пр№4 Иванов Николай ГД-18. Определение параметров вскрывающих и подготовительных горных выработок
 Скачать 87.58 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации. Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального Университета имени М.К. Аммосова в г. Нерюнгри Кафедра горного дела Практическая работа Предмет: Открытая геотехнология Тема: «Определение параметров вскрывающих и подготовительных горных выработок» Выполнил: студент 2 курса, группы ГД-18 Иванов Николай Данилович Проверил: к.т.н., доцент Ворсина Елена Владимировна Нерюнгри 2020 Цель работы – изучение методики определения параметров капитальных и разрезных траншей. При разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом горная масса перемещается (транспортируется) от забоев, расположенных на рабочих горизонтах карьера, до пунктов ее приема на поверхности или в карьере. Пунктами приема являются внутренние или внешние отвалы для вскрышных пород и склады или обогатительные фабрики для полезного ископаемого. Рабочие горизонты в карьере и пункты приема горной массы на поверхности в большинстве случаев имеют различные высотные отметки. Вскрытие карьерного поля заключается в обеспечении транспортного доступа, посредством горных выработок, с земной поверхности к рабочим горизонтам карьера с целью доставки вскрышных пород на отвалы, а полезного ископаемого к пунктам их приема на поверхности. Вскрывающие горные выработки начинаются с поверхности или уже с вскрытого промежуточного рабочего горизонта и заканчиваются на отметке рабочей площадки вскрываемого горизонта. Различают способ, схему и систему вскрытия. Способ вскрытия характеризуется типом вскрывающих выработок. В большинстве случаев для вскрытия рабочих горизонтов карьера применяют открытые горные выработки. Реже вскрытие осуществляется подземными горными выработками, а также сочетанием открытых и подземных горных выработок. В некоторых случаях вскрытие отдельных горизонтов карьера может осуществляться и без проведения горных выработок. Схема вскрытия - это совокупность всех вскрывающих горных выработок, обеспечивающих в данный период грузотранспортную связь рабочих горизонтов карьера с горизонтами доставки горной массы. Схема вскрытия характеризуется типом, числом и пространственным положением вскрывающих выработок при фактическом положении горных работ. Система вскрытия - это последовательность изменения схем вскрытия за период существования карьера. Система вскрытия характеризует совокупность применяемых способов и схем вскрытия рабочих горизонтов карьерного поля за период разработки месторождения в целом. Вскрытие рабочих горизонтов с использованием основных видов карьерного транспорта (железнодорожного, автомобильного и конвейерного) требует проведения специальных наклонных вскрывающих горных выработок. Параметры этих выработок должны соответствовать техническим возможностям карьерного транспорта, учитывать интенсивность его движения и физико-технические характеристики вмещающих пород. По отношению к фронту работ уступов вскрывающие выработки могут иметь фланговое или центральное заложение. При колесном карьерном транспорте и наличии одной вскрывающей выработки, обслуживающей данный горизонт, в пределах фронта работ уступа имеет место возвратное (прямое и обратное) движение транспорта. Вскрывающая выработка в этом случае обеспечивает подачу на рабочий горизонт порожних транспортных средств и выдачу груза. Такой фронт работ на уступе называется тупиковым. Он нашел наибольшее применение при железнодорожном транспорте. В случае обслуживания рабочего горизонта двумя и более вскрывающими выработками имеется возможность организации как возвратного, так и поточного движения транспорта в пределах фронта работ уступа. В этом случае одна скрывающая выработка служит для подачи порожних транспортных средств, а вторая - для выдачи груза. Такой фронт работ на уступе называется сквозным. Сквозной фронт работ с поточным движением транспорта обеспечивает более интенсивное использование оборудования, но требует дополнительных средств, для строительства и эксплуатации второй вскрывающей выработки. В зависимости от угла падения залежи вскрытие рабочих горизонтов может быть различным. Так при разработке горизонтального месторождения число рабочих горизонтов за период существования карьера не меняется, и работы по проведению вскрывающих выработок заканчиваются в период строительства карьера. Для наклонных и крутых месторождений при сдаче карьера в эксплуатацию вскрывают несколько верхних горизонтов. В дальнейшем с вовлечением в разработку более глубоких горизонтов осуществляется и их вскрытие. Таким образом, вскрытие рабочих горизонтов в этом случае производится в течение всего периода эксплуатации месторождения. Классификация способов вскрытия акад. В.В. Ржевского приведена в табл. 7 прил. 2. Взаимосвязь систем разработки и вскрытия месторождений приведена в табл. 8 прил. 2. При производстве открытых горных работ для вскрытия месторождений полезных ископаемых используют капитальные траншеи. Капитальные траншеи — открытые наклонные горные выработки, предназначенные для обеспечения транспортной связи рабочих горизонтов с пунктами приема горной массы. В зависимости от рельефа поверхности капитальная траншея может иметь поперечное сечение в виде трапеции или неправильного четырехугольника (треугольника). Капитальные траншеи служат длительный срок и используются для расположения в них транс- портных коммуникаций. В зависимости от места заложения капитальной траншеи относительно конечного контура карьера различают капитальные траншеи внешнего заложения и капитальные траншеи внутреннего заложения. Траншеи внешнего заложения располагаются за конечными контурами карьера. Траншеи внутреннего заложения располагаются в контурах карьера. Капитальная тран- шея внутреннего заложения располагается на рабочем или нерабочем борту карьера. С началом разноса вскрытого ею горизонта ее поперечное сечение приобретает несимметричную форму. При расположении траншеи внутреннего заложения на рабочем борту карьера она систематически перемещается вместе с бортом и называется скользящим съездом. Основными элементами капитальной траншеи (рис. 5.1) являются ширина ВК.Тее основания, глубина Н К.Т, продольный уклон i К..Т, угол откоса бортов α КТи длина LК.Тв плане. Ширина основания капитальной траншеи определяется либо видом карьерного транспорта, либо способом ее проведения. Минимальная ширина основания капитальной траншеи должна быть не менее суммы поперечного размера транспортных средств, безопасных зазоров между ними, поперечного размера площадок, кюветов и других элементов транспортных коммуникаций. Она должна обеспечивать возможность проведения траншеи при принятой технологической схеме и используемом оборудовании. Глубина капитальной траншеи равна разности отметок устья капитальной траншеи (начало траншеи на поверхности) и вскрываемого рабочего горизонта. При вскрытии одного уступа глубина капитальной траншеи равна высоте вскрываемого уступа. Продольный уклон капитальной траншеи устанавливается в зависимости от вида карьерного транспорта. В зависимости от продольного уклона капитальные траншеи делятся на наклонные и крутые (табл. 9. прил. 2). Угол откоса бортов капитальной траншеи устанавливается в зависимости от срока ее службы, физико-технических свойств пород, степени их обводненности. Он должен обеспечить устойчивое положение ее бортов. При длительном сроке службы капитальной траншеи, проводимой в рыхлых и полускальных породах, угол откоса ее бортов должен быть не больше угла естественного откоса пород 30о÷35 о. В скальных породах его значение принимается в пределах 50÷60 о.  Рис. 5.1. Общий вид (а) и план (б) капитальной траншеи Длина капитальной траншеи является производным параметром ее глубины и продольного уклона LК.Т = 1000 НК.Т / iК.Т, м LК.Т = 1000 * 14/ 250 = 56 м где iК..Т- продольный уклон, о/оо. Строительный объем капитальных траншей достигает сотен тысяч кубометров.От объема траншеи зависят механизация, технология и время ее проведения. Объем капитальных траншей определяется по формуле VК.Т = НК.Т / 2 (ВК.Т × LК.Т + 1/3 LК.Т × НК.Т ctgαК.Т + ВК.Т × НК.Т ctgαКТ +1/3 π × Н2К.Т ctg2αКТ), м3 VК.Т = 14/ 2 (20× 56+ 1/3 * 56× 14* 0.83+ 20× 14 * 0.83+1/3 * 3.14 × 142 * 0.832) = 9159,5 м3 где ВК.Т-ширина основания капитальной траншеи, м; НК.Т- глубина капитальной траншеи, м; αКТ- угол откоса бортов капитальной траншеи, град. Запасы полезного ископаемого в контурах карьера по степени их подготовленности к выемке разделяют на вскрытые, подготовленные и готовые к выемке. К вскрытым относят запасы полезного ископаемого на уступах, обнаженные вскрышными работами от покрывающих пород, к которым имеется транспортный доступ и которые могут быть отработаны без проведения вскрывающих горных выработок. Вскрытые запасы сосредоточены на рабочих уступах и ограничены с одной стороны откосами этих уступов, с другой – откосами уступов, условно отработанных при полной остановке вскрышных работ. К подготовленным относятся запасы полезного ископаемого, для выемки которых не требуется проведение разрезных траншей и вскрышных работ. При полной отработке этих запасов в карьере должны сохраниться минимальные рабочие площадки, обеспечивающие возможность нормальной последующей работы. Готовые к выемке запасы находятся на рабочих уступах и могут быть извлечены без проведения горных работ на вышележащем горизонте. Норматив по готовым к выемке запасам составляет 2÷4 месяца. Подготовленность полезного ископаемого к выемке обеспечивается проведением разрезных траншей. Разрезные траншеи — горизонтальные открытые горные выработки (редко с продольным уклоном 5÷10 о/оо для стока воды с горизонта к водосборнику), предназначенные для подготовки вскрытых горизонтов к разработке, т.е. для создания фронта работ на уступах. Разработка уступа начинается с разноса одного или обоих бортов разрезной траншеи. Поэтому разрезная траншея — это временная горная выработка, которая существует только до начала отработки уступа. Разрезная траншея является продолжением капитальной траншеи, вскрывающей данный рабочий горизонт, и проводится внутри контуров карьера. Основными элементами разрезной траншеи (рис. 5.2) являются ширина ВР.Тее основания, глубина Н Р.Т, углы откоса рабочего α Р.Т.Ри нерабочего α Р.Т.Нбортов, длина LР.Тв плане. Глубина и длина разрезной траншеи, как правило, соответствуют высоте и длине подготавливаемого к разработке уступа. Ширина основания разрезной траншеи определяется из условия нормального расположения горного и транспортного оборудования при выемке первой заходки после проведения траншеи. Угол откоса рабочего борта разрезной траншеи принимается равным углу откоса рабочих уступов в соответствии с физико-техническими характеристиками пород. В массиве мягких рыхлых пород 35÷45 о, коренных (скальных) пород 75 о. Угол откоса нерабочего борта разрезной траншеи принимается равным устойчивому углу откоса уступов в соответствии с физико-техническими  характеристиками пород. В массиве мягких рыхлых пород 30÷35 о, в массиве коренных (скальных) пород 60 о. Рис. 5.2. Общий вид (а) и план (б) капитальной и разрезной траншей: 1—2 — разрезная траншея; 2—3 — капитальная траншея; 4 — контур карьерного поля Строительный объем разрезной траншеи определяется по формуле VР.Т = НР.Т (ВР.Т + НР.Т ctgαР.Т), м3 VР.Т = 14(20+ 14 * 0,26) = 330,96 м3 где ВР.Т- ширина основания разрезной траншеи, м; НР.Т- глубина разрезной траншеи, м; αР.Т- угол откоса бортов разрезной траншеи, град.   |