2. Определение объёмов горных работ.

Общий объём горной массы в контурах карьерного поля (Vк) определяет производственную мощность предприятия, срок его существование и др. При равнинном рельефе поверхности Vк достаточно точно можно определить по выражению (по Ржевскому В.В.)

где S_д – площадь дна карьера, м²

Р_д – периметр дна карьера, м

_ср – усреднённый угол откоса бортов, градус;

Н_к – конечная глубина карьера, м

Определим размеры карьера по дну:

а= А-2*Н_к*tg(90-α), м;

где А – длина карьера по верху;

α,α´ - углы откосов нерабочего и рабочего бортов карьера;

Н – глубина карьера, м;

b – ширина карьера, м.

а=2000-2*100*tg(90-60)=1415 м;

b=1000-(100*tg30+tg30)=860 м;

Находим площадь дна карьера S_д:

S_д = 1415*860=1216900 м².

Периметр дна карьера Р_д равен:

Р_д = (1415+860)*2 = 4550 м.

_ср принимаем равным 55 градусам.

Вычислим объём горной массы в контурах карьера:

V_к = 1216900*100+0,5*4550*100²*0,7+1,05*100²*0,7² =137620145 м³.

Определяем объем полезного ископаемого:

V_п.и. = b*a*М_пи*cos18⁰, м³, где

b - ширина карьера по дну, м;

a – длина карьера по дну, м;

М_п.и. - мощность полезного ископаемого, м.

V_п.и. =1415*860*60*0,95=72283860 м³.

Определяем объем вскрышных пород:

Vв = V_к – V_п.и. , м³

Vв = 137620145-75283860=62336285 м³

Определим коэффициент вскрыши К_в:

К_в = 0,8 м³/ м³.

Определим срок отработки карьера:

, лет

Q_пи = 1200/1,5= 800 тыс.м³. – годовая производительность карьера по полезному ископаемому.

= 78 лет.

3. Выбор схемы вскрытия

В связи с тем, что месторождение относится к наклонным (угол падения залежи 18°) и глубина карьера составляет 100 м, то для его разработки согласно рекомендациям академика Ржевского применяем углубочную двубортовую систему разработки с проведением разрезной траншеи по рудному телу на контакте с лежачим боком залежи. Такой порядок разработки позволяет формировать нерабочий борт, по которому прокладываются стационарные вскрывающие выработки, так же по этой системе удаётся уменьшить разубоживание полезного ископаемого за счёт отсутствия прослоев пустых пород вокруг залежи. Если разрезную траншею разместить на контакте с висячим боком, то будет происходить большее разубоживание полезного ископаемого из-за того, что пласт полезного ископаемого будет расположен между слоями пустой породы.

Система разработки является транспортной и в качестве технологического транспорта используются автосамосвалы т.к. расстояние транспортирования составляет 3.5 км. На этом расстоянии применение автотранспорта является экономически наиболее выгодным по сравнению с ж/д транспортом. Т.к. породы обладают 8 категорией крепости затруднено использование конвейеров в связи с быстрым износом транспортёрных лент. В качестве выемочно-погрузочного оборудования используется экскаваторы типа мехлопаты.

Для вскрытия месторождения осуществляется внутренней траншеей до горизонта с которого начнётся добыча полезного ископаемого. Горизонт следующий с того с которого началась добыча полезного ископаемого вскрывается внутренними траншеями. При данной системе достигается стационарность трассы траншеи и возможность свободно развивать горные работы внутри контуров карьера в любом направлении, так же достигается большая пропускная способность траншеи.

Т.к породы вскрыши составляют породы 8 категории крепости, то капитальная траншея проводится буро-взрывным способом с выемкой взорванных пород прямой лопатой. Породы вынутые при проведении траншеи грузятся в автосамосвал и вывозятся во внешний отвал.

Капитальная траншея при её проведении ориентируется в сторону отвалов с целью сокращения расстояния транспортирования.

3.1. Выбор места расположения вскрывающей выработки

Вскрытие месторождения начинаем с того места, где залежь выходит под наносы ближе всего к дневной поверхности. Такой способ позволяет быстрее начать добычу полезного ископаемого, уменьшить объемы горно-капитальных и строительных работ и соответственно быстрее передать карьер в эксплуатацию.

2.2. Трассирование

При автомобильном транспорте и большой протяженностью месторождения рационально применить кольцевую трассу.

2.3. Расчет объемов горно-капитальных работ

2.3.1. Расчет параметров капитальной траншеи

Проведение траншей осуществляем сплошным забоем механической лопатой с нижней погрузкой в автосамосвал, с кольцевой схемой подачи автотранспорта.

Определим длину капитальной траншеи:

, м

= 100 м.

Определим ширину траншеи понизу:

, м

R_а - радиус поворота автосамосвала, м. R_а = 12 м;

e_б – безопасный зазор между автосамосвалом и бортом траншеи, м. e_б = 2 м.

= 28 м.

Определим площадь поперечного сечения траншеи:

, м²

α_т – угол откосов бортов траншеи.

= 338 м².

Определим объем траншеи:

, м³

= 16000 м³.