Розділ іv. Розкриття родовища та об’єми гірничо-капітальних робіт

Сутність розкриття покладу при відкритій розробці полягає у встановленні вантажно-транспортного зв’язку робочих горизонтів кар’єра з пунктами прийому гірської маси на поверхні проведенням відповідних гірничо-капітальних виробок.

На вибір способу розкриття впливає рельєф місцевості, умови залягання покладу, технічні умови.

Рельєф місцевості впливає на розміщення поверхневих споруд і зовнішніх відвалів, а також розміщення розкриваючих виробок і на направлення поверхневих транспортних комунікацій.

Елементи залягання покладу надають вплив на вибір способу розкриття. Горизонтальні і пологі пласти в більшості випадків розкривають зовнішніми траншеями. Похилі і круті – внутрішніми траншеями.

Капітальні траншеї слугують для розкриття покладу чи окремих його участків з метою створення вантажно-транспортного зв’язку робочих горизонтів кар’єру з поверхнею.

В залежності від виду застосованого транспорту і відповідного його нахилу, капітальні траншеї можуть бути:

• похилі, при залізничному і автомобільному транспорті,

• крутими, при застосуванні конвеєрних і канатних підйомників.

Основними елементами капітальних траншей є:

• ширина її по основі В_к.т

• глибина Н_к.т

• продольний уклін L_к.т

• довжина в плані L_к.т

• будівельний об’єм V_к.т

Розрізні траншеї – горизонтальні відкриті виробки, призначені для підготовки горизонтів до розробки, тобто для створення фронту робіт на уступах. Розрізна траншея є продовженням капітальної траншеї, розкриваючої даний робочий горизонт і проводиться в контурах кар’єру. Ширина основи розрізної траншеї визначається з умов нормального розміщення гірничого транспорту і обладнання.

4.1.Теоретична довжина траси капітальної траншеї

Довжина траси капітальної траншеї залежить від її глибини та керуючого підйому

Для залізничого транспорту і= 20÷ 40‰

м

4.2.Дійсна довжини траси капітальних траншей

де К_у – коефіцієнт подовження траси капітальної траншеї К_у=1,5

м

4.3.Загальний об’єм капітальних траншей

Об’єм похилої капітальної траншеї обчислюється за формулою:

В_кт = 10м

4.3.2.Об’єм напівтраншей рівний:

де

м³

м³

4.4.Об’єм розрізної траншеї, яка утворює першопочатковий фронт робіт уступів:

В_р.т.=10 м

м³

м³

Розділ V. Система розробки та структура комплексної механізації

Системою відкритої розробки покладу називається установлений порядок виконання комплексу підготовчих видобувних робіт, що забезпечують розробку покладу при раціональному використанні запасів корисної копалини.

Прийнята система відкритої розробки визначає тип гірничо-транспортного обладнання, головні параметри кар’єра та його основні елементи, а також техніко-економічні показники роботи кар’єра в цілому.

Елементами системи розробки є:

• уступи;

• фронт робіт уступа;

• фронт робіт кар’єра;

• робоча зона кар’єра;

• робочі площадки.

Комплекс гірничого, транспортного, дробильно-сортувального і допоміжного обладнання на кар’єрах забезпечує планомірне виймання гірської маси в забоях, переміщення розкривних порід на відвали, а корисної копалини на пункти прийому, складає структуру комплексної механізації.

Технологічні комплекси гірничих робіт розрізняються за типами використовуваного обладнання, а їх варіанти – моделям і параметрами гірничого транспортного обладнання, а також варіантами технологічного розміщення обладнання. При однаковому обладнанні технологічний комплекс може бути організований з різним взаємним розташуванням. При цьому змінюються лише параметри розкривних та добувних робіт.

5.1.Розрахунок параметрів елементів системи розробки

5.1.1.Вибір виймального обладнання

Для виймально-навантажуючих робіт на гірничих підприємствах найбільше застосування отримали екскаватори.

Черпання гірничої маси, її переміщення до місця розвантаження, розвантаження і поворот до місця наступного черпання здійснюється одноковшовим екскаватором почергово. Разом взяті ці операції складають робочий цикл екскаватора. Багато ковшові екскаватори ці операції здійснюють одночасно. Тому одноковшові екскаватори є машинами циклічної роботи, а багато ковшові – машинами безперервної дії.

За типом ходового обладнання одноковшові екскаватори поділяються на гусеничні, пневмоколісні, крокуючі, плаваючі.

В залежності від конструктивних особливостей одноковшові екскаватори поділяються на п’ять видів:

• екскаватори будівельні гусеничні та пневматичні;

• екскаватори кар’єрно-будівельні гусеничні;

• екскаватори вскришні гусеничні;

• крокуючі драглайни.

Екскаватори кар’єрні є основним одноковшовим вантажним обладнанням на відкритих розробках.

Основними технологічними параметрами одноківшевих екскаваторів є: місткість ковша, габаритна маса, тиск на основу.

Робочими параметрами мехлопати є радіус черпання, радіус розвантаження, кут нахилу стріли, розміри екскаватора.

Вибір екскаватора для розкривних порід виконується з умови:

Вибір екскаватора для корисної копалини виконується з умови:

Тому ми для розкривної породи та для корисної копалини вибираємо екскаватор ЕКГ-8

Характеристика вибраного екскаватора

Показники	ЕКГ-8
Місткість ковша, м^3	6,3;8;10
Максимальний радіус розвантаження, м	16,3
Максимальний радіус черпання, м	18,2
Максимальна висота черпання, м	12,5
Максимальна висота розвантаження, м	9,1
Вага екскаватора, г	370
Протяжність циклу, с	30,3

5.1.2.Мінімальна ширина робочої площадки по корисній копалині:

де Z – ширина призми можливого обрушення

с₁ – безпечна відстань від нижньої бровки розвалу породи до транспортної смуги с₁=3 м

В_тр = В_кт

В_м – ширина розвалу

Ш_доп – ширина площадки для допоміжного обладнання

Ш_доп=3÷5 м

Z = 15 (ctg50° - ctg75°) = 2,45 м

м

5.1.3. Ширина заходки екскаватора

–ширина заходки екскаватора

А = 18,2·1,7= 31 м

5.2.Розрахунок продуктивності виймального обладнання

Розрізняють теоретичну, практичну, експлуатаційну продуктивність екскаваторів.

Технічна продуктивність – максимальна годинна продуктивність при розробці екскаватора при неприливній його роботі в конкретних геотехнічних умовах.

Експлуатаційна продуктивність – визначається з врахуванням використання робочого часу, що пов’язана з організаційними та технологічними простоями.

Теоретична продуктивність – кількість гірської маси, яку можливо вийняти за одиницю часу при безперервній роботі екскаватора.

5.2.1.Годинна технічна продуктивність

де Е – ємність ковша

К_е – коефіцієнт екскавації

К_з – коефіцієнт вибою, що враховує вплив допоміжних операцій

Т_у.р. – розрахункова тривалість робочого циклу екскаватора, що залежить від типу розроблюваних порід та кута поворота екскаватора до розвантаження

Для екскаватора, що вантажить розкривну породу:

м³/год

Для екскаватора, що розроблює корисну копалину:

м³/год.

5.2.2.Змінна експлуатаційна продуктивність екскаватора

де К_ве – коефіцієнт використання екскаватора в часі, для транспорту К_ве=0,65

Для екскаватора, що розробляє розкривну породу:

м³/зм

Для екскаватора, що розроблює корисну копалину:

м³/зм

5.2.3.Необхідна кількість екскаваторів

Загальна кількість екскаваторів у кар’єрі: