Відкрите розроблення родовищ

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ВСТУП

Гірничі роботи, що виконуються безпосередньо з земної поверхні у відкритих гірничих виробках носять назву відкритих гірничих робіт. Відкритим способом розробки на даний час видобувається більше 70 % загального об'єму корисних копалин. Такому їх розвитку в значній мірі сприяв розвиток в практиці результатів наукових дослідів по створенню нових і вдосконаленню старих технологій виробництва, техніки та організації робіт.

Відкриті розробки виконуються безпосередньо з земної поверхні і включають два види робіт: розкривні і безпосередньо видобувні.

Відкритий спосіб розробки в порівнянні з підземним характеризується такими особливостями: відкритий гірничий порода буровий

необхідність видалення з кар'єра значних об'ємів розкривних порід, або переміщення їх в контурах кар'єра

практично немає обмеження на використання крупно габаритного гірничо - транспортного обладнання та транспорту.

Розміри відкритих гірничих виробок по всім напрямкам дуже значні, що дозволяє використовувати габаритне обладнання та велику кількість вибухових речовин.

Перевагами відкритого способу є:

більша економічність зумовлена високим обсягами виробництва, застосування більш потужного обладнання.

можливість здійснення селективного виймання корисної копалини в більшій степені ніж при підземній розробці

більш безпечні та гігієнічні умови праці.

Значно кращі умови для застосування потужних та високопродуктивних механізмів, автоматизації виробництва.

Втрати корисної копалини знаходяться в межах 3-10% в той час як при розробці потужних рудних чи вугільних покладів втрати складають 25-30%.

Недоліками відкритого способу розробки є часткова залежність від пори року, кліматичних та атмосферних умов та необхідність для розробки великих площ



Розділ 1.СУТНІСТЬ ВІДКРИТИХ ГІРНИЧИХ РОБІТ

Гірниче підприємство, яке здійснює видобування корисних копалин відкритим способом називається кар'єром. Для вугільних родовищ термін «кар'єр» не застосовується, а користуються назвою «розріз». Кар'єром може також називатися вироблений простір гірничих виробок.

Виймання корисної копалини при відкритому способі розробки в більшості випадків супроводжується попереднім вийманням пустих порід, що ускладнює процес розробки. Пусті породи, що вилучаються з метою доступу до корисної копалини називаються розкривними породами, а роботи пов'язані з їх вилучення - розкривні. Для кількісної оцінки об'ємів порід покрівлі, що переміщуються застосовується спеціальний коефіцієнт - коефіцієнт розкриву. Цей коефіцієнт показує скільки одиниць розкривних порід потрібно вилучити чи перемістити за межі кар'єру, щоб добути одиницю корисної копалини. В залежності від одиниці вимірювання коефіцієнт розкриву може бути ваговим (т/т), об'ємним (м3/м3) та змішаним (м3/т), розрізняють також середній, поточний, контурний, граничний, та інші види коефіцієнтів розкриву.

Родовище, або його частина, призначена для розробки одним кар'єром називається кар'єрним полем. Зверху кар'єр обмежується земною поверхнею, ступінчата поверхня, що обмежує кар'єр з боків називається бортами кар'єру, а поверхня котра обмежує кар'єр знизу - підошвою.

Лінії перетину кар'єра з денною поверхнею і підошвою утворюють відповідно верхній і нижній контури кар'єру. Умовна поверхня, що проходить через верхній і нижній контури кар'єру називається відкосом борта кар'єру. Кут, утворюваний відкосом борта кар'єра і горизонтальною площиною, що проходить через його підошву, називається кутом відкосу борта кар'єра. Борт кар'єра, на котрому проводяться гірничі роботи, називається робочим.

Шар гірських порід, який має ступінчасту форму, називається уступом. Поверхня, що обмежує уступ зверху і знизу, називається верхнім і нижнім майданчиком уступу. Вертикальна відстань між верхнім і нижнім майданчиками називається висотою уступу.

Промислове освоєння при відкритій розробці проводять в декілька стадій:

1) підготовка поверхні родовища - котра може включати вирубування лісу та викорчовування пнів, відведення за межі кар'єрного поля русел річок та струмків, перенесення залізничних та автомобільних доріг тощо;

2) осушення родовища та загородження його від води може здійснюватися поверхневим, підземним та комбінованим способами;

3) розкриття родовища і створення початкового фронту розкривних і добувних робіт - створення доступу до корисної копалини, проведення розрізних траншей, створення необхідного по довжині та ширині фронту розкривних та добувних робіт;

4) нормальний період експлуатації родовища, а по його завершенню - доопрацювання родовища та погашення відкритих робіт.

Токівське родовище граніту

Україна, на своїй території, має найбільші запаси граніту. Ця корисна копалина утворюється завдяки застиганню магми в надрах землі. Площа залягання гранітів може досягати декількох тисяч кілометрів. Під землею вони знаходяться у формі батолітів. Завдяки монолітній структурі і різноманітним колірним відтінкам, граніт є популярним матеріалом для будівництва та облицювання споруд.

Великі запаси цієї породи є в Токівському родовищі. Граніт Токівського родовища відноситься до другого класу природної радіації матеріалів, застосовуваних у будівництві. У його мінеральний склад входять: кварц - 25%; мікроклін - 35%; біотит - 4%; плагіоклаз - 35; інші включення - 1%.

За фізико-механічними властивостями граніт має такі характеристики: об'ємна вага - 2670 кг/м3; стиранність - 0,26 г/см2; міцність при згинанні - 19 МПа; міцність на стиск - 225 МПа; водопоглинання - 0,55%, коефіцієнт розм'якшення - 0,83; відкрита пористість - 0,34%; істинна пористість - 0,56%.

У будівництві, граніт Токівського родовища, застосовується для облицювання фасадів будівель і набережних. Також, матеріал широко використовується при будівництві цокольних конструкцій. Граніт, що має дрібнозернисту структуру, застосовують при створенні садово-паркових скульптур, оскільки структура матеріалу дозволяє робити обробку ударним методом. Крупнозернистий граніт надає оригінальність монументальним спорудам, наприклад: колонам, п'єдесталам, постаментам. Широко використовуються вироби з граніту в дорожньому будівництві. Створені на основі цього матеріалу бруківки, бордюри та інші споруди мають оригінальний вигляд і високу довговічність.

Вихідні дані курсового проекту

Потужність розкривних порід, м	10
Потужність покладу корисної копалини, м	50
Ширина х довжина покладу, м	1400 х 3100
Річна продуктивність по корисній копалині, м3/рік	6000000
Розкривні породи	Пісок
Порода корисної копалини	Граніт
Транспорт	Автомобільний
Об'ємна вага розкривних порід, т/ м3	1,6
Об'ємна вага корисної копалини, т/ м3	2,6
Коефіцієнт міцності по Протод'яконову р. п.	0,5
Коефіцієнт міцності по Протод'яконову к. к.	10
Тип вибухової речовини	Біпори

Розділ 2. РОЗРАХУНОК ВИХІДНИХ ДАНИХ ДЛЯ ВИКОНАННЯ ПРОЕКТУ

Поклад, або його частина яка буде розроблюватися одним кар'єром називається кар'єрним полем - геометричне тіло складної будови .

Зверху кар'єр обмежений земною поверхнею. Ступінчата поверхня, яка обмежується з боків називається бортом кар'єра , а поверхня обмежуюча кар'єр знизу - підошвою. Умовна поверхня, що проходить через верхній і нижній контури кар'єра називається відкосом борта кар'єра. Кут який утворюється бортом кар'єра та горизонтальною площиною, яка проходить через підошву називають кутом відкосу борта кар'єра.

Головними параметрами кар'єра є: об'єм гірської маси, кінцева глибина кар'єра, кути відкосів бортів кар'єру, запаси корисної копалини, об'єми розкривних порід та розміри на денній поверхні.

Об'єм гірської маси в контурах кар'єра характеризує масштаб гірничих робіт, визначається по формулі акад.. В.В.Ржевського

Для виконання подальших розрахунків необхідно визначити кінцеву глибину кар'єру:

-для горизонтальних покладів вона становитиме:

де - потужність розкривного шару,м ;

потужність покладу корисної копалини,м ;

Визначення об'єму гірської маси в контурах кар'ра



- об`єм гірської маси в кар'єрі,

середній кут укосу бортів кар'єра

P,S - відповідно периметр та площа підошви кар'єра.

кут укосу бортів кар'єра розкриву

кут укосу бортів кар'єра розкриву корисної копалини.

8

Підрахунок об'ємів запасів корисної копалини та розкривних порід:

Об'єм покладу розкривних порід копалини визначається за виразом:

Об'єм покладу корисної копалини визначається за виразом:



З врахуванням 5% втрат корисної копалини при розробці родовища промислові запаси становитимуть:

Строк існуваннякар'єру становить:

де річна продуктивність кар'єру по корисній копалині, м 3 /рік;

Річний об'єм розкривних порід по кар'єру:

Середній промисловий коефіцієнт розкриття становить:



Приймається режим роботи підприємства:

-тривалість зміни

-кількість робочих змін на добу

-кількість робочих днів на рікдля корисної копалини

-кількість робочих днів на рік днів для рокривних порід

Розділ3. РОЗРАХУНОК ВИЙМАЛЬНО-НАВАНТАЖУВАЛЬНИХ РОБІТ

Розрахунок висоти уступів та підбір екскаваторів. Висота уступів в кар'єрі приймається при розробці м'яких порід меншою або рівною максимальній висоті черпання прямої механічної лопати; при розробці скельних порід (при використанні БВР

В даному кар'єрі приймемо 1 уступ по розкривній породі висотою () 10м, та 3 уступи по корисній копалині висотою () 16,6м. Для нашого кар'єру приймемо для розкривних порід і для корисної копалини екскаватор ЕКГ - 5А з максимальною висотою черпання 11 м.

