Процессы открытых горных работ

, м³

где l_об - длина отвала бульдозера (паспортные данные), м; h_об - высота отвала бульдозера (паспортные данные), м; = 30⁰ - угол естественного откоса породы, перемещаемой бульдозером.

Количество бульдозеров в работе

, бульд.

где G_о - объем вскрышного суточного грузопотока, м³ / сут.; Q_смб - производительность бульдозера, м³ / смен.; n_см - число рабочих смен в сутки отвального цеха, смен.

Инвентарный парк бульдозеров

, бульд.

где - ремонтный парк бульдозеров;

- резервный парк бульдозеров.

Полученные значения ремонтного, резервного и инвентарного парков бульдозеров округляем до целого в большую сторону.

ПРИМЕНЕНИЕ ОТВАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

К отвальному оборудованию непрерывного действия относят многочерпаковые отвальные экскаваторы (абзетцеры), консольные отвалообразователи и транспортно-отвальные мосты. Перечисленное оборудование применяют при разработке и складировании мягких вскрышных пород.

При доставке вскрышных пород на отвалы средствами железнодорожного транспорта на отвальных уступах (ярусах) используют абзетцеры. Наибольшее распространение получили абзетцеры с разгрузочным ленточным конвейером. Эти экскаваторы позволяют отсыпать отвалы в два яруса с одной разгрузочной площадки.

Консольные отвалообразователи применяют на внешних и внутренних отвалах при доставке породы конвейерным транспортом. В этом случае оборудование отвала включает ленточный конвейер, принимающий породу с магистрального конвейера, и консольный ленточный отвалообразователь, с помощью которого поступающая с отвального конвейера порода отсыпается в отвал.

Консольные отвалообразователи выпускают на шагающем и гусеничном ходу. Параметры отвалообразователя определяют высоту отвала и длину фронта отвальных работ. Транспортно-отвальные мосты применяют при внутреннем отвалообразовании в сочетании с роторными и многочерпаковыми цепными экскаваторами. Транспортно-отвальный мост - подвижная металлическая конструкция, установленная поперек карьерного поля и соединяющая вскрышные забои с внутренними отвалами. Мост состоит из забойной и отвальной ферм. На металлической конструкции моста расположены ленточные конвейеры для транспортирования породы от экскаваторов в отвал. Транспортно-отвальные мосты обеспечивают высокую производительность вскрышных и отвальных участков на рудных карьерах и низкую себестоимость вскрыши.

Общим недостатком отвального оборудования непрерывного действия является ограниченная область их использования. Оборудование применяют при разработке пологих залежей. Породные отвалы должны иметь достаточную вместимость, находиться на минимальном расстоянии от мест погрузки породы, располагаться на безрудных (безугольных) площадях, не препятствовать развитию горных работ в карьере и формироваться с учетом требований техники безопасности и экологии.

В комплекс отвальных работ входят разгрузка пород, планировка отвального уступа и формирование предохранительного вала или размещение породы в отвале экскаватором, отвалообразователем, абзетцером, автосамосвалом и передвижка транспортных коммуникации в новое положение. Высота породных отвалов - один из наиболее значимых параметров, который характеризует их состояние и устойчивость. Высота равнинных отвалов на практике, как правило, меньше чем нагорных. Фактически высота отвалов может приближаться к предельной высоте устойчивой насыпи из данных пород, отличаясь от нее (с учетом коэффициента запаса устойчивости) на 20 - 30 % в меньшую сторону, что гарантирует устойчивое состояние отвала.

Способы отвалообразования выбираются в зависимости от условий залегания рудного тела, рельефа поверхности, характеристики пород, климатических и микроклиматических особенностей района.

Классификация отвалов по Н.В. Мельникову

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ОТКРЫТЫМИ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ

После окончания открытой разработки месторождений полезных ископаемых значительная часть нарушенных земель может быть восстановлена для использования в народном хозяйстве. В соответствии с законодательством горные предприятия не позднее чем через год после завершения работ должны провести рекультивацию (восстановление) нарушенных земель. Проектом рекультивации предусматривают проведение комплекса горных, мелиоративных, сельскохозяйственных и гидротехнических работ. Как правило, рекультивация нарушенных земель выполняется в три этапа.

На первом этапе выбирают способ рекультивации, определяют целевое использование земель, устанавливают требования к последующим этапам рекультивации и методы выполнения работ, составляют технико-экономические обоснования и рабочие проекты по рекультивации. На втором этапе производят горнотехническую рекультивацию. Она включает формирование отвалов, выемку и складирование плодородной почвы, придание откосам удобной формы, покрытие отвалов плодородным слоем, проведение мелиоративных работ, строительство инженерных сооружений и т. п.

Третий этап включает агротехнические мероприятия, направленные на восстановление плодородия нарушенных земель, их озеленение, высаживание лесов, освоение водоемов. К наиболее трудоемким и дорогостоящим относят работы, выполняемые в период горнотехнической рекультивации.

Технологические схемы рекультивации подразделяют на группы с временным размещением плодородных грунтов на промежуточных складах и их последующим использованием для рекультивации; с выполнением рекультивации одновременно с горными работами и отвалообразованием.

