4.Підготовка гірських порід до виймання

Скельні породи родовища, що розробляється кар'єром «Північний», характеризуються коефіцієнтом міцності в діапазоні f = 8 - 14. Тому підготовка скельних порід до виїмки здійснюється із застосуванням буро-вибухових робіт. Як основне бурове устаткування на кар'єрі «Північний» застосовуються верстати шарошечного буріння СБШ-250МН (діаметри шарошечних долот d_д=244,5 мм). При веденні вибухових робіт типові проекти і робочі паспорти БВР розробляються з врахуванням конкретних гірничо-геологічних умов і з обов'язковим дотриманням вимог "Єдиних правил безпеки при вибухових роботах". В якості ВР застосовується ВР «АНЕМІКС» А-80.

Розрахунок продуктивності і парка бурових верстатів СБШ-250МН

Лінія опору по підошві складатиме:

(4.1)

де H_y – висота уступу, м

α – кут відкосу уступу, º

с – берма безпеки, м

Для наших умов W₁=10м

Відстань між свердловинами другого ряду становитиме:

(4.2)

K₁ – емпіричний коефіцієнт, К₁=1,05

dз – діаметр заряду, м

∆ - щільність заряджання, кг/м³

Q – енергія ВР, кДж/кг

Для наших умов W₂=6,3м.

Питома витрата ВР складатиме:

(4.3)

Для наших умов q=1,06кг/м³

Величина перебуру складатиме:

(4.4)

Відповідно =1,75 м

Лінійна ємність заряда складатиме:

(4.5)

Для наших умов p=59,4кг/м

Довжина забійки становитиме:

(4.6)

l_св – довжина свердловини, м

Відповідно l_заб=5,3м

Відстань між свердловинами обчислюється за формулами:

(4.7)

В нашому випадку а=4м

Перевіримо отриману сітку свердловин за умовою зближення зарядів:

(4.8)

Умова не виконується, адже m=0,4. Застосовується технологія буріння похилих свердловин. Для заданих умов приймаємо сітку 6,5 6,5.

Вихід порід з 1 м свердловини обчислюється за формулою:

(4.9)

Для наших умов вихід з 1 м свердловини становитиме V=36,8м³/м.

Обчислимо річну продуктивність бурового верстата.

(4.10)

де Т_з – тривалість зміни, год/змін. Т_з=8 год/зміну;

Т_пз – тривалість підготовчо-заключних операцій, год/змін. Т_пз=0,25год/зміну;

Т_р – тривалість регламентуємих простоїв, год/змін. Т_р=0,5 год/зміну;

t_o – основний час буріння, год/м. t_o=0,08год/м;

t_д – допоміжний час буріння, год/м. t_д=0,05год/м;

n – кількість змін у добу, зм/добу. n=3 зм/добу;

k – кількість діб у році. k=365діб/рік

Для наших умов Q_б=61067 м/рік.

Згідно календарного плану гірничих робіт, річна продуктивність кар’єра по руді складає 469000 м³ і по розкривних породах 4710000 м³, що відповідає 12780м і 128300м свердловин відповідно при середньому виході гірничої маси з одного метра свердловини 36,8м³/м.

Тоді необхідна кількість бурових верстатів при роботі по руді становитиме:

(4.11)

де L_{cв р} – загальна довжина свердловин, м/рік

Потребна кількість верстатів для роботи по руді становитиме Nв=1шт.

(4.12)

Для роботи на розкривних породах необхідно N_{в роз}=2 верстати

Розрахуємо необхідну кількість вибухових речовин для забезпечення заданої продуктивності. По руді:

(4.13)

де А_р - річна продуктивність кар’єра по руді, м³

Необхідна кількість вибухових речовин при роботі по руді становитиме Q_врр=497140 кг

По розкривних породах:

(4.14)

де А_роз - річна продуктивність кар’єра по розкривних породах, м³

Необхідна кількість вибухових речовин при роботі по породах розкриву становитиме Q_{вр роз}=4992600 кг

Розрахуємо кількість зарядних машин ТСЗМ-11Е. За умови, що зарядка виконується протягом однієї зміни, кількість зарядних машин складатиме:

(4.15)

n_виб – кількість вибухів на рік

Q_зм – змінна продуктивність зарядної машини, м³/зм.

