Freewaygrp.ru

Строительный журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Допустимая высота уступов углы откосов

Условия рациональной работы карьерных самосвалов

Вопрос правильного установления высоты уступов является одним из важных для обеспечения эффективной работы карьерных экскаваторов. При определении высоты уступов принимаются во внимание многие конкретные особенности и факторы: условия залегания и свойства вынимаемых горных пород; необходимая интенсивность отработки месторождения; календарный план вскрышных работ; требуемое качество выдаваемого, из карьера полезного ископаемого; параметры буро-взрывных работ; условия работы экскаваторов и условия транспортирования пород.

Основным условием правильного выбора высоты уступа является устойчивость последнего в процессе работы карьера, обеспечивающая безопасность ведения горных работ. Углы откоса рабочих уступов в процессе эксплуатации зависят от характера пород, принятых способов отработки уступов и параметров буровзрывных работ. Учитывается также возможность работы экскаваторов с углами откосов рабочего уступа, соответствующими траектории движения ковша.

Высота уступов, определенная по условиям устойчивости, в подавляющем большин-стве случаев получается большей, чем это необходимо исходя из других факторов.

Важно при установлении высоты и отметок уступов учитывать условия залегания горных пород. Желательно, чтобы уступ был сложен однородными горными породами и в добычном уступе было как можно меньше пустых пород, а во вскрышном – полезного ископаемого. Отметки кровли и подошвы уступов по возможности должны совпадать с контактами различных пород. Должна также учитываться возможность их селективной выемки.

Мощность наносов, покрывающих полезную толщу, определяет как высоту, так и отметки верхних уступов. Мощность горизонтально залегающего пласта учитывается при установлении высоты добычных уступов. Ошибки в определении отметки подошвы уступов оказывают негативное воздействие на работу карьера.

Высота уступа существенно влияет на скорость подвигания экскаваторных забоев, фронта работ и на сроки вскрытия и подготовки новых горизонтов.
Скорость подвигания заходки Vз и рабочего фронта уступа VФ

, м/мес. (1)

, м/год (2)

где L – длина фронта работ на добычном горизонте, м; h – высота уступа, м; Q – эксплуатационная производительность экскаватора, м 3 /мес.; A – ширина заходки экскаватора, м.

Следовательно, с увеличением высоты уступа уменьшается скорость подвигания фронта работ.

Объем работ по вскрытию и подготовке горизонта пропорционален соответственно кубу и квадрату высоты уступа. Значит, при увеличении высоты уступа значительно увеличивается объем траншейных работ и, следовательно, увеличиваются сроки подготовки новых горизонтов.

С другой стороны, достижимая скорость углубки карьера определяется механизацией и организацией горных работ при вскрытии и подготовке новых горизонтов. Высота уступов существенно влияет на скорость углубки карьера. При уменьшении высоты уступов с 20 до 10 м, т. е. в два раза, достижимая скорость углубки увеличивается в полтора раза.

Для сокращения величины капитальных вложений и срока их окупаемости важно сократить период строительства карьера и сроки освоения производственной мощности. Поэтому целесообразно высоту верхних уступов принимать небольшой, что обеспечит более интенсивное развитие работ в первый период эксплуатации, а ниже, когда карьер перейдет к нормальной работе, высота уступов может быть увеличена.

При установлении высоты уступов необходимо иметь в виду, что она влияет на годовые объемы вскрышных работ и текущий коэффициент вскрыши – с уменьшением высоты уступов увеличивается коэффициент вскрыши при разработке карьеров.

В зависимости от высоты уступов изменяются объемы теряемой руды и примешиваемой пустой породы. Потери и разубоживание прямо пропорциональны высоте уступов, и если известны допустимые уровни потерь и разубоживания, то есть возможность правильно выбрать высоту уступов.

Между высотой уступа и параметрами буровзрывных работ существует тесная взаимосвязь. С увеличением высоты уступа (при применении вертикальных скважин и угла откоса уступа меньше 90°) увеличивается сопротивление по подошве.

