3 Требования к оформлению контрольной работы

Контрольную работу следует составлять технически грамотным языком и излагать на одной стороне листа формата А4 (210297 мм) с полями: верхнее, левое и нижнее – не менее 20 мм, правое – не менее 10 мм.

В текстовой части необходимо дать краткое обоснование принятых решений, расчеты и необходимые пояснения к эскизам и чертежам. Работу необходимо оформлять согласно ДСТУ-3008-95 с использованием принятых в горном деле условных обозначений и сокращений. Текст необходимо сопровождать ссылкой на литературные источники. Описание литературы в списке используемых источников приводить в соответствии с ДСТУ-3008-95. Все расчеты по возможности необходимо сводить в таблицы.

Работа должна быть сброшюрована в такой последовательности: титульный лист, оригинал утвержденного задания на контрольную работу, реферат, содержание с указанием номеров разделов и подразделов, основная часть, заключение, библиографический список.

Текст основной части делится на разделы и подразделы в соответствии с ДСТУ 3008-95. Разделы должны иметь порядковую нумерацию в пределах всей работы и обозначаться арабскими цифрами без точки, например, 1, 2, 3 и т.д. Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номера раздела и порядкового номера подраздела, разделенных точкой. После номера подраздела точку не ставят, например, 1.1, 1.2 и т.д.

Рисунки следует выполнять в масштабе и располагать непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на следующей странице. Иллюстрации обозначаются словом "Рисунок …" и нумеруются арабскими цифрами порядковой нумерацией в пределах раздела. Номер и наименование рисунка помещают под иллюстрацией.

Нумерация формул осуществляется в пределах каждого раздела в круглых скобках.

4 Указания к выполнению разделов

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРА

Главными параметрами карьера являются объем горной массы, конечная глубина, размеры по подошве, углы откосов бортов, запасы полезного ископаемого, объем вскрыши и размеры на уровне дневной поверхности.

4.1.1 Определение конечной глубины карьера

При разработке пологих и горизонтальных месторождений конечная глубина карьера определяется отметкой почвы пласта полезного ископаемого или суммой мощностей наносов h_н и полезного ископаемого m, т.е.

Н_к.к= h_н + m. (4.1)

Экономическая целесообразность разработки горизонтальных и пологих месторождений решается путем сравнения среднего и граничного коэффициентов вскрыши. Месторождение целесообразно разрабатывать открытым способом при k_срk_гр.

При разработке наклонных и крутых залежей конечная глубина карьера определяется путем сравнения экономических показателей открытой и подземной разработки. Наиболее распространенным является принцип, основанный на сопоставлении текущего и граничного коэффициентов вскрыши. Сущность этого принципа заключается в следующем. Увеличение глубины карьера, разрабатывающего крутую залежь, вызывает постоянное возрастание текущего коэффициента вскрыши. При достижении некоторой промежуточной глубины Н_к.п значение коэффициента вскрыши станет равным граничному, т.е. k_т=k_гр. Дальнейшее увеличение глубины карьера при обеспечении экономической целесообразности открытых горных работ возможно при производстве горных работ без расширения контуров карьера на поверхности. Горные работы на верхних уступах последовательно (сверху вниз) прекращаются, угол откоса рабочего борта _р постепенно увеличивается и при конечной глубине Н_к.к достигает значения угла погашения, который соответствует конечной глубине карьера.

В простейших горно-геологических условиях конечная глубина карьера (м), разрабатывающего наклонную или крутую залежь, определяется по формуле

, (4.2)

где m_г  горизонтальную мощность залежи, м;

Р  периметр дна карьера, м;

S  площадь дна карьера, м²;

L_д  длина дна карьера, м;

_н  угол откоса нерабочего борта карьера, град.

Горизонтальная мощность залежи равна:

m_г = m / sin_з, (4.3)

где _з  угол падения залежи, град.

Периметр и площадь дна карьера определяются из выражений

Р = 2·(L_д+Ш_д); S = L_д·Ш_д, (4.4)

где Ш_д  ширина дна карьера, м.

Размеры дна карьера в конечных границах при разработке горизонтальных месторожденийопределяются контурами залежи в плане на отметке подошвы. При разработкенаклонных и крутых месторожденийминимальная ширина дна карьера определяется условием безопасного ведения горных работ и составляет 30-40 м. Длина дна карьера принимается равной протяженности залежи по простиранию.

