14. Строение нерабочего и рабочего борта карьера. Определение углов откосов бортов карьера

Углы откоса бортов карьера определяются проведением расчётов по двум направлениям. С одной стороны борт отстраивается по чисто геометрическим правилам с учётом факторов, которые можно учесть;

А с другой стороны после предварительного построения контуров борта карьера производится его расчёт оп условиям устойчивости горных пород в пределах борта карьера. В этом случае расчёты ведутся по методике принятой в механике грунтов.

Если правильно выбрать параметры обеспечивающие устойчивость нерабочих уступов карьера (альфа_н, Н_у). Число и параметры предохранительных и транспортных берм на нерабочих бортах карьера с учётом правил безопасности ведения горных работ и технологии ведения горных работ, то конструкция нерабочего борта карьера не представляет особой сложности.

tg γ_н =∑H_y / (∑b_t + ∑b_п + ∑H_yctgα)

где b_t и b_п — ширина соответственно транспортных и предо­хранительных берм, м; H_y - высота уступа, м; а — угол откоса уступа, градус.

Аналогичным выражением характеризуется угол заложения (градус) рабочего борта карьера (рис. 3.5,6):

tg γ_p = ∑H_y / (∑Ш_р.п +∑H_yctgα),

где Ш_р.п — ширина рабочей площадки уступа, м.

При одинаковых величинах Ш_р.п, H_y и а по глубине карьера угол γ_p приближенно определяется параметрами одного рабо­чего уступа.

15. Фронт горных работ карьера. Скорость подвигания фронта работ. Скорость подвигания забоя.

Фронт работ в границах карьера может перемещаться:

1. параллельно длинной или короткой оси карьерного поля от одной границы его к другой (противоположной). В этом случае карьер имеет один рабочий борт (однобортовая выемка), второй борт является не рабочим. Этот вариант характеризуется большими объемами горно-подготовительных работ, даже при небольшой мощности покрывающих пород. Применяется для разработки горизонтальных и пологих залежей.

2. Параллельно одной из осей поля от промежуточного положения между границами выемочного слоя к его контурам (двухбортовая выемка). Такой вариант применяется для разработки вытянутых по простиранию и крутопадающих залежей, особенно при большой конечной глубине карьера и мощной толщи покрывающих пород.

3. По вееру с поворотным пунктом, расположенным на границе карьерного поля или в близи ее. В этом случае уступ имеет как правило один рабочий откос. При разработке горизонтальных месторождений устраивают один поворотный пункт для всех уступов карьера. При разработке крутых залежей создают отдельные поворотные пункты для каждого уступа. Такой вариант перемещения фронта уступов возможен при разработке карьерных полей округленной формы в плане и небольшой мощности мягких покрывающих пород с применением оборудования непрерывного действия, а также в случаях разработке крутых штокообразных рудных залежей со спиральной формой вскрывающих трасс.

4. Радиально от центра выемочного слоя к его контурам (фронт работ расположен концентрически).

5. По спирали начиная с периферийных участков карьерного поля и оканчиваясь в центре, что может иметь место при разработке горных и неглубоко залегающих пластов.

Длинна фронта горных работ карьера, который складывается из протяженности фронтов отдельных уступов, должно быть достаточной для обеспечения установленной производительной мощности карьера по полезному ископаемому и по горной массе, а также для подготовке новых горизонтов. Первоначальный фронт работ уступа может быть равен длине или ширине карьера, но чаще он меньше.

При расположении разрезной траншеи по средине карьерного поля и двусторонней его разработки длина фронта работ одного уступа равна 2L_ф.у.

На уступе желательно иметь одинарный тупиковый или сквозной фронт работ с использованием одного экскаватора, производительность которого соответствует плановому объему работ на данном горизонте. При небольшой интенсивности работ число экскаваторов может быть меньше числа уступов.

Годовая производительность экскаваторов (м³/год) должна быть равна плановому обьему работ на уступе.

Q_экс=Н_у·L_ф.у.· υ_ф, м³/год , L_ф.у, υ_ф – усредненные соответственно длина фронта уступа и скорость его продвигания в год.

Для конкретных протяженностей фронта уступа и его скорости продвигания можно выбрать только одну модель экскаватора, обеспечив наилучшие технико-экономические результаты разработки.

Длину блоков панелей устанавливают так, чтобы обеспечить безопасность и взаимную независимость работ в забоях смежных блоков. Если горная масса разнародна необходимо выделить блоки соответствующих по сортам и видам пород и полезным ископаемым. В таких случаях длинна отдельных блоков, панелей может быть различной. При небольшой длине смежных блоков их разрабатывают экскаватором последовательно.

Независимость работ блоков панелей представленных скальными породами обеспечиваются при достаточных объемах, а следовательно и длине рабочих блоков – взорванных, обуренных, буримых. Забои смежных блоков должны иметь одинаковое направление продвигания и значительное удаление один от другого.

Скорость подвигания торцевых забоев (м/сут) при ширине заходки А (м) и суточной производительности эксковатора Q_э (м³/сут) составит:

υ_з= , м/сут и соответственно время отработки блока панели t_б : , сут

Скорость подвигания фронта работ в единицу времени (за год) на современных карьерах от 30 до 240 м в год. В отдельных случаях 400 – 600 м в год. Ее обычная величина 80 – 120 м в год.