Оформлення звіту. У звіті про практичну роботу необхідно виконати основні рисунки та зробити їх аналіз згідно пунктів завдання. Після аналізу тре­ба дати відповіді на контрольні запитання, уточнити їх зміст із виклада­чем.

Питання для самоперевірки

Охарактеризуйте порядок визначення меж відкритих гірничих робіт.

Які способи існують визначення меж відкритих розробок?

Який економічний критерій відкритих розробок використовується?

Охарактеризуйте середній коефіцієнт розкриття.

Охарактеризуйте експлуатаційний коефіцієнт розкриття.

Охарактеризуйте контурний коефіцієнт розкриття.

Охарактеризуйте поточний коефіцієнт розкриття.

Охарактеризуйте граничний коефіцієнт розкриття.

Охарактеризуйте плановий коефіцієнт розкриття.

Література 9, с.53…56

Практичне заняття 11. Визначення основних параметрів кар’єру

Витрати часу – 2 години аудиторних занять

Цілі заняття:

- свідомо використовувати теоретичні знання, що отримані під час лекцій, з основ геології родовищ корисних копалин України;

- розвивати здібності аналізу умов і елементів залягання корисних копалин;

- використовувати уміння при роботі з науковою, навчальною і довідковою літературою у професійній підготовці кваліфікованих робітників.

Методика проведення роботи. Протягом першої години студенти вивчають елементи залягання покладів: простягання, падіння, потужність покладу. При цьому використову­ються плакати, стенди. Протягом цієї години під керівництвом виклада­ча перевіряється засвоєння матеріалу, уточнюються неясні поняття й терміни.

На другій годині заняття студенти зарисовують: кар’єр та його елементи з урахуванням кутів падіння та виконують розрахунки основних параметрів кар’єру.

Основні теоретичні положення. Загальні відомості про відкриту розробку родовищ корисних копалин. Сутність відкритого способу розробки.

Навчальний матеріал даного розділу необхідно прочитати, осмислити, завчити визначення понять та термінів.

72

Розрізняють пласти простої та складної будови. Пласт простої будови є однорідним і складається тільки з корисної копалини (рис. 2.1, а). У пласті складної будови вугілля розділяється на окремі шари (пачки) прошаркамипороди (рис. 2.1, б). Вони мають повну й корисну потужність. Потужність пласта, що включає прошарки породи, називають повною.

Сумарна потужність пачок вугілля у пласті визначає його корисну потужність. Частка повної потужності, яка фактично виймається при розробці, називають потужністю пласта що виймається. Значення потужності пачок ставиться праворуч, а прошарку – ліворуч в метрах.

Тонкі пласти корисної копалини, розробка яких є нерентабельною, звуться пропластками.

Частина пласта, яка виходить безпосередньо на земну поверхню або під наноси, зветься виходом пла-

ста або хвостом його. Це зона вивітрювання й не придатна для видобутку.

Пласт має три виміри: довжину, ширину та товщину, які називають відповідно його простяганням, падінням і потужністю. Крім того, розрізняють лінію простягання, лінію падіння й кут падіння.

Лінія простягання– лінія, що утворюється при перерізі поверхні пласта горизонтальною поверхнею (рис.2.2).Лінія падіння– лінія, яка перпендикулярна лінії простягання та лежить у площині пласта.

Простягання пласта – напрям лінії простягання. Простягання пласта визначається азимутом напрямку лінії простягання.

Азимут – кут між площиною магнітного меридіана (N-S, рис. 2.3) у за-

13

даній точці (О), що лежить у межах родовища, й вертикальній площині, що проходить через дану точку й лінію простягання.

Азимут відраховується від магнітного меридіана за годинниковою стрілкою. В залежності від напрямку падіння пласта змінюються величина азимута та його простягання. Так, коли падіння пласта на південний схід (рис. 10, а), то простягання буде північно–східним (А-Б), а азимут рівним, припустимо, А₃. Коли ж падіння пласта на північний захід (рис. 10, б), то простягання пласта – південне східне (Б – А), а азимут рівним 180⁰ + А₃.

