Границы карьера и объёмы работ

Введение

Открытый способ разработки месторождений в настоящее время является преобладающим при добыче нерудных строительных материалов, а при добыче угля, горючих сланцев, железной руды, горно-химического сырья и других рудных полезных ископаемых его роль и объёмы постоянно возрастают. Сегодня на долю открытых горных выработок приходится более 75% общего объёма добываемых полезных ископаемых.

С внедрением новой техники совершенствовались технология ведения горных работ и параметры карьеров. В настоящее время проектируются карьеры глубиной до 700 м. Высота уступов увеличилась с 7 до 40 м. Широкое применение получили бестранспортные и транспортно-отвальные технологические схемы, повысилась интенсивность отработки (углубка карьеров достигает 15-20 м в год), возросла производственная мощность карьеров.

Техническими направлениями развития открытого способа разработки предусматриваются:

¾ увеличение производственной мощности действующих и строительство новых крупных карьеров с годовой добычей полезного ископаемого до 10-20 млн. т;

¾ разработка рыхлых и полускальных пород с применением комплексов непрерывного действия, в том числе роторных экскаваторов, ленточных конвейеров, консольных отвалообразователей с производительностью до 12,5 тыс.т/час;

¾ расширение области применения технологических схем с перевалкой породы в выработанное пространство драглайнами с ковшами вместимостью 40-100 м3 и длиной стрелы 100-150м;

¾ внедрение циклично-поточной технологии при выемке крепких пород и руд с дроблением их в карьере на передвижных дробилках и транспортированием конвейерами;

¾ широкое применение новых моделей горно-транспортного оборудования: шарошечных станков СВБ -320, экскаваторов ЭКГ-20, гидравлических ЭГ-12,5 и ЭГ-20, погрузчиков с ковшом вместимостью 25 м3, автосамосвалов грузоподъёмностью 11110-180-250т;

¾ полная механизация путевых и вспомогательных работ на карьерах;

¾ внедрение автоматических систем управления (АСУ), математических методов и ЭВМ для проектирования, планирования и управления, реализация комплекса мероприятий по охране окружающей среды.

Реализация этих технических направлений, внедрение новой техники и технологии позволят ещё больше повысить эффективность открытого способа разработки.

Преимущества открытой разработки месторождений перед подземной:

¾ выше безопасность труда, ниже риск обрушений, обвалов;

¾ выше производительность труда в 4 - 7 раз;

¾ ниже себестоимость добычи (без транспортировки на поверхность) в 2 - 4 раза;

¾ ниже сроки строительства карьера и капитальные затраты в 2 - 2,5 раза;

¾ более благоприятные условия для полной механизации горных работ и селективной выемки руды.

Недостатки:

¾ экологический ущерб окружающей среде за счёт отчуждения земель, загрязнения воды и атмосферы;

¾ необходимость рекультивации земель после окончания всех работ;

¾ зависимость работ в карьере от погоды и климата.

2 Горнотехнические условия

Согласно исходным данным, разрабатываемое месторождение относится к группе скальных пород. Тип залежи по положению в пространстве - крутопадающая.

Характеристика месторождения:

¾ горизонтальная мощность - 260 м;

¾ протяженность по простиранию - 1480 м;

¾ угол падения залежи - 45º;

¾ мощность покрывающих песчано-глинистых пород - 10 м;

¾ объемная масса: полезного ископаемого - 3,1 т/м3;

¾ коэффициент крепости по проф. М.М.Протодьяконова:

полезного ископаемого - 11,

вмещающих пород - 11;

¾ граничный коэффициент вскрыши - 5,2 м3/м3;

¾ расстояние от конечных контуров карьера до перерабатывающего комплекса - 3,8 км;

¾ расстояние от конечных контуров карьера до отвалов - 4,8 км.

Границы карьера и объёмы работ

Оконтуривание залежи однородного строения обычно осуществляется по допустимой мощности с последующим исключением участков, не удовлетворяющих кондициям. На основе оконтуривания залежи производится оконтуривание карьерного поля, т. е. установление на планах и геологических профилях объёмного контура карьера при конечном положении его бортов.

На наклонных и крутых месторождениях контур эффективности открытых горных работ определяется в основном по граничному коэффициенту вскрыши. Границей эффективности открытой разработки данного месторождения, по определению академика В. В. Ржевского, является контур, отстроенный под углами погашения бортов карьера gmax из точек максимального разноса рабочих бортов карьера gраб, которым соответствует условие достижения равенства значения текущего коэффициента вскрыши граничному, т. е. КТ =Кгр.

Выбираемые рабочий и нерабочий углы откоса уступа и борта карьера должны удовлетворять требованиям безопасного ведения горных работ, устойчивости бортов и условиям размещения на бортах необходимых площадок и транспортных коммуникаций.

По рекомендации академика В. В. Ржевского и методическим указаниям принимаем угол откоса борта карьера gср =220.

Принятые углы откосов бортов карьера должны обеспечивать:

¾ безопасное для людей и оборудования ведение горных работ;

¾ наибольшую экономичность разработки месторождения.

Предельная глубина карьера:

, м,