3. Вскрытие месторождения

Вскрытие месторождения произведено исходя из достижения наименьших объемов горно-капитальных работ.

Вскрытие Турдейского месторождения доломитизированных известняков предусматривается с помощью капитальной траншеи внешнего заложения. Траншея расположена на западной границе месторождения.

Фронт работ на добычных горизонтах образуется путем проходки разрезных траншей между северным и южным бортами карьера.

Горно-капитальные работы выполняются в соответствии с принятой схемой вскрытия в объеме, обеспечивающем создание готовых к выемке нормативных запасов сырья.

В состав горно-капитальных работ включены:

·  проходка капитальной траншеи на глубину вскрышных пород;

·  проходка разрезной траншеи на глубину вскрышных пород;

·  проходка капитальной траншеи на глубину первого уступа полезного ископаемого;

·  проходка разрезной траншеи на глубину первого уступа полезного ископаемого;

·  проходка капитальной траншеи на глубину второго уступа полезного ископаемого;

·  проходка разрезной траншеи на глубину второго уступа полезного ископаемого.

Породы вскрыши, представленные на месторождении суглинками, с прослоями глин и песков.

Капитальная траншея предназначена для вскрытия рабочих горизонтов.

Параметры капитальной траншеи.

Рисунок 1 - Капитальная траншея: а – общий вид, б – план.

Основными элементами капитальной траншеи являются:

- ширина – Вк т ее основания, м;

- глубина – Нк т, м;

- продольный уклон – iк т, ‰;

- α к.т - угол откоса,º;

- Lк т - длина, м:

- Vк т - объем, м3:

- Sк т - площадь поперечного сечения.

Определим параметры капитальной траншеи на вскрышной горизонт:

Нк т= 3,4 м.

iк т= 80 ‰, из условия применения автотранспорта;

α к.т = 55º - вскрышные породы;

Ширина траншеи определяется из условия нормальной работы горно-транспортного оборудования.

Принимаем тупиковую схему подачи автотранспорта под погрузку.

Рисунок 2 Схема подачи автосамосвалов под погрузку при проведении траншей (тупиковый разворот)

Ширина траншеи при тупиковом развороте автотранспорта.

Вр т =R + 0.5d+0.5L+2m (11)

где R – минимальный радиус поворота автотранспорта, м;

d - ширина кузова, м;

L – длина автосамосвала, м;

m – минимальное расстояние между автотранспортом и нижней бровкой траншеи, м.

При проходке траншеи будем использовать следующее оборудование: гидравлический экскаватор ЭГ-5,5(прямая лопата), автосамосвалы КамАЗ 65201.

Bт = 8 + 0,5 (2,5 + 9,25) + 2∙2=17,87 м;

Принимаем Bт =18 м.

Проведение траншеи будет производиться тупиковым разворотом автотранспорта с шириной траншеи равной 18 м, т.к. она позволит сократить объем работ.

Lкт = 1000 Hкт/ iкт (12)

Lк.т. = 1000 · 3,4 / 80 = 42,5 м. Принимаем 43м.

Объем капитальной траншеи на глубину вскрышных пород будет равен:

 (13)

где Н - конечная глубина карьера, Н = 3,4 м,

B - ширина траншеи, В = 18 м,

 - угол откоса борта траншеи,  = 55°,

i - руководящий уклон, i = 80 ‰.

Vкт==1498,1 м3

Параметры проведения капитальной траншеи на первый добычной уступ.

Нк.т.= 12,5 м (3,4 м - мощность вскрыши; 9,1 м - полезного ископаемого).

iк т= 80 ‰, из условия автотранспорта;

α к.т = 80º - полезное ископаемое;

Вк т= 18 м – как и на вскрышном уступе (так как при проходке будет применяться тоже оборудование);

Lк.т. = 1000 · 12,5 / 80 =156,25м. Принимаем 157м.

Объем капитальной траншеи на глубину п.и. будет равен:

Vкт==10013,45м3.

Параметры проведения капитальной траншеи на второй добычной уступ.