Падіння пласта, чи його нахил до горизонтальної поверхні, вимірюється кутом падіння , що утворюється лінією падіння і її проекцією на горизонтальну поверхню.

Потужністюпласта називають відстань між покрівлею та підошвою пласта за нормаллю.

З технологічних міркувань пласти з потужності поділяють на чотири групи: дуже тонкі – потужністю до 0,70 м., тонкі – 0,71…1,20 м., середньої потужності – 1,21…3,50 м., потужні – більше 3,50 м.

Кут падіння. Кутом падіння пласта називається кут, що утворюється лінією падіння та її проекцією на горизонтальну площину.

У залежності від кута падіння пласти поділяють на чотири групи: пологі до 18°; похилі від 19°до 35°; круто похилі від 36°до 55°; круті від 56°до 90°.

В залежності від розташування окремих шарів бокових порід у відношенні до вугільного пласта й здатності їх до обвалення й зрушення розрізняють несправжню, безпосередню та основну покрівлю й такі ж підошви (рис. 2.4).

Несправжньоюпокрівлю називають шар вуглистих чи слабких глинястих сланців незначної потужності (до 0,5…0,6 м), що залягає безпосередньо над пластом вугілля та легко обвалюється. За звичай, несправжня покрівля обвалюється при виїмці вугілля або через недовгий проміжок часу.

Безпосередньою покрівлею називають товщу піщано-глинястих чи глинястих сланців над вугільним пластом, яка легко обвалюється при незначних відшаруваннях на якійсь відстані від вибою при витяганні й перенесенні посадкового кріплення. Потужність безпосередньої покрівлі визначається потужністю порід, що систематично обвалюються у виробленому просторі після посування посадкового кріплення.

Основною покрівлеюназивають товщу міцних вапняків або піщаників, рідше міцних глинястих сланців, що залягають над безпосередньою покрівлею. Породи основної покрівлі можуть зберігати стійкість при відша-

14

- кути погашення відповідно висячого й лежачого бортів, град;

С_Н, С_К – витрати на виробництво 1 м³ розкривних по наносах і корінних порід, грн/м³;

Завдання на визначення кінцевої глибини кар’єру. Визначте кінцеву глибину кар’єру графічним способом з одного поперечного геологічному перерізу і оптимальну глибину кар’єру аналітичним способом за умовами, що наведені в табл. 10.2.

Таблиця 10.2 - Умови для визначення глибини кар’єру

Ва-рі-ант	Вартість добутку 1 м3 корисної копалини відкритим способом, грн/м3	Вартість добутку 1м3 корисної копалини підземним способом, грн/м3	Витрати на 1м3 розкриву, грн/м3	Потуж-ність нано- сів, м	Потуж-ність покла- ду, м	Кут падін-ня покла-ду, град	Кут погашен- ня лежа- чого борта кар’єру, град	Кут погашення висячого борта кар’єру, град
1	12,0	2,2	2,5	10	50	40	35	40
2	11,0	2,2	3,0	11	60	45	40	45
3	12,0	2,3	2,5	12	70	50	45	50
4	10,5	1,8	2,0	13	80	55	50	55
5	10,5	1,8	2,0	14	90	60	55	60
6	11,0	1,9	2,0	15	100	65	55	60
7	10,0	1,9	1,9	14	90	70	55	65
8	11,0	2,0	1,9	13	80	75	35	40
9	10,0	2,0	2,0	12	80	80	40	45
10	10,3	1,9	2,0	11	80	45	45	50
11	10,3	1,9	2,1	10	75	50	50	55
12	10,5	2,0	2,2	10	70	65	55	60
13	10,6	2,0	2,2	10	65	60	35	40
14	10,8	1,8	2,2	12	60	65	40	45
15	10,8	1,9	2,0	12	65	70	45	50
16	10,6	1,6	2,0	15	70	75	50	55
17	10,6	1,6	2,0	15	75	40	55	60
18	10,3	1,7	2,0	13	80	45	50	45
19	10,2	1,7	2,0	13	85	50	55	50
20	10,1	1,7	1,9	14	90	55	60	55
21	10,0	1,8	1,8	14	96	60	40	45
22	10,2	1,7	1,7	12	100	65	45	50
23	10,3	1,7	1,8	12	105	70	45	50
24	10,4	1,6	1,8	10	110	75	50	55
25	10,4	1,7	1,9	10	115	70	50	50
26	10,5	1,7	2,0	11	120	65	55	55
27	10,5	1,7	2,0	11	120	65	55	60
28	10,4	1,7	2,1	12	110	55	45	45

