Системы разработки месторождения

,                                                       (7)

где V_пи – запасы полезного ископаемого, млн.м³;

       П_пи – годовая производственная мощность предприятия по полезному ископаемому, млн.м³/год;

лет.

      В данных условиях годовая производительность карьера по вскрыше составит

млн.м³.                                    (8)

где к_ср – средний коэффициент вскрыши, м³/м³

      Определим годовую производительность карьера по горной массе

                                    млн.м³.                                 (9)

 

 

                

      2.4 Обоснование технологического комплекса открытых горных работ        

      В соответствии с параметрами месторождения и горно-геологической характеристикой пород вскрыши и полезного ископаемого предлагаются следующие технические решения.

      Породы вскрыши разрабатываются по транспортной схеме, подготовка пород к выемке осуществляется буровзрывным способом. Бурение взрывных скважин производится станками шарошечного бурения СБШ–250МН. Выемка пород выполняется карьерными механическими лопатами ЭКГ–8И с погрузкой в автосамосвалы грузоподъёмностью 110 тонн. Складирование пород вскрыши в момент строительства и эксплуатации карьера осуществляется во внешние бульдозерные отвалы.

      Полезное ископаемое разрабатывается экскаваторами ЭКГ–8И с погрузкой в автосамосвалы грузоподъёмностью 110 т и дальнейшим транспортированием на обогатительную фабрику.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ВСКРЫТИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ И РАБОЧИХ ГОРИЗОНТОВ КАРЬЕРА

 

      Под вскрытием месторождения понимают выполнение горных и строительных работ по созданию на карьере комплекса капитальных и временных траншей и съездов, а также других горных выработок и сооружений, обеспечивающих грузотранспортную связь между рабочими горизонтами в карьере и приёмными пунктами на поверхности. Вскрытие осуществляется как при строительстве карьера, так и при его эксплуатации в случае понижения горных работ на новые горизонты.

      При строительстве карьера вскрытие осуществляется путём проведения горно-капитальных и строительных работ, в процессе выполнения которых удаляется первоначальная вскрыша и создаётся доступ к полезному ископаемому, проводятся капитальные и разрезные траншеи или другие виды горных выработок и сооружений, создаётся система транспортных коммуникаций.

 

     3.1. Обоснование способа вскрытия месторождения

      Способ вскрытия – это комплекс вскрывающих горных выработок и сооружений на карьере, характеризуемый их структурой, конструкцией, количеством, пространственным положением и динамичностью.

      При правильно выбранном способе вскрытия должны быть обеспечены минимальные значения дальности транспортирования пустых пород и полезного ископаемого, объёмы горно-капитальных работ и сроки строительства карьера, объёмы вскрыши в первоначальный период эксплуатации.

      С учётом продольной системы разработки для заданных параметров месторождения в качестве возможных способов его вскрытия могут быть рассмотрены два варианта:

1) вскрытие двумя внешними траншеями флангового заложения; 

2) вскрытие внешней центральной траншеей;

      Основным преимуществом первого варианта вскрытия является уменьшение расстояния транспортирования пород вскрыши и полезного ископаемого в независимости от положения горных работ внутри контуров карьера. Это особенно важно, когда конечные контуры карьера могут быть пересмотрены в результате изменившейся экономической ситуации или доразведки месторождения. Недостатком данного способа являются большие объёмы горно-капитальных работ. 

      Большим достоинством второго варианта вскрытия по отношению к первому является снижение объёмов горно-капитальных работ. Это даёт возможность снизить сроки строительства карьера и значительно уменьшить капитальные затраты. 

      С учётом больших объёмов запасов полезного ископаемого, значительной мощности залежи и условий её залегания, применения автомобильного транспорта и длительного срока эксплуатации карьера в определённых границах предпочтительным следует считать второй вариант, который и принимается к проектированию. Более точное обоснование варианта вскрытия может быть выполнено по результатам сравнения экономических показателей.

 

      3.2 Обоснование параметров траншей

      Внешней капитальной  траншеей производим вскрытие  трёх уступов, двух вскрышных  высотой по 10 м и одного добычного  высотой 12 м. При этом общая  глубина погружения траншеи составит 32 м. 

      Уклон траншеи (i_т) определяется применяемым видом карьерного транспорта и, для автомобильного транспорта он составляет 80‰.

      Определим длину внешней капитальной траншеи

м.                                     (10)

где L_т – длина внешней капитальной траншеи, м.

      Ширину дна траншеи определим из условия устройства в ней двух полосной автомобильной дороги, обочин и водоотводных кюветов. (рис.2)

В_т=b_а+2×b_о+2×b_к.,                                                        (11)

где: b_а - ширина автодороги;

        b_о – ширина обочины;

        b_к - ширина кювета поверху;

В_т=12+2×2+2×1=18 м.

М 1:150

Рис. 2. Схема устройства дна траншеи

      Проверим ширину дна траншеи на условие возможности размещения экскаватора при её проведении

В_т=2R_к + 2e,                                                               (12)

где: R_к – радиус вращения кузова экскаватора;

        e – безопасное расстояние между экскаватором и бортом траншеи;

В_т= 2×7,78 + 2×1=17,6 м.