Метод наклонных скважин, параллельных откосу рабочего уступа, позволяет резко увеличить высоту уступа без изменения диаме-тра скважин. От параметров буровзрывных работ и высоты уступа зависят размеры развала породы после взрыва и выход негабаритных кусков. Эти показатели значительно влияют на эффективность работы экскаваторов.

В некоторых случаях при трещиноватых породах бурить глубокие скважины затруднительно из-за застревания бурового ин-струмента в скважине. В этом случае нужно принимать небольшую высоту уступов. Исследования показали, что с увеличением высоты уступа себестоимость 1 м 3 взорванной горной массы снижается.

Условия работы экскаваторов являются одним из главнейших факторов, влияющих на высоту уступа. Прежде всего, высота уступа должна обеспечивать наполнение ковшей экскаваторов, а поэтому она не принимается меньше 2/3 высоты расположения напорного вала механической лопаты.

Максимальная высота уступа в нескальных породах ограничивается условием безопасности работы экскаватора от падающих кусков породы. Поэтому, в соответствии с Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 03-498-02), рекомендуется принимать высоту уступа не больше высоты черпания экскаватора.

Выбор модели экскаватора для ведения добычных и вскрышных работ осуществляется с учетом физико-механических свойств горных пород, заданной высоты уступа и установленной высоты развала.
При черпании горных пород из развала взорванной горной массы высота развала (НР) должна быть увязана с высотой черпания экскаватора (H max ), рис. 1.

Рис. 1. Параметры забоя экскаватора-мехлопаты

Величина высоты развала Hp должна отвечать условиям

,где Ннв – высота расположения напорного вала экскаватора, м; Нmax – максимальная высота черпания экскаватора, м.

Высота расположения напорного вала экскаватора

При разработке горных пород открытым способом применяется многорядное короткозамедленное взрывание (КЗВ). Высота развала взорванных пород при КЗВ в зависимости от количества рядов скважин, схемы инициирования взрывной сети и условий взрывания HР = (0,7-1,2)h. Высота развала может превышать высоту уступа при производстве взрывных работ в зажатой среде (с подпорной стенкой), специальных схемах инициирования зарядов взрывчатых веществ (врубовой, порядной и др.), взрывах на выброс, каскадном взрывании смежных по высоте блоков и др.

Ширина экскаваторной заходки

, м (3)

где RУ – радиус черпания экскаватора на уровне стояния, м.

Ширина развала породы после взрыва В, для обеспечения наилучшего использования экскаватора, должна содержать целое число заходок А экскаватора, т. е.

В = nА , м (4)

где n – число заходок (n = 1; 2 или 3).

, м (5)

где С – коэффициент, учитывающий ширину развала (С = 1,0-3,0).

Ширина развала (от линии первого ряда скважин)

, м (6)

где h – высота уступа, м; q – удельный расход ВВ, кг/м 3 ; W – линия сопротивления по подошве, м.

С увеличением высоты уступов до h = 15 м себестоимость экскавации снижается, затем стабилизируется, а начиная с 20 м – повышается (рис. 2). Применительно к одному типу экскаваторов с увеличением высоты уступа себестоимость экскавации снижается.

Рис. 2. График зависимости удельных затрат на экскавацию от высоты уступа для различных типоразмеров экскаваторов.

1 – емкость ковша Е = 2 м 3 ; 2 – Е = 2,5 м 3 ; 3 – Е = 5 м 3 ; 4 – Е = 8 м 3 ; 5 – Е = 10 м 3 ; 6 – Е = 12 м 3 ; 7 – Е = 14 м 3 ; 8 – Е = 20 м 3 .

С точки зрения наилучшей организации транспорта в карьере целесообразнее принимать уступы большей высоты. При этом сокращается число горизонтов в карьере и уменьшается объем путевых работ. Только в случае коротких карьеров высота уступа ограничивается возможной длиной наклонных съездов. Для всех рассмотренных карьеров с увеличением высоты уступов себестоимость транспортирования снижается.