Рекомендується прийняти висоту уступів в межах від 8-15 м. Наприклад: потужність розкриву 30 м тоді можна прийняти 3 уступи по 10 м або 2 уступи по 15 м. Потужність корисної копалини 50 м можна прийняти 5 уступів по 10 м або 4 уступи по 12,5 м.

Ширина заходки

- механічної лопати при розробц іскельних порід з розвантаженням в автомобільний транспорт:

де радіус черпання екскаватора, м;

-годинна технічна продуктивність одноковшевих екскаваторів.

де Е -ємність ковша екскаватора;

коофіцієнт екскавації;

коофіцієнт вибою;

розрахунковатривалістьробочого циклу екскаватора, що залежить від типу розроблюваних порід та кута повороту екскаватора до розвантаження;

-змінна експлуатаційна продуктивність екскаватора:

де коофіцієнт використання екскаватора в часі.

-необхідна кількість екскаваторів визначається за формулою:

Розділ 4. ПІДГОТОВКА ГІРСЬКИХ ПОРІД ДО ВИЙМАННЯ

Підготовка гірських порід до виймання здійснюється з метою створення технічних можливостей і кращих умов для виконання процесів виймання, транспортування, відвалоутворення і переробки. В залежності від виду і стану порід їх підготовка до виймання може здійснюватися наступними способами: збереження порід від промерзання, відтаювання мерзлих порід, гідравлічне розслаблення, або розщільнення, механічне або вибухове руйнування. Збереження порід від промерзання викликано тим, що при низьких температурах неможливо, або нераціонально виконувати розробку без попереднього роз рихлення.

Відтаювання порід здійснюється паром, водою, глибинним, або поверхневим електрообігрівом, поверхневим прожогом.

Гідравлічні способи підготовки порід до виймання засновані на властивостях порід пропускати воду. При цьому зменшується стійкість порід , яка проявляється в зниженні сил зчеплення окремих частин. Гідравлічні способи підготовки порід до виймання використовуються про розробці щільних глин.

Механічне рихлення здійснюється спеціальними розрихлювачами. Вибухове рихлення полягає в відділені породи від масиву і подрібнення її до заданої величини. Вибухове рихлення знайшло своє призначення в при підготовці напівскельних та скельних порід до виймання.

Вибухові роботи проводяться в тих випадках, коли безпосереднє вийманнянеможливе, або ускладнене без відокремлення її від масиву. Від якості подрібненості породи залежить ефективність роботи вантажного та транспортного обладнання і затрати на розробку.

До вибухових робіт на кар'єрах ставляться вимоги: вибух повинен забезпечувати потрібний ступені дроблення. Максимальний допустимий розмір кусківпідірваної породи може обмежуватися такими показниками:

місткість ковша екскаватора Е,(м3)

місткістю транспортного засобу

Діаметр свердловини - = 250 мм.

Діаметр зарядів ВР:

Визначимо питому витрату ВР: = = 0.8•0.9 = 0.72кг/

Визначимо місткість 1-го метра свердловини:

Величина лінії опору по підошві:

== = 7м

При цьому має виконуватись умова:?

Перебур свердловини

Перебур свердловини потрібний для кращої проробки підошви уступу при вибусі заряду з метою створення нормальних умов для роботи навантажувального обладнання переміщення транспорту. Величина перебуру встановлюється в залежності від висоти уступу, лінії опору по підошві, діаметра свердловини, властивостей ВР, фізико-механічних властивостей порід, умови їх залягання.

Перебур свердловини визначається за формолую:

Довжина набивки:

Глибинасвердловини:

Довжина заряду ВР в свердловині:

Визначимо параметри сітки свердловин :

відстань між свердловинами в ряду

відстань між рядами свердловин

b = a - квадратне розташування свердловин

Визначимо необхідну кількість ВР, необхідну для розміщення в свердловині:

Визначаємо кількість ВР, яка може розміститися в свердловині:

Визначаємо величину розосереджених зарядів:

- більше 0.5 а отже

= + +

де = ;; -

Необхідна кількість свердловин в ряду для підривання блоків, які забезпечать місячну роботу виймального устаткування:

шт

Фактичний об'єм гірської маси, що підривається:

Визначення парку бурових верстатів:

Змінна продуктивність бурових верстатів

Для даних умов буріння и прийнятого типа станка можна вважати, що термін буріння свердловин є величина постійна. Тоді змінна продуктивність станка можна визначити з формули:

де Тзм. - тривалість зміни

То - тривалість основних операцій

Тд - тривалість допоміжних операцій

- коефіцієнт використання бурового станка в часі

Тпз ,Тр, Тв.п. - відповідно тривалість підготовчих, кінцевих та регламентованих перерв і непланових простоїв

Тпзі,Тр, нормуються на кар'єрах залежно від умов роботи (тривалість зміни, кліматичні умови та інше) в сумі ці величини знаходяться в проміжку 0,5-1 година

Тв.пгод.



