4. Экскаваторный блок и его основные параметры

Для ведения горных работ на уступе последние обычно делятся на панели или заходки. На каждом уступе могут отрабатываться одновременно одна или несколько панелей или заходок. Часть панели разрабатываемая одной выемочной машиной, называется блоком панели или экскаваторным блоком. В то же время экскаваторный блок делится на рабочие блоки, в пределах которых может выполнятся один технологический процесс, например: бурение, взрывание, погрузка горной массы.

Рис. 2.2. Поперечный контур карьера на конец отработки (1), на максимальную производительность (2)

и на конец сдачи в эксплуатацию (3)

Рис. 2.3. План горных работ карьера на максимальную производительность

Основные параметры экскаваторного блока:

1. высота блоков равна высоте уступов 11 и 15 м;

2. ширина блока панели 27 м и ширина заходки 14 м в целике (наносы) и развале;

3. длина экскаваторного блока определяется по минимуму и максимуму.

Минимальная длина рабочего блока определяется по условию обеспечения экскаватора взорванной горной массой

(2.5)

где N=17 – продолжительность бесперебойной работы экскаватора, сут;

Q_э(сут)=5530 – суточная производительность экскаватора, м³;

Ш_п=27 – ширина панели (взрывного блока), м;

H_у=15 – высота уступа, м.

м.

Максимальная длина блока L_эб() определяется из планово-необходимой скорости углубления работ с принятой шириной рабочих площадок:

(2.6)

где n_э(р)=7 - количество рабочих экскаваторов на скальной вскрыше и руде;

Q_эг=1,29610⁶ – годовая производительность экскаватора, м³/год;

n_у(р)=4 – число рабочих уступов на скальной вскрыше и руде;

V_у(нбх)=27 – планово-необходимая скорость понижения горных работ (углубки), м/год;

H_у(р)=15 – высота рабочих уступов, м;

_р=11,6 – угол откоса рабочего борта карьера при Ш_рп=69 м, град.

м.

5. Параметры рабочей зоны

Рабочая зона карьера – это зона или пространство, в котором ведутся горные работы. Основными её параметрами являются высота, ширина и длина, которые можно определить аналитически и графически по плану горных работ карьера (рис. 2.2) и его разрезу (рис. 2.3).

Высота рабочей зоны составляет 72 м по висячему боку залежи и 45 м по лежачему боку. Ширина рабочей зоны 530 м, в том числе 200 м по руде, а длина её 930 м.

6. Расчет и взаимоувязка параметров и показателей

углубочной, кольцевой, центральной систем разработки

Определяем необходимое число рабочих экскаваторов:

• на добычных работах

(2.7)

где Q_к(и)=1,710⁶ – годовая производительность карьера по руде, м³/год;

;

• на вскрышных работах

(2.8)

где Q_к(в)=7,710⁶ – годовая производительность карьера по вскрыше, м³/год;

.

Необходимая скорость углубления горных работ по руде, м/год

(2.9)

где S_(и)=63000 – горизонтальная площадь рудного тела, м²;

м/год.

Расстановка экскаваторов по уступам и длина фронта на них приведены в табл. 2.3.

Первым условием оптимального развития горных работ в карьере является опережение или равенство продвижения фронта работ по вскрыше и добыче. При этом фактические скорости подвигания вскрышного V_{ф(в)(факт)} и добычного V_{ф(и)(факт)} фронтов работ определяются по формуле:

(2.10)

где n_э(в), n_э(и) – соответственно число рабочих экскаваторов на вскрышных и добычных работах;

Q_э(в), Q_э(и) – годовая производительность экскаваторов на вскрышных и добычных работах, м³/год;

n_у(в), n_у(и) – количество рабочих уступов на вскрыше и добыче;

h_у(в), h_у(и) – высота уступов на вскрыше и добыче, м;

L_ф(в), L_ф(и) – длина фронта горных работ вскрышного и добычного уступов, м.

Фактическая скорость подвигания фронта горных работ составит:

• по наносам

м/год;

• по скальной вскрыше

м/год;

• по руде

м/год.

При этом взят небольшой резерв экскаваторов по руде (0,1) и вскрыше (0,6), который необходим при выборе оборудования, а в данном случае еще для выравнивания продвижения фронта горных работ на уступах, на которых имеются вскрышные породы и руда.

По горной массе (скальной)

м/год.