17,6 < 18      

      На транспортных бермах размещаются водоотводной лоток, автодорога, обочины и предохранительный вал устраиваемый на берме безопасности (рис. 3)

В_н=b_л+ b_а+2×b_о+с,                                                         (13)

где: b_л=1,5 м – ширина водоотводного лотка поверху;

        b_а=12 м – ширина автодороги;

        b_о=2 м – ширина обочины;

       с=3 м – ширина бермы безопасности.

 

В_н=1+12_.+2×2+3=20 м.

М 1:150

Рис. 3. Схема устройства транспортной бермы

 

         Ширину траншей поверху определим  графическим методом:

М 1:1000

Рис. 4. Схема к определению ширины траншеи поверху.

        Рассчитаем объём внешней капитальной  траншеи:

 

V_к=(В_н+В_в)Н_т²/(4i);                                                           (14)

 

где B_т – ширина дна траншеи, м;

       B_в – ширина траншеи поверху, м;

        H_т – глубина погружения траншеи, м;

        i =0,08 – уклон траншеи, доли ед.

 

V_к=(18+150,6)32²/(4×0,08)=539,5 тыс.м³.

 

      3.3 Расчёт объёмов горно-капитальных работ

      Объём горно-капитальных работ за весь период строительства складывается из объёма капитальной траншеи, разрезной траншеи на нижнем горизонте и объёмов горной массы, которые подлежат выемке на верхних горизонтах в период строительства карьера.

      Определим объём разрезной траншеи на горизонте – 32 м по формуле

V_р=(В_т+В_в)Н_уL/2,                                                             (15)

где L=1906 м – длина разрезной траншеи на горизонте - 32 м.

V_р=(18+38,14)12*1906/2=642,02 тыс.м³.

      Определим объём карьера на  момент окончания его строительства

Таблица 1

Номер горизонта	Высотная отметка, м	Размеры карьера на горизонте		Площадь поверхности, м2	Высота уступа на горизонте, м	Объём ГКР, тыс.м3
		Длина	Ширина
1	- 5	1991,6	189,4	377 209,4	10	3772,1
2	- 15	1934,8	108,1	209 151,9	10	2091,5
∑						5863,6

 

      Схема карьера на конец строительства приведена на листе 1.

      Определим объём горно-капитальных работ на момент завершения строительства карьера

тыс.м³                      (16)

        С учётом большого объёма горно-капитальных работ для строительства карьера и его эксплуатации в начальный период принимаем три экскаватора ЭКГ–8И. Срок строительства карьера будет равен

                              год.         (17)

где Q_год – годовая производительность экскаватора, тыс.м³;

       N_э – количество экскаваторов;

       k_с – коэффициент, учитывающий снижение производительности экскаваторов при работе в траншейных забоях.

 

 

 

 

    3.4 Вскрытие рабочих горизонтов

      Вскрытие рабочих горизонтов осуществляется внутренними скользящими съездами, для чего на нижний горизонт проходится съезд и устраивается разрезная траншея.

      Определим объём съезда

                               тыс.м³                 (18)   

где H_у – высота уступа, м;

      a – угол откоса борта съезда, град;

       i – руководящий уклон, доли еденицы.

      Проведение съезда осуществляем экскаватором ЭКГ–8И. Время проведения съезда составит

сут.                        (19)

где Q_cут – суточная производительность экскаватора, м³/сут.

      Определим объём разрезной траншеи

тыс.м³     (20)

где L –длина разрезной траншеи, м.

      Проведение разрезной траншеи осуществляем двумя экскаваторами ЭКГ–8И, работающими в направлении от съезда к бортам карьера. Время проведения разрезной траншеи будет равно

                                 сут.             (21)

Общее время  подготовки нового рабочего горизонта составит

                                             сут.                                  (22)   

      По мере удаления горных работ скользящие съезды размещаются на нерабочих боковых бортах карьера.

 

 

 

 

 

4. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

 

         4.1 Выбор и обоснование системы разработки. Расчёт параметров

         Система разработки – это порядок формирования рабочей зоны карьера в пространстве и времени, характеризующаяся соразмерным развитием горных работ на уступах, формой забоев и направлением их подвигания.

        Угол падения рудного тела  составляет 18^о, что не позволяет применить сплошную систему разработки со складированием вскрышных пород в выработанное пространство. Размеры рудной залежи определяют порядок вскрытия и отработки месторождения. Проведение вскрывающих выработок и развитие фронта горных работ, как правило, производится на участке выхода полезного ископаемого под наносы. Таким образом на данном месторождении возможно развитие горных работ в одном направлении по всему простиранию рудного тела продольными заходками.  Выполнение горно-капитальных работ при вскрытие месторождения и рабочих горизонтов возможно по рудному телу, что обеспечивает получение дополнительных средств на развитие горных работ в период строительства карьера.

        С учётом выше сказанного в данном курсовом проекте по классификации профессора В.В. Ржевского принимается система разработки продольными заходками с углубкой карьера.

      Определим ширину заходки экскаватора ЭКГ-8И

                                                     ₍₂₃₎