Задание для практической работы.

Методические указания к практической работе №7

По дисциплине «Технология добычи полезных ископаемых открытым способом»

Тема: «Режим горных работ карьера».

Целью работы является изучение студентами принципов построения графиков режима горных работ и календарного графика, которые занимают важное место в расчетах технологии и комплексной механизации открытых горных работ. Построение данных графиков осуществляется по результатам горно-геометрического анализа карьерного поля и служит для последующих технологических решений при открытой разработке месторождения в границах карьера.

В процессе эксплуатации карьера основной задачей горного предприятия является выполнение годовой производственной мощности по полезному ископаемому (А_год). Выполнение этой задачи зависит от того, как запасы полезного ископаемого в границах карьера распределяются по тому направлению, куда идет основное развитие горных работ.

При разработке горизонтальных залежей горные работы развиваются по длине или ширине карьера, поскольку глубина разработки остается постоянной. Поэтому график режима горных работ на горизонтальной залежи показывает, как распределяются запасы полезного ископаемого по длине (ширине) карьера в процессе его эксплуатации и какие объемы вскрыши при этом необходимо удалять, чтобы извлечь ту или иную часть этих запасов.

График режима горных работ строится на всю длину (ширину) карьера.

При разработке пологих, наклонных и крутых залежей (с применением продольной технологии) горные работы развиваются по падению пласта (по глубине карьера). Поэтому график режима горных работ при разработке таких залежей показывает, как распределяются запасы полезного ископаемого в границах карьера по его глубине в процессе эксплуатации и какие объемы вскрыши необходимо удалять, чтобы извлечь ту или иную часть этих запасов.

Графики режима горных работ при пологом, наклонном и крутом залегании пластов полезного ископаемого строятся на всю глубину карьера.

Календарный график горных работ (для всех видов залегания пластов) показывает, как выполняется годовая производственная мощность карьера в течение всего срока его эксплуатации и какие объемы вскрыши необходимо ежегодно удалять для обеспечения этой производственной мощности.

Календарный график строится на весь срок существования карьера (Т_к) на основе графика режима горных работ и установленной годовой производственной мощности (А_год). Срок существования карьера определяется установлением А_год .

Т_к = Т_стр + Т_э + Т_з,

где Т_к – срок службы карьера; Т_стр – срок, отводимый на строительство и выход карьера на проектную производственную мощность; Т_э – срок эксплуатации карьера; Т_з – период затухания горных работ.

В учебных расчетах можно принимать Т_стр = 2 года; Т_з = 1 год.

Построение графика режима горных работ и календарного графика при открытой разработке горизонтальной залежи.

В границах карьерного поля выбирают направление развития горных работ в плане: по длине или по ширине карьера.

Для выбранного направления устанавливают этапы и объемы горно-строительных работ для сдачи карьера в эксплуатацию, а также этапы и объемы отработки горной массы в процессе эксплуатации предприятия.

На геологическом профиле карьерного поля (по длине или ширине карьера) откладывают по дну карьера от его нижней бровки отрезок L_стр (или В_стр), соответствующий горно-строительным работам.

Отрезок L_стр (В_стр) откладывается от границы карьера, которая обозначается линией нерабочего борта или торца карьера (линия, проведенная к земной поверхности под углом γ_нб или γ_нт).

Так как после окончания горно-строительных работ наступает период эксплуатации карьера, то горные работы будут подвигаться к противоположной границе карьера под углом его рабочего борта. Поэтому на геологическом профиле от конца отрезка L_стр (В_стр) проводится линия откоса рабочего борта под углом γ_рб до пересечения с поверхностью.

Таким образом на профиле образуется сечение объемов вскрыши V_стр и запасов полезного ископаемого Q_стр, извлекаемых в процессе строительства карьера.

Затем по направлению развития горных работ откладывают отрезки характерных участков длины или ширины дна карьера L₁ (В₁), L₂ (В₂) и так далее до противоположной границы. От конца каждого отрезка проводят линии откоса рабочего борта под углом γ_рб для пересечения с поверхностью или границей карьера (рис. 1).

Рис. 1. Распределение запасов ПИ и объемов вскрыши по глубине карьера при разработке горизонтальной залежи

Данное построение образует ряд сечений объемов вскрыши и запасов полезного ископаемого по направлению развития горных работ. На основе данного профиля рассчитываются объемы вскрыши и промышленные запасы полезного ископаемого на намеченных участках:

где ρпи – пло

тность полезного ископаемого, т/м3; ηи – коэффициент извлечения полезного ископаемого.

Результаты расчетов заносятся в таблицу и определяются коэффициенты вскрыши по полученным участкам:

и так далее, значения которых также заносятся в таблицу. После заполнения таблицы приступают к построению графика режима горных работ (рис. 2).

Рис. 2. График режима горных работ при открытой разработке горизонтальной залежи:

Таблица полученных значений для удобства построения располагается непосредственно под графиком.

После построения графика режима горных работ приступают к построению календарного графика (рис. 3).

При разработке горизонтальных залежей, когда после выхода на проектную годовую производственную мощность карьер ежегодно удаляет одинаковое количество вскрыши, календарный график, показывающий распределение запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши в границах карьера по годам срока службы, в общем виде выглядит следующим образом:

Рис. 3. Календарный график горных работ при разработке горизонтальной залежи:

Для его построения необходимо провести следующие вычисления и дополнительные построения:

Воспользовавшись полученными данными из таблицы, определяем время отработки t_i i-го участка:

где Q_i – промышленные запасы ПИ на i-м участке карьера, т; А_год – принятая производственная мощность карьера, т/год.

Эта формула показывает, за какой период будет отработан участок с запасами Q_i при годовой мощности карьера А_год.

Сумма времени Σ_ti должна равняться сроку эксплуатации карьера Т_э.

Далее после подсчета всех t_i определяем, какой объем вскрыши необходимо удалять за год, чтобы обеспечить отработку соответствующего объема V_i за период t_i:

Полученные результаты заносятся в таблицу. Для удобства построения расположим ее непосредственно под календарным графиком.

Для наглядности разберем пример с конкретными значениями.

Пример 1. Карьер производит разработку горизонтальной залежи. После построения схемы этапов развития горных работ, подсчета площадей вскрыши и полезного ископаемого была получена следующая таблица:

Построить календарный график, пользуясь данной таблицей. Производственная годовая мощность карьера равняется 125 тыс. т.

Решение:

Рассчитаем периоды отработки карьера:

и так далее для всех периодов по t₇ включительно.

Время отработки последнего периода:

Напомним, что период строительства карьера Т_стр для расчетов принимается равным 2 годам.

Теперь для удобства составим промежуточную таблицу:

Пользуясь полученными значениями, определим годовые объемы вскрыши.

Для этого сначала построим сравнивающий график для периодов отработки и лет эксплуатации:

Теперь рассчитываем годовые объемы вскрыши.

Для периода строительства годовые объемы вскрыши будут равняться половине строительного объема:

V_стр / 2 = 300 / 2 = 150 тыс. м³.

За первый год эксплуатации будет отрабатываться часть вскрыши первого периода, равного 1,44 годам:

За второй год будет отработан остаток вскрыши от первого периода, равный 360 – 250 = 110 тыс. м³, и часть вскрыши от второго периода, равная

что в сумме составит 250 тыс. м³.

По мере отработки одинаковых по времени периодов с равными объемами вскрыши в них годовые объемы вскрыши также не будут изменяться и составят 250 тыс. м³ для 1-8 годов отработки.

Далее рассчитаем годовой объем вскрыши для 9 года отработки. Он будет складываться из остатков вскрыши 6-го периода отработки, которые равны объемам, вывозимым за 0,66 года

(8,66 – 8 = 0,66):

и части вскрыши 7-го периода отработки за 0,34 года

(1 – 0,66 = 0,34):

что в сумме составит 235,8 тыс. м3.

Для 10 года, целиком входящего в 7 период отработки, объемы вскрыши будут составлять:

Для 11 года объемы снова будут складываться из остатков 7 периода и части 8:

и всей вскрыши 8 периода, равной 120 тыс. м³, т.е. 140,83 тыс. м³.

В последний, 11й год отработка ведется не полностью, а только 0,74 года. Поэтому можно считать 11 год эксплуатации годом затухания.

Теперь заносим все полученные значения в итоговую таблицу для построения календарного графика:

После этих расчетов строим календарный график.

Итак, данный карьер будет иметь период эксплуатации, равный 10 годам, с 2 годами на строительство карьера и 1 годом на затухание горных работ, итого срок службы карьера составит 13 лет.

Задание для практической работы.

Построить календарный график, пользуясь данной таблицей.

	Периоды (этапы) отработки карьерного поля
	Т_стр	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L	50	90	90	90	90	90	90	90	90	90	90
V	380	450	450	450	450	450	450	450	450	380	150
Q	120	250	250	250	250	250	250	250	250	250	120
K_в

Коэффициент вскрыши вычислить самостоятельно

Известно, что карьер производит разработку горизонтальной залежи. Перед тем, как были получены данные в таблице, были построены схемы этапов развития горных работ и подсчитаны площади вскрыши и полезного ископаемого.

Производственную годовую мощность карьера А_год(тыс. т.) взять в соответствии с вариантом:

	варианты
	1,16	2,17	3,18	4,19	5,20	6,21	7,22	8,23	9,24	10,25	11,26	12,27	13,28	14,29	15,30	31,32
А_год	138	144	162	156	165	149	164	157	146	172	151	171	163	153	142	168

Вывод

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 226; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!