Рабочий откос борта карьера

ЭЛЕМЕНТЫ И ПАРАМЕТРЫ КАРЬЕРОВ.

УСТУП И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ.

Приведем поперечный разрез карьера, на котором обозначены основные его элементы (рис. 1)

Рисунок 1 — Поперечный разрез карьера

На рис. 1.1 приведены следующие элементы карьера:

1-2 — верхний контур карьера, соответствует ширине карьера по верху;

3-4 – нижний контур карьера, соответствует ширине карьера по дну;

5-6 – рабочий борт карьера;

1-5 и 2-11 – нерабочий борт карьера;

7 – нерабочий уступ карьера;

8 – рабочий уступ карьера;

9 – верхняя и нижняя площади уступа (рабочие площадки);

10 – транспортная берма;

12 – предохранительная берма или берма очистки;

φ_р – угол рабочего борта карьера;

φ_нр– угол нерабочего борта карьера.

Верхним контуром карьера называется линия пересечения бортов с поверхностью.

Нижним контуром карьера называется линия пересечения бортов с плоскостью дна карьера.

Бортами карьера называются боковые поверхности, ограничивающие карьер и его выработанное пространство.

Если на борту карьера производятся горные работы, то он называется рабочим бортом.

Откосом борта карьера называется поверхность, проходящая через верхний и нижний его контур.

Углом откоса борта карьера называется угол, образованный линией откоса борта карьера и проекцией этой линии на горизонтальной плоскости. Угол откоса рабочего борта обычно составляет 7°÷15°, не рабочего 35°÷45°.

В результате горных работ рабочий борт карьера перемещается, приближается к конечным контурам карьера. Борт карьера или его отдельные участки, контуры которых совпадают с конечными контурами карьера, называются нерабочими. На нерабочем борту карьера горных работ не производятся, но могут располагаться транспортные съезды.

Уступы, составляющие нерабочий борт карьера называются нерабочими. Они разделяются площадками: транспортными, предохранительными, а также площадками очистки.

Транспортные бермы служат для расположения транспортных путей, по которым осуществляется грузотранспортная связь, между рабочими площадками в карьере и поверхностью. Ширина их составляет от10 до 30 м в зависимости от вида и типа транспорта.

Предохранительные бермы предназначены для повышения устойчивости борта и для задержки кусков породы обрушающихся при выветривании уступов. Их ширина составляет 3÷10 м и как правило принимается равной 1/3h_у.

Бермы очистки – это расширенные до 10÷15 м предохранительные бермы, которые останавливают через 3÷4 уступа. Очистка оставшейся породы осуществляется бульдозерами, небольшими экскаваторами или погрузчиками.

По мере отработки уступов рабочий борт становится нерабочим, а рабочие площадки становятся предохранительными или площадками очистки.

Глубина карьера – это вертикальное расстояние между отметкой земной поверхности и длиной карьера. Они изменяются от нескольких десятков метров до 300÷500 м.

Форма карьера в плане бывает обычно близкой к овальной. Длина карьера изменяется от 500 м до 5 км.

Уступ и его элементы. Правила вычерчивания уступов при оформлении горных чертежей

Уступом называется часть массива горных пород в карьере, имеющая рабочую поверхность в форме ступени и разрабатываемая самостоятельными средствами выемки, погрузки и транспорта.

Различают рабочие и нерабочие уступы. На рабочих уступах производится выемка пустых пород или добыча полезного ископаемого. Уступ имеет нижнюю и верхнюю площадки, откос и бровки.

Приведем схему, на которой покажем уступ в разрезе и в плане (рис. 2)

Рисунок 2 – Уступ и его элементы

а – поперечный разрез уступа; б – вычерчивание уступа в плане

Н_у – высота уступа; α_у — угол откоса уступа; х – горизонтальное проложение откоса уступа; 1 и 2- верхняя и нижняя площади уступа соответственно; 3 и 4 – верхняя и нижняя бровки уступа соответственно; 5 – откос уступа; 6 – линии наибольшего ската; 7 – берг-штрихи.

Откосом уступа – называется наклонная поверхность, ограничивающая уступ со сторон выработанного пространства.

Углом откоса уступа – называется угол наклона откоса уступа к горизонтальной плоскости.

Линии пересечения откоса уступа с его верхней и нижней площадками называется соответственно верхней и нижней бровками.

Высота уступа обычно ограничивается по условиям безопасности работы выемочно-погрузочного оборудования и составляет 10÷15 м, реже 20÷40 м.

Угол откоса рабочих уступов обычно составляет 65°÷80°, нерабочих 45°÷60°, т.к. должна обеспечиваться долговременная устойчивость уступа.

Горизонтальные поверхности рабочего уступа, являющиеся объектом разработки, т.е. на которых расположены буровые станки или экскаваторы, называются рабочими площадками. Ширина рабочей площадей изменяется от 40 м до 110 м. Если площадка остается свободной, то ее называют нерабочей.

Вычерчивание горных чертежей, в частности вычерчивание уступов карьера в плане, имеет некоторые особенности. Рассмотрим их на примере рис. 1.2 б.

На поверхности откоса уступа перпендикулярно к горизонтам проводят линии наибольшего ската и берг-штрихи. Выполняются линии наибольшего ската сплошной тонкой линией. Минимальное расстояние между соседними линиями ската принимаются равным 2÷3 мм, максимальное до 0,5 горизонтального проложения откоса уступа.

Массив вскрышных горных пород на плане откоса уступа условно обозначается берг-штрихами – отрезками основной толщины, длиной равной 1/3÷1/4 от горизонтального проложения откоса, проставляемыми у контуров верхней бровки между линиями наибольшего ската. Массив полезного ископаемого на откосе уступа обозначается сдвоенным берг-штрихами.

Для закрепления материала студентам необходимо выполнить расчетно-графическую работу.

Задание для расчетно-графической работы: вычертить в разрезе и в плане участок рабочей зоны карьера, состоящий из двух уступов. Чертеж выполнить в масштабе 1:100, 1:200, 1:500 или 1:1000. По результатам построения определить угол рабочего борта участка карьера. Задание по вариантам представлено в приложении 1.

Исходные данные для выполнения практической работы представлены в приложении 1.

Сущцость открытых горных работ и условия их применения

Открытыми горными работами называется ком­плекс работ, при котором все производственные процессы, необходи­мые для извлечения полезного ископаемого из недр земли, совер­шаются на поверхности.

В результате производства открытых горных работ в земной коре образуются открытые горные выработки, которые, в отличие от подземных, примыкают непосредственно к земной поверх­ности и поэтому имеют незамкнутый контур поперечного сечения. Совокупность открытых горных выработок, служащих для раз­работки месторождения полезного ископаемого, называют к а р ь е —ро м. Также карьером называют горное предприятие, осуществля­ющее разработку месторождения открытым способом. Таким образом, понятие «карьер» имеет два значения — техническое и администра­тивно-хозяйственное. В угольной промышленности карьеры обычно называют разрезами, а на россыпных месторождениях — при­исками.

Месторождение или его часть, разрабатываемые одним карьером, называют карьерным полем. В процессе горных работ по­верхность карьерного поля полностью нарушается и в толще земной коры образуется поверхность выработанного простран­ства. Глубина выработанного пространства при разработке мощ­ных месторождений может достигать нескольких сотен метров.

При производстве открытых горных работ различают вскрышные и добычные работы. Под вскрышными работами пони­мают совокупность производственных процессов по выемке и удале­нию пустых пород, покрывающих и вмещающих полезное ископаемое. Добычными работами называют совокупность производ­ственных процессов по извлечению полезного ископаемого из недр земли. Объем вскрышных работ на современных карьерах обычно значительно превышает объем добычных. Годовые объемы удаляе­мой на карьерах породы иногда превосходят объемы добычи в 10— 20 раз и более. Необходимость удаления значительных масс

вмещающих и покрывающих пород является основной техноло­гической и экономической особенностью открытых разработок.

При современной технике открытым способом можно разрабаты­вать месторождения твердых полезных ископаемых любой формы, расположенные ниже или выше господствующего уровня земной поверхности, при любой крепости горных пород. Основным усло­вием при выборе открытого способа разработки является возмож­ность получения лучших технико-экономических показателей, чем при подземных работах.

Основные понятия, элементы и параметры карьера

При разработке месторождений открытым способом горные по­роды в пределах контуров карьера разделяют на отдельные гори­зонтальные слои. Каждый верхний слой разрабатывают с опереже­нием по отношению к нижнему, в результате чего карьер приобре­тает уступную форму (рис. 81).

Рис. 81. Элементы и параметры карьера: 1—2 и з—4 —[верхний и нижний конечные контуры карьера; 1—з и 2—4 — конечные контуры бортов карьера; 1—5 и 2—б — нерабочие борта карьера; 5— 7 — рабочий борт карьера; в—7 — подошва карьера; S — нераоочие уступы; 9 — рабочие уступы; 10 — откосы уступов; 11 — рабочие площадки; 12 — бер­мы; 13 — заходки; 14 — траншея; is — горизонты карьера; Н — конечная глубина карьера; а — угол откоса рабочего борта карьера; β1 β2— углы отко­сов нерабочих бортов карьера

Часть толщи горных пород в карьере, имею­щую рабочую поверхность в форме ступени и раз­рабатываемую самостоя­тельными средствами вы­емки и транспорта, называ­ют уступом (рис. 82, а). Часть уступа по его вы­соте, разрабатываемую са­мостоятельными средства­ми выемки, но обслужи­ваемую транспортом, об­щим для всего уступа, называют подуступом (рис. 82, б).

Уступ имеет площадки, откос и бровки (рис. 83). Плошадкой уступа называют горизонтальную поверх­ность, ограничивающую уступ по высоте; различают нижнюю и верх­нюю площадки уступа. Откосом уступа называют наклон­
ную поверхность, ограничивающую уступ со стороны выработан­
ного пространства. Уг.ол между откосом уступа и горизонтальной
плоскостью называют углом откоса уступа. Линии пе­
ресечения откоса уступа с его верхней и нижней площадками назы­вают соответственно верхней и нижней, бровкамиуступа.

Поверхность уступа, являющаяся непосредственным объектом горных работ и перемещающаяся в результате ведения этих работ,

называется з а б о е м у с т у п а. Забоем служит торец уступа, а иногда его откос.

Уступ разрабатывают последовательными параллельными полосами, называемыми з а х о д к а м и. Часть заходки по ее длине, разрабатываемую самостоятельными блоком (рис. 84). Разделение заходки на блоки позволяет отра­ботку уступа вести одновременно несколькими забоями.

Площадка уступа, на которой располагают выемочное оборудова­ние, предназначенное для разра­ботки этого уступа, называют р а-бочей пло щ а д к о й ус­тупа.

Часть уступа по его длине, под­готовленная для разработки, на­зывается фронтом работ уступа. Подготовка фронта

Рис. 82. Уступы и подуступы: h — высота уступа; hit h„ — высота под-уступов; 1,2, з — транспортный горизонт.

работ заключается главным образом в подводе транспортных путей и линий электропередач. Суммарная протяженность фронтов работ уступов составляет фронт работ карьера.

Каждому уступу присваивается высотная отметка, обычно соот­ветствующая горизонту расположения транспортных путей уступа.

Отметки применяют абсолютные, относительно уровня моря, или условные, относительно принято­го пункта на поверхности. Пло­щадку уступа, характеризуемую высотной отметкой, называют го­ризонтом.

Рис. 83. Элементы уступа: 1,2 — нижняя и верхняя площадки ус­тупа; з — откос уступа; 4,5 — нижняя и верхняя бровки уступа; в — забой; 7 и 8 — направление подвигапия забоя и фронта работ; а — угол откоса уступа.

Боковые поверхности, ограни­чивающие карьер, называют бор­тами карьера. Они явля­ются совокупностью откосов и пло­щадок отдельных уступов. Борт карьера, на котором производят горные работы, называют рабо­чим бортом, в противном слу­чае его называют нерабочим. Соответственно уступы, составля­ющие рабочий борт карьера, называют рабочими, уступы на нерабо­чем борту карьера — нерабочими.

Нижнюю, обычно горизонтальную поверхность, называют по­дошвой карьера.

Линию пересечения бортов карьера с поверхностью называют верхним контуром, а с подошвой карьера — нижним контуром карьера. Положение верхнего и нижнего

контуров карьера при производстве горных работ меняется. Контуры, достигнутые к моменту погашения открытых горных работ, называют конечными контурами карьера. Им соответствуют конечные размеры карьера.

Условную поверхность, проходящую через верхний и нижний контуры карьера, называют общим откосом борта карьера. Условную поверхность, проходящую через нижние бровки верхнего и нижнего рабочих уступов, называют откосом

рабочего борта карьера. Углом откоса борта карьера называют угол между откосом борта и горизонтальной плоскостью. Горизонтальные площадки на нерабочем борту карьера назы­вают бермами. Различают транспортные и предохра-

нительные бермы. Транспортные бермы служат для разме­щения транспортных путей, по которым осуществляется грузо-транспортная связь между рабочими площадками в карьере и по­верхностью. Предохранительные бермы предназна­чены для повышения устойчивости борта карьера и для задержания осыпающихся кусков породы.

Доступ с поверхности к рабочим уступам карьера и подготовка отдельных уступов к разработке осуществляют путем проведения

въездных и разрезных траншей — открытых горных выработок обычно трапециевидного сечения и значительной длины (рис. 85). Наклонная траншея, служащая для транспортной связи поверх­ности с рабочими уступами карьера, называется капитальной, ее называют также въездной. Горизонтальная траншея, предназначенная для создания первоначального фронта работ на уступе, называется разрезной. Разрезные траншеи являются продолжением капитальных. При расположении капитальной тран­шеи внутри карьера один из бортов ее отрабатывается, и траншея приобретает форму съезда.

Основными параметрами карьера являются: конечная глубина карьера, размеры карьера по простиранию и вкрест простирания на уровне поверхности и по подошве, углы откосов нерабочих бор­тов, запасы полезного ископаемого и общий объем горной породы в контурах карьера.

Конечная глубина для горизонтальных и пологопада-ющих залежей определяется природными условиями — глубиной залегания пласта полезного ископаемого. Для наклонных и крутых залежей конечную глубину обычно устанавливают при проектиро­вании карьера на основе технико-экономических расчетов. Глубина современных карьеров достигает 300—400 м; проектируются карь­еры глубиной до 700—900 м.

Размеры карьера по подошве устанавливают при оконтуривании залежи на отметке, соответствующей конечной глубине карьера. Минимальные размеры карьера по подошве при­нимают из условий безопасной выемки пород с нижнего уступа: по ширине — не менее 20 м, по длине — не менее 50—100 м._ Раз­меры карьера на уровне поверхности зависят от размеров по подошве, конечной глубины карьера и углов откосов его бортов. Длина карь­еров поверху достигает 3—5 км, ширина 2—4 км и более.

Углы откосов нерабочих бортов карьера устанавливают из усло­вий устойчивости пород, слагающих борт, и возможности размеще­ния на борту карьера транспортных и предохранительных берм. При уменьшении углов откосов нерабочих бортов увеличивается объем вскрышных работ. Поэтому их стремятся принимать более крутыми.

Запасы полезного ископаемого и общий объем горной породы в контурах карьера определяют производственную мощность карьера, срок его суще­ствования и основные технико-экономические показатели открытой разработки.

По положению относительно земной поверхности различают залежи:

горизонтальные (пологие) с углом наклона до 10° (рис. 86, а, б). Такие условия залегания характерны для месторождений угля, марганца и других полезных ископаемых оса­дочного происхождения (буроугольные месторождения Украины, месторождения Никопольского марганцевого бассейна, Керченское

железорудное месторождение и др.). Подобные месторождения обыч­но полностью разрабатывают открытым способом.

Наклонные (с углом падения от 10 до 30°) и крутые (с углом падения более 30°) залежи (рис. 86, в, г) широко распро­странены среди железорудных месторождений, месторождений руд цветных металлов, угля и других полезных ископаемых. При раз­работке наклонных залежей вскрышные породы удаляют только

Рис 86. Основные типы месторождений и возможные схемы карьеров.

состороны висячего бока (рис. 86, в). При разработке крутопада­ющих залежей вскрышные породы удаляют как со стороны висячего, так и со стороны лежачего боков залежи (рис. 86, а).

Особенностью наклонных и крутых залежей является значитель­ное увеличение объема вскрышных пород при увеличении глубины карьера. Поэтому разработку таких месторождений иногда произ­водят комбинированным способом — верхняя часть месторождения разрабатывается открытым способом, нижняя — подземным.

Штокообразные залежи в виде массивных рудных тел неправильной формы (рис. 86, д) часто встречаются среди место­рождений руд черных и цветных металлов и неметаллических по­лезных ископаемых. К таким месторождениям можно отнести Высо­когорское, Гороблагодатское, Коунрадское и др.

Залежи в виде антиклинальных (рис. 86, е) и синклинальных (рис. 86, ж) складок нередко встре­чаются среди угольных месторождений.

Залежи на возвышенности (рис. 86, з) или з а-лежи высотно-глубинного типа (рис. 86, и), верх­няя часть которых находится на возвышенности, а нижняя — ниже-уровня земной поверхности, встречаются в гористой местности. В качестве примера таких залежей можно привести Магнитогор­ское и Бакальское железорудные месторождения, Хибинское месторождение апатитов и др

Рис. 87. Принципиальные схемы открытой разработки:1 — направление подвигания горных работ; г — выработанное пространство; 3 — внутренние отва­лы; 4—9 — последовательность развития горных работ.

Весьма слож­ные залежи, со­стоящие из большого чис­ла гнезд или свиты пла­стов, иногда сильно нару­шенной тектоническими нарушениями (рис. 86, к). Такие залежи распростра­нены среди рудных и уголь­ных месторождений.

При разработке гори­зонтальных и пологих за­лежей полезных ископае­мых горные работы по до­
стижению конечной глуби­ны карьера подвигают в
горизонтальном направле­нии, и породы вскрыши
размещают во внутренниеотвалы в выработанном
пространстве карьера (рис. 87, а), что значительно упрощает организацию и уменьшает стоимость вскрышных работ. При разработке залежей других типов наряду с подвиганием горных работ в горизонтальном направлении непрерывно ведут работы по углубке карьера (рис. 87,б). Это не позволяет использовать выработанное пространство карьера для размещения вскрышных пород и их размещают во внешние отвалы за пределами карьерного поля.

Дата добавления: 2015-07-14 ; просмотров: 3561 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Рабочая и нерабочая площадки уступа

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2012 в 05:56, контрольная работа

Описание

Уступ — это отдельно разрабатываемая часть слоя горные пород, имеющая форму ступени. Различают рабочие и нерабочие уступы. На рабочих уступах производится выемка вскрышных пород или полезного ископаемого. Если на площадке располагается оборудование, необходимое для разработкт уступа, она называется рабочей площадкой.

Содержание

Введение 3
1 Рабочая и нерабочая площадки уступа 4
Заключение 9
Список использованной литературы 10

Работа состоит из 1 файл

2123 Рабочая и нерабочая площадки уступа.doc

Введение

Горные работы, производимые непосредственно с земной поверхности, с целью добывания горных пород и создания различных выемок и котлованов, называются открытыми горными работами (ОГР).

Способ разработки месторождений полезных ископаемых с применением ОГР называется открытым способом.

Горное предприятие, ведущее разрботку открытым способом называется карьером. В практике открытой разработки угольных и россыпных месторождений, вместо термина карьер применяют названия разрез и прииск.

При открытой разработке горные работы разделяются на вскрышные (выемка, перемещение и размещение вскрышных горных пород) и добычные (выемка, перемещение и складирование или разгрузка полезного ископаемого).

К преимуществам ОГР по сравнению с подземным способом разработки относятся:

• возможность обеспечения более высокого уровня комплексной механизации и автоматизации горных работ;
• более высокая (в 3- 5 раз) производительность труда;
• меньшая стоимость продукции;
• более безопасные и гигиеничные условия труда;
• более полное извлечение полезного ископаемого;
• меньшие капитальные удельные затраты.

Недостатками его являются:

• зависимость от климатических условий;
• необходимость отчуждения значительных площадей земель;
• нарушение водного баланса недр.

1 Рабочая и нерабочая площадки уступа

Месторождение или часть его, разрабатываемую одним карьером, называют карьерным полем. Карьерное поле является объемной геометрической фигурой, характеризуемой размерами в плане и глубиной; оно входит в состав земельного отвода карьера, в перделах которого размещаются также удаленные из карьера вскрышные породы, промышленная площадка и другие производственные сооружения.

Уступ — это отдельно разрабатываемая часть слоя горные пород, имеющая форму ступени. Различают рабочие и нерабочие уступы. На рабочих уступах производится выемка вскрышных пород или полезного ископаемого. Если на площадке располагается оборудование, необходимое для разработкт уступа, она называется рабочей площадкой.

Горизонтальные или наклонные поверхности уступа, ограничивающиеего по высоте, называют нижней и верхней площадками, а наклонную поверхность, ограничивающую уступ со стороны выработанного пространства, — откосом уступа. Углом откоса уступа называется угол, образованный поверхностью откоса уступа и горизонтальной плоскостью, а линии пересечения откоса с верхней и нижней площадками- соответственно верхней и нижней бровками.

Часть уступа по его длине, подготовленная для разработки, называется фронтом работ уступа, который измеряется его протяженностью.

Ступеньчатые боковые поверхности, образованные откосами и площадками уступов и ограничивающие выработанное пространство, называются бортами карьера.

Борт, представленный рабочими уступами, называют рабочим бортом карьера. Линия, ограничивающая карьер на уровне земной поверхности, является верхним контуром карьера, а линия, ограничивающая дно (подошву) карьера, его нижним контуром. При производстве горных работ положение рабочего борта, верхнего и нижнего контуров карьера меняется в пространстве. Постепенно отдельные уступы, начиная сверху, достигают конечных контуров (границ) карьера. К моменту погашения (окончания) открытых работ им соответствуют конечная глубина и конечные размеры карьера в плане. Откосы уступа нерабочих бортов карьера, на которых горные работы не проводятся, разделяются бермами (площадками): транспортными и предохранительными.

Угол между линией, нормальной к простиранию борта и соединяющей верхний и нижний контуры, и горизонталью называется углом откоса борта карьера (рабочего или нерабочего). Величина его зависит от высоты уступов и ширины их площадок.

Для расположения транспортных коммуникаций, по которым будет осуществляться транспортирование горной массы нового уступа на поверхность или вышележщие уступы, необходимо вскрыть уступ, то есть провести с поверхности или вышележащего уступа специальные (вскрывающие) горные выработки. Эти выработки в большинстве случаев соединяют пункты, расположенные на разных высотных отметках (если вскрывают один уступ, то разница высотных отметок равна высоте уступа), и поэтому имеет определенный уклон. При сооружении вскрывающие выработки обычно имеют близкое к трапецеидальному или треугольному сечение и называются соответственно капитальными траншеями и полутраншеями.

Для создания начального фронта работ на вскрытом уступе необходимо провести от вскрывающей выработки горизонтальную горную выработку значительной протяженности по сравнению с размерами поперечного сечения – разрезную траншею, полутраншею или котлован.

Каждый уступ характеризуется высотной отметкой, которая соответствует горизонту расположения на нем транспортных средств. Отметки уступов могут быть абсолютные (относительно уровня моря) или условные (относительно постоянного пункта на поверхности).

Часть уступа по его высоте, отрабатываемая самостоятельными средствами выемки, но обслуживаемая транспортом, общим для всего уступа, называется подуступом.

Различают рабочие и нерабочие уступы. На рабочих уступах производится выемка пустых пород или добыча полезного ископаемого.

Уступ имеет нижнюю и верхнюю площадки, откос и бровки.

Откосом уступа называется наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства. Линии пересечения откоса уступа с его верхней и нижней площадками называются, соответственно, верхней и нижней бровками. [1, с.123]

Высота уступа устанавливается с учетом безопасной работы и зависит от размера экскаваторов и физико-технических свойств пород. На большинстве карьеров высота уступа составляет 10—15 м, иногда она достигает 20—40 м. Угол откоса рабочих уступов ар обычно равен 65—80°, а нерабочих уступов — 45—60°.

Горизонтальные поверхности рабочего уступа, ограничивающие его по высоте, называют верхней а и нижней площадками. Площадка, на которой расположено оборудование, предназначенное для разработки (буровые станки, экскаваторы, транспортные средства и т. п.), называется рабочей площадкой. Ширина рабочих площадок обычно составляет 40— 70 м. Если площадка остается свободной, то ее называют нерабочей.

Конечная глубина, которая при разработке наклонных и крутых залежей определяет возможную производственную мощность карьера, размеры его по поверхности, общий объём извлекаемой горной массы. Для горизонтальных и пологих залежей конечная глубина определяется природными условиями и изменяется незначительно за весь период разработки. Конечная глубина устанавливается при проектировании карьера. Проектами предусматривается возможность открытой разработки до глубины 700-900 м.

Размеры карьера на поверхности по простиранию и вкрест простирания определяются размерами залежи, дна карьера, глубины и углов откосов его бортов. Они устанавливаются графически или аналитически. Форма дна карьера в плане обычно близка к овальной. Длинна карьера изменяется от сотен метров до 8 километров, а ширина до 4 километров.

Размеры дна карьера устанавливаются оконтуриванием разрабатываемой части залежи на отметке конечной глубины карьера. Минимальные размеры дна карьера определяются условиями безопасной выемки и погрузки пород на нижнем уступе (ширина не менее 20 м., длинна не менее 50-100 м.)

Углы откосов бортов карьера определяются условиями устойчивости пород прибортового массива и размещения транспортных коммуникаций. Их принимают более крутыми для уменьшения объёма вскрышных работ.

Общий обьём горной массы в контурах карьера является важнейшим показателем , определяющим производственную мощность предприятия, срок его существования и др.

При равнинном рельефе поверхности достаточно точно общий обьём горной массы можно определить по выражению

Где SД – площадь дна карьера, м2;

НК – глубина карьера, м;

РД – периметр дна карьера, м;

gср – усреднённый угол откоса бортов, градус.

Площадь, форма контура и периметр дна карьера в первую очередь зависят от размеров и конфигурации залежи. Дну карьера придается по возможности округленная форма с целью повышения устойчивости бортов и уменьшения объема извлекаемых вскрышных горных пород.

Запасы полезного ископаемого в контурах карьера- важнейший показатель, определяющий возможный масштаб добычи, срок существования карьера и экономические результаты разработки. Запасы в пределах каждого уступа (горизонта) и карьерного поля в целом устанавливаются при разведке месторождения, а затем уточняются и пересчитываются в контурах карьера при проектировании и эксплуатации его в соответствии с установленными и периодически изменяющимися кондициями на полезное ископаемое.

Заключение

Технологические процессы разработки месторождений открытым способом сопровождаются образованием значительного количества пылегазовых выбросов, содержащих вредные компоненты (пыль, сажа, оксиды азота, углерода, диоксид серы и т. д.) и загрязняющих атмосферу прилегающей территории. Пылегазовое загрязнение происходит при буровзрывных работах, экскавации, погрузке в транспортные средства и транспортировании горной массы, внутреннем и внешнем отвалообразовании, а также при работе энергетических установок, на открытых складах.

Естественное проветривание карьера происходит при использовании ветров по прямоточной схеме, при которой скорость ветра возрастает с высотой.

Кроме этого необходима принудительная вентиляция карьера: применение вентиляторов-оросителей НК-12КВ-1М в комплексе с установками УМП-1.

Основой воздухоохранных мероприятий на карьере является комплексный подход к их разработке и реализации. Для каждого вида источников вредных выбросов в атмосферу должны быть типовые технические решения по уменьшению выделения загрязняющих веществ, обоснованы пределы достигаемой эффективности от их внедрения, определена номенклатура серийно-выпускаемого пылегазоулавливающего оборудования.

Список использованной литературы

1. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть I. Производственные процессы: Учебник для вузов.- М.: Недра, 2008. – 246 с.
2. Справочник. Открытые горные работы. / Сост. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г. и др.- М.: Горное бюро, 2007. – 374 с.

Способ отработки рабочего борта карьера в период его реконструкции

Изобретение относится к открытой разработке полезных ископаемых и может быть использовано на отрабатываемых уступами карьерах и разрезах при техническом перевооружении и реконструкции. Согласно изобретению на четных уступах, считая снизу, прекращают все горные работы с выводом оборудования и производят отработку нечетных уступов до их полного погашения и образования сдвоенных уступов, увеличивая при этом высоту уступов в большей степени, чем ширину их рабочих площадок, после чего приступают к отработке сдвоенных уступов. Способ позволяет не прекращать горные работы в период реконструкции рабочего борта, заменить экскавационное оборудование на более эффективное. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к открытой разработке полезных ископаемых и может быть использовано на карьерах (разрезах) с целью сокращения объемов вскрышных работ при техническом перевооружении и реконструкции карьера.

Известен способ ведения открытых горных работ, включающий разработку горного массива уступами при транспортных системах разработки [1]. Применение экскавационного оборудования, используемого для таких систем разработки (карьерные одноковшовые экскаваторы), ограничивает высоту уступа, которая не превышает, как правило 15-17 м, что обусловливает относительно низкие значения угла откоса рабочего борта карьера.

Предложенные в последние годы принципиально новые конструктивно-компоновочные схемы карьерных экскаваторов для транспортных систем разработки обеспечивают возможность увеличения высоты уступа и угла откоса отрабатываемого борта карьера соответственно до 30-35 м и 22-24 o и позволяют более рационально выбирать параметры рабочего борта карьера.

Задача изобретения — создание способа отработки рабочего борта карьера, позволяющего не прекращать горные работы в период реконструкции рабочего борта с целью замены существующего экскавационного оборудования на новое, более эффективное.

Эта задача решается с помощью предлагаемого способа отработки рабочего борта карьера в период его реконструкции, включающего его отработку уступами, согласно которому на четных уступах, считая снизу, прекращают горные работы с выводом оборудования и производят отработку нечетных уступов до их полного погашения и образования сдвоенных уступов, после чего приступают к отработке сдвоенных уступов.

Нечетные уступы можно отрабатывать последовательно, начиная с первой пары нижних нечетных уступов. При этом к отработке сдвоенных уступов приступают по мере их готовности.

Погашение нечетных уступов производят так, чтобы высота сдвоенных уступов увеличивалась в большей степени, чем ширина их рабочих площадок. Благодаря этому увеличивается угол откоса рабочего борта карьера.

На чертеже представлена схема отработки рабочего борта, иллюстрирующая предлагаемый способ.

На чертеже римскими цифрами обозначены уступы, отрабатываемые по базовой технологии заходками, обозначенными арабскими цифрами.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Четные уступы (считая снизу) подлежащего реконструкции карьера освобождают от оборудования и горные работы на них полностью прекращают. Нечетные уступы отрабатывают на ширину их рабочей площадки, то есть до полного их погашения и образования сдвоенных уступов. При невозможности одновременной отработки всех нечетных уступов производить их погашение можно поэтапно, например, отрабатывая сначала самый нижний уступ с образованием нижнего сдвоенного уступа (бывшие уступы I и II). Затем освободившуюся технику с уступа I при необходимости перебрасывают на уступ III и отрабатывают его до полного погашения аналогично уступу I, получая в результате сдвоенный уступ (бывшие уступы III-IV). Далее действуют таким же образом вплоть до окончания перестройки рабочего борта. При этом должно соблюдаться условие: степень увеличения высоты уступов должна быть больше, чем степень увеличения ширины рабочих площадок.

После окончания реконструкции приступают к нормальной эксплуатации карьера с помощью нового оборудования на всех сдвоенных уступах в соответствии с проектными горно-геологическими параметрами.

Рассмотрим последовательность и параметры выполнения отдельных этапов работы по перестройке рабочего борта карьера. В начале перестройки из работы выводится существующее вскрышное оборудование всех уступов базовой технологии за исключением двух нижних нечетных уступов (I и III).

Последующие работы по реконструкции проводятся поэтапно.

Этап 1. 3аходки 1, 2, 3.

В процессе этого этапа на нижнем вскрышном уступе I отрабатывается ширина полосы, равная ширине рабочей площадки базовой технологии.

Параметры заходок при отработке этой полосы целесообразно выбирать из условия наименьшего целого числа их количества и возможностей экскавационного и транспортного оборудования.

Завершается этап I подготовкой двух сдвоенных нижних уступов (уступы I-II и Ill-IV).

Этап 2. Заходки 4, 5, 6.

На этом этапе на нижнем сдвоенном уступе и добычных уступах отрабатывают три равные по ширине заходки (4, 5 и 6).

Одновременно начинается подготовка третьего и четвертого сдвоенных уступов (соответственно уступы V-VI и VII-VIII), выполняемая базовым вскрышным оборудованием на уступах V и VII. При этом может использоваться вскрышное оборудование, освободившееся на предыдущем этапе на уступах I и III. И так далее до момента окончания реконструкции рабочего борта карьера.

Предлагаемый способ позволяет увеличить угол откоса рабочего борта карьера, существенно снизить объем вскрышных работ на период реконструкции, получить экономию эксплуатационных затрат.

Увеличение угла откоса борта на уступе достигается за счет непропорционального увеличения высоты уступа и ширины рабочей площадки (высота уступа увеличивается в два раза, а ширина рабочей площадки — в 1,2-1,8 раза).

Источник информации 1. Горная энциклопедия, М., «СЭ». 1991, т. 5, с. 277, ст. «Уступ».

1. Способ отработки рабочего борта карьера в период его реконструкции, включающий отработку уступов, отличающийся тем, что на четных уступах, считая снизу, прекращают горные работы с выводом оборудования и производят отработку нечетных уступов до их полного погашения и образования сдвоенных уступов, после чего приступают к отработке сдвоенных уступов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нечетные уступы отрабатывают последовательно, начиная с первой пары нижних нечетных уступов, при этом к отработке сдвоенных уступов приступают по мере их образования.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что погашение нечетных уступов производят так, чтобы высота сдвоенных уступов увеличивалась в большей степени, чем ширина их рабочих площадок.