Читать еще:  Как промазать жидким пластиком откосы

В настоящее время на большинстве карьеров приняты уступы высотой 12×15 м для экскаваторов с ковшами емкостью 5×10 м 3 .

В последнее время на ряде крупных карьеров высота уступов принята 17 м для экскаваторов с ковшами емкостью 10 м 3 и более. Так, на крупнейшем карьере мраморизованного известняка компании Nordkalk, расположенном в г. Лаппеенранта (Финляндия), глубиной 150 м применяются 15-метровые уступы, а уступы в конечном положении сдваиваются до 30 м. На карьере используется транспортная система разработки поперечными заходками с углубкой, рис. 3. Конечная глубина карьера может достичь 300 м, с последующим переходом на подземную разработку месторождения.
Таким образом, при проектировании процессов открытых горных работ и выборе выемочно-погрузочного оборудования допустимо превышение высоты развала над высотой черпания экскаватора на 20% (без разработки специальных мер по понижению высоты развала), то есть высота черпания может быть ниже высоты забоя максимум в 1,2 раза.

Рис. 3. Карьер мраморизованного известняка компании Nordkalk (фото автора)

Длительный опыт эксплуатации экскаваторов ЭКГ-8И и ЭКГ-10 с высотой черпания 13,5 м на карьерах, имеющих высоту рабочих уступов 15 м, свидетельствует об их соответствии горнотехническим условиям разработки.
Некоторые предприятия приобретают экскаваторы ЭКГ с удлинённым рабочим оборудованием для работы с погрузкой горной массы выше стояния экскаватора или для специфических условий разработки, но их доля незначительна.

Рассмотрение основных факторов, влияющих на высоту уступов, показало, что их влияние противоречиво. Для повышения экономической эффективности технологических процессов следует стремиться к увеличению высоты уступов.

Фомин С.И., Иванов В.В., СПГГИ (ТУ),
Донченко Т.В., ОМЗ

2.1. Постановление Госгортехнадзора РФ от 30.05.2003 N 45 «Об утверждении «Правил безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом» (Зарегистрировано в Минюсте РФ 16.06.2003 N 4694)

2.1. Горные работы

2.1. Горные работы

47. Организации, занятые разработкой угольных месторождений открытым способом, обязаны обеспечить:

соблюдение требований законодательства, а также утвержденных в установленном порядке стандартов и норм по технологии ведения работ, связанных с пользованием недрами, и при первичной переработке минерального сырья;

соблюдение требований технических проектов, планов (программ) развития горных работ, недопущение сверхнормативных потерь и выборочной отработки полезных ископаемых;

ведение геологической, маркшейдерской и иной документации в процессе пользования недрами и ее сохранность;

представление достоверных данных о разведанных, извлекаемых и оставляемых в недрах запасах полезных ископаемых, содержащихся в них компонентах в федеральный и соответствующий территориальный фонды геологической информации, в органы государственной статистики;

соблюдение утвержденных в установленном порядке стандартов (норм, правил), регламентирующих условия охраны недр, атмосферного воздуха, земель, лесов, вод, а также зданий и сооружений от вредного влияния работ, связанных с пользованием недрами;

приведение участков земли, нарушенных при пользовании недрами, в состояние, пригодное для их дальнейшего использования;

сохранность разведочных горных выработок и буровых скважин, которые могут быть использованы при разработке месторождений и (или) в иных хозяйственных целях;

ликвидацию в установленном порядке горных выработок и буровых скважин, не подлежащих использованию;

выполнение лицензионных условий.

48. Горные работы по проведению траншей, разработке уступов, отсыпке отвалов должны вестись с учетом инженерно-геологических условий и применяемого оборудования в соответствии с утвержденными техническим руководителем разреза локальными проектами производства работ (паспортами).

