Зміст
I. Сутність відкритих гірських робіт. 4
II. Елементи й термінологія 5
III. Головні параметри кар'єра 7
Розрахунок обсягу гірської маси в контурах кар'єра 8
Природоохоронні заходи 14
IV. Графічні програми 16
V. Список літератури 17
I. Сутність відкритих гірських робіт.
Гірничі роботи, вироблені безпосередньо з земної поверхні, зметою добування гірських порід і створення різних виїмок і котлованів,називаються відкритими гірничими роботами (огр).
Спосіб розробки родовищ корисних копалин з застосуванням огрназивається відкритим способом.
Гірниче підприємство, що веде разрботку відкритим способом називаєтьсякар'єром. У практиці відкритої розробки вугільних і розсипнихродовищ, замість терміна кар'єр застосовують назви розріз і копальня.
При відкритій розробці гірські роботи поділяються на розкривні (виїмка,переміщення і розміщення розкривних гірських порід) і видобувні (виїмка,переміщення і складування або розвантаження корисних копалин).
До переваг огр в порівнянні з підземним способом розробкивідносяться:
. можливість забезпечення більш високого рівня комплексної механізації та автоматизації гірничих робіт;
. більш висока (у 3 - 5 разів) продуктивність праці;
. менша вартість продукції;
. більш безпечні та гігієнічні умови праці;
. більш повне вилучення корисних копалин;
. менші питомі капітальні витрати.
Недоліками його є:
. залежність від кліматичних умов;
. необхідність відчуження значних площ земель;
. порушення водного балансу надр.
II. Елементи і термінологія.
Родовище або його частина, що розробляється одним кар'єром, називаютькар'єрним полем. Кар'єрне поле є об'ємною геометричною фігурою,характеризується розмірами в плані і глибиною; воно входить до складуземельного відводу кар'єра, в перделах якого розміщуються також віддаленіз кар'єру розкривні породи, промислова майданчик та іншівиробничі споруди.
Уступ - це окремо розробляється частина шару гірські порід, що маєформу щаблі. Розрізняють робочі і неробочі уступи. На робочих уступахздійснюється виїмка розкривних порід або корисної копалини. Якщо намайданчику розташовується обладнання, необхідне для разработкт уступу, вонаназивається робочою площадкою.
Горизонтальні або похилі поверхні уступу, огранічівающіеего повисоті, називають нижньою та верхньою майданчиками, а похилу поверхню,обмежує уступ з боку виробленого простору, - укосомуступу. Кутом укосу уступу називається кут, утворений поверхнеюукосу уступу і горизонтальною площиною, а лінії перетинання укосу зверхньої та нижньої майданчиками-відповідно верхньої та нижньої брівками.
Частина уступу за його довжині, підготовлена для розробки, називаєтьсяфронтом робіт уступу, який вимірюється його протяжністю.
Ступеньчатие бічні поверхні, утворені схилами і майданчикамиуступів і обмежують вироблений простір, називаються бортамикар'єра.
Борт, представлений робочими уступами, називають робочим бортомкар'єра. Лінія, що обмежує кар'єр на рівні земної поверхні,є верхнім контуром кар'єра, а лінія, що обмежує дно (підошву)кар'єра, його нижнім контуром. При виробництві гірських робіт положенняробочого борту, верхнього та нижнього контурів кар'єра змінюється впросторі. Поступово окремі уступи, починаючи зверху, досягаютькінцевих контурів (меж) кар'єра. До моменту погашення (закінчення)відкритих робіт їм відповідають кінцева глибина і кінцеві розміри кар'єрав плані. Укоси уступу неробочих бортів кар'єра, на яких гірські роботине проводяться, поділяються бермамі (площадками): транспортними ізапобіжними.
Кут між лінією, нормальної до простиранню борту і з'єднує верхнійі нижній контури, і горизонталлю називається кутом укосу борту кар'єра
(робітника або неробочого). Величина його залежить від висоти уступів і шириниїх майданчиків.
Для розташування транспортних комунікацій, за якими будездійснюватися транспортування гірничої маси нового уступу на поверхнюабо вишележщіе уступи, необхідно розкрити уступ, тобто провести зповерхні або вищерозміщеного уступу спеціальні (розкривають) гірськівиробітку. Ці вироблення в більшості випадків з'єднують пункти,розташовані на різних висотних відмітках (якщо розкривають один уступ, торізниця висотних відміток дорівнює висоті уступу), і тому має певнийухил. При спорудженні розкривають вироблення зазвичай мають близьке дотрапецеідального або трикутного перетину і називаються відповіднокапітальними траншеями і полутраншеямі.
