Розділ 2 загальні відомості про відкриті гірничі роботи
2.1.Сутність відкритих гірських робіт
Гірничі роботи, вироблені безпосередньо з земної поверхні, зметою добування гірських порід і створення різних виїмок і котлованів,називаються відкритими гірничими роботами (огр).
Спосіб розробки родовищ корисних копалин з застосуванням огрназивається відкритим способом.
Гірниче підприємство, що веде разрботку відкритим способом називаєтьсякар'єром. У практиці відкритої розробки вугільних і розсипнихродовищ, замість терміна кар'єр застосовують назви розріз і копальня.
При відкритій розробці гірські роботи поділяються на розкривні (виїмка,переміщення і розміщення розкривних гірських порід) і видобувні (виїмка,переміщення і складування або розвантаження корисних копалин).
До переваг огр в порівнянні з підземним способом розробкивідносяться:
. можливість забезпечення більш високого рівня комплексної механізації та автоматизації гірничих робіт;
. більш висока (у 3 - 5 разів) продуктивність праці;
. менша вартість продукції;
. більш безпечні та гігієнічні умови праці;
. більш повне вилучення корисних копалин;
. менші питомі капітальні витрати.
Недоліками його є:
. залежність від кліматичних умов;
. необхідність відчуження значних площ земель;
. порушення водного балансу надр.
2.2 Елементи кар’єру та розрахунок їх параметрів
Елементи кар'єру — просторові складові кар'єру, які вичерпно характеризують його геометрію. Основні елементи робочий і неробочий борт кар'єру, підошва або дно, верхній і нижній контури кар'єру, уступи, майданчики, кути укосу уступу γ1, γ2, границі кар'єру. [4]
Робоча зона кар'єру — сукупність робочих (розкривних та добувних) уступів, на яких виконуються роботи по підготовці та вийманню гірських порід. Положення К.р.з. визначається на розрізі кутом нахилу робочого борту кар'єру і висотними відмітками верхнього та нижнього робочих горизонтів; у плані — протяжністю фронту робіт на робочих уступах. При розробці горизонтальних і пологих родовищ малої та середньої потужності висотне положення К.р.з. залишається незмінним; при розробці похилих і крутих родовищ, а також потужних ізометричних покладів робоча зона поступово знижується разом зі збільшенням глибини кар'єру. [2]
Дно кар’єру — майданчик нижнього уступу кар'єру (що називається також підошвою кар'єру). В умовах розробки крутих і нахилених тіл корисних копалин мінімальні розміри Д.к. визначаються з урахуванням умов безпечного виймання і навантаження гірських порід з останнього уступу: по ширині — не менше 20 м, по довжині — не менше 50-100 м.
В умовах розробки морфологічно складних покладів значного простягання Д.к. може мати ступінчасту форму Головними параметрами кар’єру є:
- об’єм гірничої маси;
- кінцева глибина;
- розмір по підошві;
- кути укосів бортів;
- запаси корисних копалин;
- об’єм розкриву;
- розміри кар’єру на рівні донної поверхні.
1.Обєм гірничої маси в контурах кар’єру, що характеризує масштаб гірничих робіт визначається за формулою:
, (2.1)
де S – площа підошви кар’єру, м2;
HK – глибина кар’єру, м;
- кут
відкосу борта;
P - периметр кар’єру, м.
Підставимо числові значення:
3451200·64,5+1/2·10060·64,52·ctg35+1/3·3,14·64,53·ctg3652=
222666900+29924262+1742761,12= 253125291,5 (м3).
Площа кар’єру :
, (2.2)
де, Lд – довжина кар’єру;
Вд – ширина кар’єру.
Підставимо числові значення:
S= 4210·820=3452200 (м2).
Периметр кар’єру:
P=2·(Lд+Bд). (2.3)
Підставимо числові значення:
Р=2(4210+820)= 10060 (м).
2.При розробці пологих і горизонтальних родовищ кінцева глибина кар’єру визначається оцінкою ґрунту і шару корисної копалини або сумою розкриву і корисної копалини:
.
(2.4)
Підставимо числові значення:
Нкк=54+10,5=64,5 (м).
3.Кути відкосів кар’єру на момент погашення гірських робіт визначають конструкцію бортів з умовами стійкої рівноваги складальних робіт. У конструктивному відношенні борти кар’єру можуть включати укоси уступів. Кут укосу борта рівний 36о.
4.Запасами корисної копалини визначають можливий масштаб видобутку, термін існування кар’єру та економічні показники кар’єру.
Запаси корисної копалини, розвідані в контурах родовища, називаються геологічні. Геологічні запаси за їх народного-господарським значенням поділяють на балансові і забалансові. Балансовими називають запаси, які задовільняють конвенційні вироби і їх розробка конвенційна (категорія А,В,В1,С1). Забалансовими, називають запаси, розробка яких, в даний час недоцільна внаслідок малої кількості видобутку, потужності покладу та складності умов видобутку.
Об’єм запасів розкривних порід в контурах кар’єру розраховується за формулою:
. (2.5)
Підставимо числові значення:
=3452200·10,5+1/2·10060·(10,5)2·ctg35+1/3·3,14·(10,5)3·ctg35=37042562,58
(м3).
Об’єм запасів в контурах кар’єру розраховується за формулою:
.
(2.6)
Підставимо числові значення:
Vконкк=253125291,537042562,58=216082728,9 (м3).
5.Промислові запаси - це частина балансових запасів, що підлягає видобутку з надер за час існування кар’єру. Промислові запаси кар’єру визначають шляхом виключення втрат з балансових запасів на кар’єрах, втрати становлять 3…10℅.
Промислові запаси (експлуатаційні втрати становлять 5%), і розраховуються за формулою:
. (2.7)
Підставимо числові значення:
=0,95·216082728,9=205278592,4
(м3).
6.Час роботи кар’єру розраховується за формулою :
.
(2.8)
Підставимо числові значення:
.
7.Річна продуктивність кар’єру визначається за формулою:
.
(2.9)
Підставимо числові значення:
.
8. Добова продуктивність кар’єру розраховується за формулами :
.
(2.10)
Підставимо
числові значення:
.
.
(2.11)
Підставимо числові значення:
.
Кількість днів приймаємо 300
9.Змінна продуктивність кар’єру розраховується за формулою:
,
(2.12)
де nзм – кількість змін на добу.
Кількість змін на добу приймаємо: 2.
Підставимо числові значення:
.
Підставимо числові значення:
,
