Выбор и расчет систем разработки месторождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Вскрытие месторождения

Под вскрытием месторождения понимают совокупность горных выработок, которые в сочетании с соответствующими видами транспорта обеспечивают развитие рабочих горизонтов карьера и грузотранспортную связь их с сооружениями на поверхности и между собой.

Настоящим проектом предусмотрено вскрытие глубинной крутопадающей простой мощной залежи.

В проекте предлагается рассредоточенный грузопоток. Это значит, что каждый рабочий горизонт через общую капитальную траншею имеет независимый от других горизонтов грузопоток с выходом на дневную поверхность.

Благодаря такому разделению грузопотоков вскрыши и добычи упрощается организация транспортных работ и достигается большая производительность карьера по горной массе.

На выбор и формирование схемы вскрытия карьерного поля влияют природные факторы, к которым относятся рельеф поверхности карьера и прилегающей зоны, условия залегания рудного тела. Выбираем комбинированную схему вскрытия парными траншеями: верхние горизонты вскрываем двумя внешними общими траншеями, вскрытие рудных горизонтов производим внутренними траншеями. По мере отработки карьера, вскрывающие выработки переносятся на нерабочий стационарный борт.

Система открытой разработки месторождения.

Под системой открытой разработки месторождения понимают определенный порядок ведения горно-капитальных, вскрышных и добычных работ. При этом неотъемлемыми условиями применения той или иной системы являются требования обеспечения безопасности, экономичности, производительной и полной выемки кондиционных запасов п.и. с соблюдением мер по охране окружающей среды.

1. Графики режима горных работ и календарные графики горных работ карьеров

Цель работы; Изучение принципов построения графиков режима горных работ и календарного графика

Построение графика режима горных работ и календарного графика при открытой разработке горизонтальной залежи

Рис. 1. Распределение запасов ПИ и объемов вскрыши по глубине карьера при разработке горизонтальной залежи

Календарный график состоится на весь срок существования карьера (Тк) на основе графика режима горных работ и установленной годовой производственной мощности (Агод). Срок существования карьера определяется:

Тк=Тстр + Тэ + Тз,

где Тк - срок службы карьера: Тстр - срок, отводимый на строительство и выход карьера на проектную производственную мощность; Тэ- срок эксплуатации карьера; Тз - период затухания горных работ. В учебных расчетах можно принимать

Тстр - 2 года; Тз = 1 год

Задание: Рассчитать коэффициент вскрыши и построить календарный график, пользуясь данной таблицей.

Рассчитать все коэффициенты вскрыши и заносим а таблицу

Пример дальнейших расчетов

Карьер производит разработку горизонтальной залежи. Производственная мощность карьера равняется 130 тыс.т

L	30	60	60	60	60	60	60	60	60
V	320	380	380	380	380	380	380	330	100
Q	90	200	200	200	200	200	200	100	90
Kв	3,5	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	3,3	1,1

Решение: Рассчитаем периоды отработки карьера:

И так далее для всех периодов по t6 включительно.

Время отработки для последних периодов:

Теперь для удобства составим промежуточную таблицу:

Тст	T1	T2	T3	T4	T5	T6	T7	T8
2	11.5	11.5	11.5	11.5	11.5	11.5	00.7	00.6

Пользуясь полученными знаниями, определены годовые объемы вскрыши.

Для этого сначала построим сравнивающий график для периодов отработки и лет эксплуатации:

Теперь рассчитываем годовые объемы вскрыши. Для периода строительства годовые объемы вскрыши будут равняться половине строительного объема: Vстр/ 2 = 320 / 2 = 160тяс.м3.

За первый год эксплуатации будет отрабатываться часть вскрыши первого периода, равного 1,5 годам:

По мере отработки одинаковых по времени периодов с равными объемами вскрыши в них годовые объемы вскрыши также не будут изменяться и составят 253,3 тыс.м для 1-9 годов отработки. Далее рассчитаем годовой оббьем вскрыши для 10 года отработки. Он будет складываться из остатков вскрыши 7-го периода отработки, которые равны объемам, вывозимым за 0,7 года (9,7-0,7=9):

В последний 11-й год отработка ведется не полностью , а только на 0,3 года. Поэтому можно считать 11 год эксплуатации годом затухания. Теперь заносим все полученные значения в итоговую таблицу для построения календарного графика:

T	Тстр (2 года)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Vгод	160	253,3	253,3	253,3	253,3	253,3	253,3	253,3	253,3	253,3	220	90
Aгод	90	130	130	130	130	130	130	130	130	130	130	90
Kгод	0,7	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,6	1

Tk = 11+2+1 = 14 лет.