Нк.т.= 21,6 м.

iк т= 80 ‰, из условия автотранспорта;

α к.т = 80º - полезное ископаемое;

Вк т= 18 м – как и на вскрышном уступе (так как при проходке будет применяться тоже оборудование);

Lк.т. = 1000 · 21,6 / 80 = 270м. Принимаем 270м.

Объем капитальной траншеи на глубину п.и. будет равен:

Vкт==60640,3м3.

Разрезная траншея – горизонтальная горная выработка, предназначенная для создания фронта горных работ. Разработка уступа начинается с разноса рабочего борта.

Параметры разрезной траншеи.

Рисунок 3 - Капитальная и разрезная траншея: а – общий вид, б – план.

Основными элементами разрезной траншеи являются:

- глубина Нр т её основания, м;

- ширина Вр т ее основания, м;

- α р.т р угол откоса рабочего борта,º;

- α р.т н угол откоса нерабочего борта,º;

- Lр т длина, м;

- Sр т площадь поперечного сечения, м.;

- Vр т объем, м3.

Проведение разрезной траншеи по вскрыше:

Нср=3,4 м.;

α р.т р= 550- угол рабочего борта вскрыши;

α р.т н= 500 – угол не рабочего борта вскрыши;

Lр т = 300 м – длина фронта;

Ширина траншеи определяется из условия нормальной работы горно-транспортного оборудования. Принимаем тупиковую схему подачи автотранспорта под погрузку.

Проведение траншеи будет производиться тупиковым разворотом автотранспорта с шириной траншеи равной 18 м, т.к. она позволит сократить объем работ.

 (14)

Vрт=(18+3,4ctg55)3,4.300=20788,32 м3

Проведение разрезной траншеи по полезному ископаемому (1 уступ).

Нср=9,1 м;

α р.т р=80º -угол рабочего борта полезного ископаемого;

α р.т н=75º - угол не рабочего борта полезного ископаемого;

Lр т = 300 – длина фронта;

Вр т =18 м. Vрт=(18+9,1ctg80)9,1.300=51736,5 м3

Проведение разрезной траншеи по полезному ископаемому (2 уступ).

Нср=21,6 м;

α р.т р=80º -угол рабочего борта полезного ископаемого;

α р.т н=75º - угол не рабочего борта полезного ископаемого;

Lр т = 300 – длина фронта;

Вр т =18 м. Vрт=(18+21,6ctg80)21,6.300=141320 м3

4. Система разработки и структура комплексной механизации

4.1 Обоснование системы разработки

Системой открытой разработки месторождения называют определенный порядок выполнения горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ. В условию данного карьера система разработки должна обеспечивать безопасную и наиболее полную выемку кондиционных запасов полезного ископаемого при соблюдение мер по охране окружающей среды.

Предложены различные классификации системы разработки. Наибольшее развитие получили два типа классификаций, в основу которых взято:

- направление подвигания фронта горных работ (В.В.Ржевский)

-  способ производства вскрышных работ и механизация выемки и доставки пород (Е.Ф. Шешко, Н.В. Мельников).

Наибольшее распространение получили классификации Ржевского и Мельникова.

Классификация Ржевского включает следующие системы разработки: сплошная (продольная, поперечная, веерная, кольцевая), углубочная (продольная, поперечная веерная, кольцевая) и смешанная (углубочно-сплошная).

В основу классификации, предложенной Н.В. Мельниковым, положен способ производства вскрышных работ. Классификация включает следующие системы разработки: бестранспортную, экскаватор-карьер, транспортно-отвальную, специальную транспортную и комбинированную.

Принятая система открытой разработки предопределяет тип горнотранспортного оборудования, размеры карьера и его основные элементы, а также и технико-экономические показатели. Следовательно, от правильного выбора системы зависит эффективность разработки месторождения в целом.

Принимаем систему разработки сплошную продольную однобортовую.

Система разработки называется сплошной, если при разработке горизонтальных и пологих месторождений горно-подготовительные работы в период эксплуатации карьера отсутствуют.

По производству вскрышных работ система разработки – транспортная (по Н.В. Мельникову), при которой порода перемещается сначала на внешний отвал, по мере развития горных работ вскрышную породу будем складировать во внутренний отвал.