4.1.2 Определение угла откосов бортов карьера

Углы откосов бортов карьера на момент погашения определяются конструкцией бортов и условиями равновесия слагающих его пород. В конструктивном отношении борта карьера могут включать откосы уступов, предохранительные и транспортные бермы, основания капитальных траншей.

Максимально возможный угол нерабочего борта карьера _нпо фактору безопасности зависит в основном от физико-механических свойств и степени однородности пород, слагающих борт, направлений напластования относительно борта, глубины карьера и формы борта в плане. С увеличением глубины карьера устойчивость борта изменяется. При ориентировочных расчетах можно пользоваться данными табл. 4.1.

Таблица 4.1  Выбор угла откоса бортов карьера

Породы	Коэффициент крепости f	Угол откоса борта (градусы) при глубине карьера, м
		90	180	240	300	>300
В высшей степени крепкие и очень крепкие	15-20	60-68	57-65	53-60	48-54	43-49
Крепкие и довольно крепкие	8-14	50-60	48-57	45-53	42-48	37-43
Средней крепости	3-7	45-50	41-48	39-45	36-43	32-37
Довольно мягкие и мягкие	1-2	30-43	28-41	26-39	26-36	
Мягкие и землистые	0,6-0,8	21-30	20-28			

4.1.3 Определение объема запасов полезного ископаемого

Объем запасов полезного ископаемого (м³) в контурах карьера определяется по формулам:

при разработке горизонтальных и пологих месторождений с относительно постоянной мощностью

. (4.5)

при разработке наклонных и крутых залежей с относительно постоянной мощностью

V_и= m_г ·L_д ·(H_к  h_н)  (S₁ + S₂) ·L_д, (4.6)

где S₁иS₂соответственно площадь оставляемого со стороны висячего и лежачего боков полезного ископаемого при расположении дна карьера внутри залежи (рис. 4.1), м²_.

;, (4.7)

где x  расстояние от дна карьера до лежачего бока залежи, м.

Оптимальное положение дна карьера, обеспечивающее извлечение максимального объема полезного ископаемого, имеет место, если

S₁ + S₂  min (4.8)

или

(4.9)

Выполнив необходимые преобразования и решив уравнение (4.8) относительно x, получим формулу для определения расстояния от дна карьера до лежачего бока залежи

. (4.10)

Балансовые запасы полезного ископаемого (т) определяются по формуле

З_б=V_и·_и(4.11)

Промышленные запасы полезного ископаемого (т) равны:

З_п= З_б(100k_п)/100, (4.12)

где k_пэксплуатационные потери полезного ископаемого, %.

4.1.4 Определение объема горной массы в контурах карьера

Объем горной массы (м³) в контурах карьера, характеризующий масштаб горных работ, определяется по формуле акад. В.В. Ржевского

. (4.13)

4.1.5 Определение объема вскрыши в конечных контурах карьера

Объем вскрыши определяется по формуле

V_в=V_г.мV_и. (4.14)

4.1.6 Определение среднего коэффициента вскрыши

Средний коэффициент вскрыши (м³/т), характеризующий количество породы в объемных и весовых единицах, приходящееся на единицу полезного ископаемого, определяется по формуле

k_ср=V_в/З_п. (4.15)

4.1.7 Определение срока службы и производственной мощности

Годовая производственная мощность Ткарьера выбирается в соответствии с данными табл. 4.2.

При определении срока службы должно соблюдаться условие

z=V_и·_и/T(4.16)

Таблица 4.2 Виды карьерных полей

Размеры карьерных полей	Площадь карьера в плане, км^2	Общий объем горной массы, млн. м^3	Годовая мощность Т, млн. т
Весьма малые	до 0,4	до 10	до 1,5
Малые	0,3-2,0	10-100	1,5-3
Средние	2,0-6,0	100-500	4-5
Большие	6,0-20,0	500-2000	6-10
Весьма большие	более 20,0	2000-10000	более 10

4.1.8 Определение объемов пород вскрыши и полезного ископаемого

Объем полезного ископаемого (т), добываемого в сутки, определяется по формуле

Д_и =Т/ 300. (4.17)

Годовой объем вскрыши (м³/год) определяется по формуле

Т_в=V_в/z. (4.18)

Объем пород вскрыши (м³), перемещаемого в сутки, определяется по формуле

Д_в =Т_в/ 300. (4.19)

Для проверки правильности расчетов определяется (м³/т), который должен быть равен ранее рассчитанномуk_ср:

. (4.20)