Главные параметры карьера.

— Конечная глубина, которая при разработке наклонных и крутых залежей определяет возможную производственную мощность карьера, размеры его по поверхности, общий объём извлекаемой горной массы. Для горизонтальных и пологих залежей конечная глубина определяется природными условиями и изменяется незначительно за весь период разработки. Конечная глубина устанавливается при проектировании карьера. Проектами предусматривается возможность открытой разработки до глубины 700 — 900 м. — Размеры карьера на поверхности по простиранию и в крест простирания определяются размерами залежи, дна карьера, глубины и углов откосов его бортов. Они устанавливаются графически или аналитически. Форма дна карьера в плане обычно близка к овальной. Длинна карьера изменяется от сотен метров до восьми километров, а ширина — до четырех километров. — Размеры дна карьера устанавливаются оконтуриванием разрабатываемой части залежи на отметке конечной глубины карьера. Минимальные размеры дна карьера определяются условиями безопасной выемки и погрузки пород на нижнем уступе (ширина не менее 20 м, длинна не менее 50 — 100 м). — Углы откосов бортов карьера определяются условиями устойчивости пород прибортового массива и размещения транспортных коммуникаций. Их принимают более крутыми для уменьшения объёма вскрышных работ. — Общий объем горной массы в контурах карьера является важнейшим показателем, определяющим производственную мощность предприятия, срок его существования и др.  При равнинном рельефе поверхности достаточно точно общий объем горной массы можно определить по выражению: (1) Где, S_Д — площадь дна карьера, м²; Н_К — глубина карьера, м; Р_Д — периметр дна карьера, м; _ср — усреднённый угол откоса бортов, градус. Площадь, форма контура и периметр дна карьера в первую очередь зависят от размеров и конфигурации залежи. Дну карьера придается по возможности округленная форма с целью повышения устойчивости бортов и уменьшения объема извлекаемых вскрышных горных пород. — Запасы полезного ископаемого в контурах карьера — важнейший показатель, определяющий возможный масштаб добычи, срок существования карьера и экономические результаты разработки. Запасы в пределах каждого уступа (горизонта) и карьерного поля в целом устанавливаются при разведке месторождения, а затем уточняются и пересчитываются в контурах карьера при проектировании и эксплуатации его в соответствии с установленными и периодически изменяющимися кондициями на полезное ископаемое.

Общая оценка сопротивления горных пород к разрушению.

Прочность характеризует сопротивляемость породы раздавливающим, разрывающим и скалывающим нагрузкам.

Пределом прочности называют напряжение, при котором образец породы разрушается.

Большинство горных пород имеет зернистую структуру (например, песчаники), причем межкристаллическое сцепление значительно меньше прочности самих зерен. Такие горные породы являются хрупкими и разрушаются без предварительной пластической деформации. Глины и некоторые виды известняков обладают пластическими свойствами. Горные породы обладают достаточно высокой прочностью только на сжатие, сопротивление же их растяжению, сдвигу и изгибу очень мало и составляет десятые и сотые доли сопротивления сжатию.

При сложных процессах механического разрушения горных пород (бурение шпуров, применение проходческих комбайнов и т.д.) чаще находит применение термин «крепость горной породы».

Крепость —величина, приближенно характеризующая относительную сопротивляемость породы разрушению при добыче.

Данные о физико-механических свойствах горных пород получают путем испытания их образцов на сопротивление сжатию, разрыву, изгибу и сдвигу.

К свойствам горных пород относят также обобщающие характеристики разрушаемости механическими способами: дробимость, абразивность и контактную прочность.

Дробимость —относительная сопротивляемость породы измельчению при воздействии ударной нагрузки.

Абразивность горных пород и угля — способность истирать металлы, твердые сплавы и др. Поэтому абразивность горной породы обычно оценивают по износу материала, контактирующего с нею.

Контактная прочность —сопротивляемость породы разрушению в приповерхностном слое при местных контактных воздействиях.

Хрупкость — свойство горных пород разрушаться без пластических деформаций.

Пластичность — свойство породы под воздействием сил претерпевать остаточную деформацию без микроскопических нарушений сплошности. Она растет с увеличением температуры и давления. Наиболее пластичны, например, глины.

Твердость — сопротивляемость породы при местных контактных воздействиях пластической деформации или хрупкому разрушению в поверхностном слое.

Сопротивляемость горной породы внедрению инструмента или вдавливанию при статическом воздействии называют статической твердостью.

Вязкость — свойство, характеризующее сопротивляемость усилиям, стремящимся отделить часть породы от массива. Вязкость часто выражают через работу деформации — работу, необходимую для разрушения породы.

