Практична робота №2 «Визначити максимально можливу стійку продуктивність кар’єру з корисної копалини за гірничотехнологічними можливостями»

Основним показником роботи будь-якого підприємства є його виробнича потужність. Виробнича потужність кар’єру характеризується можливою продуктивністю кар’єру з корисної копалини та з гірської маси. Взаємозв’язок між цими показниками виражається через експлуатаційний коефіцієнт розкриву. Правильне встановлення виробничої потужності гірничого підприємства є важливою задачею проектування.

Вихідними даними для встановлення продуктивності кар’єру за гірничотехнологічними можливостями є результати попередньої задачі, а саме динаміка робочої зони кар’єру при поглибленні його дна та відповідні цьому об’ємні показники видобутку розкривних порід та корисної копалини. Цього цілком достатньо, щоб вирішити поставлену в роботі задачу за наступною методикою.

Весь період планування поділяється на кроки. За крок планування приймається час, необхідний на розкриття та підготовку кожного горизонту. Горизонт вважається підготовленим при виконанні двох умов:

1. Умови поглиблення кар’єру, а саме проходка розкривних виробок – з’їздної та розрізної траншей.

2. Умови горизонтального посування фронтів гірничих робіт на усіх вищерозташованих горизонтах на відстань, яка забезпечить роботу кар’єру з робочою площадкою мінімального розміру.

Так, розкриття горизонту «-15м» (рис. 2.1) здійснюється завдяки виконанню лише умов поглиблення, а саме проходки розкривних виробок – з’їздної та розрізної траншей. Розкриття та підготовка горизонту –«30 м» потребує виконання двох умов, а саме умов поглиблення дна кар’єру з горизонту «-15м» на горизонт «-30 м» завдяки проходці розкривних виробок, а також умов горизонтального посування фронту гірничих робіт на горизонті «-15м» з положення 1 до положення 1', що забезпечить на горизонті «-15м» робочу площадку (В_min), схема якої представлена на рис. 2.2. При поглибленні дна кар’єру на горизонті «-45м» окрім проходки розкривних виробок необхідно здійснити горизонтальне посування фронтів гірничих робіт на горизонтах «-30м» та «-15м» відповідно з положення 2 до 2´ та 1´ до 1´´. У практиці проектування ломану лінію борту кар’єру частіше за все заміняють прямою лінією, яка з’єднує нижню бровку нижнього уступу з верхньою бровкою верхнього уступу, при цьому кут відкосу робочого борту кар’єру в залежності від ширини робочої площадки змінюється в межах від 10º до 15º. Відповідно до методики планування здійснюються креслення динаміки робочої зони кар’єру (рис. 2.3) відповідно оптимального напряму поглиблення його дна. Алгоритм розрахунків продуктивності кар’єру з корисної копалини розглянемо на прикладі розкриття та підготовки горизонту «-15м».

Виконання умов поглиблення дна кар’єру передбачає виймання власне на горизонті «-15м» об’ємів Г_м(а), який складається з об’ємів розкривних порід V(а) та об’ємів корисної копалини Р(а).

Рис. 2.1. Схема роботи кар’єру з максимальною інтенсивністю гірничих робіт.

Рис. 2.3. Схема до визначення інтенсивності підготовки горизонтів

при поглибленні дна кар’єру.

Відпрацювання цих об’ємів можливо тупиковим забоєм . Час t(а), необхідний для виконання цих робіт, визначається за формулою:

t(а) = Г_м(а) / (n_ек * Q_ек), роки,

де n_ек = 1 – кількість екскаваторів, шт.; Q_ек - експлуатаційна продуктивність екскаватору, м³/рік.

Час на виконання умов горизонтального посування гірничих робіт на горизонті «±0м» при підготовці гор. «-15м» визначаємо за формулою:

t(в) = Г_м(в) / (n_ек * Q_ек), роки.

Кількість екскаваторів, які можливо розташувати на гор. «±0м» визначаємо за формулою:

n_ек = L_ф(±0) / L_бл.min , одиниць,

де L_ф(±0) – довжина фронту гірничих робіт на гор. «±0м», м; L_бл.min – мінімальна довжина екскаваторного блока (при автотранспорті складає 400÷600 м, при залізничному – 600÷1000 м).

Результати розрахунків заносяться до табл. 2.1 у вигляді «+» («+» = Г_м(Р) / (n_ек * t)) по кожному горизонту, розташованому вище горизонту «-15м». Надалі з усіх горизонтів обираємо стримуючий горизонт і в окремому стовбці заносимо значення максимального часу (t_max). За рядками підраховуємо сумарний об’єм виймання руди (∑Р) при розкритті та підготовці горизонту «-15м», значення якого заноситься до табл. 2.1 в окремому стовбці. Рівень максимально можливої продуктивності кар’єру з корисної копалини досягається при розкритті та підготовці горизонту «-15м» і розраховується за формулою:

А_р(-15) = ∑Р(-15) / t_max(-15), м³/рік.

Таблиця показників до визначення продуктивності кар’єру

з корисної копалини

Таблиця 2.1

Горизонти підготовки

Горизонти виймання

t max, діб

∑Р, м3

Ар, м3/рік

+20

+10

±0

-15

-30

-45

-60

-75

-90

-15 м.

+

+

+

+

+

+

+

+

-30 м.

+

+

+

+

+

+

+

+

-45 м.

_

+

+

+

+

+

+

+

+

-60 м.

_

_

_

+

+

+

+

+

+

+

-75 м.

_

_

_

+

+

+

+

+

+

+

+

-90 м.

_

_

_

_

_

_

+

+

+

+

+

+

На цьому розрахунки по першому кроку закінчуються. Переходимо до другого кроку планування розкриття та підготовки горизонту «-30м», алгоритм графоаналітичних робіт для якого аналогічний.

В цілому, розрахунки закінчуються при поглибленні гірничих робіт на проектну відмітку дна кар’єру «-90м».

За результатами значень останньої колонки табл. 2.1 будується гістограма динаміки рівнів максимально можливої продуктивності кар’єру за гірничими можливостями при поглибленні його дна (рис. 2.4).

Рівень максимально можливої стійкої продуктивності кар’єру з корисної копалини ( ) визначається за горизонтом з , в нашому прикладі на горизонт «-15м».

А_р(-15) = 16.5 * 10⁶ , м³/рік.

Рис. 2.4. Динаміка рівнів максимально можливої продуктивності кар’єру з корисної копалини.