Основы горного дела

α_рт  = 70^о - углы откосов бортов траншеи

L_рт = 532 - длина разрезной траншеи (м)

V_рт = (25.3 + 20*ctg70) * 20 * 532 = 852264 м³

Определяем объем полу-траншеи:

V_п.т = H_п.т² * B_р.б. / tgα + B_р.б. * H_п.т * L_п.т + H_п.т³ / tg²α , м³

B_р.б. = 282,35 м - ширина разноски борта разрезной траншеи

H_п.т - высоту полу-траншеи принимаем равной высоте первого уступа (м)

L_п.т = 532 м – длина полу-траншеи

V_п.т  =20² * 282,35/tg70^o + 282,35 * 20 *532 +20³ / tg²70^o = 3046371 м³

Определяем общий объем горно-строительной вскрыши:

V_г.с.т = n* V_к.т  + m* V_рт + l*V_п.т , м³

n = 1 - кол-во капитальных траншей

m = 1 - кол-во разрезных траншей 

l = 2 - кол-во полу–траншей

V_г.с.т = 1* 59550+ 1*852264 + 2*3046371 = 7004556м³

Определение срока строительства карьера:

Строительство карьера будет осуществляться двумя экскаватором ЭКГ -5. Годовая производительность одного экскаватора равна  15,16 млн. м³.

Т_с = V_г.с.т /(2*Q_э)

Т_с – теоретический срок строительства карьера

Q_э  - годовая производительность одного экскаватора

Т_с  = 7004556/2*1516000 = 0,23 года

Строительство карьера будет осуществляться два месяца.

 

 

2.3 Обоснование  средств механизации проведения  траншей.

Комплекс  основного горного и транспортного  оборудования должен обеспечить планомерную, в соответствии с мощностью грузопотока, подготовку пород к выемке, их выемку и погрузку, перемещение, складирование  в пределах каждой технологической  зоны карьера, в которой формируется  грузопоток.

При выборе средств выемки и транспорта следует  руководствоваться основными требованиями, предъявляемыми к комплексам оборудования:

1. В комплекс оборудования должны входить только машины, паспортные характеристики которых соответствуют горно-технологическим характеристикам пород при выполнении каждого процесса;
2. Комплекс оборудования должен соответствовать принятым системам разработки и вскрытия, размерам и форме карьера, его мощности, сроку строительства и эксплуатации, организационным условиям ведения горных работ;
3. Чем меньшее число действующих машин и механизмов входит в комплекс, тем надежнее, производительнее и экономичнее его работа;
4. Отдельные машины и механизмы комплекса по своим параметрам должны соответствовать друг другу, быть типовыми и серийными, чтобы была возможна замена;
5. Коэффициент резерва мощности и технической производительности отдельных машин  по сравнению со среднечасовыми показателями их работы в соответствии с характером горного производства должен быть не более 1.5…1.7 при разработке скальных и разнородных пород и не менее 1.2…1.3  при разработке мягких пород.
6. Следует по возможности отдавать предпочтение одной мощной машине взамен нескольких машин меньшей мощности.

Учитывая характеристики месторождения и слагающих его пород, наиболее эффективным будет использование на выемке карьерных экскаваторов типа ЭКГ.

Годовая производственная мощность карьера по полезному ископаемому составляет 49,69 млн.т, по пустым породам – 262,4 млн.м³, годовая мощность вскрышного и добычного комплексов должна быть равна соответствующей мощности карьера. Данной производительности в полной мере соответствует 2 экскаваторов типа ЭКГ-5. В качестве транспортного оборудования, учитывая те же факторы рациональным будет использование автомобильного транспорта , а именно использование автосамосвалов типа БелАЗ - 549.

Техническая характеристика экскаватора ЭКГ - 5.

Показатели	Ед.изм.	Значения
Емкость ковша	М3	6,8
Максимальный радиус разгрузки	М	12,65
Максимальная высота черпания	М	10,3
Максимальная высота разгрузки	М	6,7
Основные размеры:
Ширина кузова	М	11,84
Продолжительность цикла	Сек	23

 

Техническая характеристика автосамосвала БелАЗ-549.

Показатели	Значения
Грузоподъемность, тонн	75
Колесная формула	4х2
Масса с грузом, тонн	127,8
Вместимость кузова, м3	37,8
Основные размеры, мм
Длина	9700
Ширина	4900
Высота	4400
Максимальный радиус поворота, м	12
Максимальная скорость движения, км/час	57

 

1. Система разработки

Системой  разработки называется определенный порядок  выполнения во времени и в пространстве подготовительных, вскрышных и добычных работ в границах карьера. Система  открытой разработки не отличается большим  многообразием, как системы подземной  разработки. Наибольшее распространение  получили классификации академика  Мельникова и профессора Шишко, в  основу этих и ряда других классификаций  положен способ перемещения вскрышных  пород в отвалы. Данное МПИ характеризуется  транспортным перемещением со вскрытием  сложными съездами. По направлению  фронта работ в карьере -  углубочная, двух бортовая. Фронт работ в плане - веерный.