В паспорте указываются допустимые размеры рабочих площадок, берм, углов откоса, высоты уступа, призмы обрушения, расстояний от горного и транспортного оборудования до бровок уступа или отвала.

Срок действия паспорта устанавливается в зависимости от условий ведения горных работ. При изменении горно-геологических условий ведение горных работ должно быть приостановлено до пересмотра паспорта.

С паспортом должны быть ознакомлены под роспись лица технического надзора, специалисты и рабочие, ведущие установленные паспортом работы, и для которых требования паспорта являются обязательными.

Запрещается ведение горных работ без утвержденного паспорта, а также с отступлением от него.

49. Вокруг промышленных площадок разреза должна быть установлена санитарно-защитная зона, размеры которой определяются в соответствии с действующими санитарными нормами.

50. Высота уступа определяется проектом с учетом результатов исследований физико-механических свойств горных пород и полезного ископаемого, а также горно-геологических условий их залегания и параметров оборудования.

При применении гидравлических экскаваторов и погрузчиков безопасная высота уступа определяется расчетами с учетом траектории движения ковша экскаватора (погрузчика).

При применении канатных экскаваторов высота уступа не должна превышать:

максимальную высоту черпания экскаватора;

высоту или глубину черпания драглайна, многоковшовых цепных и роторных экскаваторов;

6 м — рыхлых устойчивых плотных пород, 3 м — при разработке вручную рыхлых неустойчивых сыпучих пород.

При разработке пород с применением буровзрывных работ допускается увеличение высоты уступа до полуторной высоты черпания экскаватора при условии разделения развала по высоте на подуступы или разработки специальных мероприятий по безопасному обрушению козырьков и нависей.

51. Углы откосов рабочих уступов определяются проектом производства работ с учетом физико-механических свойств горных пород и не должны превышать:

80 град. — при работе экскаваторов типа механической лопаты, драглайна и роторных экскаваторов;

угла естественного откоса этих пород — при работе многоковшовых цепных экскаваторов нижним черпанием и разработке вручную рыхлых и сыпучих пород.

52. Предельные углы откосов бортов разреза (временно консервируемых участков борта и бортов в целом (углы устойчивости)) устанавливаются проектом и могут быть скорректированы в процессе эксплуатации по данным научных исследований, при положительном заключении экспертизы по оценке устойчивости бортов и откосов карьера.

53. Ширина рабочих площадок с учетом их назначения, а также расположения на них горного и транспортного оборудования, транспортных коммуникаций, линий электроснабжения и связи определяется проектом производства работ.

Расстояние от нижней бровки уступа (развала горной массы) и от верхней бровки уступа до оси ближайшего железнодорожного пути должно быть не менее 2,5 м.

54. Формирование временно нерабочих бортов разреза и возобновление горных работ на них должно производиться по проектам производства горных работ, предусматривающим меры безопасности.

55. При вскрышных работах расстояние между нижними бровками откоса железнодорожных путей или конвейеров, расстояние от нижней бровки отвала до оси железнодорожного пути или оси конвейера должно быть не менее 4 м.

56. Расстояние между смежными бермами при погашении уступов и постановке их в предельное положение, ширина, конструкция и порядок обслуживания предохранительных берм определяются проектом. В процессе эксплуатации параметры уступов и предохранительных берм должны при необходимости уточняться в проекте по результатам исследований физико-механических свойств горных пород.

При погашении уступов, постановке их в предельное положение необходимо соблюдать общий угол откоса бортов, установленный проектом. Во всех случаях ширина предохранительной бермы должна быть такой, чтобы обеспечивалась ее механизированная очистка.

57. Поперечный профиль предохранительных берм должен быть горизонтальным или иметь уклон в сторону борта разреза. Бермы, по которым происходит систематическое передвижение рабочих, должны иметь ограждение и регулярно очищаться от осыпей, кусков породы и посторонних предметов. Допускается в соответствии с проектом применение берм с продольным уклоном, в том числе совмещенных с транспортными.

58. На разрезах необходимо осуществлять контроль за состоянием их бортов, траншей, уступов, откосов и отвалов. В случае обнаружения признаков сдвижения пород работы должны быть прекращены и приняты меры по обеспечению их устойчивости. Работы могут быть возобновлены с разрешения технического руководителя организации по утвержденному им проекту организации работ, предусматривающему необходимые меры безопасности.

Читать еще:  Торекс омега 10 откосы

Периодичность осмотров и инструментальных наблюдений по наблюдениям за деформациями бортов, откосов, уступов и отвалов объектов открытых горных работ устанавливается соответствующими нормативными документами.

59. Обязательны регулярная оборка уступов от нависей и козырьков, ликвидация заколов.

Работы по оборке откосов уступов необходимо производить механизированным способом. Допускается оборка уступов с применением буровзрывных работ по специальному проекту.

Ручная оборка допускается по наряду-допуску под непосредственным наблюдением руководителя смены или бригадира.

60. При работе на откосах уступов с углом более 35 град. лицам, производящим бурение, оборку откосов и другие операции, определенные распоряжением по предприятию и выполняемые по отдельному проекту организации работ в присутствии лица надзора, необходимо пользоваться предохранительными поясами с канатами, закрепленными за надежную опору.

Предохранительные пояса и страховочные канаты при эксплуатации должны испытываться в соответствии с установленными требованиями и иметь отметку о дате последующего испытания.

61. Расстояние по горизонтали между рабочими местами или механизмами, расположенными на двух смежных по вертикали уступах, должно составлять не менее 10 м при ручной разработке и не менее полуторной суммы максимальных радиусов черпания при экскаваторной разработке. При работе экскаваторов спаренно на одном горизонте расстояние между ними должно быть не менее суммы их наибольших радиусов действия (для драглайна с учетом величины заброса ковша).

При использовании взаимосвязанных в работе механизмов расстояние между ними по горизонтали и вертикали определяется проектом.

62. При работах в зонах возможных обвалов или провалов вследствие наличия подземных выработок или карстов должны быть приняты специальные меры, обеспечивающие безопасность работы (передовое разведочное бурение, отвод на время взрыва горных машин из забоев, находящихся вблизи зоны возможного обрушения, и т.д.). При этом необходимо вести тщательные маркшейдерские наблюдения за состоянием бортов и площадок. При обнаружении признаков сдвижения пород работы должны быть прекращены и могут быть возобновлены только по специальному проекту организации работ, содержащему дополнительные меры безопасности и утвержденному техническим руководителем организации и согласованному с территориальными органами Госгортехнадзора России.

63. В проекте разработки месторождений, сложенных породами, склонными к оползням, должны быть предусмотрены специальные меры безопасности.

Если склонность к оползням устанавливается в процессе ведения горных работ, необходимо внести соответствующие коррективы в проект и осуществить предусмотренные в нем меры безопасности.

64. При одновременной разработке месторождения открытым и подземным способами, а также при проведении и эксплуатации подземных дренажных выработок должны осуществляться согласованные с территориальными органами Госгортехнадзора России совместные мероприятия по обеспечению безопасности работающих на подземных и открытых горных работах, включая:

согласование планов и графиков ведения горных и взрывных работ;

применение нагнетательной схемы проветривания;

проверку представителями профессиональных аварийно-спасательных формирований состояния атмосферы в подземных выработках после массовых взрывов на разрезе;

предотвращение опасности прорыва воды в подземные горные выработки из разреза;

обеспечение сменного надзора, бригадиров (звеньевых) средствами контроля за содержанием в атмосфере ядовитых продуктов взрыва.

За выполнением указанных мероприятий должен осуществляться систематический контроль со стороны технических руководителей и специалистов разреза и шахты. Работы должны вестись в соответствии с нормативной документацией по безопасному ведению горных работ при комбинированной (совмещенной) разработке угольных месторождений.