71

Рис. 10.1. Схема до визначення глибини кар’єру графічним способом

Таблиця 10.1 – Кути укосів уступів і бортів кар’єрів

Характеристика порід за міцністю	Коефіцієнт міцності за шкалою М.М.Прото-дьяконова	Кут укосів уступів при погашенні, град	Кут укосу борта кар’єру (град) при глибині, м
			90	180	240	300
Міцні та дуже міцні	15-20	75-85	60-68	57-65	53-60	48-54
Міцні і доволі міцні	8-14	65-75	50-60	48-57	45-53	42-48
Середньої міцності	3-7	55-65	43-50	41-48	39-45	36-43
Доволі м’які і м’які	1-2	40-55	30-43	28-41	26-39	24-36
М’які та землисті	0,6-0,8	25-40	21-30	20-28	-	-

6. Розраховуються обсяги порід розкриву й корисної копалини. Результати розрахунків обсягів заносять до таблиці. Потім розраховуються контурні коефіцієнти. В стовпчику контурних коефіцієнтів знаходять такий коефіцієнт, який найбільш близький до граничного.

Цей уступ приймається за нижній. Тоді глибина кар’єру

де n –порядковий номер нижнього уступу;

Н_У – висота уступу, м;

h_H –потужність наносів, м.

Аналогічно визначається глибина кар’єру з інших блоків і встановлюють загальну, більше прийнятну глибину кар’єру.

7.Оптимальну глибину кар’єру розраховують за формулою

,

де М – горизонтальна потужність пласта, м;

70

руванні їх на значній площі. Обвалюються вони з відставанням від безпосередньої покрівлі.

Несправжньою підошвоюназивають слабкі породи потужністю до 0,3…0,4 м, що легко руйнуються і залягають безпосередньо під пластом.

Безпосередньою підошвоюназивають товщу порід, що залягають під вугільним пластом. З властивостями безпосередньої підошви пов’язані явища здимання, сповзання її на крутих пластах, а також вдавлювання в неї кріплення.

Основною підошвоюназивають товщу порід, що залягає нижче безпосередньої підошви.

Пласт на виходах на більшу чи меншу глибину, за звичай, є некондиційним завдяки погіршенню якості вугілля із-за його окислення.

Контакт пласта з боковими породами характеризується ступенем зчеплення вугілля з породами. Якщо контакт пласта з боковими породами нечіткий, то при вийманні вугілля залишається частина вугілля у вигляді смуги й має назву: в покрівлі пласта (рис. 2.5,а)“присуха”; в підошві пласта (рис. 2.5,б)“земник”.

Форма та умови залягання пластів.Пласти вугілля, за звичай, більш або менш постійні за складом і потужністю у межах родовища. У зв'язку з генетичними та тектонічними причинами спостерігаються диз’юнктивні (рис.2.6,2.7,2.8) і плікативні (рис.2.9) по-

рушення пластів; зміна потужності пласта (роздуття, стоншення, виклинювання, розмив та розри­ви суцільності пласта (рис. 2.10,2.11,2.12).

15