5. Система разработки
Система открытой разработки – это комплекс мероприятий, обеспечивающий определенный порядок выполнения подготовительных, вскрышных и добычных работ, обеспечивающий планомерную и безопасную разработку месторождения с заданной производственной мощностью предприятия, при минимальных затратах в рациональном использовании его запасов и минимальном воздействии на окружающую природную среду.
На участке преимущественное залегание пластов наклонное с углом падения до 24 градусов, поэтому в соответствии с классификацией систем открытой разработки по академику Ржевскому В.В. карьерное поле отрабатывается по углубочной продольной однобортовой системе отработки использованием автотранспортной технологии.
Элементами транспортной системы разработки являются: борт, уступ, экскаваторная заходка, рабочая площадка, развал взорванной горной массы, ярус отвала.
К параметрам элементов системы разработки относятся: высота уступа, ширина экскаваторной заходки, ширина рабочей площадки, ширина развала взорванной горной массы, ширина транспортной бермы, угол откоса уступа, угол борта, высота ярусов отвала, угол откоса ярусов отвала.
Высота рабочего уступа зависит от физико-механических свойств горных пород и полезного ископаемого, горно-геологических условий их залегания и параметров оборудования. Минимальная высота уступа определяется из условия наполнения ковша за один цикл. Наибольшая высота уступа, согласно «ЕПБ при разработке угольных месторождений открытым способом», при отработке уступов без применения БВР не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора, при отработке с применением БВР допускается
увеличение
высоты уступа (слоя) до полуторной высоты
черпания экскаватора при условии, что
высота развала (забоя) не превышает
высоту черпания экскаватора. Исходя из
принятого выемочного оборудования
(CAT-385, CAT-5110
и RH-40, RH-170,
RH-340B, RH – 200, PC-5500-6) в проекте
принимаются следующие значения высоты
уступа:
на добычных уступах: – 10 м, с отработкой четырьмя слоями (высота слоя составляет 2,5 м);
на вскрышных уступах – 15 м, с послойной отработкой (высота слоев будет зависеть от технологических параметров каждого экскаватора).
Ширина экскаваторной заходки составляет, в среднем:
При отработке массива горных пород (в целике):
для CAT-385, CAT-5110 и RH-40 – 10,0 м;
для RH-170 и RH-200 – 15,0 м.
При отработке развала взорванной горной массы:
для CAT-385, CAT-5110 и RH-40 – 20,0 м;
для RH-170 и RH-200 – 28,0 м.
Параметры буро-взрывных работ на уступах (количество взрываемых рядов скважин, расстояние между рядами и т.д.) выбраны с учетом обеспечения заданного качества дробления пород вскрыши. Буровзрывные работы ведутся по паспорту БВР. Ширина развала взорванной горной массы составляет – 38,0 м.
Ширина транспортной бермы составляет: в карьере – 32,0 м, на поверхности – 24,0 м. Предельный уклон автодороги составляет 80‰.
Угол откоса рабочего уступа в коренных породах принят равным 70о, в рыхлых отложениях – 60о.
На уступах образуется призма возможного обрушения (Z), заключенная между откосом уступа и наиболее напряженной поверхностью в массиве, ее ширина определяется как:
Z = h (ctg g – ctg α);
где
h – высота рабочего уступа (слоя), м;
g – устойчивый угол откоса уступа (g = 60°);
α – угол откоса рабочего уступа (α = 70°).
Z = 10 (сtg60° - сtg70°) = 2,0 м, принимается 2,0 м.
Скорость подвигания фронта открытых горных работ определяется как:
;
где П экс. год – годовая производительность экскаватора, м3;
Lфр – длина фронта работ, м;
hфр – высота фронта работ, м.
Расчет скорости подвигания фронта представлен в табл. 5.1.
Таблица 5.1.
Расчетная скорость подвигания транспортного фронта работ
Наименование показателей |
ед. изм |
Значение |
Суммарная годовая производительность вскрышных экскаваторов |
тыс.м3/год |
25200,0 |
Средняя длина экскаваторного блока |
м |
1000 |
Средняя высота фронта |
м |
90 |
Угол падения пласта |
град |
15 |
Cкорость подвигания фронта |
м/год |
280,0 |