65. Ведение горных работ по безвзрывной или комбинированной технологии подготовки крепких горных массивов к экскавации с использованием разупрочняющих растворов производится по специальному технологическому регламенту (карте). В технологическом регламенте предусматриваются мероприятия по безопасности при применении и приготовлении растворов, а также параметры ведения буровых, взрывных, заливочных и горных работ. Технологический регламент утверждает технический руководитель разреза.

66. При разработке месторождений полезных ископаемых, склонных к самовозгоранию, вскрытие и подготовка к выемке должны вестись с учетом этой опасности.

Формирование породных отвалов с размещением в них пород, склонных к самовозгоранию, необходимо вести с осуществлением профилактических мероприятий, утверждаемых техническим руководителем организации.

67. При ведении работ в лавиноопасных и селеопасных районах обязательно осуществление мер по защите от снежных лавин и селевых потоков.

План мероприятий по противолавинной и противоселевой защите разрабатывается с учетом местных условий и утверждается техническим руководителем организации.

69. Старые и затопленные выработки и поверхностные водоемы должны быть указаны в планах горных работ.

70. Горные работы вблизи затопленных выработок или водоемов следует производить по проекту, предусматривающему оставление специальных целиков для предотвращения прорыва воды.

71. В местах, представляющих опасность для работающих людей и оборудования (водоемы, затопленные выработки и т.п.), должны устанавливаться предупредительные знаки.

Уступ

Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра . Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. . 1978 .

A. Г. Шапарь.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984—1991 .

  • Устойчивость
  • Устьевая арматура

Полезное

Смотреть что такое «Уступ» в других словарях:

уступ — обрыв или крутой склон, выработанный под влиянием тектоники или эрозии в устойчивых породах и имеющий значительную протяженность. Уступы тектонического происхождения иногда называют сбросами. Сброс – это разлом, разделяющий два блока земной коры … Географическая энциклопедия

уступ — обрыв, куэста, штроб, глинт, терраса, выемка, тябло, чинк, глипт, ступень, берма Словарь русских синонимов. уступ сущ., кол во синонимов: 21 • берег (37) • … Словарь синонимов

уступ. — уступ. уступит. уступительный уступ. Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с. уступит. Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 … Словарь сокращений и аббревиатур

УСТУП — в горном деле отдельно разрабатываемая в карьерном поле часть толщи горных пород, имеющая форму ступени … Большой Энциклопедический словарь

УСТУП — УСТУП, уступа, муж. Часть чего нибудь (какого нибудь целого: строения, горы и др.), отступающая от прямой, основной линии, черты, образуя ступень, выемку. В фасаде дома сделаны уступи. «Дай отдохнуть на уступе скалы.» А.Блок. «Он (человек)… … Толковый словарь Ушакова

УСТУП — УСТУП, а, муж. Часть чего н., образующая ступень, выемку. У. в стене. У. карьера. Скалы высятся уступами. | прил. уступный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

уступ — Сосредоточенная деформация земной поверхности, проявляющаяся в образовании трещин со сдвигом пород. Примечание Уступы возникают как следствие относительных разрывных перемещений смежных участков по напластованию, поверхностям разрывных нарушений … Справочник технического переводчика

уступ — Крутой склон или отвесный обрыв, разделяющий более пологие поверхности, расположенные на разной высоте. Syn.: эскарп … Словарь по географии

уступ — 3.4.5 уступ: Смещение внутренних поверхностей двух секций измерительного трубопровода в месте их стыка, обусловленное смещением осей этих секций и (или) различием значений их внутреннего диаметра. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

УСТУП — 1) У. карьера часть рабочего борта карьера в форме ступени, разрабатываемая с применением самостоят. комплекса добычного и трансп. оборудования. Угол откоса У. 60 70 °, высота зависит от применяемого горного оборудования и св в пород и обычно… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Читать еще:  Как высчитать уклон откоса

Элементы и параметры карьера и уступа

При открытой разработке месторождений полезное ископаемое добывают непосредственно с земной поверхности. Чтобы приступить к разработке неглубоко залегающего пласта, необходимо создать к нему доступ, удалив покрывающую его толщу пустых пород. Для этого проводят различные открытые горные выработки.

