11,3 + 2,1 = 15,6 лет,

где Т_стр, Т_э, Т_зат — соответственно, длительность горностроительных работ, работы с номинальной производительностью и затухания горных работ.

Учитывая объемы работ, и в соответствии с нормами технологического проектирования принимается следующий режим работы предприятия (вскрышных и добычных работ) 7 дней в неделю, 360 дней в году (3-5 дней простоев по погодным условиям). Выемка — транспортирование и буровые работы в 2 смены по 12 часов в сутки, взрывание — в дневную смену. Таким образом, число рабочих смен буровых и выемочно-погрузочных работ в году 360*2 = 720 смен.

Расчетный сменный объем работ при коэффициенте неравномерности сменных объемов 1,2:

V_бвр=(1,28*1000 /720)*1,2= 2,1 тыс. м 3

5. Механизация горных работ

В соответствии с данными условиями залегания полезного ископаемого (залежь п.и. крутопадающая), физико-механическими свойствами горной массы принимаем для разработки структуру механизации (СМ) IV класса с буровзрывной подготовкой, (по классификации Л. А Сорокина). Или по классификации В. В, Ржевского структура механизации выемочно-транспортно-отвальная с предварительной подготовкой горной массы к экскавации буровзрывным способом.

Учитывая заданную производительную мощность карьера по полезному ископаемому, в соответствии с принципами комплексности, свойствами горной массы принимается однотипное для всех вскрышных и добычных работ оборудование. В качестве основного выемочно-погрузочного средства принимается ЭКГ-5 с ковшом емкостью 5 м 3 , в качестве станков для бурения взрывных скважин принимаются станки шарошечного бурения СБШ-250МНА-32. В качестве транспорта на карьере принят автомобильный, представленный машинами БелАЗ-7548, грузоподъемностью 45 тонн.

Для вспомогательных, дорожных, планировочных и прочих работ предусматриваются бульдозеры Т-330.

Применяемый тип ВВ — граммонит 79/21.

Сменная производительность принятого бурового оборудования (СБШ-250МНА-32) по породам месторождения — 105 м/смену. Предполагая, что в породах месторождения рационально многорядное (4-6-рядное) взрывание с сеткой скважин (5 х 5)…(6 х 6), можно ожидать, что выход горной массы с 1м длины скважин составит q_гм = 35-42 м 3 , принимаем q_гм = 40 м 3 /м, получим сменную производительность станка.

Сменная производительность станка по взорванной горной массе:

Для условий Среднего Урала число рабочих машино-смен списочной единицы парка составит буровых станков N_см= 420. Годовая производительность А_год см составит:

Парк буровых станков составит:

N_ст = 1,28 *1000 / 1764=0,73, шт.

где V_гм — годовая производительность карьера по горной массе тыс. м 3 /год.

Коэффициент резерва бур. станков:

Окончательно принимаем парк буровых станков в количестве N_cm=2 шт.

Сменная производительность экскаватора:

где t_ц — время цикла экскаватора равное значению на данном месторождении;

3600*5*12/32*0,7/1,4 *0,7 = 2362,5 м 3 /смену;

Для условий Среднего Урала число рабочих машино-смен списочной единицы парка экскаваторов составляет 675-680 (принимаем 680).

Годовая производительность экскаватора:

А_год.р э = * N_см =2362,5*680= 1606,5 тыс. м 3 /год; (5.6)

Коэффициент резерва экскаваторов:

Окончательно принимаем парк экскаваторов в количестве N_э = 2 шт;

6. Система разработки

В соответствии с типом месторождения для всех периодов его разработки принимается углубочная с постоянной по высоте рабочей зоной, продольная двубортовая система разработки (по классификации В.В. Ржевского).

Фронты уступов ориентированы по простиранию залежи с северо-востока на юго-запад. Углубка — по залежи, горизонты готовятся разрезными траншеями, закладываемыми по залежи. Фронты горных работ подвигаются вдоль простирания залежи в обе стороны.

Способ выемки — валовый. Высота уступов по вмещающим породам, предварительно взрываемым, при разборке развалов экскаваторами ЭКГ-5 и многорядном взрывании может достигать 12-15м. При верхнем пределе, учитывая, что породы средневзрываемые, массивы II категории трещиноватости. Мощность покрывающих пород состовляет 8 м, под ним начинается скальная порода, уступы принимаются равными 15 м.

Углы откосов рабочих уступов для данных пород по рекомендациям должны быть от 65 до 75 о , принимаем — 70°.

