Определение объёма вскрывающих выработок и горных тел

Под горными телами понимают выемки (полости) в земной коре, целики, а так же отвалы, создаваемые в результате ведения горных работ. Земляными телами называют строительные насыпи (выемки). При решении практических задач не редко приходится определять объёмы горных тел – целиков, траншей, отвалов, имеющих довольно правильную геометрическую форму. Для этого используют известные расчётные формулы, для натурных же определений, особенно при неправильных формах горных тел, прибегают к непосредственным горно-геометрическим (маркшейдерским) замерам. Уступы, заходки, разрезные траншеи, насыпи, если они не выходят на земную поверхность имеют почти правильную форму призм: V=SL, где S – площадь трапеции или параллелограмма и L – длина или высота. В тех случаях когда уступы, заходки и другие горные тела ограничиваются равнинной земной поверхностью то небольшими её уклонами можно пренебречь. При расчётах пользуются формулой: . Если горное тело, ограниченное земной поверхностью имеет значительную длину и малую ширину, то при расчётах объёмов можно пренебречь только поперечным уклоном местности, а продольный уклон должен быть учтён. Для этих условий пользуются более точной формулой: , где р₀=(р₁+р₂)/2, n – коэффициент откоса, и он равен котангенсу угла этого откоса, – учитывает что горное тело включает элементы часть из которых имеет форму не призм а пирамид.

, где - полные площади двух смежных сечений; - треугольные части площадей , являющиеся основаниями пирамид, входящих в объём горного тела. Указанные пирамиды отсекаются от него вертикальными плоскостями параллельными продольной оси горного тела и проходящие через низшие точки растворов поперечных сечений этого тела. Площадь и можно определять графическим путём.

При определении объёма земляных тел в условиях косогорного рельефа местности учитывают влияние поперечного уклона земной поверхности. Для расчёта объёма траншей или отвалов в подобных условиях пользуются формулой приведённой выше.

Определение объёма полу траншей

Объём отдельной наклонной капитальной траншеи при горизонтальной поверхности конечной глубине h ширине дна b углах откосов бортов альфа, с учётом торцовой части определяется по формуле:

Строительный объём общих и групповых внутренних траншей равен сумме объёмов отдельных траншей и полу траншей. Строительный объём общих и групповых внешних траншей при прочих равных условиях зависит от формы их поперечного сечения, конструкции пунктов примыкания, числа вскрываемых уступов и транспортных выходов из траншеи. Групповая или общая траншея может быть выполнена в двух вариантах:

9.03.09

Выход из траншеи общий для всех горизонтов (рис. 2) и выход на поверхность с каждого уступа устраивается независимым. При двух вскрываемых уступах объём этих траншей может быть определён по формуле: , Даная формула справедлива при , где К – коэффициент зависящий от конструкции траншеи (для траншей с общим выходом К=1; с независимым выходом К=0,5); А – суммарная ширина берм на первом уступе: . Если , то объём таких траншей с независимым выходом определяется по формуле: .

При применении конвейерного транспорта строительный объём внешней траншеи ограничивается проектным положением откосов нерабочего борта карьера и определяется по формуле: . При одиночной траншеи объём определяется: , при уклоне до 40 промиль считается по формуле без второго слагаемого, а при уклоне более по полной формуле. В настоящее время на практике часто применяются глубокие внешние траншеи с общим транспортным выходом. Это объясняется тем, что они, как правило, проводятся в обводнённых, мягких и сыпучих породах и при вскрытии этими траншеями упрощается осушение горизонтально залегающих слоёв. Кроме того сокращается протяжённость железнодорожных путей и контактной сети. Вместе с тем траншеи с не зависимым выходом на поверхность на ряду с сокращением объёма горностроительных работ позволяют интенсифицировать строительство карьера. Они перспективны при вскрытии глубоко залегающих месторождений. Общий объём (горностроительный) внешней траншеи должен определятся при железнодорожном транспорте с обязательным учётом размещения кривых примыкания.

Дополнительный объём Vк(м³) при устройстве кривой примыкания на одном борту траншеи вскрывающей один уступ может быть приближенно определён разницей между объёмом четырёхгранника с основаниями в плане ОВДБ и ОГД’А и объёмом части усечённого конуса с основаниями в плане ОВБ и ОГА. При высоте каждого из них Н уступа. В общем случае объём при вскрытии внешней траншей n уступов определяется по формуле: , где К – коэффициент зависящий от числа сторон примыкания (при одностороннем примыкании К=0,215, при двухстороннем К=0,43).

Общий объём траншеи равен: . Крутые траншеи в карьерах глубинного вида обычно имеют внутренне заложение. По расположению относительно борта карьера они подразделяются на поперечные и диагональные. Эти траншеи характерны при оставлении на нерабочем борту транспортных берм (съездов) ширина которых больше 12-15 метров. Если борт имеет только сравнительно узкие предохранительные бермы или сдвоенные (строенные) уступы то для размещения конвейерного подъёмника проводится крутая полу траншея или вскрывающая горная выработка представляющая собой комбинацию крутых траншей и полу траншей. Строительный объём внутренней крутой траншеи:

Объём крутой полу траншеи определяется аналогично объёму наклонной полу траншеи. Объём разрезных траншей определяется как объём прямой призмы в основании которой лежит трапеция. Глубокие траншеи по контакту с наклонной или пологой залежю для уменьшения потерь и разубоживания полезного ископаемого довольно часто проводят слоями высотой , где R – допустимый коэффициент разубоживания полезного ископаемого;

Очень часто при строительстве карьеров для быстрейшего ввода их в эксплуатацию разрезные траншеи проводят послойно. Объём одной разрезной траншеи глубиной Н=nh больше суммы объёмов нескольких (n) траншей проведённых на уступах высотой (h).

Это значит что при горнокапитальных работах для быстрейшего ввода карьера в эксплуатации лучше верхние уступы вскрывать разрезными траншеями меньшей высоты. Объём:

Объём разрезной полу траншеи на косогоре или борту карьера равен: