Методические указания. Выбор направления развития фронта горных работ основывается на учете положения выходов полезного ископаемого под наносы

Выбор направления развития фронта горных работ основывается на учете положения выходов полезного ископаемого под наносы, длины образуемого фронта работ, роста мощности вскрыши. Длина фронта работ должна соответствовать параметрам вскрышного экскаватора [4].

Нанесение линий этапов осуществляется в соответствии со структурой фронта работ. Линия этапа может быть представлена в виде ломанной.

Расстояния между линиями этапов, пикетов – 200-400 м. Меньшее расстояние принимается в случае большой изменчивости мощностей вскрыши и полезного ископаемого. Целесообразно в местах резкой изменчивости мощностей проводить дополнительные линии этапов, пикетов.

Первый этап проводится по оси разрезной траншеи. Количество этапов и пикетов не менее 10. Номера этапов помечаем римскими, а номера пикетов арабскими цифрами. Графики изменения мощностей вскрыши и полезного ископаемого изображаются в виде, представленном на рисунке 1.1. Целесообразно точки графиков пометить соответствующими значениями мощностей. По каждому этапу определяются средние значения мощностей вскрыши, полезного ископаемого, которые отмечаются с правой стороны графиков.

Рисунок 1.1 – Графики изменения мощностей вскрыши и полезного
ископаемого по этапам и пикетам.
1 – мощность вскрыши, м; 2 – мощность полезного ископаемого, м.

Расчет площадей полезного ископаемого, вскрыши по этапам выполняется по выражению:

(1.1)

где m_i – средняя мощность вскрыши или полезного ископаемого по i-ому этапу, м;

L_i – длина i-го этапа, м.

К этим площадям добавляются площади от разносов бортов карьера. Для этого (см. этап I) выполняются следующие построения в зонах разносов бортов. (При их выполнении масштабы по вертикали и по горизонтали принимаются одинаковыми). Из точки е проводится горизонтальная прямая, а из точки а прямая под углом, равным углу погашения борта по полезному ископаемому. Из т. b, представляющей пересечение горизонтальной и наклонной линий, проводится вертикальная прямая bс. Затем из т. с проводится наклонная прямая сd под углом погашения борта по вскрыше, а из т. f горизонтальная прямая fd. Площадь трапеции afcd – будет представлять площадь разноса борта по вскрыше, а площадь треугольника aеb – площадь разноса борта по полезному ископаемому.

Аналогичные построения выполняются по всем другим этапам.

Результаты расчетов площадей вскрыши и полезного ископаемого по этапам сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 – Площади вскрыши, полезного ископаемого по этапам, м²

Этап	Площади
Вскрыши	Полезного ископаемого

Межэтапные объемы в случае параллельных сечений рассчитываются по формуле:

(1.2)

где S_i, S_i+1 – площади поперечного сечения полезного ископаемого или вскрыши на соседних этапах, м²;

– расстояния между этапами, м.

Данным выражением следует пользоваться, если площади S_i, S_i+1 различаются не более чем на 40 %. Если S_i, S_i+1 различаются более чем на 40 %, то объем определяется по выражению:

.

Для непараллельных сечений межэтапные объемы определяются по формуле:

,

где - угол между сечениями, град;

у_с – ордината центра тяжести сечения, м.

Рисунок 1.2. – Схема к определению межэтапных объемов
в случае непараллельных сечений.

Следует помнить, что к объемам вскрыши, полезного ископаемого между первым и вторым этапами необходимо добавить объемы вскрыши и полезного ископаемого, соответствующие половине объемов разрезных траншей. А к объемам между предпоследним и последним этапами должны быть добавлены соответственно объемы вскрыши, полезного ископаемого, находящиеся в пределах от последнего этапа до границы карьерного поля. Подсчет этих объемов может быть выполнен методом изогипс.

Результаты расчетов сводятся в таблицу1.2. По данным таблицы 1.2 рассчитываются накопленные объемы, а результаты сводятся в таблицу 1.3. и наносятся на рисунок 1.5.

Таблица 1.2 – Объемы вскрыши, полезного ископаемого между этапами, м³

Этапы	Объемы
Вскрыши	Полезного ископаемого
1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10

Таблица 1.3 – Накопленные объемы вскрыши, полезного ископаемого

Этапы	Объемы
Вскрыши	Полезного ископаемого, т
1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10

По данным рисунка 1.1 строится график изменчивости мощности полезного ископаемого от мощности вскрыши и оценивается возможность его описания в виде уравнения прямой. Коэффициенты уравнения определяются графическим путем (рисунок 1.3) или методом избранных точек, решением уравнений:

Рисунок 1.3 – К определению зависимости m=a+bH,
1 – корреляционное поле

Полученные уравнения используются при отстройке технологических схем.

Для диапазона установленных значений мощности вскрыши с интервалом через 3 м отстраиваются технологические схемы работы вскрышного экскаватора с полной подвалкой угольного пласта. Отстройка выполняется графически с учетом исходных данных, приведенных в таблице 1.4 [6].

Мощность угольного пласта принимается в соответствии с уравнением зависимости мощности полезного ископаемого от мощности вскрыши.

Таблица 1.4 – Исходные данные для отстройки технологических схем

Параметры технологической схемы	Значение
Угол откоса вскрышного уступа, град.
Угол откоса добычного уступа, град.
Ширина заходки, м
Угол откоса отвала, град.
Коэффициент разрыхления пород	1,3
Размер бермы, м	3,0

В результате графических построений определяется объем переэкскавации и коэффициент переэкскавации, значение которого в зависимости от мощности вскрыши наносится на рисунок 1.4.

Рисунок 1.4 – Зависимость коэффициента переэкскавации
от мощности вскрыши

На основании значения мощности вскрыши, начиная с которой появляется переэкскавация, на графиках рисунка 1.1 устанавливаются зоны по этапам, в пределах которых необходимо осуществлять перевалку пород, определяются площади этих зон, средние коэффициенты переэкскавации, площади переэкскавации.

Затем рассчитываются межэтажные объемы переэкскавации, их накопленные значения, которые добавляются к накопленным объемам вскрыши, приведенным в таблице 1.3, а результаты сводятся в таблицу, аналогично таблице 1.4. На рисунок 1.5 наносится кривая накопленных объемов, учитывающая объемы вскрыши по этапам и переэкскавации.

Рисунок 1.5 – График накопленных объемов вскрыши и полезного ископаемого

1 – накопленные объемы вскрыши с учетом переэкскавации;

2 – накопленные объемы вскрыши;

3 – накопленные объемы полезного ископаемого.

По данной кривой и кривой полезного ископаемого с помощью годовой производительности вскрышного экскаватора определяются годовые объемы подготавливаемых балансовых запасов полезного ископаемого.

Для установления объемов подготавливаемых запасов на оси ординат откладываются годовые производительности вскрышного экскаватора в соответствии со структурой ремонтного цикла. Из полученных точек на оси ординат проводим горизонтальные прямые до пересечения с кривой накопленных объемов вскрыши с учетом переэкскавации. Затем из полученных точек пересечений проводим вертикальные прямые до пересечения с кривой накопленных объемов полезного ископаемого. По разности ординат соседних точек пересечений кривой накопленных объемов полезного ископаемого определяем объемы подготавливаемых запасов по годам ведения горных работ (рисунок 1.5).

Годовая производительность участка по полезному ископаемому определяется путем усреднения объемов извлекаемых по годам отработки запасов и умножением их на коэффициент извлечения, величину которого можно принять равным 0,94.

По значениям годовых производительностей участка по вскрыше и полезному ископаемому строятся графики режима горных работ (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 – График режима горных работ.

1 – объемы работ по вскрыше;

2 – объемы подготавливаемых запасов;

3 – годовая производительность по полезному ископаемому

В заключении к отчету по практической работе следует обратить внимание:

- на диапазоны изменения мощностей вскрыши полезного ископаемого в пределах карьерного поля;

- на динамику изменения мощностей в пределах отдельных этапов и по этапам горных работ;

- на наличие корреляционной связи между мощностью полезного ископаемого и мощностью вскрыши;

- на изменение величины коэффициента переэкскавации от мощности вскрыши;

- на объемы вскрыши, полезного ископаемого в пределах контура карьера;

- на целесообразность принятого порядка развития фронта горных работ;

- на особенности подготовки запасов и режима горных работ по полезному ископаемому.

Дата добавления: 2015-07-02