Исходные данные для выполнения контрольной работы

Расчет объема горно-капитальных работ

 

Исходные данные	Вариант
Проектная мощность карьера по железной руде (W), млн.т/год
Объемная плотность руды (g), т/м3	3,3	3,2	3,5	3,4	3,2	3,1	3,2	3,3
Длина рудного тела по простиранию на верхних горизонтах (Lр.т.), м
Горизонтальная мощность залежи (mi), м
Угол падения залежи (a), град.	75о	70о	78о	60о	65о	75о	70о	75о
Мощность песчано-глинистых покрывающих пород (Нн), м	10	15	20	10	15	10	15	25
Экскаватор	ЭКГ-5	ЭКГ-8И	ЭКГ-8И	ЭКГ-12,5У	ЭКГ-12,5У	ЭКГ-5	ЭКГ-8И	ЭКГ-8И
Автосамосвал БелАЗ	548А					548А
Высота уступов по наносам (hн), м								10/15
Высота уступов по скальным породам (h), м
Проектная производительность по руде и скальной вскрыше (Q), млн.м3/год	1,0	1,6	1,7	2,1	2,0	1,1	1,6	1,7
Направление углубки карьера принято по контакту с висячим боком залежи; развитие работ – от центра к границам карьерного поля при вскрытии временными автомобильными съездами;

 

Пример. Определить объем горно-капитальных работ на момент сдачи карьера в эксплуатацию. Пусковая проектная мощность карьера по железной руде W=10 млн.т/год (3 млн.м³/год); длина рудного тела по простиранию на верхних горизонтах L_р.т=700 м, горизонтальная мощность m_i =250 м, угол падения a=70^о; мощность песчано-глинистых покрывающих пород Н_н=10 м; направление углубки карьера принято по контакту с висячим боком залежи; развитие работ – от центра к границам карьерного поля при вскрытии временными автомобильными съездами; основное горно–транспортное оборудование: экскаваторы ЭКГ-5 (проектная производительность по руде и скальной вскрыше 950000 м³/год) и автосамосвалы БелАЗ-548; высота уступов по наносам h_н=10 м, по скальным породам и руде h=15 м.

Решение. Определим требуемую длину фронта работ - L_ф.р. для обеспечения заданной производительности карьера:

L_ф.р. , м,

где L_р^min – минимальная длина фронта работ одного экскаватора, м (табл.1).

L_ф.р. ³ ³ 1105 м.

 

Находим число добычных уступов, при котором обеспечивается длина добычного фронта:

n_у = ,

где L’_ф.р.– средняя длина рудного фронта на уступе, м;

(в данном случае: L’_ф.р=L_р.т =700 м).

 

Таблица 1

Минимальная длина фронта работ одного экскаватора

(по данным Гипроруды)

Емкость ковша, м3	Рыхлая порода	Скальная порода и руда
Высота уступа, м
до 10	12	15	20	до 10	12	15	20
до 2,5	300/200	-	-	-	400/300	-	-	-
2,5-6,3	400/300	-	-	-	500/300	550/350	-
6,3-12,5	-	500/350	-	600/350	650/400
20	-	600/350	-	-	-	-

 

n_у = = 1,58.

 

Принимаем 2 рудных уступа.

 

Определяем ширину рабочих площадок:

 

- для разработки верхнего уступа, сложенного мягкими породами:

 

Ш_н¹ = А + С + Т + П_э +b_n + B_г.в, м,

 

где А - ширина экскаваторной заходки, м.

 

А = (1,5 ¸ 1,7)R_ч.у = 1,5× 10,2 = 15 м,

 

R_ч.у – максимальный радиус черпания экскаватора на горизонте установки, м (для ЭКГ-5 принимаем R_ч.у =10,2 м);

C – расстояние от нижней бровки уступа до транспортной полосы, м; (С = 2¸3 м);

Т – ширина транспортной полосы, м (по табл.2 принимаем Т=12,5 м);

П_э – ширина полосы для дополнительного оборудования и электроснабжения, м (при автомобильном транспорте П_э=3¸ 6 м);

b_n – ширина бермы безопасности, м b_n=3 м;

В_г.в – ширина полосы готовых к выемке запасов, м.

