§ 4. Производственная мощность карьеров

Основным показателем любого предприятия является его производственная мощность. Производственную мощность карьера различают по полезному ископаемому, вскрыше и горной массе.

Производственная мощность карьера по полезному иско­паемому (вскрыше, горной массе)–это количество полезного ископаемого (вскрыши, горной массы), добываемого в карьере за единицу времени. Ее исчисляют в смену, сутки, месяц и год.

Между производственной мощностью карьера по полезномуископаемому П_И, вскрыше П_В и горной массе П_Г имеется взаимосвязь:

, м³/год; (VII.11)

, , (VII.12)

где k_Т– эксплуатационный коэффициент вскрыши (показатель ре­жима горных работ), м³/м³.

Чаще всего решающим фактором при установлении производительности карьера по полезному ископаемому является потребность народного хозяйства в данном виде полезного ископаемого. Однако и в этом случае проектировщики должны проверить воз­можность достижения требуемой производительности, т. е. опреде­лить максимально достижимую производительность по полезному ископаемому при разработке конкретного месторождения.

Производственная мощность карьера находится в прямой за­висимости от интенсивности развития горных работ, которая ха­рактеризуется скоростью подвигания фронта работ и скоростью углубления карьера. Причем при разработке пологих и горизон­тальных залежей скорость углубления карьера не имеет сущест­венного значения, а производительность карьера определяется ско­ростью подвигания фронта работ:

, м³/год,(VII.13)

где П_ф.и – скорость подвигания фронта работ по полезному иско­паемому, м/год; М– мощность пласта полезного ископаемого, м; L_ф.и– общая протяженность рудного фронта работ в карьере, м; – коэффициент извлечения полезного ископаемого; — коэффи­циент разубоживания.

Скорость подвигания фронта работ по полезному ископаемому определяется производительностью выемочно-погрузочного обору­дования на добычных уступах Q_э.и, высотой добычного уступа h_у и длиной экскаваторного блока L_б.и:

, м³/год.(VII.14)

Для обеспечения максимальной скорости подвигания фронта работ необходимо использовать максимально возможное количе­ство экскаваторов на горизонте. Минимальная длина экскаватор­ного блока при железнодорожном транспорте обычно определяет­ся из условия нормального транспортного обслуживания экскава­торов. Как показали исследования Е. Ф. Шешко, по транспортным условиям длина экскаваторного блока не должна быть меньше длины 2,5÷3 железнодорожных составов. Из этого условия длина экскаваторного блока при высоте уступа 10—20 м должна быть не меньше 400÷500 м.

При работе с автомобильным транспортом минимальная длина экскаваторного блока 150÷250 м, а в отдельных случаях и менее.

При разработке крутопадающих залежей производственная мощность карьера по полезному ископаемому определяется по ско­рости понижения горных работ:

, м³/год.(VII.15)

гдеS_И — горизонтальная площадь полезного ископаемого в кон­турах карьера, м².

Максимальной скорости понижения будет соответствовать максимальная мощность карьера по полезному ископаемому. При железнодорожном транспорте скорость понижения горных работ обычно составляет 6÷15 м/год, при автомобильном – 10÷15, в от­дельных случаях достигает 30÷45 м/год.

Производственная мощность карьера, определенная по возмож­ной интенсивноети развития горных работ, обязательно проверяет­ся по пропускной способности капитальных траншей и станций. В них сосредоточены грузопотоки всего карьера или с большинст­ва рабочих горизонтов. И часто пропускная способность траншей и станции является фактором, сдерживающим увеличение мощно­сти карьера.

При работе карьера с максимально возможной производствен­ной мощностью запасы полезного ископаемого в запроектирован­ных контурах карьера могут быть отработаны за короткий срок. В этом случае дробильные и обогатительные фабрики, ремонтные мастерские, бытовки и другие промышленные здания и сооруже­ния и дорогостоящее оборудование не успеют себя окупить, физи­чески и морально износиться. Поэтому производственную мощ­ность карьера, определенную по максимально возможной интенсив­ности развития горных работ и пропускной способности капиталь­ных траншей и станций, проверяют по нормальному сроку эксплуатации месторождения

, лет,(VII.16)

где – запасы полезного ископаемого, извлекаемые при разра­ботке месторождения, т; П_и– производственная мощность карье­ра по полезному ископаемому, т/год.

Если определенный по этой формуле срок эксплуатации месторождения не менее нормируемого, производственная мощность карьера является экономически целесообразной.

В рудной промышленности Нормами технического проектиро­вания в зависимости от производственной мощности определены следующие нормальные сроки эксплуатации карьера:

Производственная мощность по руде, млн. т/год Срок службы, лет

До 1-2 15-20

2-5 20-25

5-10 25-35

Более 10 40

В угольной промышленности предусматриваются следующие мощности и сроки службы карьеров:

	Производственная мощность по углю, млн. т/год	Срок службы, лет
Крупные месторождения Месторождения с ограниченными запасами Месторождения с малыми запасами	10-12 3-5 1-2	35-40 25-30 5-10

Производственная мощность карьера оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели разработки место­рождения: себестоимость добычи руды и выемки пустых пород, удельные капитальные вложения на строительство карьера, про­изводительность труда и др. С увеличением мощности карьера технико-экономические показатели открытой разработки в боль­шинстве случаев улучшаются. Поэтому в открытом способе раз­работки наблюдается тенденция строительства и эксплуатации все более крупных по мощности карьеров.