Первую схему используют чаще всего при формировании и последующей рекультивации внешних отвалов пустых пород Проведение рекультивации одновременно с горными работами возможно при разработке пологих залежей с внутренним отвалообразованием. Порядок формирования отвалов пустых пород зависит от их плодородности. При одинаковой степени плодородности породы отрабатывают и укладывают в отвалы валовым способом. При различной степени плодородности пород для наиболее эффективной подготовки отвалов к биологической рекультивации необходимы раздельная выемка и селективное отвалообразование с размещением токсичных пород на глубине не менее 1,5 - 3 м от поверхности. Отработанные пространства карьеров используют для размещения вскрышных пород из соседних карьеров, для создания хвосто- и шламохранилищ.

НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ВСКРЫВАЮЩИХ ВЫРАБОТОК

Основными вскрывающими выработками на карьерах являются капитальные и разрезные траншеи.

С помощью капитальных траншей осуществляют вскрытие карьерных полей. Их используют для связи рабочих горизонтов с поверхностью карьеров.

Разрезные траншеи выполняют на открытых разработках функции горно-подготовительных выработок (в период эксплуатации), с помощью которых производят подготовку уступов к разработке.

Капитальные траншеи - наклонные горные выработки. Разрезные траншеи являются продолжением капитальных траншей - горизонтальные выработки проходят на каждом рабочем горизонте.

В зависимости от места расположения капитальных траншей относительно проектного контура (границ) карьера их подразделяют на внешние, внутренние и комбинированные. Внешние траншеи располагают за пределами проектного контура карьера, внутренние - на его бортах, в пределах контура карьера. В ряде случаев при разработке наклонных н крутых залежей применяют комбинированные капитальные траншеи, имеющие смешанное расположение (внешними траншеями вскрывают верхние уступы, а внутренними - нижние горизонты карьера).

При разработке нагорных месторождений в ряде случаев в качестве основных вскрывающих выработок могут применять штольни и тоннели, наклонные и вертикальные шахтные стволы. Несмотря на значительные капитальные затраты на проходку подземных горных выработок, их проведение и последующее использование обеспечивается значительное снижение эксплуатационных затрат, что способствует повышению эффективности разработки месторождения.

Вид и месторасположения вскрывающих выработок выбираются на основании технико-экономического сравнения вариантов.

К основным параметрам капитальных и разрезных траншей относятся продольный уклон, длина и размеры поперечного сечения. В зависимости от величины продольного уклона различают траншеи: наклонные (до 100 - 120 %₀ крутые (свыше 150 %₀ ). В наклонных траншеях применяют колесные виды транспорта (автомобильный н железнодорожный). Крутые траншеи оборудуют конвейерными, скиповыми и клетевыми подъемниками.

Размеры поперечного сечения капитальных траншей зависят от ширины дна, глубины н углов откосов бортов. Ширина дна траншей устанавливается в соответствии с правилами технической эксплуатации в зависимости от способа проходки, типа и размеров коммуникаций на дне траншеи. Углы откоса бортов траншеи зависят от физико-механических свойств горных пород и наличия транспортных коммуникаций па бортах траншеи.

Размеры разрезных траншей зависят от способа проведения и высоты подготавливаемого уступа. Углы откосов борта траншеи - от свойств разрабатываемых пород и обычно равны углам откоса рабочих уступов (60 - 80°).

Объемы горно-капитальных работ, включающие объемы капитальных и разрезных траншей, и объемы горно-капитальной вскрыши, выполняемые в период строительства карьера, могут достигать 35 - 40% от общего объема вскрышных работ в контуре карьера. Объем капитальных траншей зависит от формы и размеров поперечного сечения, величины уклона и рельефа земной поверхности. При равнинной поверхности объемы капитальных и разрезных траншей определяют по формулам проф. Е. Ф. Шешко как сумму объемов правильных геометрических фигур, составляющих эти траншеи.

Объем отдельной наклонной траншеи с вертикальным откосом определяют по формуле

,м³

где Н_т - конечная глубина траншеи, м; b - ширина дна траншеи, м;

- угол откоса борта траншеи, градус; i - уклон траншеи.

Объем разрезной траншеи при постоянном ее сечении

, м³

где Н_у - высота подготавливаемого уступа, м;

- угол откоса уступа, градус; L_тр - длина разрезной траншеи, м.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

горный руда буровой взрывной

Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 1 и 2. М., Недра.1985.

Анистратов Ю.И. Технология открытой добычи руд редких и радиоактивных металлов. М.,Недра,1988.

3. Брюховецкий О.С., Бунин Ж.В., Ковалев И.А. Технология и комплексная механизация разработки месторождений полезных ископаемых. М.,Недра,1989.

Фомин С.И. Основы технологии горного производства.СПб.,1994.

5. Справочник открытые горные работы. М., Недра, 1995.

6. Кулешов А.А. Проектирование и эксплуатация карьерного автотранспорта. Справочник. Часть 1 и 2. СПб., изд. СПГГИ, 1995.

7. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. М., Недра, 1994.

Размещено на Allbest.ru