Объёмно-поэтапный компьютерный анализ месторождений при определении главных параметров карьера и расчёта комплекта оборудования для производства горных работ

Горизонтальные и пологие пластообразные залежи

Геометрическая модель зоны карьера аналогична предыдущей и представляет собой усеченную пирамиду с параметрами: площади оснований – верхняя S_в, нижняя S_н и высота Н.

Исходные данные:

мощность вскрыши – h_в (измеряется на геологических разрезах в каждом этапе);

мощность пласта полезного ископаемого – h_п.и.(измеряется на геологических разрезах в каждом этапе);

угол откоса борта при погашении карьера _max .

Порядок расчётов

Запасы полезного ископаемого в карьерном поле

V_п.и.= S_н h_п.и .

Объём вскрыши в карьерном поле

V_в = 1/2 ( S_н + S_в) h_в .

Средний коэффициент вскрыши

K_ср. = V_в/V_п.и .

Технология разработки горизонтальных и пологих залежей предусматривает одностороннее или двухстороннее развитие горных работ от разрезной траншеи с размещением вскрыши в выработанном пространстве.

Разнос бортов карьера первого этапа под углом и объем горной массы в первом этапе при одностороннем развитии горных работ (а)

при двухстороннем развитии горных работ (б)

5. Объем полезного ископаемого в первом этапе.

6. Объем вскрыши в первом этапе.

Объём горной массы во втором и в последующих этапах определяется величиной, кратной величине скорости подвигания фронта работ в год (V_п.).

8. Объём полезного ископаемого во втором и в последующих этапах (при скорости подвигания фронта работ V_п) в течении года.

9. Объём вскрыши во втором и в последующих этапах ( аналогично при подвигании фронта работ в течении года эта величина будет равна необходимой годовой производительности карьера по вскрыше в данном этапе)

10. Текущий коэффициент вскрыши во втором и последующих этапах

11. Максимально возможная производительность карьера по полезному ископаемому.

12.Время отработки каждого этапа.

13.Необходимая годовая производительность по вскрыше в каждом этапе.

14. Построение календарного графика горных работ.

15. Выбор технологии и механизации вскрышных работ для разработки горизонтальных и пологих пластообразных залежей.

6. Возможные варианты: перевалка вскрыши в выработанное пространство вскрышной механической лопатой, драглайном или отвалообразователем.

I. Вариант технологии вскрышных работ - перевалка вскрыши в выработанное пространство механической лопатой (Рис. а).

Ширина заходки экскаватора

B = 1,5R_ч.у.

Высота отвала

H_o = Hk_p + 0,25Btg

Высота разгрузки экскаватора

h_рН_о – h

4. Расстояние от оси вскрышного экскаватора до верхней бровки

уступа полезного ископаемого (берма безопасности с₁, диаметр базы экскаватора D)

с = c₁ + 0,5D

5. Радиус разгрузки экскаватора:

R_р. c + hCtg + z + H_oCtg

По параметрам h_р и R_р. определяется экскаватор

6. Производительность вскрышного экскаватора

7. Скорость подвигания фронта вскрышных работ.

II. Вариант технологии вскрышных работ - перевалка вскрыши в выработанное пространство драглайном с расположением на кровле вскрышного уступа (рис. б).

1. Ширина заходки экскаватора аналогична ширине заходки механической лопаты.

2. Высота отвала

H_o = Hk_p + 0,25Btg

3. Высота разгрузки экскаватора

h_рНо – h - H

4. Расстояние от оси вскрышного экскаватора до верхней бровки

уступа полезного ископаемого (берма безопасности с₁ , диаметр базы экскаватора D)

с = c₁ + 0,5D

5. Необходимый радиус разгрузки экскаватора:

R_р c + HCtg + a + hCtg + z + H_oCtg

По параметрам h_р и R_р определяется драглайн. При недостаточности длины стрелы драглайна необходимо приближение его к отвалу расположением на промежуточном горизонте на расстояние L. В этом случае высота верхнего и нижнего подуступов должна быть

H_в = Ltg

Н_н = Н – Н_в

6. Расчёт производительности драглайна и скорость подвигания фронта вскрышных работ аналогичны варианту с механической лопатой (п. 6 и 7).

Выполнение объемного поэтапного анализа месторождения по предложенным математическим зависимостям позволяет:

- определить главных параметров карьера в контурах эффективности открытой разработки месторождения,

- построить календарного графика горных работ,

- обеспечить выбор и расчёт горного и транспортного оборудования по технологическим процессам для технологических потоков с учётом свойств горных пород и природных условий зон конкретного месторождения.

На основании этого анализа появляется возможность обоснованно принять: систему разработки на карьере, вскрытие карьерного поля и экономические показатели добычи полезного ископаемого.

Литература:

Ю.И.Анистратов «Технологические потоки на карьерах (Энергетическая теория открытых горных работ)» М.»Глобус» 2005 г.

Ю.И.Анистратов, К.Ю.Анистратов «Технологические процессы открытых горных работ» М. «НТЦ Горное дело» 2008 г Ю.И.Анистратов, К.Ю.Анистратов «Технология открытых горных работ» М. «НТЦ Горное дело» 2008 г

Ю.И.Анистратов, К.Ю.Анистратов «Проектирование карьеров» М. НПК «ГЕМОС лимитед» 2003 г