2. Параметры карьера на конец отработки и построения контуров карьера

2.1 Контур карьера на поперечном разрезе

На горизонте конечного дна карьера (Hк=400 м)отстроен от лежащего контакта рудного тела горизонтальный отрезок Bд = 35 м.

От контуров дна проведены линии конечных бортов карьера под углами Bк.к и Вк.л. От точек пересечения проведенных линий с горизонтом наносов на глубине hм проведены линии бортов карьера по наносам под углами Bк.м до пересечения с дневной поверхностью.

Ширина карьера по скальной зоне (Вк.с) равна

Вкк.с=2(Нк-hм)ctg 41+ bд=2(400-10)*1.1504+35=932м

Ширина карьера по поверхности (Вк)

Вк=Вк.с+2h ctg 16 = 932+2*10*3.4874= 1002м

2.2 План контуров карьера

В соответствии с методикой длина дна карьера Lд = Lр= 2000м

Радиусы закруглений в торцах карьера по скальной зоне равны:

-со стороны висячего бока (be) ^

Be=(Hk-Hm)ctg Bk.b=(400-10)*1.1918=465m

-со стороны лежащего бока (be)^

Be=(Hk-Hm)ctg Bk.л=(400-10)*1.1918=465m

Радиусы закругления в торцах карьерах по поверхности равны:

-со стороны висячего бока (bk)^

Bk= bc+hm ctg Bk.m= 465+10*1.1918=477m

-со стороны лежачего бока (bk)^

Bk= bc+hm ctg Bk.m=477m

Длина карьера ппо скальной зоне (Lск):

Lск=Lд+2bc= 2000+2*465=2930m

Длина карьера по поверхности (Lk)^

Lk= Lд+2bk=2000+2*477=2954m

3. Балансовые и промышленные запасы руды

3.1 Балансовые запасы руды в контурах карьера (Рв)

По условию задания балансовые запасы ограничены в длину простиранием рудного тела:

3.2 Промышленные запасы руды (Р)

4. Объемы горной массы и вскрышных пород в карьере

4.1 Объемы горной массы (Vr.m)

Оббьем горной массы Vr.m включает оббьем горной массы прямого участка (Vr.m.п) и объемы торцевых участков (Vr.mт).

Оббьем горной массы прямого участка равен:

Vr.m.п =

Оббьем горной массы торцевого участка равен:

Общий оббьем горной массы равен:

4.2 Объем вскрыши (Vв)

5. Коэффициенты вскрыши

5.1 Средний коэффициент вскрыши (nср)

5.2 Эксплуатационный коэффициент вскрыши основного периода (n1) работы карьера

где 1 л - коэффициент неравномерности вскрышных работ основного (первого) периода эксплуатации карьера, обычно составляет 1,15-1,65 Доля первоначального значения коэффициента вскрыши n0 от среднего ncp равна

для налегающих пород небольшой мощности м = 0,05-0,2 .

Эксплуатационный коэффициент вскрыши основного периода (n1) работы карьера равен

6. Производительность экскаватора (Q)

Тип экскаватора и вместимость ковша (Е=5м3)заданы.

Определяем годовую производительность экскаватора. Так как по условию задание подготовки блоков продольная, то выбирается g=135тыс.м3/м3,

7. Грузоподъемность автосамосвала (G)

Вес породы в ковше ЭКГ-5У (g) рассчитан по формуле

Где - коэффициент экскавации, для пород с = 2,9 т/м3 -0,58.

Диапазон рациональной грузоподъемности автосамосвала

Из типового ряда выбираем автосамосвал с грузоподъемностью G= 30т

8. Параметры системы разработки

8.1 Угол откоса рабочего уступа (Ар.т)

Для скальных пород группы 1.3 выбирается (по нормам ВНИМИ)

8.2 Ширина экскаваторной заходки (а)

Для ЭКГ 5У =14,5м,

Для скальных пород принимаем заходку наибольшей ширины

8.3 Длина активного фронта работ экскаватора

Минимальная длина активного фронта работ по нормам для ЭКГ-5У составляет

Рациональная

8.4 Скорость подвигания рабочих уступов

8.5 Ширина рабочей площадки

Для автосамосвала грузоподъемностью принимаем значение ширины транспортной бермы

Минимальное значение готовых к выемке запасов составляет 2,5 мес. Или 0,21 года.