 

Таблица 2

Параметры проезжей части технологических автодорог

(по данным Гипроруды)

 

Грузоподъемность автосамосвала, т	Ширина автосамосвала, м	Ширина проезжей части, м
при двухполосном движении и категории дороги	при однополосном движении
I	II	III
27-30	до 3,5	11	10,5	10	5,5
40-45	до 4	12,5	12	11,5	6
65-80	до 5	15,5	15	14,5	7
100-120	до 5,5	17	16,5	16	8
160-180	до 6,5	20	19,5	19	9

 

В_г.в = , м. В_г.в = » 17,5 м.

где Т_н - норматив готовых к выемке запасов, мес; (табл.3).

 

Обеспеченность карьера готовыми к выемке запасами при круглогодичной работе (по данным Гипроруды) показана в табл.3.

 

Таблица 3

 

Производительность карьера по скальной горной массе, млн.т/год	Обеспеченность мест работы готовыми к выемке запасами, мес. при
при автотранспорте	при ж.д. транспорте
до 30	1,5	2
30 - 60	2,5	3
свыше 60	4	4,5

примечание: при круглогодичной работе по рыхлым породам и рыхлому полезному ископаемому обеспеченность карьера готовыми к выемке запасами при автомобильном транспорте составляет 2 месяца, при железнодорожном транспорте – 3 месяца.

Ш = 15 + 3 + 12,5 + 4 + 3 + 17,8 » 55 м.

Ширина рабочей площадки второго уступа, сложенного скальными породами и рудами:

Ш_ск² = Х + С + Т + П_э + b_n + В_г.в, м,

где Х – ширина развала взорванной горной массы, м; принимаем Х=30 м.

Ш_ск²= 30 + 3 + 12,5 + 3 + 3 + 17,8» 69 м.

Ширина разрезной траншеи (нижний горизонт карьера на момент сдачи в эксплуатацию) при кольцевой схеме движения автосамосвалов:

 

В_т = 2(R_a + 0,5b_a + c_a), м,

где R_a - минимальный радиус поворота автосамосвалов, м

(для БелАЗ-548 принимаем R_a=9,5 м;

b_a – ширина автосамосвала, м; (для БелАЗ-548 принимаем b_a=3,7 м);

с_а – минимальный зазор между автосамосвалом и нижней бровкой траншеи, м (с_а=1 м).

 

В_т = 2(9,5+ 0,5×3,7 + 1) » 25 м.

 

По найденным параметрам вычерчиваем поперечное сечение и план карьера на момент сдачи его в эксплуатацию (рис.1) и определяем его объем по горизонтам.

Объем по верхнему вскрышному горизонту (наносы) - V₁ составит:

 

V₁ = h_у B_к^гор L_к^гор, м³

 

где h_у - высота уступа, м (принимаем h_у=10 м);

B_к^гор - ширина и длина карьера на горизонте, м (принимаем B_к^гор=300 м);

L_к^гор - длина карьера на горизонте, м; L_к^гор=975 м.

 

V₁ = 10 ×300× 975 = 2925 тыс.м³

 

Объем по второму сверху горизонту (скальные породы и руда) - V₂ составит:

V₂ = 15×180× 855 = 2308 тыс.м³ ,

 

из которых попутная добыча руды составит:

 

V_п.д. = 15× 69 ×700 = 724,5 тыс.м³,

 

где 15, 180 и 855 м - соответственно высота уступа, ширина и длина карьера на горизонте, м;

69 м – ширина рабочей площадки (подвигание фронта работ) по руде, м;

700 м – длина фронта работ по руде на горизонте, м.

 

 

Рис.1. Схема к расчету объема горно-капитальных работ

Объем по третьему сверху горизонту (скальные породы) составит:

 

V₃ = 15 (25 + 15ctg70^°)×700 = 322 тыс.м³,

 

где 25 м и 700 м – соответственно ширина и длина карьера на горизонте, м.

 

Общий объем горно-капитальных работ, выполняемых на момент сдачи карьера в эксплуатацию:

 

V_т.к = V₁ + V₂ + V₃ = (2925 + 2308 + 322)1000 = 5555 тыс.м³.

 

В том числе рыхлая вскрыша V₁=2925 тыс.м³, попутная добыча руды V_п.д.=724,5 тыс.м³ и скальная вскрыша V_ск.=1905,5 тыс.м³.