Пористость — суммарный относительный объем пор, содержащихся в горной породе. Наличие в породе пор и трещин уменьшает силы сцепления и облегчает разрушение породы под действием бурового инструмента. Чем больше объем пор, тем

Взрываемость горных пород. Удельный расход ВЗРЫВАЕМОСТЬ горных пород (а. explosibility of rocks, blastability of rocks; Н. Sprengbarkeit von Gesteinen; ф. explosibilite des roches; и. explosibilidad de las rocas) — сопротивляемость горных пород разрушению под действием взрыва заряда взрывчатого вещества. Характеризуется количеством эталонного взрывчатого вещества кг/м3 (удельным расходом эталонного взрывчатого вещества), а также количеством энергии взрывчатого вещества Дж/м3 (удельной затратой энергии взрывчатого вещества), необходимых для образования прямоугольной воронки взрыва при глубине заложения заряда в 1 м в шпуре диаметром 40 мм, расположенном под углом 45° к горизонтальной свободной поверхности. Другой способ оценки взрываемости — определение максимальной линии наименьшего сопротивления (л. н. с), при которой взрыв заряда эталонного взрывчатого вещества ещё производит отрыв породы от массива при неизменной длине заряда, параллельного боковой поверхности уступа. При этом способе взрываемость характеризуется безразмерной величиной, выражающей отношение максимальной л. н. с. к диаметру шпура и объёму взрывчатого вещества в шпуре. Взрываемость оценивают также удельным расходом эталонного взрывчатого вещества(аммонит № 6 ЖВ) в граммах, необходимым для дробления 1 м3 монолитной породы в виде куба, имеющего шесть открытых поверхностей (свободно подвешенное состояние), до кусков с размером 0,25 м при размещении заряда в центре куба. Взрываемость при массовых взрывах на карьерах оценивают по расчётному удельному расходу взрывчатого вещества (кг/м3), при котором достигается требуемая кусковатость взорванной горной массы. Взрываемость зависит от прочности, вязкости, упругих и пластических свойств, плотности горной породы, а также от зернистости, слоистости, кливажности. В CCCP существует множество классификаций горных пород по взрываемости. Применительно к крупномасштабной отбойке скважинными зарядами взрывчатого вещества массивы горных пород классифицируют по степени взрываемостьи на легко-, средне-, трудновзрываемые, весьма трудновзрываемые и исключительно трудновзрываемые. Оценка взрываемости используется для нормирования труда горнорабочих, проектирования взрывов, расчёта расхода взрывчатых веществ, технологии взрывания.

22. Непрерывный транспорт. Перемещение горных пород конвейерами. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ— технологический процесс перемещения горных масс с помощью конвейеров на подземных и открытых разработках месторождений полезных ископаемых. В широком смысле — комплекс, объединяющий конвейеры и вспомогательное оборудование (например, бункеры, питатели и др.), технические средства управления производством работ, а также технического обслуживания и ремонта. Области эффективного использования конвейерного транспорта: на подземных работах — перемещение угля, калийных и марганцевых руд из забоя (а крепких руд — от дробильных комплексов) до пунктов перегрузки в другие транспортные средства или до обогатительной фабрики на поверхности; на открытых работах — перемещение до различных пунктов угля и мягких вскрышных пород, разрабатываемых роторными экскаваторами, а также крепких пород и руд после предварительного дробления.  Целесообразно применение конвейерного транспорта в технологических комплексах поверхности шахт и карьеров, на дробильно-обогатительной и агломерационных фабриках и др., а также при перемещении грузов на значительные расстояния до мест потребления.  Конвейерный транспорт на карьерах применяют в основном при большой производственной мощности предприятия (свыше 20 млн. т/год) и глубине (свыше 150 м) для транспортирования рыхлых вскрышных пород за пределы карьера в комплексе с мощными роторными экскаваторами При поточной технологии разработки крепких руд с использованием конвейерного транспорта руду загружают одноковшовыми экскаваторами в бункер самоходного дробильного агрегата, оборудованного роторной или щековой дробилкой. С помощью консольного конвейера дробильного агрегата дроблёная руда передаётся на самоходный перегружатель, с которого она поступает на передвижной забойный ленточный конвейер и по системе сборочных, магистральных и подъёмных конвейеров транспортируется на поверхность карьера. Производительность конвейерного транспорта с использованием самоходных дробильных агрегатов 300-5000 т/ч. С увеличением глубины карьеров и их производственной мощности целесообразно применение конвейерного транспорта совместно с автомобильным транспортом. Внедряется конвейерный транспорт при циклично-поточной технологии, когда она в основном предусматривает дробление горных масс в полустационарных и самоходных дробильных установках; грохочение в полустационарных и передвижных установках; применение специальных, например, ленточно-тележечных конвейеров без предварительного (вторичного) дробления.