Итак, первое условие оптимальности развития горных работ в карьере выполняется. Фактическая скорость подвигания фронта горных работ по наносам несколько больше, чем по скальной вскрыше и руде. Это позволит некоторое время вынимать наносы большей мощности до 12,5 м, а затем нарезать подступ. По скальной вскрыше и руде скорости продвижения фронта горных работ одинаковые.

Вторым условием оптимальности развития горных работ в карьере является соответствие фактических скоростей подвигания V_ф(факт) и понижения горных работ в карьере V_у(факт) их планово необходимым значениям V_ф(нбх) и V_у(нбх) по обеспечению заданных показателей работы карьера Q_к(и) и Q_к(в):

(2.11)

(2.12)

Необходимая скорость подвигания фронта горных работ карьера по горной массе в сторону лежачего бока месторождения определяется по формуле, м/год:

(2.13)

м/год.

Фактическая скорость углубки V_{у(гм)(факт)} по горной массе определится по формуле, м/год:

(2.14)

.

Второе условие так же выполняется.

Фактические скорости подвигания фронта работ карьера по горной массе V_{ф(гм)(факт)} =89,6 м/год и углубки V_{у(гм)(факт)}=28,5 м/год опережают необходимые – соответственно равные 84,8 и 27 м/год, то есть:

V_{ф(гм)(факт)} =89,6 м/год  V_{ф(гм)(нбх)}=84,8 м/год

V_{у(гм)(факт)}=28,5 м/год  V_{у(гм)(нбх)}=27 м/год.

Следовательно, принятая расстановка экскаваторов (рис. 2.3) гарантирует выполнение заданной производительности карьера при фактических параметрах и показателях углубочной, кольцевой, центральной (УКЦ) систем и разработки, приведенных в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Основные параметры и показатели элементов

углубочной, кольцевой, центральной системы разработки

Номер элемента	Наименование элементов систем разработки	Единицы измерения	Значения элементов
			На вскрышных работах		На добычных работах	По горной массе
			наносы	скальные
01	Высота уступа	м	11	15	15	15
02	Число рабочих уступов	шт.	1	4	3	4
03	Длина фронта работ карьера	м	1900	5400	1350	8650
04	Кол-во рабочих экскаваторов	шт.	1	5	2	8
05	Фактический угол рабочего борта	град.	11,9	11,6	11,6	12,8
06	Факт. ширина рабочих площадок	м	41	69	69	-
07	Факт. скорость подвигания фронта работ	м/год	92,8	89,6	89,6	89,6
08	Необходимая скорость подвигания фронта работ	м/год	-	-	-	84,8
09	Факт. скорость углубки горных работ	м/год	-	-	-	25,5
10	Необходимая скорость углубки	м/год	-	27	27	27
11	Угол откоса рабочих уступов	град	45	75	75	-
12	Высота рабочей зоны	м	12	60	45	72
13	Ширина рабочей зоны	м	52	278	200	530
14	Площадь рабочей зоны	тыс. м3	98,8	304,1	90,8	493,7
15	Число рабочих бортов	шт.	3	4	1	4
16	Скорость подвигания забоев	м/сут.	36	28/14/8,9	28/14/8,9	-
17	Скорость проведения разрезной траншеи	м/мес.	356	212	212	-
18	Годовая производительность фронта работ	м3/км	1052	1340	1259	1086
19	Производительность с 1 м2 рабочей зоны	м3/м2	20,2	23,8	18,7	19,1

Библиографический список

1. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч. 2. Технология и комплексная механизация. – М.: Недра, 1985. - 549 с.

2. Демин А.М., Зуев В.И., Пахомов Е.М. Сборник задач по открытой разработке месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1985. - 192 с.

3. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. - М.: Недра, 1992. -110 с.

4. Хохряков В.С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. – М.: Недра, 1985. - 277 с.

5. Арсентьев А.И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. – М.: Недра, 1981. - 278 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1. Расчетно-графическая работа по теме:

"Трассирование системы капитальных траншей" 3

1.1. Исходные данные 4

1.2. Задание на выполнение расчетно-графической работы № 1 5

1.3. Методические указания по выполнению

расчетно-графической работы № 1 5

2. Расчетно-графическая работа по теме:

«Расчет и взаимоувязка параметров и показателей

углубочных систем открытой разработки месторождений» 14

2.1. Исходные данные 14

2.2. Задание на выполнение расчетно-графической работы №2 16

2.3. Методические указания по выполнению

расчетно-графической работы №2 16

Библиографический список 27

8