1.3 Определение объема разреза, вскрыши, запасов угля в пределах технических границ разреза

Общий объем пустых пород и полезного ископаемого в разрезе (объем горной массы) зависит от его размеров.

Объем разреза V_к, м³, при равнинном рельефе поверхности определяется по формуле:

м³, (1.3)

где S – площадь разреза по дну, м²;

Н – глубина карьера, м;

Р – периметр дна разреза, м;

γ_ср – средневзвешенный угол откоса разреза, градус.

Периметр дна разреза Р, м, определяется по формуле:

м, (1.4)

где L₁ = 2411 м – длина поля по простиранию.

Длина залежи по простиранию под наносами, L₁, м, вычисляется по формуле:

м, (1.5)

где Н – глубина карьера с наносами, м;

L=2550 м – длина карьерного поля по простиранию, м.

Проектом принимается длина залежи по простиранию под наносами 2934 метров.

Глубина карьера с наносами Н, м, вычисляется по формуле:

м, (1.6)

где h_н = 35 м – мощность наносов.

Площадь разреза по дну S, м², определяется по формуле:

м², (1.7)

где L₁ – длина залежи по простиранию под наносами, м;

М₁ – горизонтальная мощность залежи, м.

Средневзвешенный угол откоса бортов γ_ср, вычисляется по формуле

, (1.8)

где γ_ср = 20⁰ – угол откоса рабочего борта карьера;

γ_н = 25⁰ – угол откоса нерабочего борта карьера;

γ_т = 45⁰ – угол откоса борта, обеспечивающий размещение транспортных

площадок.

Проектом принимается средневзвешенный угол откоса бортов 33,75⁰

Геологические запасы полезного ископаемого V_пи, м³, определяется по формуле

м³. (1.9)

Объем вскрыши V_в, м³, определяется по формуле

м³. (1.10)

Промышленные запасы полезного ископаемого Q_пр, т, вычисляется по формуле:

т, (1.11)

где γ_п.и = 1,35 т/м³ – объемный вес каменного угля;

0,97 – коэффициент извлечения угля из недр.

1.4 Определение среднего коэффициента вскрыши, срока служба разреза и его годовой производственной мощности

Средний коэффициент вскрыши – это отношение всего объема вскрыши в контуре ко всему объему полезного ископаемого в тех же контурах.

Средний коэффициент вскрыши

м³/т, (1.12)

где V_в – объем вскрыши пород, м;

Q_пр – промышленные запасы полезного ископаемого, т.

Разработка месторождения является целесообразным, потому что средний коэффициент вскрыши меньше граничного коэффициента.

Для обеспечения рационального использования горно-транспортного оборудования, максимальной производительности труда, минимальных затрат на выемку вскрышных пород в период строительства разреза, проектом предусматривается режим работы разреза - 356 рабочих дней в году с тремя рабочими сменами при продолжительности смены 8 часов.

По организационно-экономическим признакам время, в течение которого разрабатывается месторождение, делится на периоды:

- строительство карьера - от начала горных работ до ввода карьера в эксплуатацию;

- освоение - от начала эксплуатации до достижения проектной производственной мощности;

- нормальной эксплуатации;

- период затухания или доработки.

Срок службы разреза Т, лет, определяется по формуле

года, (1.13)

где Q_пр – промышленные запасы угля, м;

П_год – годовая производственная мощность разреза по добыче, П_год=26,1млн. т;

- соответственно время на развитие и на затухание работ, принимается по 5-7 лет.

Производственная мощность карьера - это количество горной массы, добываемой в карьере в единицу времени (обычно смена, сутки, месяц, год). Различают производственную мощность карьера по полезному ископаемому, вскрыше и горной массе. Необходимо определить оптимальную производственную мощность разреза, то есть найти такое ее значение, при котором может быть достигнут максимальный экономический эффект.

Оптимальная производственная мощность карьера должна быть такой, при которой срок службы карьера будет соответствовать физическому и моральному износу основных зданий и сооружений.

Более точно производственная мощность карьера по вскрыше устанавливается на основании календарного плана, который составляется с учетом принятого порядка развития горных работ в карьере и в соответствии с заданной производственной мощностью по полезному ископаемому.

Производственная мощность карьера зависит от экономических и технических факторов, главными из которых являются форма и элементы залегания месторождения, величина запасов, способ вскрытия и система

разработки, вид транспорта, потребность в полезном ископаемом и себестоимость добычи 1 тонны.

Точность определения производственной мощности карьера зависит от срока, на который она устанавливается. Со сравнительно высокой точностью она может быть принята лишь на ближайший период времени ( 10 - 12 лет ). Для последующих периодов производственная мощность карьера может быть принята как перспективная, которая со временем будет уточняться в проектах реконструкции.

Порядок отработки месторождения характеризуется графиком режима горных работ, который отражает распределение объемов полезного ископаемого и вскрыши по этапам отработки и устанавливает взаимосвязь между текущими объемами полезного ископаемого и пустых пород.

Календарный план горных работ отражает распределение вскрышных и добычных работ во времени по годам разработки и составляется в виде чертежей, таблиц, графиков. На чертежах показывается ежегодное изменение положения горных работ. В таблицах указываются ежегодные объемы вскрышных и добычных работ и место их выполнения.

Календарный план карьера служит для окончательного определения сроков строительства карьера и освоения его производственной мощности, потребности в основном горнотранспортном оборудовании, объемов горно-капитальных работ, производственной мощности разреза по вскрыше и полезному ископаемому.