2 Определение главных параметров, производственной мощности, режима горных работ

2.1 Главные параметры карьера

К главным параметрам карьера обычно относят:

- углы откосов нерабочих бортов;

- конечную глубину карьера;

- балансовые и промышленные запасы полезного ископаемого в конечных контурах;

- объем вскрышных пород в конечных контурах;

- средний геологический и средний промышленный коэффициенты вскрыши.

2.1.1 Обоснование углов откосов нерабочих бортов. Конструкция и параметры нерабочих бортов карьера должны удовлетворять требованиям устойчивости и размещения на них необходимых площадок. Уменьшение угла наклона борта на 2-3º на момент погашения карьера приводит к значительному увеличению вынимаемых объемов вскрыши и затраты на разработку месторождения. Завышение угла наклона борта по сравнению с углом устойчивого откоса может вызвать оползни и обрушения пород.

Угол наклона устойчивого борта карьера должен допускать на борту размещение площадок безопасности и транспортных площадок.

Угол погашения бортов карьера

_. (2.1)

Угол погашения

, (2.2)

где H_K – условно принятая глубина карьера, м, 75;

h_y – высота уступа, м, 15;  - угол откоса уступа, град, 53;

b_п – ширина предохранительной бермы, м, 7;

b_тр – ширина транспортной бермы, м, 22;

n_y – соответственно количество уступов приходящихся на условно принятую глубину карьера;

n_п - количество предохранительных берм;

n_тр – количество транспортных берм.

Ширина предохранительной и транспортной бермы принята на основе практических данных.

Количество уступов приходящихся на условно принятую глубину карьера

_. (2.3)

Количество предохранительных берм

. (2.4)

Количество транспортных берм

_. (2.5)

Угол погашения

_(2.6)

2.1.2 Определения конечной глубины карьера. Изменение границ карьера в глубину, прежде всего, отражается на объеме пород, которые нужно извлекать в контурах карьера. С увеличением глубины карьера объемы пород в его контурах в подавляющем большинстве случаев возрастают быстрее, чем объемы полезного ископаемого, и поэтому в себестоимости полезного ископаемого все большую часть будет занимать себестоимость вскрышных работ.

Конечная глубина карьера определяется через граничный коэффициент К_гр. Исходя из экономического сравнения целесообразности ведения открытых горных работ или подземных работ.

При определении конечной глубины карьера по среднему коэффициенту вскрыши должно соблюдаться условия равенства среднего и граничного коэффициентов вскрыши

К_ср = К_гр. (2.7)

Конечная глубина карьера

Н_к= К_гр · =1915=285м, (2.8)

где К_гр - граничный коэффициент вскрыши, м³/м³;

h_у – высота уступа, м.

Размеры дна карьера (l_д, b_д), устанавливается оконтуриванием разрабатываемой части залежи на отметке конечной глубины карьера. Минимальные его размеры определяются условиями безопасной выемки и погрузки пород на нижнем уступе по ширине b_д = 30 м [4], по длине l_д = 820 м.

Размеры карьера по поверхности

_, (2.9)

_, (2.10)

где В_В – ширина карьера по верху, м;

L_В – длина карьера по верху, м;

Н_к – глубина карьера, м;

_к – угол откоса борта карьера, град.

2.1.3 Балансовые и промышленные запасы полезного ископаемого в конечных контурах карьера.

Соотношение балансовых запасов известняка по сортам составляет: для флюсования I сорта -70,4%, известняки для производства цемента и извести II, III сорта - 18,2%, известняки для строительного камня IV -11,34%. Характеристика эксплуатационных запасов известняка по горизонтам карьера по состоянию на 01.01.2005 года приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Балансовые запасы на 01.01.2005г.

Категория запасов
Отметка горизонта	В			С1			В+С1
	тыс.т	Сод. в %		тыс.т	Сод. в %		тыс.т			Сод. в %
		CaO	SiO2		CaO	SiO2				CaO	SiO2
Известняк для флюсования (I сорт)
1	2	3	4	5	6	7			8	9	10
Пов-245	709.8	54.3	0.58	1112	54.3	0.89		1821.8		54.3	0.73
245-230	9127	54,2	0,49	4582	54,5	0,78		13709		54,3	0,63
230-215	10280.3	54.2	0.57	6162.5	54.0	0.74		16442.8		54.3	0.65
215-200	14435.7	54.3	0.53	7638.8	54.5	0.67		22074.5		54.4	0.60
200-185	--	—	—	31723	54.6	0.58		31723		54.6 •	0.58
185-170	—	—	—	29630	55.0	0.44		29630		55.0	0.44
170-155	—	—	—	28100	55.0	0.44		28100		55.0	0.44
Итого:	34552.8	54.3	0.54	108948.3	54.0	0.65		143501.1		54.5	0.58
Цементные извястники (II сорта- III сорта)
Пов-245	1450	52.9	2.14	760	53.3	1.16		2210		53.1	1.65
245-230	1900	52.8	2.06	656	53.1	2.56		2556		52.5	2.31
Продолжение таблицы 1.4
Известняк для флюсования (I сорт)
230-215	1550	52,6	2,00	530	53,3	22,42		2080		52,9	2,21
215-200	1820	53.4	1.76	830	51.6	1.01		2650		52.5	1.38
200-185	—	—	—	2360	54.1	0.67		2360		54.1	0.67
185-170	—	—	—	1640	53.9	1.09		1640		53.9	1.09
Итого:	6720	52.9	1.99	7756	53.3	1.43		14476		53.3	1.48
Пов-245	2159.8	54.0	0.94	1872	54.8	0.91		4031.8		54.4	0.92
245-230	11027	54.2	0.74	5238	54.9	0.93		16265		54.5	0.83
230-215	11830,3	53,4	0,70	6692,5	54,8	0,87		18522,8		54,0	0,78
215-200	16255.7	54.5	0.64	8468.8	54.6	0.81		24724.5		54.6	0.72
200-185	—	—	—	34083	54.6	0.58		34083		54.6	0.58
185-170	—	—	—	31270	55.0	0.44		31270		55.0	0.44
170-155	—	—	—	29080	55.0	0.44		29080		55.0	0.44
Итого:	41272.8	54.0	0.75	116704.3	54.8	0.71		157977.1		54.6	0.67

1. _{Объем вскрышных пород в конечных контурах карьера. Объем} вскрышных работ- 8200 тыс. м³. Фактический коэффициент вскрыши составит 0,09 м³/т.

4. Удельные затраты на разработку полезного ископаемого, вскрыши и расчетный граничный коэффициент вскрыши. На большинстве современных карьеров доля затрат на вскрышные работы составляет не менее половины в себестоимости полезного ископаемого. С развитием техники горного дела относительные объемы вскрышных работ все увеличиваются и поэтому их доля затрат будет играть все более заметную роль в общей себестоимости полезного ископаемого.

Этот коэффициент некоторые авторы называют предельным, предельно допустимым, экономически целесообразным, граничным и т. д. Мы приняли термин граничный, предложенный В. В. Ржевским, так как он краток, довольно точно выражает данное понятие, определяется из экономических предпосылок в конкретной обстановке и необязательно должен быть предельно допустимым.