Тривалість основної операції на 1 метр свердловини

де - технічна швидкість буріння м/год.

Для станка СБШ- 250 технічна швидкість буріння - 6 м/год.

Місячна продуктивність верстату:

Вихід гірської маси з 1-го метра свердловини:

Де W- лінія опору по підошві

b- відстань між рядами свердловин

a- відстань між свердловинами в ряду

- число рядів свердловин

- довжина свердловин

- висота уступу корисної копалини

Робочий парк бурових верстатів

Параметри розвалу взірваної породи

Ширина розвалу гірської маси визначається по формулі:

де - коефіцієнт дальності викиду взірваної породи

=(0,8-1)

коефіцієнт підриваємості порід

=(4,5-5,5)

- кут нахилу свердловини до горизонту

Основні вимоги та показники правил безпеки при веденні буро вибухових робіт

Місце вибуху на границі небезпечної зони огороджується сторожовими постами і умовними знаками. Всі пости інструктуються керівником вибуху по: степені небезпеки, порядку огородження, застосованих мірах безпеки, недопустимості проходу по сторонніх до місця виконання вибуху. При цьому охорона організуєтьсятак, щоб вісі шляхи руху людей та тварин знаходилися в полі зору постів охорони. При кожному масовому вибуху повинні встановлюватися спеціальні пости, які контролюють вміст отруйних продуктів вибуху в кар'єрі. Необхідність постів та їх кількість встановлюється головним інженером.

В закритій від огляду території, а також при виконанні регулярних вибухових робіт на границі небезпечної зони в (300 м і більше) і на відстані 1000 м від місця вибуху встановлюються щити з попереджуючими написами, з зазначенням попереджувальних сигналів і часу виконання вибухових робіт. Про всі види вибухових робіт, які можуть загрожувати будівлям і спорудам і працюючим людям, а також непередбачені проектом на виконання вибухових робіт підприємство повинно попереджувати міліцію.

Радіус небезпечної зони за дією повітряної хвилі на людину визначається за формулою:

Радіус небезпечної зони за дією повітряної хвилі на споруди визначається за формулою:

- загальна маса В.Р що підривається одночасно

Радіус небезпечної зони за дією сейсмічної хвилі на споруди та будівлі

визначається за формулою:

коефіцієнт, що залежить від властивостей порід під основою будівель

Розділ 5.РОЗКРИТТЯ РОДОВИЩА ТА ОБ'ЄМИ ГІРНИЧО-КАПІТАЛЬНИХ РОБІТ

При розробці родовищ корисних копалин відкритим способом гірська маса переміщується від забоїв, розміщених на робочих уступах до пунктів прийому на поверхні, або в кар'єрі.

Пунктами прийому є внутрішні або зовнішні відвали для розкривних порід, збагачувальні фабрики для корисної копалини. Робочі горизонти в кар'єрі і пункти прийому гірської маси на поверхні в більшості випадків мають різні висотні відмітки. Таким чином, при проектуванні транспортних комунікацій в кар'єрі забезпечуючи надійну і економічну роботу кар'єрного транспорту, виникає задача оптимального їх розміщення не тільки в плані, але і в профілі. Ця задача віршується при проектуванні розкриття кар'єрного поля. Розкриття кар'єрного поля здійснюється гірськими виробками, які забезпечують транспортний доступ з земної поверхні до робочих горизонтів кар'єра з метою доставки розкривних порід на відвали, корисну копалину до пунктів їх прийому на поверхні. Розкривні гірничі виробки починаються з поверхні, або уже з розкритого горизонту і закінчується безпосередньо на робочі площадці, розрізняють спосіб, схему і систему розкриття.Спосіб розкриття характеризується типом розкривних виробок. В більшості випадків для розкриття робочих горизонтів кар'єра використовують відкриті гірничі розробки.

Рідше розкриття проводиться підземними гірським виробками, а також поєднанням відкритих і підземних виробок. В деяких випадках розкриття окремих горизонтів може виконуватися без гірничих виробок.

Схема розкриття - це поєднання всіх розкривних гірничих виробок, які забезпечують в подальший період вантажо-транспортну комунікацію робочих горизонтів кар'єра з горизонтами доставки гірської маси. Схема розкриття характеризується типом, числом, і просторовим положенням розкривних виробок.

Система розкриття - це послідовність змінення схем розкриття за період існування кар'єру. Система розкриття характеризується поєднанням способів і схем розкриву робочих горизонтів кар'єрного поля за період розробки родовища.

При здійсненні відкритих гірничих робіт використовуються два типа гірничих виробок - капітальні і розрізні траншеї.

Капітальні траншеї - відкриті похилі гірські виробки, призначені для розкриття робочих горизонтів. В залежності від рельєфу поверхні капітальна траншея може мати поперечний розріз у вигляді трапеції, або неправильного чотирикутника. Капітальні траншеї слугують довготривалий термін і використовуються для розміщення в них транспортних комунікацій.

