2. Запасы полезного ископаемого и объёмы вскрыши в контурах карьера.

2.1 Подсчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши в контурах карьера.

Размеры карьеров в плане и его глубина являются главными параметрами карьера, от которых зависят запасы полезного ископаемого, объемы вскрышных пород, производственная мощность предприятия, срок его существования и схема комплексной механизации.

Углы откосов нерабочих бортов карьера должны удовлетворять требованиям устойчивости уступов и бортов, а также условием размещения на них необходимых площадок (предохранительных, транспортных, площадок очистки). Занижение угла откоса борта карьера на 2-3^о на момент погашения борта карьера приводит к увеличению объема вскрыши на 20-30%.Завышение угла откоса борта карьера не обеспечивает безопасность работ т.к. приводит к возникновению оползневых явлений.

Угол откоса борта карьера определяется шириной и количеством площадок, высотой и углом откоса уступов. Ширина и число площадок определяется в зависимости от способа вскрытия.

Угол погашения нерабочего борта карьера для Баженовского месторождения по разработкам ВНИИМИ принят в районе: с (1-110) - 37^о, c (110-220) – 38^о, с (220-440) – 39^о.

Перспективная глубина и контуры карьера устанавливаются на основании технико-экономических показателей открытых и подземных разработок. Принято, что равенство стоимости добычи полезного ископаемого подземных и открытых работ является основанием для ограничения последних т.к. открытые работы в дальнейшем оказались бы менее экономичными, чем подземные работы.

Наиболее удобным способом для подсчета запасов полезного ископаемого, объема вскрыши и оконтуривания карьера является метод сравнения вариантов, который применим при различных условиях залегания месторождения. Оконтуривание при этом методе производится путем сравнения контурного коэффициента вскрыши с граничным коэффициентом вскрыши.

Подсчет запасов этим методом успешно производится с использованием электронно-вычислительных машин, компьютеров. Для этого достаточно снять размеры по предложенной схеме и использовать программу “ Подсчет запасов “

Сущность метода заключается в следующем: по разведочным линиям RЛ-1 и RЛ-2, на геологических разрезах в масштабе 1 : 2000 производят разбивку на горизонтальные слои с глубиной слоя 20м, с установлением глубины и нанесением их на разрез, строят положение бортов карьера по висячему и лежачему боку. С этой целью из точки контакта полезного ископаемого и пустой породы из каждого положения слоя под углом нерабочего борта карьера, проводят линии 1-2, 3-4 и т.д. Определяют площади пустых пород и полезного ископаемого при известной расчетной длине блока, устанавливают контурный коэффициент вскрыши. Конечной глубиной карьера является глубина того слоя на котором контурный коэффициент равен граничному коэффициенту.

Значение глубины и контуров карьера полученных на разрезе переносят на план залежи и продольный разрез. Полученная глубина карьера на разных геологических разрезах обычно различна, поэтому профиль карьера имеет сложную ступенчатую форму и является неприемлемым по условиям вскрытия рабочих горизонтов.

Профиль карьера и план карьера выравнивается в соответствии с уклоном транспортных съездов.

Таблица 1 - Подсчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши по RЛ-1.

Объем вскрыши в торцах карьера V_т, м³, определяется по формуле:

V_т^рл-312 = 1/2Д∙H_ср²∙ctgﻻ+π/12∙H_ср³(ctg²α_л + ctg²α_в)

где Д – ширина дна, м;

H_ср – средняя глубина карьера, м;

ﻻ - угол откоса торца карьера, ^о;

α_л и α_в – углы откосов нерабочих бортов карьера с лежачей и висячей стороны, ^о.

V_т^рл-1 = 1/2∙40∙165²∙ctg37^о+3,14/12∙140³(1,32²+1,32²) = 4095021

Таблица 2 – Подсчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши по 2.

Объем вскрыши в торцах карьера V_{т ,} м³, определяется по формуле:

V_т^рл-2 = 1/2Д∙H_ср²∙ctgﻻ+π/12∙H_ср³(ctg²α_л + ctg²α_в)

V_т^рл-2 = 1/2∙32∙190²∙1,32+3,14/12∙190³(ctg²37^о+ctg²37^о) = 7004122

Прирезаемый объем по полезному ископаемому V_прир, м³, определяется по формуле:

V_пр^Rл-2

Где L_бл – длина блока, м.

V_пр^Rл-2=((3,7+1,5)/2)*10*322=167440

Таблица 3 – Сводная таблица подсчета запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши.

Показатели	Объемы по разрезам		Всего
	RЛ-1	RЛ-2
Вскрыша	43738763	40295086	84033849
Полезное ископаемое	16440880	18592560	35033440
Объем вскрыши в торцах карьера	7004122	4095021	11099143
Прирезаемый объем полезного ископаемого	—	167440	167440
Объем вскрыши в контурах карьера	50742885	44390107	95132992
Объем полезного ископаемого	16440880	18760000	3520080
Объем горной массы в контурах карьера	67183765	63150107	98653072

Промышленные запасы полезного ископаемого Q_пром , м³, определяется по формуле:

Q_пром = Q_геол∙К_изв = 66879160×0,98 = 65541577

где Q_геол – геологические запасы полезного ископаемого, м³;

К_изв – коэффициент измельчения.

Промышленный коэффициент вскрыши К_пр, определяется по формуле:

К_пр = W/Q_пром = 114774535/65541577 = 1,75

где W – объем вскрыши в контурах карьера, м³.

2.2 Определение технических границ карьера.

Длина карьера по перспективному контуру L_перп, м, определяется по формуле:

L_перп = L_зал+Н₁^RЛ-304∙ctgﻻ+H₂^RЛ-312∙ctgﻻ

где L_зал - длина залежи, м;

Н₁^RЛ-304 - перспективная глубина по разрезу RЛ-304, м;

H₂^RЛ-312 - перспективная глубина по разрезу RЛ-312, м;

ctgﻻ - угол откоса торца карьера, ^о.

L_перп = 866+450×ctg39^о+280×ctg39^о = 1764

Определение ширины карьера по перспективному контуру B_кар^перп, м, определяется по формуле:

B_кар^перп312 = Д+2H³¹²∙сtgﻻ

B_кар^перп304 = H₁∙ctgﻻ+Д₁+H₂∙ctgﻻ+Д₂+H₃∙ctgﻻ

где Д - ширина дна, м;

Н - перспективная глубина по разрезу, м.

B_кар^перп312 = 60+2∙280∙ctg39^о = 794

B_кар^перп304 = 384∙ctg39^о+60+164∙ctg39^о+122+220∙ctg39^о = 1176

Определение длины карьера в первую очередь L_1очер, м, определяется по формуле:

L_1очер = L_зал+H^1оч∙ctgβ

где H^1оч - глубина карьера первой очереди, м;

ctgβ - угол откоса законсервированного борта карьера, ^о.

L_1очер = 866+2∙120∙ctg25^о = 1400

Если длина карьера первой очереди отличается от перспективной длины карьера незначительно, то тогда за длину карьера первой очереди принимают перспективную длину.

Ширина карьера первой очереди B^1очер, м, определяется по формуле:

B^1очер = H^1оч∙ctgβ+H_р∙tgα+H_р∙ctgβ+Д

где H_р - высота рабочей зоны, м;

tgα - угол откоса рабочего борта карьера, ^о.

B^1очер312 = 120∙ctg39^о+60∙tg15^о+60∙ctg25^о+60 = 580

B^1очер304 = 120∙ctg25^о+60∙tg15^о+60∙ctg25^о+60 = 660