курсовой проект по огд -. Определение главных параметров карьера

Название	Определение главных параметров карьера
Дата	22.04.2023
Размер	253.87 Kb.
Формат файла
Имя файла	курсовой проект по огд - .docx
Тип	Документы #1081948

	СОДЕРЖАНИЕ
1.	Определение главных параметров карьера	1
1.1.	Определение проектной глубины карьера
1.2.	Определение карьера на уровне дневной поверхности ( ширина, длина, площадь)
1.3.	Определение размера по подошве карьера
1.4.	Определение бортов откосов нерабочих бортов карьера
1.5.	Определение объемов горной массы (вскрыши и полезного ископаемого)
1.6.	Определение запасов полезного ископаемого в границах карьера
1.7.	Определение объема вскрыши
1.8.	Определение коэффициента вскрыши
2.	Обоснование параметров одиночной капитальной и разрезной траншеи	7
2.1.	Общие задачи, решаемые в процессе вскрытия и подготовки горизонтов карьера к разработке
2.2.	Порядок вскрытия и подготовки рабочих горизонтов
2.3.	Параметры капитальных и разрезных траншей
3.	Обоснование параметров рабочей площадки уступа	13
3.1.	Определение ширины рабочей площадки при разработке мягких и плотных пород
3.2.	Определение ширины рабочей площадки при разработке коренных пород
4.	Определение параметров бульдозерного отвала	15
4.1	Определение площади отвала
4.2.	Определение ширины автодороги
4.3.	Определение длины автодороги для заезда яруса отвала
4.4.	Определение угла откоса заезда
4.5.	Определение зоны работы отвала

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРА

Проектная глубина;
Размеры карьера на уровне дневной поверхности (ширина, длина, площадь), (м);
Размеры по подошве карьера (ширина, длина, площадь), ( м);
Углы откосов нерабочих бортов карьера проектных контурах, (град);
Объемы горной массы ( вскрыша и полезные ископаемые), (м³/т);
Запасы полезного ископаемого в границах карьера, ( м³/т) ;
Объем вскрыши, (м³);
Коэффициенты вскрыши, (м³/т , м³/м³).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЕКТНОЙ ГЛУБИНЫ КАРЬЕРА

Глубина карьера определяется из условий экономической эффективности разработки месторождений открытым способом:

, м, где

- граничный коэффициент вскрыши;

- мощность горизонтальная, м ;

- коэффициент извлечения, (

=0,95);

- плотность полезного ископаемого, (

=1,4 т/м³);

– углы откоса бортов карьера в конечных контурах со стороны висячего и лежачего борта, (

= 40 ̊ ,

= 40 ̊).

Граничный коэффициент определяем по формуле:

, где

- цена 1 т полезного ископаемого, (Ц=1000 руб/т);

- необходимая прибыль, руб/т;

- затраты на добычу, (

=250,0 руб/т);

-затраты на перемещения, (

=140,0 руб/т).

Необходимая прибыль определяется из выражения:
П= Ц * К_Р, руб/т, где
К_Р- коэффициент развития предприятия, (К_Р =0,1).
П= 1000*0,1=100 руб/т,

Мощность пласта горизонтальную определяем по формуле:

,м, где

- нормальная мощность пласта, (

=26,0 м);

α-угол падения пласта, (

= 55 ̊ )

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАРЬЕРА НА УРОВНЕ ДНЕВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ (ШИРИНА, ДЛИНА, ПЛОЩАДЬ).
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ КАРЬЕРНОГО ПОЛЯ ПОВЕРХУ.

, м

=157,83 м

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ КАРЬЕРНОГО ПОЛЯ ПОВЕРХУ.

, м, где

- длина карьера по дну, (

=2000 м );

- угол откоса в торце карьера в конечных контурах, (

=50 ̊ ).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ КАРЬЕРНОГО ПОЛЯ ПОВЕРХУ.

м²

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА КАРЬЕРОВ ПО ПОДОШВЕ.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ КАРЬЕРА ПО ПОДОШВЕ КАРЬЕРА.

