Определение параметров системы разработки

 

В соответствии с вариантом индивидуального задания дать описания принятой системы разработки на основе классификации акад. В.В.Ржевского [2, стр.262] и акад. Н.В. Мельникова [2, стр.259].

Выполнить расчет основных параметров системы разработки.

С учетом рабочих параметров карьерных мехлопаты определить высоту уступа: высота уступа по ЕПБ при разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом не должна превышать:

-максимальную высоту черпанья экскаватора при разработки горных пород одноковшовыми экскаваторами типа «механическая лопата» без применения буро- взрывных работ (БВР);

-более чем 1.5 раза высоту черпанья экскаваторов типа «механическая лопата» при разработки скальных пород с применением БВР.

С учетом изложенного определить высоту уступа по формуле:

,                            (13)

где h – высота уступа, м; H_ч.max – максимальная высота черпанья принятого экскаватора (прил. 1), м.

Минимальное значение высоты уступа соответствует разработки экскаватором наносов, а максимальная – коренных пород. Округлить расчетное значение высоты уступа до ближайшего значения из ряда: 10, 12, 15, 20 м.

Установить (табл.13) угол откоса рабочего уступа.

 

Таблица 13. Угол откоса уступа и ширина призмы обрушения

(по «Гипроруде»), м

Коэффициент крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова	Угол откоса, град.		Высота уступа
	устойчивого уступа	рабочего уступа	10	12	15	20
2-6	35	45	4	5	6	8,5
7-10	60	70	3	3	3,5	4,5
10-14	65	75	3	3	3	4
15-20	75	85	3	3	3	4

 

Ширина рабочей площадки П (м) рассчитывается по следующим формулам (рис. 5):

-при разработке мягких пород (наносов) без БВР (рис. 5, а):

П = А + С₁ + Т + m + d_в + Л +d_п;                           (14)

-при использовании буровзрывных работ (рис 5,б):

П = В + С₁ + Т + m + d_в + Л +d_п;                           (15)

 

где А – ширина экскаваторной заходки, м; C₁=2,5÷3,5 – расстояние от нижней бровки уступа или развала до транспортной полосы, м; Т – ширина транспортной полосы, м; m=3,5 – расстояние от линии электропередачи до кромки транспортной полосы, м; d_в=6÷7 – ширина полосы для движения вспомогательного транспорта (при использовании автотранспорта d_в=0), м; Л – ширина полосы готовых к выемке запасов, м; d_п – ширина призмы возможного обрушения (табл. 13),м; В – ширина развала взорванной горной массы, м.

Ширина транспортной полосы зависит от типа транспортных средств и числа путей (полос движения). При использовании железнодорожного транспорта на однопутных линиях она составляет 6,5 м, при двух смежных путях равна 10,9 м; для автотранспорта при однополосном движении изменяется от 5,5 м (автосамосвалы грузоподъемностью 27 т) до 9 м (автосамосвалы 160-180т), а при двухполосном движении – от 10 до 20 м.

Ширина резервной полосы запасов, необходимой для бесперебойной работы на смежных уступах:

    ,                          (16)

где μ – норматив обеспеченности запасами полезного ископаемого, мес. (табл.14); А_р – годовая производительность карьера по полезному ископаемому, т; L_р.у – длина добычного фронта на уступе, м (L_р.у = L_р); n_о – количество добычных уступов.

 

Таблица 14. Норматив обеспеченности готовыми к выемки запасами, мес. (по «Гипроруде»)

Производительность карьера по горной массе, млн. т/год	Автомобильный транспорт	Железнодорожный транспорт
До 30 От 30 до 60 Свыше 60	1,5 2,5 4,0	2,0 3,0 4,5

 

Количество одновременно разрабатываемых добычных уступов для продольных систем разработки в условиях наклонных и крутопадающих залежей рассчитывается по формуле Э.К. Граудина [1]:

 

,                             (17)

 

где b_рт – ширина разрезной траншее (ее учитывают, если подготовка горизонтов ведется по залежи), м; δ – угол падения залежи, град.

Знак «плюс» в знаменателе принимают при развитии работ от лежачего бока к висячему, знак «минус» - при развитии от висячего бока к лежачему.

Для поперечных систем разработок [1]:

,                                (18)

где b_рк – ширина разрезного котлована (b_рк = 40÷100м.) в скальных породах; П_п – ширина рабочей площадки по простиранию, м:

 

    П_п = П_min + μ·Q_э.г·n_б/12·m_г·h,                   (19)

 

где П_min – минимальная ширина рабочей площадки (обычно П_min = 60÷80 м), м; Q_э.г – годовая производительность экскаватора, м³; n_б – количество добычных экскаваторов работающих на одном уступе, ед.

 

Количество добычных экскаваторов работающих на одном уступе определяется с учетом рекомендуемой длины фронта работ на экскаватор при использовании железнодорожного транспорта или исходя минимальной длины активного фронта работ на один экскаватор (табл. 15 и табл. 16).

 

Таблица 15. Рекомендуемая длина (м) фронта работ.

Условия эксплуатации	Наклонные и крутые залежи
	Первый этап	Последующие этапы
Конечная глубина карьера, м: 100÷150 150÷200 250÷300	1,2÷2,2 1,2÷2,2 1,2÷2,2	1,2÷2,2 2,5÷3,0 3,0÷4,5

 

Таблица 16. Минимальная длина (м) активного фронта работ

на один экскаватор.

Вместимость ковша экскаватора, м3	Железнодорожный транспорт	Автомобильный транспорт
4,6÷5,0 6,0÷8,0 10,0÷12,5	1000 1200 1400	500 600 700

 

Угол откоса бортов карьера представляет собой линию, соединяющую верхнюю бровку карьера с нижней.

Угол откоса рабочего борта карьера φ отстраивается внутри рабочей зоны и рассчитывается по формуле:

    .                                            (20)

Длину добычного фронта работ находят, умножив длину фронта работ уступа L_р.у на величину n_о.

Выполнить в масштабе схему забоя экскаватора (рис. 6).

На выполненном плане карьера и поперечном разрезе (рис. 3) с учетом принятой трассы вскрывающих траншей (рис. 4) нанести положение горных работ на момент пуска карьера в эксплуатацию (рис. 7).