Основними елементами капітальних траншей є ширина Вк.т. її по основі, глибина Нк.т., прокольний уклон ік.т., бровка бк.т., довжина в плані Lк.т. і будівельний об'єм Vк.т.

Ширина основи капітальної траншеї визначається або видом кар'єрного транспорту, або способом її проведення. Мінімальна ширина основи капітальної траншеї повинна бути не менше суми поперечного розміру транспортних засобів, безпечних проміжків між ними, поперечного розміру площадок і других елементів транспортних комунікацій. Вона повинна забезпечувати можливість проведення траншеї в прийнятій технологічній схемі і використовуваного обладнання.

Глибина капітальної траншеї рівна різниці відміток устя капітальної траншеї і горизонту який розкривається. При розкритті одного уступу глибина капітальної траншеї дорівнює висоті розкритого уступу.

Прокольний уклон капітальної траншеї встановлюється від виду кар'єрного транспорту. В залежності від поздовжнього нахилу капітальні траншеї поділяються на наклонні і круті.

Кут відкосу бортів капітальної траншеї встановлюється в залежності від строку її служби, фізико-технічних властивостей порід, степені їх обводненості. Він повин6ен забезпечити стійке положення її бортів. При тривалому терміні служби капітальної траншеї, що проводиться в рихлих і напівскельних породах, кут відкосу її бортів повинен бути не більше кута природного відкосу порід. В скельних породах його значення приймається в межах 50-60°.

Розрізні траншеї - горизонтальні відкриті виробки призначені для підготовки горизонтів до розробки тобто для створення фронту робіт на уступах. Розробка уступу починається з розносу одного чи обох бортів розрізної траншеї. Ось чому розрізна траншея тимчасова гірнича виробка, яка існує до начала відробки уступу. Розрізна траншея являється продовженням капітальної траншеї, яка розкриває даний робочий горизонт, і проводиться в контурах кар'єра. При розробці круто падаючих покладів розрізні траншеї проводяться в напрямку паралельному простяганню покладу. Глибина і довжина розрізної траншеї як правило дорівнюють висоті і довжині розроблюваного блоку. Ширина основи розрізної траншеї визначається з умов нормального розміщення гірничого транспорту та обладнання. Кут відкосу бортів розрізної траншеї приймається рівний величині відкосу робочого уступу в відповідності з фізико - механічними властивостями порід.

Довжина траси капітальної траншеї:

де керуючий підйом в траншеї(для автомобільного транспорту приймається в межах 80-120)



Об'єм гірських виробок:

для системи загальних капітальних траншей зовнішнього закладення

капітальної траншеї для порід розкриву

кут відкосу борта капітальної траншеї

ширина основи капітальної траншеї (18м)

розрізної траншеї, що створює першопочатковий фронт робіт уступу

Розділ 6.ТРАНСПОРТІ РОБОТИ НА КАР'ЄРАХ

Кар'єрний транспорт призначений для переміщення гірської маси від забоїв до пунктів розвантаження. Він являється зв'язком в технологічному процесі. Від чіткої роботи кар'єрного транспорту залежить ефективність розробки родовища. Трудомісткість процесу переміщення дуже висока, а затрати на транспорт і зв'язані з ним допоміжні роботи складають 45-50%, а в окремих випадках 65-70% загальних затрат на видобування. Специфіку гірських робіт обумовлюють наступні основні властивості роботи кар'єрного транспорту:

значний об'єм і скупченість переміщення кар'єрних вантажів при відносно невеликій відстані транспортування;

періодичне переміщення транспортних комунікацій в зв'язку з постійним зміненням положення пунктів завантаження і розвантаження гірської маси;

рух в відбувається як правило з подоланням значних підйомів.

підвищена міцність і потужність двигунів транспортного обладнання, що визначається великою щільністю, підвищеною міцністю, абразивністю, неоднорідною кусковатістю гірської маси.

Інтенсивність роботи кар'єрного транспорту характеризується вантажообігом кар'єру, який визначається кількістю вантажу, переміщуваного в одиницю часу. Масштаб гірських робіт на кар'єрі визначається величиною вантажообігу. Він складається з об'ємів перевозок розкривних порід і корисних копалин. Основний об'єм в вантажообігу звичайно складають розкривні породи.

На кар'єрах для переміщення гірської маси використовується різні види кар'єрного транспорту з яких основними являються залізничний, автомобільний і конвеєрний. Вибір раціонального виду транспорту для конкретних умов визначається з фізико-технічних і хімічних властивостей розроблюваних порід, умовами залягання корисної копалини, кліматом, вантажообігом і відстанню транспортування, типом і параметрами вантажного обладнання, терміном існування кар'єра.

Для специфічних умов роботи транспорту на кар'єрах найбільш характерними показниками його технічних властивостей є економічно вигідне максимальне подолання підйомів і мінімальний радіус кривих. Ці показники в деякій степені визначають об'єм гірничо-капітальних робіт і можливість розміщення транспортних комунікацій в межах границь кар'єрного поля. Раціональна область використання різних видів кар'єрного транспорту залежить від їх технічних і технологічних параметрів і умов залягання родовища.

