Горное дело КП№2 вариант 0. 1 Вскрышные породы, их использование. Коэффициенты вскрыши
 Скачать 226.33 Kb.
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Горное дело относится к одному из основных видов человеческой деятельности, обеспечивающей существование и уровень развития цивилизации. Горное дело охватывает разведку месторождений полезных ископаемых, их разработку, первичную переработку добываемого сырья, строительство горных предприятий и подземных сооружений различного назначения. Горнодобывающая промышленность - это составная часть горного дела, цель которой состоит в добыче и первичном обогащении полезного ископаемого. Эта промышленность поставляет минеральное топливо (уголь, торф, горючие сланцы, нефть), руды (чёрных, цветных, редких и ценных металлов). Горнодобывающая промышленность имеет важную роль в экономике государства, определяет его самостоятельность. Проектирование, строительство новых и реконструкция существующих предприятий по добыче твердых полезных ископаемых требует знаний технологических процессов, понимания и учета горно-геологических условий, специфики ведения горных работ, требования техники безопасности и охраны труда. 1 Вскрышные породы, их использование. Коэффициенты вскрыши Вскрышные породы рудника включают торф, глину, слабофосфатированный мергелистый гравий, кварцевый и кварц-глауконитовый пески. Особенно ценны глины, которые пригодны для производства высококачественного керамзита и частично используются для этих целей. Вскрышные породы покрывают полезные ископаемые сверху. При толщине слоя не более нескольких десятков метров они удаляются с поверхности, открывая непосредственный доступ к месторождению (открытая добыча). При больших глубинах залегания разработка месторождения ведется подземным способом, без удаления вскрышных материалов. Вскрышные породы содержат нерудные материалы (сланцы, кварциты, суглинки, глины, известняки, граниты, гнейсы), некондиционные бурые железняки, железистые кварциты (Fe < 10%) и др. Вскрышные породы - как сырье для производства керамзита. Среди попутно извлекаемых и вскрышных пород значительное место занимают пластичные глины. Такие глины являются хорошим сырьем для производства керамзита, служащего искусственным пористым наполнителем для легких бетонов и хорошим теплозвукоизоляционным материалом. Вскрышные породы - горные породы, покрывающие и вмещающие полезное ископаемое, подлежащие выемке и перемещению как отвальный грунт в процессе открытых горных работ. Вскрышные и попутно извлекаемые породы при добыче полезных ископаемых содержат разнообразные компоненты, являющиеся ценным сырьем для промышленности строительных материалов. Так, мел может быть использован для производства белого цемента и воздушной строительной извести, а также в производстве минеральной ваты, стекла и резиновых изделий. Глинистые сланцы являются хорошим сырьем для производства портландцемента. Из песчаных пород можно производить тарное стекло, а песчано-глинистые породы можно использовать в производстве кирпича. На основе таких отходов можно получать заполнители для бетонов, штукатурные и кладочные растворы. Основой для производства почти всех известных видов строительных материалов могут служить горелые породы - пустые породы, сопровождающие залежи каменных углей, обожженные при подземных пожарах (они получаются и при самовозгорании терриконов). Ряд горнорудных отходов можно использовать в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Его вскрышные породы применяют для заполнения выработанного пространства, при рекультивации земель. Различными сельскохозяйственными предприятиями ведется добыча воздушно-сухого торфа, запасы которого обнаружены в некоторых участках месторождения. Вмещающие породы насчитывают более 10 их видов, большую часть которых, как и во вскрышных материалах, составляют нерудные компоненты (сланцы, кварциты, амфиболиты, граниты, гнейсы, лессовидные суглинки, краснобурые глины и др.). Перед началом вскрышных работ организуют отбор проб почвы и почвообразующих пород, выполняют их химический анализ и агрономические исследования, выбирая вид будущего освоения этих земель. Слой плодородной почвы, не смешивая его с породами вскрыши, снимают с площади, подготавливаемой к разработке, обеспечивая продвигание фронта работ не более чем на один год. Если снятую почву нельзя сразу же перенести на заранее выбранные участки, расположенные на ровных, возвышенных и сухих местах, укладывают там в бурты высотой 5-10м и засевают одно- или многолетними травами во избежание эрозии. На нетоксичных вскрышных породах в густонаселенных районах практикуется сельскохозяйственная рекультивация. Подготовка нарушенных территорий после горнотехнической рекультивации включает несколько стадий: известкование; рыхление на глубину до 60см; внесение повышенных доз сбалансированных удобрений; посев злаково-бобовой травосмеси. Коэффициент вскрыши kв – это количество вскрышных пород, приходящееся на единицу полезного ископаемого. Коэффициент вскрыши