Q_вр – загальна витрата ВР по гірничій масі, т

(4.16)

V- місткість зарядної машини, м³

T_зм – тривалість зміни, хв.

t_ц – тривалість циклу, хв. t_ц = 30 хв;

k_в – коефіцієнт використання. k_в=0,9

Змінна продуктивність зарядної машини Q_зм=160м³/зм.

Необхідна кількість зарядних машин складає N_зм=1шт

На кар’єрі застосовуються забійкові машини ЗС-1Б. Розрахуємо їх кількість. Річна потреба в забійці складатиме:

(4.17)

V_заб – річна потреба в забійці, м³

Необхідна кількість забійкових машин складатиме:

(4.18)

де Q_заб – продуктивність забійкової машини, м³/зм

(4.19)

V_{заб м} – місткість забійкової машини, м³. V_{заб м}=5 м³.

Продуктивність забійкової машини складає Q_заб=72м³/зм

Таким чином, необхідна кількість забійкових машин складає N_{заб м}=1шт.

Вихід негабаритних кусків (більше 500мм) становить 0,2%, що дорівнює 10400м³/рік. Ліквідація негабариту здійснюється за допомогою гідравлічного бутобоя SWKS-2 продуктивністю Q_б=300000 м³/рік. Тоді їх необхідна кількість складатиме:

(4.20)

де Q_бут – річна продуктивність бутобоя, м³/рік

А_нег – річний вихід негабариту, м³/рік

Таким чином, приймаємо необхідну кількість бутобоїв N_бут=1 шт.

Для забезпечення стійкого положення неробочих і тимчасово неробочих бортів кар'єру використовується технологія контурного підривання, за допомогою якої формуються стійкі відкоси скельних порід під проектними кутами. Технологія контурного підривання полягає у наступному: по лінії проектного контуру кар'єру створюється щілинний екрануючий вруб, який перешкоджає поширенню хвиль напруги за контурний масив. Екрануючий вруб формується за допомогою бурових свердловин, пробурених верстатами СБШ-250МН під кутом 60°. Контурні бурові свердловини буряться на відстані 3м одна від одної. Зарядка контурних бурових свердловин здійснюється зарядами ВВ заданої лінійної щільності, які ініціюються за допомогою ДШ. Підривання контурних і технологічних бурових свердловин може здійснюватися одночасно, при цьому інтервал сповільнення між підриванням контурних і приконтурних бурових свердловин повинно бути більше або рівним 100 мсек.

Техніко-економічний розрахунок

Розрахуємо загальну вартість основних фондів і амортизаційні відрахування.

Отримані результати зводимо в таблицю 4.1 «Первинна вартість основних фондів та амортизаційні відрахування по руді»

Табл. 4.1

Аналогічну таблицю складемо для розкривних порід:

Табл. 4.2

Розрахуємо величину затрат на витратні матеріали для робіт по руді (табл. 4.3)

Табл.4.3

Розрахуємо величину затрат на витратні матеріали для робіт по розкривних породах (табл. 4.4)

Табл. 4.4

Виконаємо розрахунок фонду заробітної плати по видобутку руди (табл. 4.5) і розкривних порід (табл. 4.6):

Табл. 4.5

Табл. 4.6

Розрахуємо витрати електроенергії при видобутку руди (табл. 4.7) і розкривних порід (табл. 4.8)

Табл. 4.7

Табл. 4.8

Зведемо всі статті витрат у результуючу таблицю по руді (табл. 4.9) і розкривних породах (табл. 4.10).

Табл. 4.9

Табл. 4.10

Таким чином, вартість підготовки до виїмки кубічного метра корисної копалини коштує 14,42грн/м³, а виймання розкривних порід – 9,61 грн/м³.