книги / Маркшейдерское дело. Планирование горных работ. Открытые горные работы
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Кафедра Маркшейдерского дела, геодезии и геоинформационных систем (МДГиГИС)
МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ДЕЛО. ПЛАНИРОВАНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ
Методические указания к лабораторным работам
Часть I. Открытые горные работы
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2015
1
Составитель канд. техн. наук, доцент С.Н. Кутовой
УДК 622.1:358.5.012.2(072.8) М27
Рецензент д-р техн. наук, профессор С.Г. Ашихмин
(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
М27 Маркшейдерское дело. Планирование горных работ. Ч. 1. Открытые горные работы : метод. указания к лабораторным работам / сост. С.Н. Кутовой. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. – 45 с.
Приведена методика выполнения календарных планов развития горных работ и отвалообразования, определения производительности и необходимого количества основного горнотранспортного оборудования при открытых горных работах, а также показан пример оформления совмещенного плана горных работ. Даны сведения нормативного и справочного характера, используемые при планировании горных работ.
Предназначено для студентов пятого курса специальности 130402 «Маркшейдерское дело».
© ПНИПУ, 2015
2
Содержание |
|
Введение.............................................................................................. |
4 |
Общие указания.................................................................................. |
4 |
Исходная информация ....................................................................... |
5 |
Лабораторная работа № 1. Планирование капитальных |
|
горных работ при открытой разработке месторождения......... |
9 |
Лабораторная работа № 2. Определение годовых |
|
и календарных планов добычных, подготовительных |
|
и вскрышных работ.................................................................... |
14 |
Лабораторная работа № 3. Планирование отвальных работ........ |
21 |
Лабораторная работа № 4. Определение плановых |
|
показателей работы основного горного оборудования.......... |
28 |
Лабораторная работа № 5. Определение плановых |
|
параметров буровзрывных работ (БВР)................................... |
32 |
Список литературы........................................................................... |
39 |
Приложение ...................................................................................... |
40 |
3
Введение
Цель практических работ – овладение навыками составления годовых планов развития горных работ при открытой и подземной разработке полезных ископаемых (п.и.)
Годовые планы развития горных работ – основной документ, регламентирующий работу любого горнодобывающего предприятия, который разрабатывается на основе утвержденного проекта горных работ, плановых заданий и технико-экономических показателей предприятия.
Основные задачи, решаемые при выполнении планов развития горных работ:
–обеспечение выполнения плана добычи п.и.;
–повышение эффективности работы горнодобывающего предприятия в планируемом году;
–обеспечение безопасности условий труда;
–максимальная механизация всех производственных процессов;
–комплексное использование минерального сырья и др. Планы горных работ состоят из пояснительной записки,
графических и расчетных материалов, а их содержание и оформление определяются требованиями соответствующих инструкций и нормативных документов [1–8].
Общие указания
Предлагаемые к выполнению практические задания являются неотъемлемой частью годового плана развития горных работ при открытой разработке месторождений.
Текстовая и расчетные части пояснительной записки выполняются на нелинованной писчей бумаге формата А4. Графическая документация должна быть выполнена с учетом требований
4
соответствующих нормативных документов [5, 6] и предоставляется на бумажной основе, формат которой определяется исполнителем самостоятельно в зависимости от объема отображаемой информации. Если графическая документация первоначально выполнялась в цифровом виде, то при формировании окончательного отчета она должна быть перенесена на бумажную основу с соблюдением соответствующего масштаба.
При формировании окончательного отчета отдельные задания сшиваются в единый отчет по курсу «Маркшейдерское дело. Планирование горных работ».
Исходные данные для выполнения заданий приведены в табл. 1 и 2, П1–П11, а также в предлагаемом перечне используемой литературы.
Исходная информация
К отработке открытым способом с использованием буровзрывных работ (БВР) одним добычным уступом планируется участок месторождения известняков, который является исходным сырьем для получения щебня фракции 80–120 мм.