Длина карьера по подошве

=2000 м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ КАРЬЕРА ПО ПОДОШВЕ.

Ширина карьера (

), которая не должна быть менее 30 м. Поэтому необходимо сравнить ограничивающий параметр с горизонтальной мощностью, т.е.

, то

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ КАРЬЕРА.

м²

2000*31,74=63480 м²

1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОРТОВ ОТКОСОВ НЕРАБОЧИХ БОРТОВ КАРЬЕРА.

Углы откосов нерабочих бортов карьера заданы исходными данными, и составляют:

= 40 ,

=40.

1.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ГОРНОЙ МАССЫ (ВСКРЫШИ И ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО).

1.5.1. ОБЪЕМ ГОРНОЙ МАССЫ ОПРЕДЕЛЯЕМ ПО ФОРМУЛЕ:

1.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО В ГРАНИЦАХ КАРЬЕРА.

1.6.1. ОБЪЕМ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАПАСОВ ОПРЕДЕЛЯЕМ ПО ФОРМУЛЕ:

, млн. м³

млн. м³

1.6.2. ОБЪЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗАПАСОВ ОПРЕДЕЛЯЕМ ПО ФОРМУЛЕ:

, млн. т

млн. т

1.7. ОБЪЕМ ВСКРЫШИ.

, млн. м³

млн. м³

1.7.2. ОБЪЕМ РЫХЛЫХ ОТЛОЖЕНИЙ.

, млн. м ³

1.7.3. ОБЪЕМ КОРЕННЫХ ПОРОД.

, млн. м ³

1.8. КОЭФФИЦИЕНТЫ ВСКРЫШИ КАРЬЕРА.

Коэффициенты вскрыши карьера – это количество вскрышных пород приходящихся на единицу полезного ископаемого при открытом способе разработке месторождений полезного ископаемого.

Числовое значение коэффициента вскрыши показывает, какое количество породы необходимо удалить в данных условиях ведения горных работ, чтобы извлечь 1 тонну или 1 м ³ полезного ископаемого.

Различают следующие коэффициенты вскрыши: средне (геологический, промышленный, эксплуатационный), текущий, контурный, граничный.

1.8.1. СРЕДНЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ВСКРЫШИ.

Средне геологический коэффициент вскрыши - это отношение всего объема вскрыши находящихся в границах карьера, к геологическими запасами полезного ископаемого в этих же границах.

, м ³ / м ³

=3,73 м ³ / м ³

1.8.2. СРЕДНЕ ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ВСКРЫШИ.

Средне промышленный коэффициент вскрыши – это отношение всего объема вскрыши находящихся в границах карьера к объемам промышленных запасов полезного ископаемого в этих же границах.

, м ³ / т

=2,8 м ³ / т

1.8.3. СРЕДНЕЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ.

Среднеэксплуатационный коэффициент – это отношение всего объема вскрышных пород в конечных контурах к промышленным запасам полезного ископаемого за вычетом объема вскрыши и полезного ископаемого извлекаемых в период строительства карьера.

, м ³ / т

1.8.4.Текущий коэффициент вскрыши.

Текущий коэффициент вскрыши – это отношение вскрышных работ, перемещаемых в отвалы за какой-то промежуток времени, к фактической добычи полезного ископаемого данного времени.

, м ³ / т

1.8.5. КОНТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ВСКРЫШИ.

Контурный коэффициент вскрыши- это отношение объема вскрышных работ прирезаемых к карьеру при расширении его границ к одновременно прирезаемым запасам.

2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОДИНОЧНОЙ КАПИТАЛЬНОЙ ВЪЕЗДНОЙ ТРАНШЕИ.

При транспортной технологической схеме проведения мех лопатой с погрузкой автосамосвалов на уровне стояния.

2.1 ОБЩИЕ ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ В ПРОЦЕССЕ ВСКРЫТИЯ И ПОДГОТОВКЕ ГОРИЗОНТОВ КАРЬЕРА И РАЗРАБОТКЕ.

При вскрытии карьерных полей проводится комплекс работ по созданию и развитию системы горных выработок и транспортных коммуникаций между рабочими горизонтами и пунктами приема горной массы в карьере и на поверхности, создание первоначального фронта горных работ и нормального объема вскрышных запасов полезного ископаемого.

Вскрытие рабочих горизонтов карьера осуществляется разрезными траншеями, с целью создания первоначального фронта и размещение горного и транспортного оборудования.

2.2 ПОРЯДОК ВСКРЫТИЯ И ПОДГОТОВКИ РАБОЧИХ ГОРИЗОНТОВ.

Вскрытие карьера осуществляется капитальной разрезной траншеей пройденной по рыхлым отложениям до выхода угольного пласта под наносы. Глубина капитальной траншеи будет равна мощности наносов (

.

Согласно исходным данным принимаемое оборудование – (ЭКГ-15) с максимальной высотой черпания(

16,4 м, так как максимальная высота черпания больше мощности наносов, принимаем решение проходку капитальной траншеи вести одним слоем.

2.3. ПАРАМЕТРЫ КАПИТАЛЬНЫХ И РАЗРЕЗНЫХ ТРАНШЕЙ.

Обоснование параметров одиночной капитальной траншеи.

2.3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВ ОТКОСА КАПИТАЛЬНОЙ РАЗРЕЗНОЙ ТРАНШЕИ.

Срок службы капитальной въездной траншеи будет длительный, поэтому принимаем угол откоса бортов траншеи равным углу устойчивого откоса по рыхлым отложениям (

.

2.3.2. ВЫБОР КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КАПИТАЛЬНОЙ ТРАНШЕИ.

Проходка капитальной въездной траншеи будет вестись карьерным экскаватором ЭКГ-15 с использованием автомобильного транспорта. Для производительной работы горнотранспортного оборудования соотношение емкости кузова автомобиля и ковша экскаватора должно быть:

(3/6), поэтому принимаем автомобиль с грузоподъемностью – 120 т.

2.3.3. Определение минимальной ширины основания капитальной траншеи.

При использовании в эксплуатационный период внешних капитальных траншей для работы автотранспорта принимается, что автодороги относятся к категории II. В этом случаи ширина проезжей части автодорог для двухголосного движения по ПТЭ равна: 23 м для автосамосвала грузоподъемностью 120 т. (ширина автосамосвала до 6,4 м).

Минимальную ширину основания капитальной траншеи

в соответствии с ПТЭ и с СНП рассчитывают по формуле:

, м , где

- ширина проезжей части автодороги, м, (П=23 м);

-расстояние от нижней бровки траншеи до обочины, включая ширину кювета поверху и ширину за кюветной полки, м, (

=1,5 м);

-ширина обочины , м, (

= 2,5 м);

Минимальная ширина основания капитальной траншеи по условию её проведения определяется по формуле:

= 2(R+m₂₎ где

m₁-расстояние от нижней бровки борта траншеи до автосамосвала, м

( m₁=3,5м);

R_a-минимальный радиус разворота, м, ( R_a=13 м);

m₂-расстояние от нижней бровки борта траншеи до оси автосамосвала, м, ( m₂=6,6 м).

= 13+13,2=54,4м

На основании проведенных подсчетов принимаем минимальную ширину основания капитальной траншеи 35 м.

2.3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИУСА РАЗВОРОТА.

R_a=

, м, где

- минимальный радиус разворота экскаватора ЭКГ-15, м, ( 13 м).

R_a=1,5

13=19,5 м

2.3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СМЕЩЕНИЯ ОСИ ЭКСКАВАТОРА ОТ ОСИ ТРАНШЕИ.

, м, где

- радиус черпания экскаватора ЭКГ-15, м, (15,6 м).

2.3.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ШИРИНЫ ТРАНШЕИ ПО ПОВЕРХНОСТИ.

, м, где

- мощность рыхлых отложений, м, (

16 м);

- угол устойчивого откоса уступа по рыхлым отложениям, град, (

=57 град).

2.3.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ТРАНШЕИ.

, м, где

- уклон капитальной траншеи, промиль, (60 ⁰/₀₀)_.