Залізничний транспорт вигідно використовувати в кар'єрах з великим річним вантажообігом при значній довжині транспортування. До основних переваг залізничний транспорту слід віднести невеликій розхід електор енергії, можливість забезпечення практично будь якої величини вантажообігу при любій відстані перевезення.

Можливість використання автоматизованої системи управління, надійність роботи врізних кліматичних і гірничо-геологічних умовах і відносно невеликі затрати на 1км перевезення.

Автомобільний транспорт використовується головним чином на кар'єрах з невеликим річним вантажообігом при відстані транспортування 4-5 км. З виникненням автосамоскидів великої вантажопідйомності їх використання стало ефективним при річному вантажообігу 50-60 млн. тонн і більше.

Автотранспорт ефективно використовувати в період будівництва кар'єрів при інтенсивній розробці родовища з великою швидкістю проходження забоїв і високому темпі заглиблення гірських робіт.

До недоліків автомобільного транспорту відноситься різке зменшення продуктивності при збільшенні відстані транспортування, залежність від кліматичних умов, велика вартість великовантажних автосамоскидів і великі експлуатаційні затрати.

Кількість ковшів, що розміщуються в одному самоскиді:

- об'єм кузова

- коефіцієнт розрихлення

=1,3

- об'єм ковша

=10м3

Для корисної копалини вибираємо автосамоскид БелАЗ-549

вантажопідйомністю 75 тонн

Об'єм кузова

Для розкривних порід вибираємо автосамоскид БелАЗ-548 вантажопідйомністю 40 тонн.

Об'єм кузова

Перевіримо вантажопідйомність транспорту

Маса породи в кузові розраховується по формулі:

- кількість ковшів, які завантажуються в кузов

Е - об'єм ковша екскаватора

- густина породи

- коефіцієнт наповнення ковша для піску (0,95-1,1)

- коефіцієнт наповнення ковша для граніту (0,75-0,8)

Кр.к - коефіцієнт розрихлення

Ширина проїзної частини:

Кількість автосамоскидів, що можуть ефективно використовуватися з одним екскаватором:

де - тривалість завантаження автосамоскиду

- тривалість рейсу

Для корисної копалини:

- тривалість розвантаження(1,1хв)

- тривалість маневрів(1хв)

- тривалість руху



- час руху з вантажем

- час руху без вантажу

Для порід розкриву:

Інвентарний парк автосамоскидів розраховується по формулі:

- коефіцієнт технічної готовності парку =(0,7-0,8)

Пропускна здатність автодоріг

Пропускна здатність автодоріг - мінімально можливе число автосамоскидів, які можуть пройти через визначену ділянку за одиницю часу. Вона залежить в основному від швидкості руху і числа смуг руху. При одно смуговому русі автосамоскидів в одному напрямку пропускна здатність автодоріг визначається за формулою:

де середня швидкість руху автосамоскидів

=20 км/год.

S - інтервал руху автосамоскидів

- коефіцієнт нерівності руху (0,5ч0,8)

кількість смуг руху(одна або дві)

допустима відстань від авто при їх зупинці(2-4м)

довжина автосамоскиду

довжина гальмівного шляху(22-25м)

час реакції водія(0.5-1с)

Провізна здатність автошляхів визначається по формулі:

об'єм гірської маси який перевозиться одним транспортним засобом.

Розділ 7. РОЗРАХУНОК МІНІМАЛЬНОЇ ШИРИНИ РОБОЧОЇ ПЛОЩАДКИ

Мінімальна допустима ширина робочих площадок уступу залежить від розмірів виймального обладнання, виду кар'єрного транспорту, схеми руху транспортних засобів, висоти уступу, міцності порід. Мінімальна ширина Шр.п. робочої площадки при розробці скельних порід з використанням мехлопат і колісного транспорту складається з ширини розвалу зірваних порід, безпечної відстані від нижньої бровки розвалу до транспортної смуги, ширини транспортної смуги, ширини площадки для допоміжного обладнання і ширини берм безпеки. При розробці м'яких порід замість ширини розвалу приймається ширина заходки екскаватора. Ширина розвалу залежить від властивостей порід, методів підривання, величини і типів зарядів, розміщення зарядів на уступі, висоти уступу, порядку підривання свердловин.

В рихлих і м'яких породах для забезпечення необхідної надійності проведення гірничих робіт ширина робочої площадки визначається за формулою:

В скельних породах для забезпечення необхідної надійності при проведення гірничих та вибуховихробіт ширина робочої площадки визначається за формулою:

ширина розвалу підірваної роботи

ширина екскаваторної заходки

безпечна відстань від нижньої бровки розвалу породи до транспортної смуги

ширина транпортної смуги

ширина обочини з врахуванням влаштування лотка та огородження

ширина призми можливого обрушення

Розділ 8. ВІДВАЛОУТВОРЕННЯ

Відкриті розробки родовищ корисних копалин пов'язані з необхідністю виймання значних об'ємів розкривних порід. Переміщувані об'єми розкривних порід розміщуються на спеціально відведених для цього ділянках. Насип, який утворюється в результаті складування розкривних порід, називається відвалом.