Согласно проекту отработки месторождения известны:
–способ вскрытия месторождения – въездная траншея;
–технология производства горных работ – цикличная;
–горнотранспортное оборудование: экскаваторы, автосамосвалы, бульдозеры;
–система разработки – транспортная;
–применяемый метод БВР – скважинных зарядов вертикального заложения;
–применяемый тип взрывчатого вещества – аммонит 6-ЖВ. Необходимо составить годовой план развития горных работ
включающий выполнение следующих заданий:
– планирование капитальных горных работ (лабораторная работа № 1);
5
–определение годовых и календарных планов добычных, подготовительных и вскрышных работ (лабораторная работа № 2);
–календарный план отвальных работ (лабораторная работа № 3);
–определение плановых показателей основного горного оборудования (лабораторная работа № 4);
–определение плановых параметров буровзрывных работ (лабораторная работа № 5).
При составлении годового плана развития горных работ используются следующие классификации горных пород:
–по трудности экскавации (ЕНВ–79);
–по степени трещиноватости (табл. 43 [4]);
–по крепости (по М.М. Протодьяконову).
Границы планируемого к отработке участка месторождения определяются преподавателем по топографическим планам земной поверхности индивидуально для каждого студента.
Другие исходные данные, необходимые для планирования горных работ, приведены в табл. 1.
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Исходные данные к выполнению заданий |
||||
|
|
|
|
|
Значения |
№ |
Показатели |
Обозна- |
Ед. из- |
|
|
п/п |
|
чение |
мерения |
|
55 + N · 0,5 |
1* |
Угол наклона рабочего добыч- |
Lу |
град |
|
|
|
ного уступа |
|
|
|
|
2* |
Угол наклона добычного уступа |
Lу.п |
град |
|
Lу – 3 |
|
в погашении |
|
|
|
40 + N · 0,5 |
3* |
Угол наклона борта въездной |
Lтр |
град |
|
|
|
и разрезной траншей |
|
|
|
5 + N · 0,2 |
4 |
Глубина добычного уступа |
hу |
м |
|
|
5 |
Длина разрезной траншеи |
aтр |
м |
|
70 + N |
6 |
Наклон въездной траншеи |
i |
– |
|
0,04 + N · 0,02 |
7 |
План товарной продукции (ще- |
Qт |
тыс. т |
|
70 + N |
|
бень фракции 80–120 мм) |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1
№ |
Показатели |
Обозна- |
Ед. из- |
Значения |
п/п |
|
чение |
мерения |
|
8 |
Потериполезногоискпопаемого: |
P1 |
|
0,2 + N · 0,01 |
|
– при транспортировке |
% |
||
|
– при БВР |
P2 |
% |
0,5 – N · 0,01 |
9* |
Объемный вес известняка: |
jи |
т/м3 |
2,1 + N · 0,01 |
|
– в плотном теле |
|||
|
– в разрыхленном состоянии |
jщ |
т/м3 |
1,14 + N · 0,02 |
10* |
Объемный вес вскрыши |
jвс |
т/м3 |
1,12 +N · 0,01 |
11* |
Закарстованность участка |
З |
% |
3,0 + N · 0,1 |
12 |
Выход товарной продукции из |
Щ |
% |
40 + N |
|
горной массы |
|
|
|
13 |
Средняя мощность вскрышных |
mвс |
м |
2 + N · 0,1 |
|
пород |
|
|
|
14* |
Уголестественногооткоса грунта |
F |
град |
40 + N · 0,5 |
15* |
Коэффициент разрыхления |
Kр |
|
1,15 + N · 0,01 |
|
грунта |
|
|
|
16* |
Коэффициент наполнения ковша |
Kн |
|
1,05 + N · 0,01 |
|
экскаватора |
|
|
|
17* |
Коэффициент использования |
Kисп |
|
0,8 + N · 0,007 |
|
оборудования во времени |
|
|
|
18* |
Коэффициент использования |
Kи |
|
0,9 + N · 0,01 |
|
ковша экскаватора |
|
|
|
19* |
Насыпная плотность ВВ |
1 |
кг/м3 |
0,8 + N · 0,01 |
20 |
Расстояние транспортировки |
lг = lп |
м |
1000 + N · 100 |
|
полезного ископаемого и обрат- |
|
||
|
ного порожнего проезда автоса- |
|
|
|
|
мосвала |
|
|
|
|
Примечания: 1. N – номер варианта каждого студента (определяет- |
|||
ся преподавателем). 2. Значения показателей исходных данных, помеченные звездочкой (*), являются условными.
В табл. 2 приведено распределение средств механизации по вариантам.