2.3.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ОДИНОЧНОЙ КАПИТАЛЬНОЙ ТРАНШЕИ ПО УСЛОВИЯМ ЕЁ ПРОВЕДЕНИЯ.

, м³

5527м³

2.3.9. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЗРЕЗНОЙ ТРАНШЕИ.

Определение углов откоса разрезной траншеи.

Срок службы разрезной траншеи будет непродолжительный, поэтому принимаем угол откоса борта разрезной траншеи со стороны угольного пласта равному углу падения пласта (

, а со стороны коренных пород принимаем равным углу рабочего откоса по коренным породам (

.

2.3.10. ВЫБОР КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАЗРЕЗНОЙ ТРАНШЕИ.

Проходка капитальной въездной траншеи будет вестись карьерным экскаватором ЭКГ-15 с использованием автомобильного транспорта. Для производительной работы горнотранспортного оборудования соотношение емкости кузова автомобиля и ковша экскаватора должно быть:

(3/6), поэтому принимаем автомобиль с грузоподъемностью – 120 т.

2.3.11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ РАЗРЕЗНОЙ ТРАНШЕИ.

Определяем высоту разрезной траншеи равной высоте уступа по коренным породам.

, м

м

2.3.12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ ШИРИНЫ РАЗРЕЗНОЙ ТРАНШЕИ.

Горнотранспортное оборудование будет приниматься тоже, что и при капитальной траншеи, поэтому ширину разрезной траншеи принимаем равной ширине капитальной въездной траншеи (

=35 м).

2.3.13 Определение величины смещения оси экскаватора от оси траншеи.

, м, где

- радиус черпания экскаватора ЭКГ-15, м, (15,6 м).

2.3.14. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ШИРИНЫ ТРАНШЕИ ПО ПОВЕРХНОСТИ.

, м, где

- угол падения пласта, град, (

;

-углу рабочего откоса по коренным породам, град, (

2.3.15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ РАЗРЕЗНОЙ ТРАНШЕИ.

Принимаем длину разрезной траншеи = 100м.

2.3.16. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА РАЗРЕЗНОЙ ТРАНШЕИ.

, м³, где

- площадь разрезной траншеи, м².

, м²

24,6=1213,8м²

м³

3.ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ УСТУПА.

При расчете ширины рабочей площадки, исходим из того, что она должна быть минимальной. Это обусловлено требованием экономической эффективности ведения горных работ.

В тоже время ширина рабочей площадки должна обеспечить безопасное ведение горных работ.

3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЯГКИХ И ПЛОТНЫХ ПОРОД.

Z , м

-ширина заходки (1,5

R_ч), м, (

=1,5

16,4=24,6м);

-безопасное расстояние от нижней бровки уступа до транспортной полосы, м,(

=1м);

-транспортная полоса, м, (

- полоса для размещения вспомогательного оборудования, м, (

=6м);

Z-берма безопасности (на которой не должно располагаться оборудования), м, (Z =3м).

Z=

≥ 3м , где

-угол устойчивого откоса уступа по рыхлым отложениям, град , (

=60⁰);

-угол рабочего откоса уступа по рыхлым отложениям, град,(𝑎_н=65⁰);

Z=

1,68м ˂ 3м

3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОРЕННЫХ ПОРОД.

Z , м

=3,5

15,6=54,6 м

Z=

≥ 3м , где

-угол устойчивого откоса уступа по коренным породам, град , (

);

𝑎- угол рабочего откоса уступа по коренным породам, град , (

).

Z=

3,2 м > 3м

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОТВАЛА.

Принимаем способ отвалообразования – периферийный способ.

4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ОТВАЛА.

, где

-объем вскрыши за год, млн.м³ , (

=394 млн.м³);

-коэффициент остаточного разрыхления пород в отвале, (

=1,15);

-высота ярусов отвала, м, (

=35м);

-коэффициент учитывающий использование площади отвала при одном ярусе (

=0,9).

4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ АВТОДОРОГИ.

Ширину автодороги на отвал можем принять равной 35м.

4.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ АВТОДОРОГИ ДЛЯ ЗАЕЗДА ЯРУСА ОТВАЛА.

L=