может быть весовым, если количество породы и полезного ископаемого измеряются в тоннах (т/т), объемным, если и, то и другое измеряется в кубических метрах (м3/м3) и смешанным, если объем породы измеряется в м3, а количество полезного ископаемого – в тоннах (м3/т). Последний вид kв употребляется наиболее часто. В практике открытых горных работ и при проектировании карьеров используется несколько видов коэффициентов вскрыши: средний (средний геологический, средний промышленный, средний эксплуатационный); текущий; контурный; граничный и др. Определение коэффициентов вскрыши. Средний геологический коэффициент вскрыши (  ) – отношение объема вскрышных пород в конечных контурах карьера к геологическим запасам полезного ископаемого в этих же контурах.  – объем вскрышных пород со стороны висячего бока залежи, м3; – то же со стороны лежачего бока залежи, м3; – запасы полезного ископаемого в конечных контурах карьера, т; – конечная глубина карьера, м; – нормальная мощность залежи, м; – мощность наносов, м; – угол падения залежи, град; – угол откоса нерабочего борта карьера (угол откоса борта на момент погашения горных работ), град.Средний промышленный коэффициент вскрыши (  ) – отношение объема вскрышных пород в конечных контурах карьера к промышленным запасам полезного ископаемого в этих же контурах (1.1)где  – промышленные запасы полезного ископаемого, т. (1.2)где  – коэффициент извлечения полезного ископаемого при разработке месторождений, который учитывает его потери в процессе производства горных работ, всегда меньше единицы ( < 1). При открытой добыче в расчетах можно принимать = 0,9.Контурный коэффициент вскрыши – отношение объема вскрышных пород, прирезаемых к карьеру при увеличении глубины его в процессе проектирования на один слой (уступ), к объему полезных ископаемых в этом слое (уступе).  Рисунок 1.1 – Контурный коэффициент вскрыши При проектировании или исследовании контуры карьера расширяются обычно слоями, равными или кратными высоте уступа. В связи с этим контурный коэффициент вскрыши часто называют погоризонтным и иногда слоевым, горизонтальным.  где H – исследуемая глубина карьера, м; L – простирание месторождения, соответствующее исследуемой глубине карьера, м; М – горизонтальная мощность месторождения на той же глубине, м; m1 – горизонтальная мощность месторождения по полезным ископаемым, м; m2 – горизонтальная мощность породных включений внутри полезного ископаемого, м; β – средний результирующий угол наклона бортов карьера, град. Текущий коэффициент вскрыши - отношение объема вскрышных пород, фактически перемещаемых из массива в отвалы за какой-либо период времени (месяц, квартал, год), к фактически добываемому за этот же период времени объему полезного ископаемого. kтек = Vв.т/Vи.т, (1.3) Текущий коэффициент вскрыши характеризует принятый порядок развития горных работ на действующем или проектируемом предприятии по месяцам, кварталам и годам, а также служит основанием для планирования производственной себестоимости полезного ископаемого. Слоевой коэффициент вскрыши – отношение объема вскрышных пород в границах горизонтального слоя карьера к объему полезного ископаемого в этом же слое. kсл = Vв.сл/Vи.сл, (1.4) Слой представляет собой часть объема горной массы между двумя смежными горизонтами работ в конечных контурах карьера. Обычно высоту слоя принимают равной высоте уступа. Эксплуатационный коэффициент вскрыши – расчетное отношение объема вскрышных пород к объему полезного ископаемого за определенный период эксплуатационных работ в карьере или на его участке. Если учесть объемы за весь период эксплуатации карьера, то этому соответствует средний эксплуатационный коэффициент вскрыши.  Рисунок 1.2 – Эксплуатационный коэффициент вскрыши где Vвс – объем вскрышных пород, перемещенных в отвал за период строительства карьера; Vис – объем полезного ископаемого, добытого за период строительства карьера. Средний эксплуатационный коэффициент вскрыши служит критерием для планирования горных работ и расчетов требуемого количества горного и транспортного оборудования на период эксплуатации. Первоначальный коэффициент вскрыши – отношение объема вскрышных пород, вынимаемых за период строительства карьера, к общему объему извлекаемого полезного ископаемого в конечных контурах карьера. kпер = Vвс/Vи, (1.5) Плановый коэффициент вскрыши kпл используется при текущем планировании объемов вскрышных работ и производственной себестоимости полезного ископаемого, когда в процессе производства ОГР погашаются затраты на вскрышные работы: Стек = Ситек + kпл · Свтек, (1.6) где Ситек – текущая себестоимость добычи единицы полезного ископаемого (без учета затрат на вскрышные работы), тг.; Свтек – текущая себестоимость единицы вскрышных работ, тг. Плановый коэффициент вскрыши называют иногда стоимостным. При выполнении запланированных объемов горных работ значения планового коэффициента вскрыши совпадают с значениями текущего коэффициента вскрыши. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||