Экскаваторные заходки — продольные, забои — торцевые.

Технически минимальная ширина рабочих площадок согласно рекомендациям Гипроруды при высоте уступов H_у = 15 м.

Для 15-метровых уступов — заходки шириной 1,2*Rчер = 1,2*9,1 = 10,9 м; движение автомашин по уступу — сквозное.

Для 15-метровых уступов в скальных породах — короткозамедленное (т = 25мс) взрывание, 4-рядное (n_р = 4), сетка вертикальных скважин 6х 6 м, удельный расход эталонного ВВ q_вв=0,8 кг/м 3 (Граммонит 79/21), тогда прогнозная ширина развала пород:

где: k_в, k_ф, k_в — коэффициенты, соответственно, отброса породы при взрывании, учитывающий степень замедления (ф = 25 мс), угол наклона (в=90°) скважин;

b_с — расстояние между рядами скважин (b_с = 6 м);

Минимальная ширина рабочей площадки,

B_min = 48,2 + 1 + 6 + 2 = 57,2 м. (6.3)

Для экскаватора ЭКГ-5А, работающего в комплекте с автотранспортом, оптимальная удельная протяженность фронта работ Ф 1 100-200 м. На вскрышных работах она рекомендуется в пределах 2*(200…400) = 400…800 м, в добычной зоне 2*(100…200) = 200…400 м. По состоянию на расчётный год, фронты близки к оптимальным (м и м).

Экономический оптимальный объем взрывного блока:

V_б = 0,0075*5*2362,5*0,8*1*1,1= 77,96 тыс. м 3 ;

где I — индекс экономических условий при отсутствии собственных оборотных средств I=0,8 %;

коэффициенты, учитывающие вид транспорта, К_тр = 1,0 и экономико-географические условия региона (Урал) К_к= 1,1.

При сетке размещения скважин во взрывном блоке 6 x 6 м и числе рядов n = 4 ориентировочная ширина буровой заходки В_б.з.= 25 м и тогда длина взрывного блока:

7. Вскрытие карьерного поля

Глубина карьера достаточно большая, поверхностные объекты стационарны, объемы работ стабильны, поэтому весь карьер отрабатывается автомобильным видом транспорта. Применяем автомобили БелАЗ-7548 грузоподъемностью 45 т.

На конец разработки карьер, учитывая размеры залежи, углом ее падения, параметры карьерного поля, вид транспорта, вскрывается системой внутренних съездов со спиральной формой трассы.

Средняя масса груза в кузове автосамосвала 45 тонн (условно, без расчетов).

Длительность рабочего времени транспорта: 12*0,8 = 9,6 ч;

Уклон съездов принимается:

где i_p — руководящий уклон, принимается для автотранспорта 0,085, ед.

i_ф = 0,95*0,085 = 0,080, ед (7.2)

Длина съезда с уступа на уступ стационарной трассы на 15 метровый уступ: для автотранспорта:

На горизонтах оставляются площадки примыкания длиной l_п.п.=40, м. Фактическая длина трассы системы вскрывающих выработок,

где n_с — число съездов; ч

n — число площадок примыканий.

Коэффициент развития трассы:

Автодороги двухполосные с поперечным уклоном 0,02 ед. С внешней стороны съездов делаются предохранительные валы высотой h_в = 1,2 м и шириной:

Конструкция предохранительных валов основывается исходя из тех. характеристик транспортного оборудования (диаметр колеса БелАЗ-7548)

Ширина бермы безопасности B_б = 2 м

Ширина транспортных берм (съездов),

где П — ширина проезжей части 12,0, м;

b_к — ширина водоотводных канав, принято b_к = 1,5, м;

k — ширина берм запаса, принято 0,85, м

O₁ и O_{2 —} обочины, приняты по 2 и 4 м;

Б — ширина бермы безопасности, при высоте уступа

Р — ширина предохранительного вала, м;

где l_c — длина съезда, м;

b_c — ширина съезда, м

8. Подготовка новых горизонтов

Новые горизонты готовятся разрезными траншеями, закладываемыми по залежи на высоту уступа т. е. 15. Углы откосов бортов траншей принимаем 70 о . Длина траншеи 600 м.

Объем заезда на дно траншеи:

0,5*26*15 2 /0,08 = 36,6 тыс. м 3 ;

Ширина разрезной траншеи по дну для тупиковой схемы маневров автомашин при проходке траншеи:

где k — полосы резерва, принято 1,5 м;

b_а и l_а — ширина и длина автосамосвалов, м;

R_а — радиус разворота машины, принимается на 30 % больше конструктивного минимального: 10 м.

Объем разрезной траншеи в расчете на среднюю ее протяженность.

(28 +15*ctg70)*15*600 = 301,2 тыс. м 3

При подготовке горизонта оба борта траншей разносятся с созданием на вышележащем горизонте минимальных по ширине В_min рабочих площадок. Ширина разноса:

57,2+15* ctg70 = 62,7 м.

Объем работ по разносу бортов РТ вышележащего уступа при протяженности фронта последнего в среднем:

V_разн=2*62,7*15*714,4 = 1342,8 тыс. м 3 .

Таким образом, средний объем работ по подготовке горизонта:

V_подг=36,6+ 301,2 + 1342,8 = 1680,6 тыс. м 3 ;

Подготовка горизонтов — двумя экскаваторами: оба производят разнос и один — проходит РТ. Их среднемесячная производительность Qмес= 1606,5/12= 133,9 тыс. м 3 .

Q_мес 0,8*133,9 = 107,1 тыс. м 3 .

Длительность подготовки горизонта ориентировочно,

Т_подг=1342,8/(0,8*2*107,1)+(36,6+2*301,2)/ 107,1=13,8 мес,

где К_совм — коэффициент совмещения работы двух экскаваторов при разносе бортов РТ, принят 0,8;

9. Горностроительные работы

При номинальной мощности карьера по полезному ископаемому Д = 0,9 млн.т в год принимаем в качестве пусковой мощность Д_п = Д = 0,9 млн. т в год. Длительность ее достижения от начала добычи 1,5 года, причем в первый принимаем объем добычи 0,3*Д_п = 0,27 млн.т, во второй Д_п = 0,9 млн.т (за 0,5 года добывается 0,27 тыс. т.). Таким образом, объем попутной добычи в период строительства составит Q_п=0,27+0,27= 0,54 млн. т.

В состав объектов горностроительных работ (ГСР) включаем: траншею с отм. 320 м до отм. 305 м и объемом V_рт= 301,2 тыс. м 3 ; попутную добычу объемом Q_п=0,9 млн.т (0,36 млн.м 3 ). Вскрышные работы по вмещающим породам при подготовке к выемке горной массы на гор. 340 м объёмом V_вп=0,2 млн.м 3 . Таким образом, общий объем ГСР,

Осушения месторождения в подготовительном периоде не требуется.

В период ГСР к моменту сдачи карьера в эксплуатацию на поверхности его строятся и готовятся объекты промплощадки (ремонтно-механические блоки, АБК, складское хозяйство и пр.), объекты энергоснабжения карьера, внешние автодороги протяженностью 4,8 км,

ГСР выполняются штатным (проектным) оборудованием: буровыми станками СБШ-250МНА-32, экскаваторами ЭКГ-5 и автосамосвалами БелАЗ-7548.

При оптимальном удельном фронте работ на один забой Ф_в=400-500 м общий активный фронт должен быть Ф_в=2*(400-500)=800-1000 м. Фактически активный фронт на первый год эксплуатации 1000м.

10. Генплан карьера

В промзоне карьера размещаются: собственно карьер, отвал вскрышных пород, промплощадка с блоками хозскладов, ремонта, АБК и пр., склад ВМ, автодороги, соединяющие все объекты.

Площадь карьера определена графически по плану карьера на конец разработки и составляет 447,0 тыс. м 2 (44,7 га).

Полагая, что высота породного трехъярусного отвала скальной вскрыши 4*15 м = 60 м, коэффициенты ярусности з_я = 0,8, а разрыхления пород К_р = 1,2 и он должен принять 35,0 млн. м 3 ґрунта, площадь его,

S_со=35,0*1000*1,2/(0,8*60)= 873,8 тыс. м 2 (87,4 га).

Площадь под объекты промплощадки ориентировочно 50 тыс. м 2 (5 га).

Вокруг карьера выделены зоны:

1. Взрывоопасная по разлету кусков. Согласно ЕПБ [п. 70], безопасные расстояния для людей при взрывных работах методом скважинных зарядов в карьерах должны быть не менее 200м;

2. Сейсмически безопасная. В зоне карьера располагаются лишь промсооружения высотой не более 2-3 этажей (коэффициент К_с=1,5), основание для них — необводненные песчано-глинистые грунты глубиной более 10 м (коэффициент К_г=12), взрывы — на рыхление (коэффициент б=1,0).

Масса ВВ на 1 взрыв:

Число зарядов в блоке при 4 рядах скважин (n = 4) по сетке а*b= 6*6м, высоте уступа H_v=15 м и ширине буровой заходки В_бз= 25 м,

12*1,5*1*97453,1/139 0,25 = 164,6 м (11.5).

Санитарная в радиусе R сан от карьера согласно СНИП R_cан = 500 м;

Зона возможного сдвижения массива в радиусе от бортов карьера:

В зону земельного отвода включены и участки земли, примыкающие к отвалу в радиусе от его расчетных границ 30-40 м, промплощадка и ДОФ. Общая площадь земельного отвода под все объекты карьера, включая автодороги, составит около 494,0 га.

Энергоснабжение, теплоснабжение и водоснабжение объектов путем «врезок» в отводы от соответствующих магистралей пос. Верхний Киембай.

Компоновка объектов принята в соответствии с принципами уменьшения грузоработ транспорта и предохранения пос. Верхний Киембай от загрязнений со стороны карьера и отвалов.

Список литературных источников

1. Арсентьев А.И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей, — М.: Недра, 1981.

Временные методические указания по управлению устойчивости бортов карьеров цветной металлургии- М.: Унипромедь, 1989. — 128 с.

Галустьян Э.Л. Геомеханика открытых горных работ. — М.: Недра, 1992.

Гопаков П.И., Наумов И.Н. Технология, механизация и организация открытых горных работ. — М., МГИ, 1992. — 464 с.

Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. — 3-е изд., доп. и перераб. — М: НПООБТ, 1992. -109 с.

Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии с открытым способом разработки. ВНТП 13-1-86. — Л., 1986, -264 с.

Нормы технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки. ВНТП 35-86. — Свердловск, 1986. — 100 с.

Ржевский В.В. Открытые горные работы, — М: Недра, 1985- Ч.2,-520 с.

Сорокин Л.А. Взаимодействие процессов: Учеб. пособие-Екатеринбург, УПТА, 1996, — 96 с.

Сорокин Л.А, и др. Вскрытие и система разработки месторождений открытым способом/Методические указания по курсовому проектированию, — Екатеринбург, УГГГА, 1997, — 36 с.

Сорокин Л.А. Технологические и методические основы проектирования вскрытия и системы разработки карьеров: Учеб-метод, пособие. — Екатеринбург, УГГГА, 2000.

Хохряков В.С. Проектирование карьеров-М.: Недра, 1992. — 383 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Геологические и горнотехнические характеристики месторождения. Подготовка горных пород к выемке. Взрывные и выемочно-погрузочные работы. Складирование полезного ископаемого. Система разработки месторождения. Вскрытие карьерного поля месторождения.

отчет по практике [752,7 K], добавлен 22.09.2014

Горно-геологическая характеристика карьера, расчет параметров, объема вскрыши и полезного ископаемого. Выбор и обоснование способов вскрытия, системы разработки. Выбор экскаватора и расчет производительности. Параметры системы открытой разработки.

курсовая работа [703,0 K], добавлен 26.10.2016

Краткая геологическая характеристика месторождения в Костомукше. Оконтуривание карьерного поля. Элементы системы разработки, выбор экскаватора. Определение длины фронта горных работ. Параметры отвалообразования. Количественная комплектация оборудования.

курсовая работа [35,1 K], добавлен 03.12.2014

Физико-химическая характеристика нефти и газа. Вскрытие и подготовка шахтного поля. Особенности разработки нефтяного месторождения термошахтным способом. Проходка горных выработок. Проектирование и выбор вентиляторной установки главного проветривания.

дипломная работа [1,5 M], добавлен 10.06.2014

Общие сведения о районе месторождения, горно-геометрические расчеты. Вскрытие месторождения, система его разработки. Подготовка горной массы к выемке. Транспорт горной массы. Вспомогательные работы: осушение и водоотлив, ремонт, электроснабжение.

дипломная работа [537,8 K], добавлен 23.07.2012

Геологическое строение характеристика месторождения. Свойства горных пород. Существующие состояния и анализ горных работ. Вскрытие карьерного поля. Электроснабжение карьера, используемое оборудование. Разработка альтернативных вариантов развития участка.

дипломная работа [579,4 K], добавлен 07.07.2012

Характеристика полезного ископаемого участка «Тешский» в районе Кузбасса. Система разработки месторождения и вскрытие рабочих горизонтов. Подготовка горных пород к выемке. Общая характеристика буровзрывных и отвальных работ. Перемещение карьерных грузов.

курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.12.2013

Источник