3.Расчет параметров выдачи руды из блока.

Выпуск отбитой руды из очистного пространства (магазина) к месту погрузки или доставки к транспортным средствам может происходить самотеком, под действием сил гравитации или при дополнительном воздействии механическими способами, например, заглубленными в ряду вибропитателями или постановкой в выпускных воронках фугасных зарядов ВВ.

Принципиально различны формы движения рудных масс непосредственно в магазине:

– воронкообразная с образующими её стенками под углом естественного откоса 45 -50^°, когда руда выпускается из открытых камер;

– эллипсовидная с большим вертикальным диаметром и горизонтальным, размеры которых зависят от коэффициента разрыхления руды, когда она выпускается под давлением толщи обрушенных налегающих пород.

Выбор вида выпуска руды из магазина осуществляют при конструировании рациональной системы разработки для заданных горнотехнических условий [1, 2]. Расчет параметров выпуска производится при помощи эмпирических формул [2, 5, 6].Выпуск руды обычно сопровождается вторичным дроблением негабаритов на подошве доставочных выработок или непосредственно в выпускных воронках с помощью зарядов ВВ, которые количественно характеризуются удельным расходом ВВ, q_II, кт\т.

Погрузка руды может производиться непосредственно в откаточные вагоны (в люковых камерах, вибропитателями) или – в доставочные агрегаты (самоходные вагоны и т.д.) [2].

Доставкой руды принято называть перемещение её тем или иным способом от места выпуска (отбойки) до откаточных выработок.

Доставка под действием собственного веса осуществляется по выработанному пространству, настилам, рудоспускам, желобам.

Механизированная доставка производится скреперами, конвейерами, самоходными вагонами, ПДМ.

Иногда доставку осуществляют силой взрыва или струей воды (гидравлическая доставка).

3.1. Расчет конструктивных элементов и параметров выпускных и доставочных выработок.

а) Параметры выработок для самоходных машин.

Ширина выработки с проходом для людей:

B = a + b +B_м (1),

где: a – пешеходная дорожка (1,0 м при наличии тротуара), b – зазор между машиной и стенкой выработки , где b = 0,5 м., B_м – ширина машины, м.

б) Параметры выработок при донном выпуске с самоходными машинами.

Угол в плане между осями погрузочных заездов и осью доставочной выработки

α ~ 60^°. Длина заезда должна разместить ПДМ по прямой линии. Машина у кромки навала не должна перекрывать половины ширины доставочной выработки.

Минимальная ширина целиков между заездами b_ц = 4 ÷ 5 м.

в) Расстояние между выпускными окнами при площадном выпуске под обрушенными породами.

Соотношение размеров эллипсоида выпуска при выпускном отверстии ø 1,5 – 2 м:

(2),

где H – высота эллипсоида, м.; D – max диаметр эллипсоида, м.; m – коэффициент, зависящий от сыпучих свойств руды, м^-1.

Таблица

Крепость пород	Коэффициент разрыхления, Kр	m, м-1
Крепкие	1,3 – 1,4	0,4 – 0,5
	1,2	0,55 – 0,65
	1,1 – 1,15	0,9 – 1,0
Средней крепости	1.3 –1,4	1,2
	1.2	1,7

Пользуясь формулой (2) при одном из заданных (или ограниченных чем-либо) размеров эллипсоида можно определить другой размер:

H = m D² (3)

D = (4)

Объем эллипсоида выпуска, м³

V = (5)

Если диаметр выпускного отверстия более 2 м, то

V = (6),

где S –активная площадь выпускного отверстия, м²_.

Зная высоту эллипсоида и активную площадь выпускного отверстия, можно, решив уравнение (5) относительно H и приравняв полученное выражение к уравнению (2), получить формулу для определения максимального диаметра эллипсоида

D = 1,372 (7),

где V – объем эллипсоида, подэтажной по выражению (5) при известных значениях H и S.

При площадном выпуске для уменьшения потерь высота слоя отбитой руды должна быть больше высоты касающихся эллипсоидов выпуска H_к.э. т.е.

H_бл ≥ H_к.э. = mD_о² = m a b (8),

где D_о – max диаметр касающихся эллипсоидов выпуска, м.; a и b – расстояния между выпускными отверстиями в плане во взаимно перпендикулярных направлениях, м.

При расположении отверстий по квадратной сетке расстояние между ними

a ≤ , м (9)

С другой стороны, расстояние между выпускными отверстиями не может быть меньше величины, минимально допустимой по условию прочности целиков или по конструктивным соображениям.

г) Параметры расположения буродоставочных выработок (БДВ) при торцевом выпуске.

Высота подэтажа определятся высотой этажа, схемой отбойки, предельной по глубине скважин данного типа буровых кареток (станков). Для уменьшения потерь наилучшей является ромбовидная форма забоя при шахматном (в плане) расположении выработок на соседних подэтажах. Тогда максимальная глубина скважин равна удвоенной высоте подэтажа, за вычетом БДВ.

При увеличении высоты подэтажа уменьшаются затраты на проходку, но прямо пропорционально увеличивается ущерб от потерь и разубоживания руды. Оптимальную высоту подэтажа определяют по критерию:

З_п.н. + У_п.р. → min (10),

где З_п.н. – удельные затраты на проведение выработок, на 1 т запасов блока, руб.

У_п.р. – ущерб от потерь и разубоживания, зависящий от расстояния между выпускными выработками и от высоты блока, руб.⁄т.

Расстояние между БДВ на подэтаже. Максимальная ширина забоя (веера) равна расстоянию между подэтажными выработками. Для максимальной полноты извлечения высота забоя должна равняться высоте Η_{эллипсоида} выпуска, а ширина – его диаметру D. Подставив в (3) вместо H высоту забоя, определяем расстояние между подэтажными выработками b_п.э., равное D, то есть

b_пэ = м (11),

где h_пэ – высота подэтажа, м.

Если сыпучесть руды не изучена, то b_пэ можно определить конструктивно: наклон оконтуривающих скважин должен быть не менее 65 ÷70^° (min угол истечения руды под давлением обрушенных пород), тогда

b_пэ = 2[b_в + 0,1 ÷0,3 (h_пэ –h_в)] м (12),

где h_пэ и h_в – высота и ширина выработки, м.

д) Конструкции днищ блоков с вибровыпуском (с вибропитателями).

Питатели широко применяются при донном выпуске на месторождениях практически любой мощности в технологических схемах: питатель – рудоспуск; питатель – вагон; питатель – автосамосвал; питатель – конвейер и т.д. Технические данные по применению питателей см. [5, с. 115]. Конструкции днищ блоков с питателями разнообразны и могут быть заимствованы в [2].