7
8
Таблица 2
Распределение средств механизации по вариантам
Тип бурового станка |
Тип автомобиля |
Тип экскаватора |
|
Категории пород |
|
|||||||||||
по трудности экскавации* |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
|
|
|
БМК |
КрАЗ |
МАЗ |
КамАЗ |
Э 1251 |
|
Э 2503 |
Э 10011А |
|
Крепость пород* |
|
||||
БС 1М |
СБМК 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
4М |
256-Б |
503 |
55111 |
|
|
|
|
8 |
9 |
12 |
14 |
|
15 |
|
|
|
Радиус черпанья R* , м |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,0 |
|
7,8 |
8,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номера |
вариантов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 2 |
3, 12 |
7 |
1–3 |
4–6 |
7 |
1 |
|
2 |
3 |
1 |
2 |
4 |
5 |
|
3,9 |
|
4–6 |
14–16 |
8 |
10–17 |
8 |
18–22 |
4 |
|
10 |
7 |
6 |
8 |
13 |
10 |
|
11 |
|
9, 19 |
21, 23 |
10 |
23, 25 |
9 |
|
5 |
|
14 |
11 |
7 |
12 |
16 |
21 |
|
15 |
|
20, 22 |
26, 27 |
11, 13 |
27, 28 |
24 |
|
6 |
|
17, 16 |
15 |
14 |
17 |
20 |
26 |
|
22 |
|
24, 25 |
30 |
17, 18 |
|
26 |
|
8, 9 |
|
26–30 |
18–20 |
18 |
19 |
24 |
|
|
|
|
|
|
28, 29 |
|
29, 30 |
|
12–13 |
|
|
25 |
23 |
29 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
20–25 |
|
|
27 |
28 |
30 |
|
|
|
||
Примечание. Значения показателей исходных данных, помеченные звездочкой (*), являются условными.
8
Лабораторная работа № 1
Планирование капитальных горных работ при открытой разработке месторождения
Выполнение капитальных горных работ является первым и необходимым условием при подготовке к отработке планируемого участка горного отвода.
По очередности и объемам выполнения основные капитальные горные работы можно разделить на три группы.
1. Подготовка рабочих площадей:
–строительство подъездных дорог;
–расчисткарабочихплощадей(рубкалеса, корчевкапнейидр.);
– осушение месторождения (обустройство водоотливных
инагорных канав).
2.Проведение вскрышных работ и подготовка отвалов первой очереди.
3.Проходка капитальных горных выработок – въездных (выездных) и разрезных траншей.
Методика выполнения работы
1. Подготовить графическую основу для планирования горных работ.
Исходными данными для составления графической основы служат топографические планы участков земной поверхности в пределах горного отвода месторождений полезных ископаемых, которые выдаются преподавателем индивидуально для каждого студента. Графическую документацию можно создавать в цифровом виде (предпочтительный вариант) либо в ручном режиме на листах ватмана формата А3.
В первом случае выданный преподавателем топографический план месторождения должен быть отсканирован и оцифрован. Для создания цифрового плана могут быть рекомендованы следующие программные продукты: ArcGis, MapInfo, AutoCAD, Credo идр.
9
Во втором случае выданный преподавателем топографический план месторождения переносится на лист ватмана формата А3 с помощью светокопировального стола.
В обоих случаях на плане должна быть отражена следующая графическая информация:
–координатная сетка;
–рельеф земной поверхности;
–местоположение и номера геолого-разведочных скважин, по которым проходят границы горного отвода;
–границы горного и земельного отводов;
–транспортные коммуникации;
–водные объекты;
–существующие горные выработки.
2. Запланировать капитальные горные работы с рассмотрением следующих вопросов:
2.1.Работы, производимые до ввода участка месторождения
вэксплуатацию:
–проанализировать необходимость проведения работ по отводу поверхностных вод от планируемого к отработке участка месторождения, а также работ, связанных с рубкой леса и корчевкой пней (на основе анализа топографического плана поверхности);
–выяснить возможность использования имеющихся автодорог для транспортировки добытого полезного ископаемого;
–расстояние транспортировки полезного ископаемого от забоя добычных работ до потребителя (склада) принять по данным табл. 1.
2.2. Считать, что вскрышные породы в объемах, обеспечивающих готовые к выемке запасы, на сроки, определенные нормами технологического проектирования, удалены в отвалы первой очереди.
2.3. Запланировать параметры вскрывающей горной выработки – въездная (выездная) траншея.
10