 |
Построение схемы вскрытия карьера на максимальное развитие с применением автотранспорта
|
|
|
|
Курсовой проект
По дисциплине: «Проектирование карьеров»
Тема: «Проектирование угольного разреза».
Выполнил: ст. гр. ГОР-11
Тюленев Я.О.
Проверил: ст. преподаватель
Малофеев Д.В.
Новокузнецк
Содержание
Введение. 3
1 Построение схемы вскрытия карьера на максимальное развитие с применением автотранспорта. 5
2 Построение календарного плана развития горных работ. 7
Заключение. 14
Список использованных источников. 15
Введение
Проект направлен на приобретение и закрепление практических навыков по дисциплине «Проектирование карьеров».
Тема проекта: «Проектирование угольного разреза».
Проект выполняется на основе задания на проектирование, выдаваемого руководителем индивидуально каждому обучающемуся.
Основная цель курсового проекта – подготовка студентов к выполнению основных разделов дипломного проекта, связанных с выбором наиболее рационального направления развития горных работ, обоснования порядка отработки, производственной мощности по горной массе и полезному ископаемому, обеспечивающих эффективную разработку месторождения до конечных контуров карьера.
Поставленная цель достигается путем решения следующих задач:
1) Построение схемы вскрытия разреза на максимальное развитие
2) Составление календарного плана горных работ
Структура проекта:
Задание на проектирование
1 Построение схемы вскрытия карьера на максимальное развитие
2 Составление календарного плана производства работ
Пример на рисунке 1
Рисунок 1 – Пример индивидуального задания
Построение схемы вскрытия карьера на максимальное развитие с применением автотранспорта
|
|
|
Построение вскрытия карьера следует начинать с построения плана карьера на момент отработки слоя наносов по всему периметру горного отвода. Таким образом, построение начинается с изображения первого уступа по четвертичным отложениям в конечном положении, с учетом физико-механических свойств наносов. Уступ вычерчивается в конечном положении, когда процесс «сдваивания» или «страивания» уступов произошел. Далее необходимо отложить берму безопасности по коренным породам, шири на бермы принимается согласно индивидуальному заданию. С целью исключения влияния дополнительной нагрузки на слоевой массив коренных пород, на контакте «наносы-коренные породы» между верхней бровкой уступа из коренных пород и нижней бровкой уступа из четвертичных отложений должна формироваться берма шириной не менее 8 м (по условия возможности её механизированной очистки).
Построив уступ карьера по наносам мы обеспечили «выход» на коренную породу. Далее задача состоит в построении горизонта по коренным породам, общего для всего карьера. В рассматриваемом примере «общим» для всего карьера (горизонт на котором по периметру карьера коренные породы имеют наибольшую абсолютную высоту), является горизонт 270. Вышележащие и нижележащие коренные породы должны отрабатываться уступами заданной высоты h и заданным углом откоса αу. Но в данный момент нас интересуют породы лежащие выше гор.270. Наибольшей отметкой в приведённом примере является отметка 290, а высота уступа 15м, следовательно первый сдвоенный уступ строится от гор.290 до гор.260., поэтому именно гор.260 принимается в данном примере за «общий». Уступ с отметкой подошвы 260 не будет иметь фиксированной высоты, но нижележащие уступы будут проектироваться с фиксированной высотой 30 м, при этом не нужно забывать, что необходимо у подошвы каждого уступа откладывать берму безопасности. Далее уступы отстраиваются до предварительно оценённой конечной глубины, рассчитаной выше, при этом не стоит забывать об ограничениях, предъявляемых к размерам дна карьеров по правилам безопасности.
|
|
|
На следующем этапе необходимо построить схему вскрытия карьера. Начинать следует с проведения дороги по наносам для выезда с коренных пород на поверхность. Место заложения дороги выбирается, исходя из экономических соображений и структурных особенностей массива коренных пород. В нашем случае дорога закладывается на одном из самых низких участков, кроме того есть ещё один положительный фактор – на данном участке наименьшая мощность наносов.
Уклон и ширину транспортной бермы принимать согласно параметрам применяемого транспортного оборудования. В рассматриваемом примере ширина транспортной бермы – 15м, уклон – 5 град. Мощность наносов на данном участке 5м, следовательно для съезда на 5 м необходимо провести 327,4 м дороги. При проведении дороги на плане за длину дороги принимается её проекция на горизонтальную ось.
На следующем этапе необходимо запроектировать трассу для обеспечения грузотранспортной связи между всеми горизонтами (схема вскрытия на максимальное развитие) (Рисунок 2).
Рисунок 2 – Схема вскрытия на максимальное развитие
2 Построение календарного плана развития горных работ
Календарное планирование горных работ включает:
1. Трансформацию сводного графика режима горных работ в календарный график горных работ;
2. Анализ этого графика и его регулирование;
3. Составление, на основе отрегулированного календарного графика, календарного плана горных работ в табличной форме.
Для построения календарного плана необходимо выбрать несколько профильных линий (Рисунок 3) (заложенных при геологоразведке), чем строение месторождения сложнее, тем больше профилей нужно рассматривать.
Рисунок 3 – Профильные линии на плане
В предлагаемом примере выбраны 3 разведочных линий и по каждой из них построен профиль (Рисунок 4).
1 - 1
2 – 2
3 - 3
Рисунок 4 – Профили 1- 1, 2 – 2, 3 - 3
Далее на каждом профиле следует наметить параметры горных выработок – траншей, вскрывающих каждый новый горизонт. Когда глубина наклонной траншеи достигает высоты панели (высоты уступа), это означает, что траншея пройдена до нижележащего горизонта, тогда в дальнейшем вскрывающую траншею начинают проводить горизонтально проходят «разрезную» траншею.
|
|
|
Первоочередное углубление горных работ по каждому горизонту осуществляется с проходки разрезной траншеи. С целью снижения потерь угля при выемке пласта разрезная траншея проходится со стороны его кровли. При этом вскрывающие траншеи, как правило, закладывают по самому мощному пласту, если пласты удалены друг от друга целесообразно предусматривать заложение вскрывающих выработок по каждому пласту. Наметить вскрытие каждого горизонта необходимо на каждом профиле. Параметры вскрывающих траншей принимаются исходя из технологии работ, а также применяемого выемочно-погрузочного и транспортного оборудования.
На профиле вскрытие горизонтов проектируется по варианту технологии проведения разрезной траншеи без присечки, но возможно вскрытие с присечкой.
Затем намечаются этапы разработки карьера (Рисунок 5) (также на каждом профиле) – путём использования параметров – ширина рабочей площадки (Шрп), угол откоса рабочего уступа (αр), в представленном примере соответственно равны 50м и 65º.
Рисунок 5 – Этапы горных работ
Таким образом определяются этапы горных работы на данном карьере (Показаны цветом).
После отстройки рабочих бортов на каждом профиле по каждому горизонту производства горных работ определяют площади горной массы SГ.М.i каждого этапа разработки. Рассчитанные значения площадей горной массы заносят в таблицу. В таблице по вертикали указаны вскрываемые горизонты (этапы) при углублении горных работ, а по горизонтали – места (горизонты) производства вскрышных и добычных работ для каждого вскрытого горизонта. При использовании программы AutoCAD, рекомендуется воспользоваться инструментом измерения площади. Для профиля 2 - 2 площади горной массы представлены в Таблице 1
Таблица 1 – Поэтапные объемы горной массы по профилю 2 - 2
| Этапы работ | Горизонты производства работ | Итого гор. массы, м2 | |||||||
| +195 | +205 | +220 | +235 | +250 | +265 | +280 | +295 | ||
|
|
|
Затем определяют площади полезного ископаемого на каждом этапе SП.И.i и заносятся в аналогичную таблицу (Таблица 2). После того, как на каждом профиле подсчитаны площади горной массы для каждого этапа можно и нужно приступать к подсчёту поэтапных объёмов горной массы и полезного ископаемого, в общем виде формула подсчета имеет вид:
Vi=Kyl1.m.iSki+∑ 
∙ln-v+Kyl2.m.i∙Szi
где К у – коэффициент, учитывающий уменьшение погоризонтных объемов в торцах карьерного поля из-за их округлой, а не прямоугольной формы в плане, Ky = 0,8;
l1.m.i – средняя длина от первого крайнего профиля до торца карьера на определённом этапе
l2.m.i – средняя длина от второго крайнего профиля до торца карьера
Ski и Szi – текущие значения площадей горной массы и запасов угля в крайних профилях по этапам производства горных работ, м 2; где i – порядковый номер этапа.
ln-v – расстояние между соседними профилями
Sni, Svi – текущие значения площадей горной массы и запасов угля по этапам горных работ для соседних профилей, м 2; где i – порядковый номер этапа.
Таблица 2 – Поэтапные объемы угля по профилю 2-2
| Этапы работ | Горизонты производства работ | Итого гор.массы, м2 | |||||||
| +195 | +205 | +220 | +235 | +250 | +265 | +280 | +295 | ||
Для условий проектируемого карьера, формула (1) примет вид:
Vi=Kyl1.m.iS1i+ 
∙l1-2+ 
∙l2-3+ Kyl2.m.iS3i
Далее рассчитанные объёмы по всем профилям объединяют в одну сводную таблицу (Таблица 3)
Таблица 3 - Текущие поэтапные объемы горной массы, вскрышных пород, угля и коэффициентов вскрыши
| Этапы работ | Горная масса, Vг.м,тыс.м3 | Запасы ПИ | Объем вскрышных пород, Vв, тыс.м3 | Текущий коэффициент вскрыши, Кт | |||
| Балансовые, Qб | Пром-е, Qп | ||||||
| Тыс.м3 | Тыс.т. | Тыс.м3 | Тыс.т. | ||||
| 24,3 | |||||||
| 10,8 | |||||||
| 13,5 | |||||||
| 10,4 | |||||||
| 9,2 | |||||||
| 8,1 |
|
|
|
На основе итоговой таблицы поэтапных значении объемов горной массы вскрышных пород, и угля строят сводный график режима горных работ. Для этого на оси абсцисс в выбранном масштабе (как правило, М 1:2000 или М 1:1000) откладывают этапы горных работ, от верхнего. Затем строят четыре оси ординат: объем горной массы (Vг.м), поэтапных объемов вскрыши (Vв), объемов промышленных запасов угля (Qп) и текущего эксплуатационного коэффициента вскрыши (Кт). Масштабы по осям ординат принимаются различные (или могут быть одинаковые для осей Vг.м и Vв).
Далее для каждого горизонта вскрытия согласно данным сводной таблицы откладывают ординаты Vг.м,, Vв Qп, Кт.
Сводный график режима горных работ получают соединением конечных точек соответствующих ординат горной массы, вскрыши угля и коэффициента вскрыши (Рисунок 6)
Рисунок 6 – Сводный график режима горных работ
Полученные зависимости показывают характер распределения текущих объемов вынимаемой горной массы, угля и вскрыши по этапам (горизонтам) горных работ в границах карьерного поля.
Сводные графики объемов имеют свойство, которое используется в дальнейших расчетах: общая площадь, заключенная между осью высотных отметок и графиком горной массы (вскрыши, угля) до какой-либо высотной отметки, означает общий извлекаемый объем горной массы (вскрыши, угля) при ведении горных работ до указанной отметки дна разрезной траншеи.
Заключение
Целью курсового проекта было приобретение и закрепление практических навыков по дисциплине «Проектирование карьеров», а также подготовка студентов к выполнению основных разделов дипломного проекта, связанных с выбором наиболее рационального направления развития горных работ, обоснования порядка отработки, производственной мощности по горной массе и полезному ископаемому, обеспечивающих эффективную разработку месторождения до конечных контуров карьера.
В ходе курсового проектирования была спроектирована трасса для обеспечения грузотранспортной связи между всеми горизонтами (схема вскрытия на максимальное развитие), определены этапы проведения горных работ, рассчитаны объемы горной массы, балансовые и промышленные запасы полезного ископаемого на каждом этапе, рассчитаны коэффициенты вскрыши, на основе которых был построен сводный график режима горных работ.
|
|
|