Горное предприятие, представляющее собой совокупность горных выработок и осуществляющее разработку месторождения полезного ископаемого открытым способом, называют карьером. Карьер, предназначенный для добычи угля, называется разрезом.

Месторождение (или его часть), разрабатываемое одним карьером, называют карьерным полем.

Границами карьерного поля являются поверхности, проходящие через верхний и нижний контуры карьера (рис. 1.1). При этом верхним контуром карьераназывают линию пересечения борта карьера с земной поверхностью, а нижним контуром карьера — с плоскостью дна карьера. Дном карьера называется нижняя, обычно горизонтальная, поверхность карьера.

Рисунок 1.1 — Границы карьерного поля

Участок, занимаемый основными объектами карьера, называется земельным отводом. Площадь земельного отвода во много раз превышает площадь карьерного поля. На рис. 1.2 представлена схема основных объектов карьера в границах земельного отвода.

Рисунок 1.2 — Схема основных объектов карьера:
1 — карьерное поле; 2 — отвал породы; 3 — обогатительная фабрика;
4 — промплощадка; 5 — граница земельного отвода

При открытой разработке месторождение разделяют на отдельные горизонтальные слои. Слои вынимают сверху вниз с опережением верхнего слоя по отношению к нижнему.

Горизонтальный слой толщи пустых пород или полезного ископаемого, разрабатываемый самостоятельными средствами отбойки, погрузки и транспортирования горной массы, называют уступом. Уступ — основной технологический элемент карьера (рис. 1.3).

Часть уступа по его высоте, которая разрабатывается самостоятельными средствами выемки, но обслуживается транспортом, общим для всего уступа, называют подуступом.

Горизонтальная часть поверхности уступа называется площадкой уступа.

Различают нижнюю 1 и верхнюю 2 площадки уступа. Кроме того, площадки уступа подразделяются на рабочие и нерабочие. Площадка называется рабочей, если на ней располагается выемочно-погрузочное оборудование. Нерабочие площадки остаются свободными.

Комплекс площадок и откосов уступов от поверхности земли до дна карьера называют бортом карьера (рис. 1.1). Поверхность, проходящую через верхний и нижний его контуры, называют откосом борта карьера .

Наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства, называется откосом уступа 7.

Угол наклона откоса уступа к горизонтальной поверхности называется углом откоса α. Углы откосов карьера зависят от многих факторов, в том числе от физико-механических свойств пород и полезного ископаемого, высоты уступов, времени их стояния и пр. и находятся в пределах 25—85°.

К основным параметрам уступа относятся угол наклона откоса уступа и высота уступа, равная расстоянию между площадками уступа но нормали.

Рисунок 1.3 — Основные элементы уступа:
1,2 — соответственно нижняя и верхняя площадки уступа; 3, 4, 5, 6 — заходки; 7 — откос уступа; 8 — нижняя бровка уступа; 9 — верхняя бровка уступа; 10, 11 — соответственно забои угольного и породного уступов; 12 — направление перемещения фронта работ; 13 — направление перемещения забоя заходки; 14 — развал породы после взрыва; α — угол откоса уступа; 15 — погрузка породы экскаватором в железнодорожный состав; 16— подготовка заходки к взрыву, бурение и заряжание скважин; А —рабочая площадка; Б— нерабочая площадка

Линия пересечения откоса уступа с его площадкой называется бровкой уступа. Различают верхнюю 9 и нижнюю бровки уступа 8. Торец, или откос, уступа, являющийся непосредственным объектом горных работ, называется забоем 10, 11.

