Расчет главных параметров карьера

ЗАНЯТИЕ № 1

Расчет главных параметров карьера

К главным параметрам карьера относятся:

- конечная глубина карьера;

- максимальные размеры карьера по поверхности;

- объем горной массы в конечных контурах карьера;

- запасы полезного ископаемого в конечных контурах карьера;

- объем вскрышных пород в конечных контурах карьера;

- среднегеологический и среднепромышленный коэффициенты вскрыши.

1. Конечная глубина карьера. При проектировании разработки относительно однородных пластообразных месторождений полезных ископаемых открытым способом, когда земная поверхность представляет собой равнину, задача определения конечной глубины карьера решается аналитическим методом.

Д л я к р у т ы х з а л е ж е й полезных ископаемых конечная глубина карьера рассчитывается по формуле проф. Б.П. Боголюбова:

, м, (1)

где – горизонтальная мощность залежи полезного ископаемого, м;

– граничный коэффициент вскрыши, м³/м³;

– угол откоса нерабочего борта карьера со стороны висячего бока залежи полезного ископаемого, градус;

– угол откоса нерабочего борта карьера со стороны лежачего бока залежиполезного ископаемого, градус;

– коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр.

,

где – коэффициент потерь полезного ископаемого, в долях единицы.

Физический смысл некоторых величин, входящих в формулу (1), поясняется на рис. 25.

Углы откосов нерабочих бортов карьера для крутых залежей полезного ископаемого принимаются одинаковыми и определяются по табл. 1.

Рис. 25 Схема к определению конечной глубины карьера:

– угол падения полезного ископаемого;

– угол откоса нерабочего борта карьера со стороны

висячего бока залежи;

– то же со стороны лежащего бока залежи полезного

ископаемого;

– конечная глубина.

Таблица 1

Угол откоса нерабочего бортакарьера

Породы	Коэффици-ент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодъя-конова	Угол откоса нерабочего 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	-	-	-

В соответствии с коэффициентом крепости вскрышных пород по шкале проф. М.М. Протодъяконова (табл.2), определяем угол откоса нерабочего борта (табл.1) путем принятия средней величины угла по сумме трех показаний его в зависимости от глубины карьера.

В формуле (1) ≤ ; если по табл. 1 > , то в расчетах принимается равной .

При расчете конечной глубины карьера д л я н а к л о н н ы х з а л е ж е й полезных ископаемых формула (1) примет вид:

, м_г, (2)

где – угол падения полезного ископаемого, градус.

Д л я г о р и з о н т а л ь н ы х и п о л о г и х з а л е ж е й полезных ископаемых конечная глубина карьера определена природой. Вопрос решается каким способом разрабатывать месторождение – открытым или подземным. Для этого вычисляется линейный коэффициент вскрыши(), который равен

,

где – мощность вскрышных пород, м;

– мощность полезного ископаемого, м;

– мощность наносов, м (на рис. 25 наносы показаны пунктиром).

При ≥ месторождение следует разрабатывать открытым способом, а при < – подземным.

2. Максимальные размеры карьера по поверхности для простых по форме залежей полезных ископаемых определяются следующим образом:

а) к р у т ы е з а л е ж и

- длина карьера по поверхности (по простиранию залежи)

,м, (3)

где – длина залежи полезного ископаемого, м;

- ширина карьера по поверхности (в крест простирания залежи)

, м,

где – ширина дна карьера, м, = 20-30м;

– средний угол откоса нерабочих бортов карьера, градус;

.

б) н а к л о н н ы е з а л е ж и

Длина карьера по поверхности вычисляется по формуле (3). Ширина

карьера

, м.

в) г о р и з о н т а л ь н ы е з а л е ж и

Длина карьера по поверхности также вычисляется по формуле (3). Ширина карьера

, м,

где – ширина залежи полезного ископаемого, м.

3.Объем горной массы в конечных контурах карьера определяется по формуле акад. В.В. Ржевского:

, м³,

где – площадь дна карьера, м²;

– периметр дна карьера, м;

– средний угол откоса нерабочего борта карьера, градус.

Для крутых и горизонтальных залежей полезных ископаемых . Для наклонных – средний угол откоса нерабочего борта карьера

, градус.

4. Запасы полезного ископаемого в конечных конурах карьера () находятся следующим образом:

-для наклонных и крутопадающих залежей

, м³,

- для горизонтальных залежей

, м³.

5.Объем вскрышных пород в конечных контурах карьера ()

, м³.

6.Среднегеологический () и среднепромышленный () коэффициенты вскрыши вычисляются по формулам

, м³/м³;

,м³/м³.

Задание: определить главные параметры карьера по исходным данным, представленным в табл. 2. Конечная глубина карьера, объемы вскрышных пород и полезного ископаемого, коэффициенты вскрыши рассчитываются с точностью до трех значащих цифр.

Контрольные вопросы:

1.Что такое конечная глубина карьера?

2.Что показывает коэффициент вскрыши?

3.Чем отличается среднегеологический коэффициент от среднепромыш-

ленного и почему он всегда меньше его?

4.Как перевести величину коэффициента вскрыши, выраженную в

м³/м³ в т/т?

Таблица 2

Исходные данные для расчета главных параметров карьера

Номер варианта	Исходные данные
, градус	,м	, м	, м^3/т	, км	Плотность полезного ископаемого, , т/м^3	, %	Коэффициент крепости вскрышных пород по шкале проф. М.М. Протодъ-яконова
				11,4	6,0	1,35		7,5
				11,0	5,3	1,35		7,0
				8,0	4,2	1,35		8,0
				1,0	4,5	3,3		12,0
				0,9	4,1	3,2		12,1
				1,3	3,2	3,4		13,0
				1,1	1,2	3,6		11,0
				1,1	2,9	2,8		13,0
				10,0	10,5	1,35		7,5
				4,6	3,2	1,30		4,5
				1,2	1,3	2,6		16,0
				2,9	1,2	3,4		12,0
				9,3	7,1	1,35		7,5
				8,5	4,5	1,35		7,3
				4,9	1,6	2,4		10,5
				5,7	1,8	1,4		8,8
				5,5	2,0	3,0		10,9
				4,2	2,4	3,1		11,1
				4,5	2,2	2,9		11,4
				10,0	8,0	1,35		7,0
				8,6	4,0	1,32		7,5
				8,0	9,3	1,33		7,4
				9,1	7,8	1,35		7,3
				1,6	2,5	2,9		14,0
				5,8	2,0	2,8		14,3
				10,5	6,0	1,3		12,5

Таблица 2а

Исходные данные для расчета главных параметров карьера

Номер варианта	Исходные данные
, градус	,м	, м	, м^3/т	, км	Плотность полезного ископаемого, , т/м^3	, %	Коэффициент крепости вскрышных пород по шкале проф. М.М. Протодъ-яконова
				5,8	2,0	2,8		14,3
				1,6	2,5	2,9		14,0
				9,1	7,8	1,35		7,3
				8,0	9,3	1,33		7,4
				8,6	4,0	1,32		7,5
				10,0	8,0	1,35		7,0
				4,5	2,2	2,9		11,4
				4,2	2,4	3,1		11,1
				5,5	2,0	3,0		10,9
				5,7	1,8	1,4		8,8
				8,5	4,5	1,35		7,3
				4,9	1,6	2,4		10,5
				9,3	7,1	1,35		7,5
				1,2	1,3	2,6		16,0
				2,9	1,2	3,4		12,0
				4,6	3,2	1,3		4,5
				10,0	10,5	1,35		7,5
				1,1	2,9	2,8		13,0
				1,1	1,2	3,6		11,0
				1,3	3,2	3,4		13,0
				0,9	4,1	3,2		12,1
				1,0	4,5	3,3		12,0
				8,0	4,2	1,35		8,0
				11,0	5,3	1,35		7,0
				11,4	6,0	1,35		7,5
				10,5	6,0	1,3		12,5

Дата добавления: 2015-08-28