Для створення початкового фронту робіт на розкритому уступі необхіднопровести від розкриває вироблення горизонтальну гірську виробленнязначної протяжності в порівнянні з розмірами поперечного перерізу --розрізні траншею, полутраншею або котлован.
II. Головні параметри кар'єра
1. Кінцева глибина, яка при розробці похилих і крутих покладів визначає можливу виробничу потужність кар'єру, розміри його по поверхні, загальний обсяг витягуваної гірничої маси. Для горизонтальних і пологих покладів кінцева глибина визначається природними умовами і змінюється незначно за весь період розробки. Кінцева глибина встановлюється при проектуванні кар'єра. Проектами передбачається можливість відкритої розробки до глибини 700-900 м.
2. Розміри кар'єра на поверхні по простиранню і хрестом простягання визначаються розмірами поклади, дна кар'єра, глибини і кутів укосів його бортів. Вони встановлюються графічно або аналітично. Форма дна кар'єра в плані звичайно близька до овальної. Довжина кар'єра змінюється від сотень метрів до 8 кілометрів, а ширина до 4 кілометрів.
3. Розміри дна кар'єра встановлюються оконтурювання розробляється частини поклади на позначці кінцевої глибини кар'єра. Мінімальні розміри дна кар'єра визначаються умовами безпечного виймання і навантаження порід на нижньому уступі (ширина не менше 20 м., довжина не менше 50-100 м.)
4. Кути укосів бортів кар'єру визначаються умовами стійкості порід прібортового масиву і розміщення транспортних комунікацій. Їх приймають більш крутими для зменшення обсягу розкривних робіт.
5. Загальний об'єм гірничої маси в контурах кар'єра є найважливішим показником, який визначає виробничу потужність підприємства, термін його існування та ін
При рівнинному рельєфі поверхні досить точно загальний об'єм гірничої маси можна визначити за виразом
(1)
Де SД - площащь дна кар'єра, м2;
НК - глибина кар'єру, м;
РД - периметр дна кар'єра, м;
(СР - усереднений кут укосу бортів, градус.
Площа, форма контуру і периметр дна кар'єра в першу чергу залежать від розмірів і конфігурації поклади. ДНУ кар'єра надається по можливості закруглена форма з метою підвищення стійкості бортів та зменшення обсягу видобутих розкривних гірських порід.
6. Запаси корисної копалини в контурах кар'єра-важливий показник, що визначає можливий масштаб видобутку, термін існування кар'єра і економічні результати розробки. Запаси в межах кожного уступу
(горизонту) і кар'єрного поля в цілому встановлюються при розвідці родовища, а потім уточнюються і будуть визначені у контурах кар'єру при проектуванні та експлуатації його відповідно до встановлених і періодично змінюються кондиціями на корисні копалини.
IV. Розрахунок обсягу гірської маси в контурах кар'єра
Розрахунок обсягу гірської маси в контурах кар'єра, побудованого з похилим запобіжними бермамі.
1. Визначення кількості споруджуваних похилих берм з дна кар'єру по формулі:
, берм. (2)
Де: Р0 - периметр дна кар'єра, м;
Ji - ухил транспортної берми на i-те горизонті, в сотий%;
Нi - висота уступу при погашенні на i - те горизонті , м;
Пi 1 - довжина горизонтального майданчика на i +1 горизонті.
округляючи кількість берм до цілого числа, отримуємо - 2 берми.
2. Величину прирізки дна кар'єра знаходимо за формулою:
(3)
= 1,25 (222 +152) = 886,3 м2;де: нд - ширина з'їзду, м;
Вб - ширина запобіжної берми, м;
(4)
= 130000 +886,3 = 130886, 3 м2;
Знаючи площі і дна Лікар ера, можна їх апроксіміміроватьколами з радіусами і і периметрами і:
, м2;, м2; (5)
, м;, м; (6)
= 204, 17 м2 = 203,42 м2;
= 1282,2 м; = 1277,5 м;
У зв'язку з тим, що площа дна кар'єра апроксимується рівновеликої поплощі колом, периметр дна кар'єра Р0 зазвичай виявляється більшим,ніж периметр вірно, отриманий після апроксимації. Тому слід ввести врозрахунках коефіцієнт апроксимації, який визначається за формулою:
тоді вірно = Ка (але, м (7)
= 1,22 тоді вірно = 1,2 * 1282,2 = 1539 , 6 м.де вірно - периметр дна кар'єра з урахуванням спорудження з'їзду ізапобіжних берм, м.