4.2 Элементы системы разработки

Основные элементы системы разработки Турдейского месторождения приняты в зависимости от геологического строения и физико-механических свойств слагающих месторождение пород, а также способа, системы и технологии разработки, типа применяемого оборудования.

Параметры системы разработки определены в соответствии с действующими Едиными правилами безопасности и нормами технической эксплуатации на открытых горных работах.

Предусмотрена селективная разработка плодородного слоя, вскрышных пород и полезного ископаемого. Почвенно-растительный слой в весенне-летний период разрабатывается бульдозером Б-170 и перемещается на расстояние до 30 м, где складируется в бурты. Затем плодородный грунт отгружается экскаватором ЭО-4125 с емкостью ковша 1м3 в автосамосвалы КамАЗ 65201 и вывозится на внешний отвал (промежуточный склад), откуда в последующем транспортируется и отсыпается на подготовленную рекультивируемую поверхность.

Для ведения вскрышных работ предлагается использовать экскаваторы ЭГ-5,5(прямая лопата) для выемки, транспортирование породы осуществляется автосамосвалами КамАЗ 65201 грузоподъемностью 25,5т в отвал, затем на рекультивируемую площадь.

Для ведения добычных работ предлагается использовать экскаваторы ЭГ-350(прямая лопата) с емкостью ковша 5 м3 для выемки, транспортирование породы осуществляется автосамосвалами КамАЗ 65201 грузоподъемностью 25,5т в отвал, затем на рекультивируемую площадь.

На зачистке кровли известняков, зачистке забоев, на отвалах, для устройства съездов, снятия плодородного слоя, рекультивационных работах, при строительстве и планировке автодорог предлагается использовать бульдозер Б-170.

Породы вскрыши в первые годы разработки размещаются во внешних отвалах. После образования выработанного пространства в карьере будет осуществляться внутреннее отвалообразование.

Вскрыша отрабатывается двумя уступами мощностью 10,2 и 10,2 м, в соответствии с разработанными мероприятиями по безопасной работе вскрышного экскаватора (в месте, где мощность пород вскрыши превышает 26м снятие пород вскрыши будет вестись тремя уступами).

Разработка известняков ведется двумя уступами: 9,1 м и 9,1 м, отработка уступов ведется экскаватором ЭГ-350 с погрузкой в автосамосвалы КамАЗ 65201.

Угол откоса рабочего борта добычного уступа - 80°, угол откоса нерабочего борта уступа 75°.

Высота разрабатываемого уступа в мягких породах по условию обеспечения безопасности не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора, т.е. hу . В скальных породах высота разрабатываемого уступа не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора более чем в 1,5 раза.

Для ЭГ-5,5(прямая лопата), следовательно, условие hу  выполняется.

Ширина рабочей площадки определяется из условия свободногоразмещения оборудования и прохода машин, руководствуясь "Нормамитехнологического проектирования предприятий промышленностинерудных строительных материалов".

Для первого вскрышного уступа ширину рабочей площадки определяем по формуле:

Шр.п.=А+П0+Пп+П0/+Пб, (15)

где А - ширина экскаваторной заходки по целику, м;

Для ЭГ – 5,5 принимаем:

м;

 - ширина проезжей части, м.

Принимаем Пп=8 м для двухстороннего движения автосамосвалов.

м – ширина обочины с нагорной стороны вышележащего уступа,м;

П0/ = 6,5м – ширина обочины с низовой стороны;

Пб- ширина полосы безопасности (призмы обрушения):

Принимаем Пб = 1м.

м.

Для второго вскрышного уступа ширину рабочей площадки определяем по формуле (15)

где А - ширина экскаваторной заходки по целику, м;

Для ЭГ – 5,5 принимаем:

м;

 - ширина проезжей части, м.

Принимаем Пп=8 м для двухстороннего движения автосамосвалов.

м – ширина обочины с нагорной стороны вышележащего уступа,м;

П0/ = 6,5м – ширина обочины с низовой стороны;

Пб- ширина полосы безопасности (призмы обрушения):

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19