- •Основы горного дела
- •130402 «Маркшейдерское дело»
- •Общие сведения. Цели и задачи по изучению дисциплины и выполнению курсового проекта.
- •Требования к курсовому проекту
- •1. Определение способа разработки месторождения
- •2. Подсчет балансовых запасов руды и годовой производительности рудника
- •3. Разработка запасов месторождения открытым способом
- •3.1. Расчет количества бурового и выемочно-погрузочного оборудования
- •3.2. Расчет перемещения карьерных грузов железнодорожным транспортом
- •Расчет перемещения карьерных грузов с помощью автотранспорта
- •3.3. Отвалообразование вскрышных пород
- •3.3.1 Технология и организация экскаваторного отвалообразования
- •3.3.2 Технология и механизация бульдозерного отвалообразования
- •3.4. Вскрытие месторождений и системы их открытой разработки
- •4. Разработка запасов месторождения подземным способом
- •4.1.Вскрытие месторождения
- •4.2 Подготовка месторождения
- •4.3. Система разработки
- •4.4. Расчет параметров буровзрывных работ
- •Шпуровая отбойка
- •4. Библиографический список
3.4. Вскрытие месторождений и системы их открытой разработки
Определение основных параметров указанных способов вскрытия, элементов системы разработки, объёмов ГКР, сроков и последовательности их выполнения производится в следующем порядке. Вначале решается вопрос о способе проведения капитальных и разрезных траншей. Определяются их основные параметры: ширина траншей по низу bвт, глубина заложения hвтр, угол наклона бортов вт, ширина по верху Ввп. Ширину по низу можно принять 25м.
Длина въездной (капитальной) траншеи в зависимости от её глубины (hвтр) и угла (iр = tg) составит, м
(3.4.1)
где - глубина заложения въездной траншеи, м;
iр=tg - руководящий уклон. При применении автомобильного транспорта iр=0,08 (800/00); при железнодорожном транспорте iр=0.04 (400/00);
- угол наклона траншеи, град;
Объём капитальной траншеи, м3
(3.4.2)
где - глубина заложения капитальной траншеи (высота уступа), м;
- ширина капитальной траншеи, м, ;
- угол наклона (откоса) бортов капитальной траншеи, град.(табл.4.1).
Таблица 3.4.1
Углы откоса бортов капитальной и разрезной траншей.
Траншея |
Углы откоса бортов траншеи (градус) при коэффициенте крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова |
|||
2-4 |
5-9 |
10-14 |
15-20 |
|
Капитальная |
60 |
65 |
70 |
80 |
Разрезная |
60 |
70 |
75 |
85 |
Объём разрезной траншеи, м3
(3.4.3)
где - поперечное сечение разрезной траншеи, м2;
(3.4.4)
где: - ширина разрезной траншеи, м;
- глубина разрезной траншеи, равная высоте уступа, м;
- угол наклона бортов разрезной траншеи, град.
- длина разрезной траншеи, м.
Длина разрезной траншеи при вскрытии нижнего (-3hу) горизонта определяется длиной экскаваторного блока, на вышележащем (-2hу) горизонте – длиной разрезной траншеи предыдущего горизонта увеличенной на одну (две) ширину рабочей площадки при однобортовой (двубортовой) системе разработке, на горизонте (-hу) – длиной разрезной траншеи горизонта (-2hу) увеличенной на одну (две) ширину рабочей площадки при однобортовой (двубортовой) системе разработке.
Объём разноса борта разрезной траншеи при однобортовой системе разработки, м3
(3.4.5)
где -длина разрезной траншеи, м3;
- минимальная ширина рабочей площадки, м.
При двухбортовой системе разработки объем разноса бортов разрезной траншеи, подсчитанный по формуле (3.4.5), увеличится вдвое.
Максимально возможное число рабочих горизонтов (уступов) в продольных системах разработки при минимальных рабочих площадках
(3.4.6)
где Вк(срд) - средняя ширина карьера, м;
(3.4.7)
Шрп(min) - минимальная ширина рабочей площадки, м (см. формулу 2.20);
hу - высота уступа, м;
у - угол наклона рабочего уступа массива пород.
Фактическое количество рабочих горизонтов nу(фкт) по необходимому количеству экскаваторов и расстановка их по уступам могут быть и меньше рассчитанного по формуле 4.7.
В этом случае фактическая ширина рабочей площадки, м
(3.4.8)
Число рабочих горизонтов на момент окончания строительства карьера:
, (3.4.9)
Угол откоса рабочего борта карьера, град
(3.4.10)
Средняя длина фронта работ рабочего уступа, м
(3.4.11)
где Lк(врх) - длина карьера по верху, м;
Lк(нз) - длина карьера по низу, м.
Средняя скорость подвигания фронта работ по обеспечению заданной производительности карьера по горной массе, м/год
(3.4.12)
где Qк(гм) - годовая производственная мощность карьера по горной массе, м3/год;
nу(фкт) - фактическое количество рабочих горизонтов;
Qэ(гд) - годовая производительность экскаватора, м3/год;
nэ(нбх) - необходимое количество рабочих экскаваторов;
hу - высота рабочего уступа.
С другой стороны эта же скорость подвигания фронта работ по геометрическим построениям для обеспечения угла откоса рабочего борта карьера р, м/год
(3.4.13)
где Vпи(гд) - скорость ежегодного понижения горных работ по ископаемому, м/год (см. формулу 1.16);
р - угол откоса рабочего борта карьера, град;
у - угол направления углубления горных работ, град.
Основным условием нормальной работы карьера заданной производительности является
(3.4.14)
Скорость подвигания фронта работ на современных карьерах изменяется от 30 до 250 м/год, а в отдельных случаях достигает 400-600 м/год; ее обычная величина 80-120м/год.
Параметры основных элементов системы разработки приводятся на рис. 4.1 и в табл. 4.2 и 4.4.
Таблица 4.4
Параметры основных элементов системы разработки
Индекс |
Наименование параметра |
Значение |
hу |
Высота уступа, м |
|
Lбл |
Длина экскаваторного блока, м |
|
Швзр.бл |
Ширина экскаваторного блока, м |
|
Шрп(min) |
Минимальная ширина рабочей площадки, м |
|
Шрп(фкт) |
Фактическая ширина рабочей площадки, м |
|
р |
Угол откоса рабочего борта карьера, град |
|
nу(взм) |
Возможное число рабочих уступов |
|
nу(фкт) |
Фактическое число рабочих уступов |
|
Vиск(_Д) |
Скорость понижения работ по ископаемому, м3/год |
|
Vф(гм) |
Скорость подвигания фронта работ (факт.), м3/год |
|
V`ф(гм) |
То же (расчёт.), м3/год |
|
Lф(у) |
Длина фронта работ уступа, м |
|