3.4. Вскрытие месторождений и системы их открытой разработки

Определение основных параметров указанных способов вскрытия, элементов системы разработки, объёмов ГКР, сроков и последовательности их выполнения производится в следующем порядке. Вначале решается вопрос о способе проведения капитальных и разрезных траншей. Определяются их основные параметры: ширина траншей по низу b_вт, глубина заложения h_втр, угол наклона бортов _вт, ширина по верху В_вп. Ширину по низу можно принять 25м.

Длина въездной (капитальной) траншеи в зависимости от её глубины (h_втр) и угла (i_р = tg) составит, м

(3.4.1)

где - глубина заложения въездной траншеи, м;

i_р=tg - руководящий уклон. При применении автомобильного транспорта i_р=0,08 (80⁰/₀₀); при железнодорожном транспорте i_р=0.04 (40⁰/₀₀);

 - угол наклона траншеи, град;

Объём капитальной траншеи, м³

(3.4.2)

где - глубина заложения капитальной траншеи (высота уступа), м;

- ширина капитальной траншеи, м, ;

- угол наклона (откоса) бортов капитальной траншеи, град.(табл.4.1).

Таблица 3.4.1

Углы откоса бортов капитальной и разрезной траншей.

Траншея	Углы откоса бортов траншеи (градус) при коэффициенте крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова
	2-4	5-9	10-14	15-20
Капитальная	60	65	70	80
Разрезная	60	70	75	85

Объём разрезной траншеи, м³

(3.4.3)

где - поперечное сечение разрезной траншеи, м²;

(3.4.4)

где: - ширина разрезной траншеи, м;

- глубина разрезной траншеи, равная высоте уступа, м;

- угол наклона бортов разрезной траншеи, град.

- длина разрезной траншеи, м.

Длина разрезной траншеи при вскрытии нижнего (-3h_у) горизонта определяется длиной экскаваторного блока, на вышележащем (-2h_у) горизонте – длиной разрезной траншеи предыдущего горизонта увеличенной на одну (две) ширину рабочей площадки при однобортовой (двубортовой) системе разработке, на горизонте (-h_у) – длиной разрезной траншеи горизонта (-2h_у) увеличенной на одну (две) ширину рабочей площадки при однобортовой (двубортовой) системе разработке.

Объём разноса борта разрезной траншеи при однобортовой системе разработки, м³

(3.4.5)

где -длина разрезной траншеи, м³;

- минимальная ширина рабочей площадки, м.

При двухбортовой системе разработки объем разноса бортов разрезной траншеи, подсчитанный по формуле (3.4.5), увеличится вдвое.

Максимально возможное число рабочих горизонтов (уступов) в продольных системах разработки при минимальных рабочих площадках

(3.4.6)

где В_к(срд) - средняя ширина карьера, м;

(3.4.7)

Ш_рп(min) - минимальная ширина рабочей площадки, м (см. формулу 2.20);

h_у - высота уступа, м;

_у - угол наклона рабочего уступа массива пород.

Фактическое количество рабочих горизонтов n_у(фкт) по необходимому количеству экскаваторов и расстановка их по уступам могут быть и меньше рассчитанного по формуле 4.7.

В этом случае фактическая ширина рабочей площадки, м

(3.4.8)

Число рабочих горизонтов на момент окончания строительства карьера:

, (3.4.9)

Угол откоса рабочего борта карьера, град

(3.4.10)

Средняя длина фронта работ рабочего уступа, м

(3.4.11)

где L_к(врх) - длина карьера по верху, м;

L_к(нз) - длина карьера по низу, м.

Средняя скорость подвигания фронта работ по обеспечению заданной производительности карьера по горной массе, м/год

(3.4.12)

где Q_к(гм) - годовая производственная мощность карьера по горной массе, м³/год;

n_у(фкт) - фактическое количество рабочих горизонтов;

Q_э(гд) - годовая производительность экскаватора, м³/год;

n_э(нбх) - необходимое количество рабочих экскаваторов;

h_у - высота рабочего уступа.

С другой стороны эта же скорость подвигания фронта работ по геометрическим построениям для обеспечения угла откоса рабочего борта карьера _р, м/год

(3.4.13)

где V_пи(гд) - скорость ежегодного понижения горных работ по ископаемому, м/год (см. формулу 1.16);

_р - угол откоса рабочего борта карьера, град;

_у - угол направления углубления горных работ, град.

Основным условием нормальной работы карьера заданной производительности является

(3.4.14)

Скорость подвигания фронта работ на современных карьерах изменяется от 30 до 250 м/год, а в отдельных случаях достигает 400-600 м/год; ее обычная величина 80-120м/год.

Параметры основных элементов системы разработки приводятся на рис. 4.1 и в табл. 4.2 и 4.4.

Таблица 4.4

Параметры основных элементов системы разработки

Индекс	Наименование параметра	Значение
hу	Высота уступа, м
Lбл	Длина экскаваторного блока, м
Швзр.бл	Ширина экскаваторного блока, м
Шрп(min)	Минимальная ширина рабочей площадки, м
Шрп(фкт)	Фактическая ширина рабочей площадки, м
р	Угол откоса рабочего борта карьера, град
nу(взм)	Возможное число рабочих уступов
nу(фкт)	Фактическое число рабочих уступов
Vиск(_Д)	Скорость понижения работ по ископаемому, м^3/год
Vф(гм)	Скорость подвигания фронта работ (факт.), м^3/год
V`ф(гм)	То же (расчёт.), м^3/год
Lф(у)	Длина фронта работ уступа, м