Основные параметры системы  разработки:

Согласно  Правилам технической эксплуатации, высота уступа без применения взрывного  рыхления ограничивается максимальной высотой черпанья экскаватора.

Н_у = Н_ч^мах = 17 м – для ЭКГ - 5

Первый уступ  на карьере будет высотой 20м, из-за особенности заложения рудного  тела и горных пород, все последующие  уступы будут отвечать  правилам технической эксплуатации.

Ширина рабочей  площадки принимается равной ширине дна разрезной траншеи 

Ш_р.п = В_рт  = 25,3 м

Углы наклонов рабочего и не рабочего уступа равны 70^o

Углы откосов  бортов рабочих уступов: висячий  – 4^о; лежачий – 23^о

(углы определенны  по чертежу)

Углы откосов  бортов не рабочих уступов со стороны  висячего и лежачего равны 45^о

Средняя длина  фронта работ на уступе в текущий  момент равна:

L_ф.р = 6600 м

Длина блока одного экскаватора  рассчитывается по формуле:

L_б = L_ф.р / n_э

n_э = 2 – кол-во экскаваторов работающих на уступе

  L_б = 6600 / 2 = 3300 м

Скорость углубки карьера на текущий момент рассчитывается по формуле:

У_г = Q_э.г * n_э / (L_б *( В_рт + 2*Ш_р.п +2* Н_у*(ctgγ_в + ctgγ_л)))

ctgγ_в = 4^о – угол откоса бортов рабочих уступов с висячей стороны

ctgγ_л = 23^о – угол откоса бортов рабочих уступов с лежачей стороны

 У_г  = 1516000*2/(3300*(35,3+2*35,3 2*17*(ctg4^o+ctg 23^o))) ≈ 13 м/год

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Отвалообразование

4.1 Определение  общего объема вскрышных пород для размещения в отвале, выбор места расположения отвала.

Весь  объем пустых пород в контуре  карьера исходя из горно-геологических условий(глубина карьера и угла падения залежи) подлежит укладке во внешний отвал.

Для расположения отвала выбирается необводненное, равнинное  место имеющее малый уклон  в одну сторону. Поверхность очищается  от кустарников и мелколесья. На месте расположения отвала бульдозером  снимается потенциально-плодородный  слой почвы и складируется в отдельные  навалы, для последующего использования  на рекультивационных работах.

4.2 Выбор и обоснование способа отвалообразования. Расчет основных параметров отвала вскрышных пород.

При доставке породы на отвалы автомобилями применяют бульдозерный отвал. Процесс  отвалообразования включает разгрузку  разгрузку автосамосвалов на верхней  площадке отвального уступа, перемещение  пород под откос уступа, планировку поверхности отвала.

Заполнение отвала осуществляется периферийным способом. Автосамосвалы  разгружаются по фронту работ на расстоянии 4 метров от откоса. Затем порода бульдозерами перемещается под откос.

 

 

 

 

 

 

 

5. Рекультивация

Рекультивация земель включает комплекс инженерных, горнотехнических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других работ, направленных на восстановление нарушенных горными разработками земель. Цикл рекультивации имеет два этапа: горнотехническая рекультивация и  биологическая.

Основная  задача горнотехнической рекультивации  – создание благоприятных условий  для освоения нарушенных земель (формирование рельефа местности, покрытие поверхности  потенциально плодородными породами, устройство дренажа и др.). Биологическая  рекультивация заключается в  восстановлении плодородия нарушенных земель, растительного покрова и  возобновления фауны.

При проведении горно-подготовительных работ на площади  отведенной под строительство карьера  необходимо снять потенциально плодородный  слой земли, для последующего укрытия  им спланированных на этапе технической  рекультивации отвалов пустых пород. В данном районе мощность этого слоя составляет в среднем 25 см. Его срез и укладка производятся бульдозерами на базе трактора ДЭТ-250 в навалы, которые затем перегружаются в средства транспорта и перевозятся в специальные отвалы, которые затем присыпаются пустой породой для предотвращения почвы от выветривания и размыва.

Объем укладки пород в почвенно-плодородный  отвал составляет:

V_п.п.с. = L_k * B_k * m_п.п.с  ,м³

 m_п.п.с = 0.25 м - мощность почвенно-плодородного слоя

V_п.п.с. = 2340 * 420 * 0,25 = 245700 м³

Учитывая  характер отвала – внешний двухярусный  отвал, наиболее рациональный способ формирования рельефа поверхности – устройство террас для посадки кустарника и  леса.

Для данных условий принимаются следующие  параметры: высота террасы должна быть не более 5 метров, ее уклон в сторону вышерасположенной террасы не более 2 градусов, ширина террасы – 80 метров, угол выполаживания откоса отвала – 30 градусов.

В выработанном пространстве образовываем водоем под рыбохозяйственные цели.