Обозначив получим

Проверяем по условию

Тогда минимальное значение ширины рабочей площадки будет равно

8.6 Угол наклонна рабочего борта

8.7 Скорость годового понижения для карьера

Оптимальным считается, если траектория углубки карьера располагается внутри рудного тела и совпадает с . Тогда

Так как полученное значение превышает контрольное (18 м, приложение 7),принимаем и производим перерасчет ряда параметров системы разработки.

8.8 Корректировка параметров системы разработки

Чаще всего изменению подлежит длина активного фронта работ экскаватора.

Сначала рассчитываем новое значение скорости подвигания рабочих уступов:

Проверим значение значение не нуждается в корректировке.

Корректируем длину активного фронта работ экскаватора:

9. Годовая производительность карьера по руде, вскрыше, горной массе

9.1 Годовая производительность карьера по руде

Средняя горизонтальная площадь рудного тела равна:

9.2 Годовая производительность по вскрыше

9.3 Годовая производительность по горной массе

9.4 Парк экскаватора

10. Расчет паспорта по проходке траншей.

Длина въездной или капитальной траншеи в зависимости от ее глубины и угла составит, м

Где глубина заложения капитальной траншеи или высота уступа, м;

ширина капитальной траншеи, м;

угол наклона (откосов) бортов капитальной траншеи, град,

Объем капитальной траншеи,

Где ширина капитальной траншеи , м

угол наклона (откоса) бортов капитальной траншеи, град.

Объем разрезной траншеи,

Где поперечное сечение разрезной траншеи,

Длина разрезной траншеи при вскрытии горизонта в две очереди,;



длина карьера по верху,

ширина разрезной траншеи, град.

глубина разрезной траншеи, равная высоте уступа, м;

угол наклона ботов разрезной траншеи, град.

Объем панели (заходки),

Длина панели при строительстве карьера, м;

ширина заходки, м;

высота уступа, м.

Минимальная ширина рабочей площадки , необходимой для размещения горнотранспортного оборудования, определится

Где ширина развала породы после взрывания блока массива, м;

3,0 м - безопасный зазор между нижней бровкой развала и транспортной полосой;

- ширина транспортной полосы при одноколейном пути;

ширина площадки безопасности.

Максимально возможное число рабочих горизонтов (уступов) в продольных системах разработки при минимальных рабочих площадках



Где средняя ширина карьера, м;

минимальная ширина рабочей площадки, м;

высота уступа, м;

угол наклона рабочего уступа массива пород.

Фактическое количество рабочих горихонтов по необходимому количеству экскаваторов и расстановка их по уступам могут быть и меньше рассчитанного.

В этом случае фактическая ширина рабочей площадки, м

м

Угол откоса рабочего борта карьера, град.

Средняя длина фронта работ рабочего уступа, м

Где длина карьера по верху, м;

длина карьера по низу, м.

Средняя скорость продвижения фронта работ по обеспечению заданной производительности карьера по горной массе, м/год



Заключение

Целью выполнения курсового проекта являлось закрепление и углубление полученных при изучении дисциплины «Технология добычи полезных ископаемых открытым способом» знаний.

В данной курсовой работе была произведена система разработки и вскрытия на карьере открытым способом. Рассчитан график режима горных работ и календарные графики горных работ карьеров, время эксплуатации карьера. Решили параметры карьера на конец отработки и построения контуров карьера, расчет паспорта по проходке траншей.

При расчете выемочно-погрузочных работ был выбран тип экскаватора ЭКГ-5У, схема заходки экскаватора при выемки породы из развала.

Список литературы

месторождение карьер горный проходка

1. Справочник . Открытые горные работы / К.Н Трубецкой, М.Г Потапов, К.Е Виницкий, Н.Н Мельников

2. Технология и комплексная механизация открытых горных работ / Ржевский В.В

3. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых / Хохряков В.С

Размещено на Allbest.ru

...