23. Карьерный Ж/Д транспорт. Характеристика ж/д транспорта. Требование к ж/д транспорте. Достоинства, недостатки. Железнодорожный карьерный транспорт - технол. процесс перемещения горн. массы на открытых разработках рельсовым транспортом. В широком смысле - комплекс, объединяющий основное (подвижной состав) и вспомогат. оборудование, ж.-д. путь, техн. средства управления произ-вом работ, а также средства техн. обслуживания и ремонта оборудования. Осн. достоинства Ж. к. т. - высокая надёжность в работе, низкая себестоимость перевозок, незначит. зависимость от климатич. условий. Осн. недостаток - сравнительно высокая капиталоёмкость. Использование Ж. к. т. эффективно на крупномасштабных предприятиях (объём перевозок 10-15 млн. т в год и более) с большими размерами карьерного поля при значит. расстояниях транспортирования (4-5 км и более) в любой климатич. зоне. Формирование схемы путевого развития при Ж. к. т. определяется способом вскрытия м-ний, генеральным планом предприятия, изменением горн. работ и отвалов во времени и грузопотоков по величине и направлению. В пределах карьера различают следующие трассы трансп. коммуникаций: прямыми, спиральными, тупиковыми, петлевыми или комбинированными съездами. В пунктах экскаваторной погрузки предусмотрено путевое развитие, с тем чтобы обеспечить наименьшее время обмена локомотивосоставов. Используются однопутные схемы с устройством обменных пунктов в начале или середине забойного пути, а также двухпутные. Движение поездов - тупиковое (челноковое) или поточное (сквозное). Схемы

15. Технологические характеристики основных видов выемочного оборудования. В практике открытых горных работ используют различные виды выемочного оборудования с широким диапазоном технологических качеств. Оборудование цикличного действия объединяет одноковшовые экскаваторы (мехлопаты, драглайны) и выемочло-транспорти-рующие машины, а оборудование непрерывного действия — многоковшовые экскаваторы (роторные, цепные), различного рода гребковые машины и др. Техническая возможность и эффективность использования того или иного вида выемочного оборудования зависят в первую опередь от акскавируемости пород, а также от типа разрабатываемых месторождений, требуелюй производительности одной машины и карьера в целом, способа выемки (валовый или раздельный), механизации смешных процессов (подготовка породы к выемке и транспортирование), размеров карьера и его элементов, климатических условий и других факторов. Прямые механические лопаты верхнего черпания характеризуются высоким усилием копания (до 200— 350 кгс/см или 3—5 кгс/см2), большим числом типоразмеров (Е = 0,25 -4- 100 м3 и более) и прочностью рабочего оборудования. Она определяет требуемый парк выемочного оборудования и в большой степени влияет на производительность н требуемый парк транспортного оборудования, производительность труда горнорабочих и затраты на производство горных работ

0016.Выемочно-погрузочные работы на взорванных породах с применением механических лопат. Факторы, влияющие на производительность выемочно-погрузочного оборудования. Параметры буровзрывных работ зависят не только от физико-меех-их сво-в, но и от конструктивных характреистик применяемого выемочно-погрузочного оборудования и схем экскавации развала взорванных пород. Выемка и погрузка взорванных пород производилась экскаваторами-прямая лопата. Ввиду ограниченной высоты черпания у этих машин, экскавация развала взорванных пород осуществлялась с разделением его по высоте на подуступы. Применялись так же схемы взрвывания пород с понижением развала. Это приводило к значительному увеличению ширины рабочей площадки и к снижению эффективности ведения горных работ высокими уступами. Прямая лопата экс. С максим. Высотой черпания до 20м. (ЭКГ-15, ЭКГ-20А) Из всех типов одноковшовых экскаваторов наиболее часто на карьерах применяются прямые мехлопаты (рис. 1) и драглайны. При выполнении выемочно-погрузочных работ по мягким и плотным породам прямыми мехлопатами с расположением транспортных средств на горизонте установки экскаватора высота забоя (уступа) не превышает максимальную высоту черпания экскаватора. При разработке предварительно взорванных пород значение этого параметра может превышать максимальную высоту черпания в 1,5 раза, а в карьерах по добыче угля, известняка и гранита, в связи с повышенной устойчивостью горной породы, ширина заходки в большей степени зависит от рабочих размеров мехлопаты, схемы выемочно-погрузочных работ и в конечном счёте определяется условием обеспечения их минимальной стоимости.