В залежності від місяця розміщення розрізняють внутрішні - відвали, які розміщуються у виробленому просторі кар'єра і зовнішні відвали - розміщені за межами кар'єрного поля.

Якщо частина об'ємів відсипається виробленому просторі, а частина за межами кар'єрного поля, то такий спосіб називається комбінованим.

Внутрішнє відвалоутворення використовується при розробці горизонтальних покладів на всю потужність пласта.

При розробці крутих покладів використовується зовнішнє відвалоутворення.

Комбінований спосіб відвалоутворення використовується при розробці розкривних порід великої потужності і доробці нижнього уступу по без транспортні схемі, або транспортній схемі відвалоутворення.

При виборі місця розміщення зовнішніх відвалів в першу чергу використовують ту частину території, яка розміщена найближче до кар'єру з розрахунку розміщення необхідного об'єму розкривних порід і придання шляхам на відвал з кар'єра необхідного ухилу.

Відвал розкривних порід має форму неправильної піраміди він характеризується наступними параметрами: висотою і числом ярусів, кутом відкосу уступів приймальною можливістю, довжиною і способом переміщення відвального фронту.

Висота відвального уступу залежить від фізико-технічних властивостей порід, від механізації відвальних робіт.

Збільшення висоти відвального уступу і відвала взагалі веде до зменшення значних площ під відвал, об'єму робіт по будівництву і обслуговуванню транспортних комунікацій і збільшенні продуктивності відвального обладнання. Число відвальних уступів визначається в залежності площі відведеної під відвал, і загального об'єму розкривних порід.

Кут відкосу відвалів уступів звичайно рівний куте відкосу порід. Він залежить від фізико-механічних властивостей порід, їх ступеню розрихлення і вологості і змінюється в межах 30-40°.

Необхідна площа під відвал визначається по формулі :

де - об'єм розкривних порід що планується розмістити в відвалі

- залишковий коефіцієнт розрихлення порід у відвалі

=(1,1-1,2)

- коефіцієнт, що враховує використання площі відвалу

=0,8

- висота відвалу

Кількість автосамоскидів, що розвантажуються розраховується за формулою:

- годинна продуктивність по розкривним породам

- коефіцієнт нерівномірності роботи кар'єру

= 1,25-1,5

- тривалість розвантаження і маневрів =1,5-2 хв.

- об'єм розкривних порід, що перевозиться за рейс

Довжина фронту розвантаження:

де - число автомобілів, що одночасно розвантажуються

- ширина смуги по фронту, що займає автосамоскид

=18-20 метрів

Довжина відвального фронту:

Бульдозерний відвал зазвичай складається з трьох ділянок рівної довжини. На першому ведеться розвантаження, на другому - планувальні роботи, третій - резервний. По мірі розвитку гірничих робіт призначення ділянок змінюється

Робочий парок бульдозерів:

годинна продуктивність по розкривним породам

- час зміни

- коефіцієнт завантаження відвалу породою.

=(0,5-0,7)

- змінна продуктивність бульдозера

Для даного відвалу вибираємо бульдозер марки Д-271 =395 м3/зм

Інвентарний парк бульдозерів

- коефіцієнт інвентарного парка бульдозерів

=1.2

Розділ 9. РЕКУЛЬТИВАЦІЯ

Поряд з вдосконаленням технологій розробки відкритим способом велике значення відводиться рекультиваційним роботам на порушених землях. Рекультивація розглядається в виді одної з частин загальної проблеми раціонального використання земельних ресурсів - найбільш раціональному і ефективному використанню відновлених земель, створення оптимально організованих та економічно збалансованих ландшафтів. Рекультивація повинна забезпечити пріоритет використання сільськогосподарського я використання порушених земель. Крім того, в лісовій та лісостеповій зоні використовується з метою збільшення лісного фонду переважне поширення повинно мати лісогосподарський напрям рекультивації. Лісові насадження ґрунтозахисного протиерозійного водоохоронного і рекреаційного типів можуть створюватися пр необхідності в різних грунтово - кліматичних районах. Важливе значення приймають водо- і рибогосподарське, а також санітарно-гігієнічне рекреаційне направлення рекультивації земель. В ряді випадків є можливість використовувати порушені землі для цілей промислового і громадянського будівництва.

Технологія відкритої розробки родовищ корисних копалини повинна забезпечувати попереджуюче зняття ґрунтового слою по фронту розкривних і відвальних робіт, селективне виймання, транспортування і використання для рекультивації потенційно родючих порід, а також розміщення поверхневого слою відвалів які можуть використовуватися для біологічної рекультивації гірських порід.

При знятті складування і зберігання ґрунтового слою повинні прийматися міри, виключаючи погіршення його ґатунку, розмив і вивітрювання. Зовнішні відвали, хвостосховища, і шламонакоплювачі повинні розміщуватися переважно на землях, які не використовуються в сільському господарстві, з врахуванням рельєфу місцевості і господарюючих вітрів, нижче прилягаючих населених пунктів і підприємств.

Для створення сільськогосподарських угідь в першу чергу повинні використовуватися відвали, складених з суміші родючих і потенційно родючих порід. В процесі відсипки відвалу на їх поверхні повинен бути створений шар, складений із гірських порід придатних для біологічної рекультивації. Ділянки, що рекультивуються повинні бути сплановані без замкнутих заглиблень мати прямокутну, або близьку до неї форму розміри, забезпечуючи промислове використання техніки для сільськогосподарських робіт

Для створення лісонасаджень експлуатаційного типу повинно використовуватися великі площі порушених земель (переважно внутрішні відвали кар'єрів). Насадження другого типу можуть створюватися на зовнішніх відвалах і в не обводненомувиробленому просторі. Ділянки підготовлені для лісогосподарського використання, повинні бути сплановані і мати стійкі відкоси. В залежності від умов відвалоутворення повинні виконуватись виположування відкосів відвалів і бортів виїмок, або їх терасування. Рельєф рекультивованих площ і їх форма в плані повинні забезпечувати ефективне господарське освоєння цих площ. При створенні лісонасаджень експлуатаційного типу рельєф поверхні рекультивованих відвалів повинен бути рівний.

Допускається хвилястий рельєф, що забезпечує безпечне використання грунтообробляючих та лісопосадочних машин і машин по догляду за посадками.

При створенні водоймищ для різних цілей повинні виконуватися міри по попередженню оповзнів бортів і піддержання сприятливого режиму і складу води у відповідності з санітарно-гігієнічними нормам, а також по попередженню прориву води в діючі, або спроектовані підземні виробки. Відкоси надводної частини водоймищ повинні виположуватися до кута природного відкосу в воді. При наявності нестійких, або розмиваємих порід берегова лінія водоймища повинна бути закріплення спеціальним покриття. Водоймища повинні мати захист дна і берегів від можливої фільтрації. Ці та інші вимоги повинні виконуватися в процесі розробки родовища.

Рекультивація земель, порушених гірничими роботами (площа відвалів і кар'єрного поля) передбачає проведення комплексу гірничих, меліоративних сільськогосподарських і гідротехнічних робіт, направлених на встановлення народногосподарської цінності цих земель, створення сільськогосподарських і лісових угідь, водоймищ, зон відпочинку .

Розрізняють гірничотехнічну і біологічну рекультивацію. Гірничотехнічна рекультивація здійснюється гірничим підприємством: вона включає формування відвалів, виймання, складування і зберігання родючих земель, придання потрібної форми, покриття відвалів родючим шаром, проведення меліоративних та інших заходів. Біологічна рекультивація виконується після гірничотехнічної рекультивації. Вона включає агротехнічні заходи направлення на відновлення родючості порушених земель, їх озеленення, висадку лісів, освоєння водоймищ.

При виконанні робіт по гірничотехнічній рекультивації необхідно знати агрохімічні властивості порід відвалу, так як вони визначають їх родючість і можливість використання для різних цілей.

Якщо розкривні уступи складені породами однакової степені родючості, то вони розробляються валовим способом. При різній степені родючості порід для більш ефективної підготовки відвалів до біологічної рекультивації потрібно породи виймати роздільним способом і здійснювати роздільне відвалоутворення. Токсичні породи при цьому повинні розміщуватися на глибині 1,5-3 метри від поверхні відвалу. Необхідність роздільного виймання і роздільної укладання порід у відвал в деяких випадках настільки ускладнює технологію розкривних робіт, що вимушує відмовитися від економічних без транспортних схем з використанням потужних розкривних екскаваторів(при розробці горизонтальних покладів корисної копалини) і використовування більш мобільне, але менш економічне обладнання.

Об'єм родючого шару що підлягає скреперуванню:

- відповідно довжина і ширина родовища корисної копалини

- товщина родючого шару

Річний об'єм рекультиваційних робіт:

- об'єм родючого шару

- тривалість робіт по зняттю родючого шару

=(0,5-1,5)років

Змінний об'єм рекультиваційних робіт:

Змінна експлуатаційна продуктивність колісного скрепера:

- об'єм ковша скрепера (15)

- час зміни

=8 годин

- коефіцієнт скреперування

0.85

- коефіцієнт використання скрепера в часі

=(0,7-1,5)

- тривалість робочого циклу

- тривалість наповнення ковша

=(0,7-1,5) хв.

і - тривалість руху скрепера з вантажем та без вантажу

Кількість скреперів, що використовуються на ре культиваційних роботах:

З урахування коефіцієнту запасу:

Капітальні траншеї зовнішнього закладення

Капітальнв траншеї внутрішнього закладення

Обєми розрізних траншей

Размещено на Allbest.ru

...