Уступ разрабатывают последовательными параллельными полосами — заходками 3,4,5,6 с применением или без применения буровзрывных работ 16. Часть заходки по ее длине, разрабатываемая самостоятельными средствами отбойки и погрузки, называют блоком.

Открытую горную выработку, имеющую значительную длину по сравнению с шириной и глубиной, называют траншеей (рис. 1.4). Траншея имеет трапециевидное поперечное сечение. Ограничивается она с боков бортами, а снизу — почвой.

Рисунок 1.4 — Общий вид (а) и план (б) капитальной и разрезной траншеи
1-2 — разрезная траншея; 2-3 — капитальная траншея; 4 — контур карьерного поля

Наклонная траншея, при помощи которой земная поверхность связывается с рабочими уступами карьера, называется капитальной траншеей. Горизонтальная траншея, предназначенная для создания первоначального фронта работ на уступе, называется разрезной траншеей.

Главные параметры карьера характеризуют масштабы открытых горных работ. К ним относятся:

  • запасы полезного ископаемого в карьерном поле, которые определяют возможный масштаб добычи, срок существования карьера и экономические результаты разработки;
  • конечная глубина карьера, которая определяет возможную производственную мощность, размеры по поверхности, общий объем извлекаемой горной массы. Современные карьеры имеют глубину до 450 м;
  • размеры карьера по простиранию и вкрест простирания по поверхности. Они определяются размерами залежи и влияют на глубину и размеры дна карьера, углы откоса его бортов;
  • размеры дна карьера, которые устанавливаются оконтуриванием разрабатываемой части залежи на отметке конечной глубины карьера;
  • углы откосов борта карьера, определяемые условиями устойчивости пород прибортового массива и размерами транспортных коммуникаций;
  • общий объем горной массы в контурах карьера — показатель, определяющий производственную мощность и срок его службы.

Добыча полезных ископаемых открытым способом сопровождается удалением из контуров карьера определенного объема вскрышных пород. Количество вынимаемой пустой породы, приходящееся па единицу добываемого полезного ископаемого, называется коэффициентом вскрыши. В зависимости от единиц измерения различают коэффициенты вскрыши объемные (м 3 /м 3 ) ; весовые (т/т); смешанные (м 3 /т).

В практике проектирования и эксплуатации карьеров наиболее широко используют коэффициенты вскрыши:

  • средний;
  • эксплуатационный;
  • текущий;
  • контурный;
  • граничный.

Средним коэффициентом вскрыши kСР называется отношение общего объема пустых пород в конечных контурах карьера VВ к отрабатываемым запасам полезного ископаемого VИ в этих же контурах:

Эксплуатационный коэффициент вскрыши kЭ выражает отношение объемов пустых пород VВС к запасам полезного ископаемого VИС отрабатываемым за период эксплуатации карьера:

Текущий коэффициент вскрыши kТ выражает отношение объема пустых пород VТВ к запасам полезного ископаемого VТИ , отрабатываемым в определенный период времени (год, квартал, месяц):

Контурный коэффициент вскрыши kК определяет отношение объемов пустых пород ΣΔVВ к извлекаемым запасам полезного ископаемого ΣΔVИ , прирезаемым к карьеру при расширении его контуров в плане или при его углублении:

Граничным коэффициентом вскрыши называется максимально допустимый коэффициент вскрыши по условиям экономичности открытых горных работ на данном месторождении. Он определяет максимально допустимый объем вскрыши, который может быть удален из карьера для добычи единицы полезного ископаемого. Величина граничного коэффициента вскрыши определяется па основании сравнения допустимой себестоимости полезного ископаемого СД и полной себестоимости полезного ископаемого при открытом способе разработки месторождения СП. В качестве допустимой себестоимости может приниматься прогнозируемая цена полезного ископаемого на рынках минерального сырья или полная себестоимость подземной разработки данного месторождения.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector