Файл: Методическая разработка по выполнению курсового проекта по дисциплине Технология подземной и комбинированной разработки рудных месторождений.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 708
Скачиваний: 9
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Принимается, что направление углубки следует выбирать вдоль лежачего контакта рудного тела с вмещающими породами, то βн = αр.т.Так же существует формула для определения производительности карьера исходя из принятого значения скорости углубки карьера, объема запасов, высоты уступа. (4)где Qy и Hy – запасы и высота уступа (средние).Потери принимаются равными 8%, разубоживание 5%.В итоге принимается наименьшее значение производительности, рассчитанное по вышеприведенным формулам.2.3. Определение граничной глубины открытых горных работГраницы открытых горных работ устанавливают по величине граничного (kгр) и контурного (kк) коэффициентов вскрыши. Граничный коэффициент вскрыши называют еще предельным, допустимым, экономически допустимым, экономически допустимым и т.д.Граничный коэффициент вскрыши - это максимально допустимый по условию экономичности открытых горных разработок коэффициент вскрыши. По величине он соответствует объему вскрышных пород на единицу полезного ископаемого, который допустимо перемещать из массива в отвалы по условию экономичности открытых горных работ.Для определения конечной глубины карьера необходимо задать несколько вероятных значений глубины, для каждой из которых оправляется значение контурного коэффициента вскрыши по формуле: где Н – принятая конечная глубина карьера, м (принимается 100, 200, 300, 400, 500 м); β – угол нерабочего борта карьера, град (принимается равным 37 град); L – длина карьера по низу, м (соответсвует длине залежи по простиранию).Величина граничного коэффициента вскрыши, м3/м3 принимается следующим образом: =7-8 и =8-10 - для железорудных месторождений, соответственно, мощностью до 25 и более 25 м; = 10-12 и = 12-15 -для руд цветных металлов, соответственно, выше указанной мощности.
По результатам расчетов строится график (рис. 1) по которому определяется конечная глубина карьера.Все запасы, располагающиеся ниже дна карьера, подлежат выемке подземным способом, а контуры карьера должны быть учтены при выборе мест заложения вскрывающих подземных выработок и промплощадок шахт.Рисунок 1 – Зависимость контурного и граничного коэффициентов вскрыши от глубины карьераОбщий объем горной массы, вынимаемой в контурах карьерного поля по следующей формуле: , м3,где Рд - периметр дна карьера, м; Sд - площадь дна карьера, м2; Нк - конечная глубина карьера, м; γср - усредненный угол бортов карьера, град.Найдем периметр дна карьера: Рд= 2 (mг+L), м.Площадь дна карьера: Sд = mг Н, м2.Объём полезного ископаемого, м3
где - площадь залежи в её горизонтальном сечении, равная площади дна карьера м2; - высота залежи, м.Общий объем пород вскрыши, который необходимо извлечь для добычи всех запасов полезного ископаемого (руды) открытым способом составит:Vв = Vк - Qy, м3.Определяем средний коэффициент вскрыши м3/м3:Кср= Vв /Qy2.4 Продолжительность отработки залежи открытым способомСрок существования карьера определяется по формуле:Тк=Qy/ Ар, летГодовая производительность по вскрыше (Ав)Годовая производительность карьера по вскрыше Ав (тыс. м3) определяется по формуле (5)Годовая производительность карьера по горной массе
вРисунок 2 – Варианты вскрытия месторождения: а – вариант вскрытия с петлевой формой трассы и 2-мя выходами трассы на поверхность: один – для транспортирования руды; второй – вскрышных пород; б – вариант вскрытия со спиральной формой трассы; в – вариант вскрытия с петлевой формой трассы
3. Подземные горные работы и открыто-подземный ярус3.1 Определение глубины карьера до начала строительства подземного рудникаОпределение величины Нкт, при которой необходимо начать строительство подземного рудника производится по формуле:где Нк - конечная глубина карьера, м;ΔНк - приращение глубины карьера без разноса его бортов, м;ТС - продолжительность строительства подземного рудника (ТС= 5-8), лет;hо - скорость углубки карьера, м/год.Определение величины ΔНк с учётом возможных потерь и разубоживания при извлечении прибортовых целиков руды:где А - коэффициент, характеризующий предельно допустимую относительную величину объёма руды, оставляемой в бортовых целиках (принимаем А = 0,234),Вд - минимально допустимая ширина дна карьера (ВД = 20), м;βв, βл - углы откосов бортов карьера соответственно висячего и лежачего (принимается 37 град).3.2 Обоснование параметров переходной зоны и установление высоты рудной залежи, отрабатываемой подземным способомСовмещение открытых и подземных работ возможно в зоне углубки карьера, но оно носит частичный характер. В этом случае полная высота переходной зоны (открыто-подземного яруса) Ноп определяется по формуле: ,где Ко, Kоп,Кп, Кц - коэффициенты извлечения руды при производстве открытых, комбинированных (открыто-подземных) и подземных работ, а также работ, связанных с отработкой целиков;β'в, β'л - углы откосов бортов карьера в переходной зоне со стороны висячего и лежачего боков залежи, град. Принимаем на 5-10 градусов больше, чем на открытых горных работах.При данных условиях принимаем значения коэффициентов извлечения руды:
Ко= 0,98; Kоп= 0,85; Кп= 0,88; Кц= 0,65.Величина z определяется следующим образом: ,3.3 Производительность и срок существования рудникаРасчетная производительность рудника (А, т/год) определяется по горным возможностям и проверяется по нормативному сроку существования рудника:– для крутопадающих месторождений , т/год,где П, R – коэффициенты, соответственно, потерь и разубоживания руды при добыче, доли ед.;S - средняя площадь горизонтального сечения рудного тела, м2;V - годовое понижение горных работ, м;р- объемная плотность руды, т/м3;Км, Ку – коэффициенты, соответственно, учитывающие мощность и угол наклона залежи.Величину годового понижения горных работ (V) принимать по табл.5.1.Поправочные коэффициенты на угол падения и мощность рудных тел принимать по табл. 3.1 и 3.2.Таблица 3.1 - Годовое понижение горных работ
Таблица 3.2 - Поправочный коэффициент (Ку) к величине годового понижения горных работ в зависимости от угла падения
Таблица 3.3 - Поправочный коэффициент (Км) к величине годового понижения горных работ в зависимости от мощности рудного тела
По результатам расчетов строится график (рис. 1) по которому определяется конечная глубина карьера.Все запасы, располагающиеся ниже дна карьера, подлежат выемке подземным способом, а контуры карьера должны быть учтены при выборе мест заложения вскрывающих подземных выработок и промплощадок шахт.Рисунок 1 – Зависимость контурного и граничного коэффициентов вскрыши от глубины карьераОбщий объем горной массы, вынимаемой в контурах карьерного поля по следующей формуле: , м3,где Рд - периметр дна карьера, м; Sд - площадь дна карьера, м2; Нк - конечная глубина карьера, м; γср - усредненный угол бортов карьера, град.Найдем периметр дна карьера: Рд= 2 (mг+L), м.Площадь дна карьера: Sд = mг Н, м2.Объём полезного ископаемого, м3
 | |
(Аг.м)
Годовая производительность карьера по горной массе Аг.м (тыс. м3) определяется по формуле:
Аг.м = Ар + Ав(6)
Определяем количество рабочих уступов в контурах карьера делением конечной глубины на высоту уступа.
2.5 Обоснование способов вскрытия
Вскрытие карьерного поля осуществляется проведением горных выработок, представляющих собой систему элементов, в которых располагаются транспортные коммуникации технологических грузопотоков.
В курсовом проекте принимаем схему вскрытия внутренними общими траншеями с петлевой, спиральной или комбинированной формой трассы. Вид транспорта – автомобильный. Ширина транспортных съездов зависит от применяемой модели автосамосвалов. Для экскаваторов с вместимостью ковша 5 м3 применяют автосамосвалы грузоподъемностью 55-75 т, ширина транспортной бермы принимается 25-27 м; для экскаваторов с вместимостью ковша 10 м3 применяют автосамосвалы грузоподъемностью 75-110 т, ширина транспортной бермы принимается 27-32 м; для экскаваторов с вместимостью ковша 15 м3 применяют автосамосвалы грузоподъемностью 130-220 т, ширина транспортной бермы принимается 35-37 м. Угол откоса нерабочего уступа принимаем 65 град. Ширина предохранительной бермы 1/3 от высоты нерабочего уступа. Длина площадок примыкания 50 м. Радиус закругления трассы на петлевых площадках 35-50 м в зависимости от грузоподъемности самосвалов.
Производим вычерчивание карьера с трассой. Пример карьера представлен на рис. 2.
 |  |
| а) | б) |
 |  |
3. Подземные горные работы и открыто-подземный ярус3.1 Определение глубины карьера до начала строительства подземного рудникаОпределение величины Нкт, при которой необходимо начать строительство подземного рудника производится по формуле:где Нк - конечная глубина карьера, м;ΔНк - приращение глубины карьера без разноса его бортов, м;ТС - продолжительность строительства подземного рудника (ТС= 5-8), лет;hо - скорость углубки карьера, м/год.Определение величины ΔНк с учётом возможных потерь и разубоживания при извлечении прибортовых целиков руды:где А - коэффициент, характеризующий предельно допустимую относительную величину объёма руды, оставляемой в бортовых целиках (принимаем А = 0,234),Вд - минимально допустимая ширина дна карьера (ВД = 20), м;βв, βл - углы откосов бортов карьера соответственно висячего и лежачего (принимается 37 град).3.2 Обоснование параметров переходной зоны и установление высоты рудной залежи, отрабатываемой подземным способомСовмещение открытых и подземных работ возможно в зоне углубки карьера, но оно носит частичный характер. В этом случае полная высота переходной зоны (открыто-подземного яруса) Ноп определяется по формуле: ,где Ко, Kоп,Кп, Кц - коэффициенты извлечения руды при производстве открытых, комбинированных (открыто-подземных) и подземных работ, а также работ, связанных с отработкой целиков;β'в, β'л - углы откосов бортов карьера в переходной зоне со стороны висячего и лежачего боков залежи, град. Принимаем на 5-10 градусов больше, чем на открытых горных работах.При данных условиях принимаем значения коэффициентов извлечения руды:
Ко= 0,98; Kоп= 0,85; Кп= 0,88; Кц= 0,65.Величина z определяется следующим образом: ,3.3 Производительность и срок существования рудникаРасчетная производительность рудника (А, т/год) определяется по горным возможностям и проверяется по нормативному сроку существования рудника:– для крутопадающих месторождений , т/год,где П, R – коэффициенты, соответственно, потерь и разубоживания руды при добыче, доли ед.;S - средняя площадь горизонтального сечения рудного тела, м2;V - годовое понижение горных работ, м;р- объемная плотность руды, т/м3;Км, Ку – коэффициенты, соответственно, учитывающие мощность и угол наклона залежи.Величину годового понижения горных работ (V) принимать по табл.5.1.Поправочные коэффициенты на угол падения и мощность рудных тел принимать по табл. 3.1 и 3.2.Таблица 3.1 - Годовое понижение горных работ
| Рудная площадь, тыс. кв.м | Величина годового понижения выемки, м |
| До 4 4 – 6 6 – 12 12 – 20 Свыше 20 | 26 – 33 23 – 30 17 – 25 13 – 22 9 - 15 |
| Угол падения, град | Ку |
| 90 | 1,2 |
| 60 | 1,0 |
| 45 | 0,9 |
| 30 | 0,8 |
| Мощность рудного тела, м | Км |
| До 3 | 1,3 |
| 3-5 | 1,2 |
| 5-15 | 1,0 |
| 15-25 | 0,8 |
| Свыше 25 | 0,6 |