Коректуємо кількість похилих берм за формулою:
, берм (8)
= 2,9 (3 берми.
Радіус кола по нижній брівці уступ i +1- го горізонтаопределяем:
, м (9)
= 240,68 м.де (i - кут укосу уступу на 36-му горизонті, град.
Площа кола по нижній бровки уступу i +1- го горизонту.
, м2 = 181890,34 м2 (10)
Площа по верхній брівці утупа +36- го горизонту за винятком площігоризонтальних майданчиків, складе:
, м2 (11)
= 179637,26 м2
Фактична периметр кар'єра на 36 горизонті дорівнює: < p>, = 1843,99 м (12)
Обсяг i-го горизонту визначається за форм Уле:
, м3 (13)
= 9545419, 08 м3
Для горизонту 36 м.
= 3,5 берм
= 282,67 м
= 250907,9 м2
= 247431, 2м2
= 2165,7 м
= 7697594,06 м3
Для горизонту 72 м.
= 4,17 берм
= 318,64 м
= 318809,62 м2
= 314717,85 м2
= 2441,29 м
= 8970031,03 м3
Для горизонту 108 м.
= 4,7 берм
= 354,46 м
= 394520,97 м2
= 389944,65 м2
= 2715,16 м
= 14120295,16 м3
Для горизонту 144 м.
5,2 берм
= 390,15 м
= 477976,19 м2
= 472943,94 м2
= 2988,54 м
= 17116481,9 м3
| Горизонт | Обсяг гірської маси, м3 |
| (0 | 9545419,08 |
| 36 | 7697594,06 |
| 72 | 8970031,03 |
| 108 | 14120295,16 |
| 144 | 17116481,9 |
(V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 = 57449821,23 м3
При відбудові бортів кар'єра з горизонтальними запобіжними бермамі,також вибираємо дно кар'єру з площею So і периметром Po без урахування площіприрізки з'їзду (Sr.
= 605 м2 (14)
Площа дна з урахуванням площі прирізки (Sr складе:
= 130000 (605, м2 (15 )
Знаючи площі дна кар'єра So і Sноаппроксіміруем їх коло радіусами Ro,
Rно і периметрами (о, (але за формулою 5 і 6.
Тоді коефіцієнт переходу Ка до дійсних величин знаходимо за формулою 7.
Обчислюємо площа i-го горизонту по верхній бровки уступу за формулою:
, м2 (16)
де L1-довжина з'їзду на i-му горизонті, м.
Після визначення площі i-го горизонту по верхній брівці обчислюємо об'ємi-го горизонту за формулою 13. Радіус кола по нижній брівці у i +1- гогоризонту.
, м (17)
Площа по нижній бровки уступу i +1- го горизонту
, м2 (18)
Радіус по верхній бровки уступу i +1 го горизонту
, м (19)
Площа i +1 го горизонту по верхній бровки уступу
, м2 (20)
Обчисливши значення,, визначаємо обсяг i +1- го горизонту поформулою 13.
Послідовність обчислення погорізонтного обсягів вище-лежачих горизонтіваналогічно розрахунку обсягу i +1- го горизонту.
Розроблений графоаналітичних метод дозволяє без графічногопобудови плану кар'єра на кінець відпрацювання обчислити обсяги гірничої масипри різних способах відбудови бортів кар'єру.
V. Природоохоронні заходи
Технологічні процеси розробки родовищ відкритим способомсупроводжуються утворенням значної кількості пилогазових викидів,що містять шкідливі компоненти (пил, сажа, оксиди азоту, вуглецю, діоксидсірки і т. д.) і забруднюють атмосферу прилеглої території. Пилогазовоїзабруднення відбувається при буропідривних роботах, екскавації, навантаження втранспортні засоби та транспортування гірничої маси, внутрішньому ізовнішньому отвалообразованіі, а також при роботі енергетичних установок, навідкритих складах.
Природне провітрювання кар'єра відбувається при використанні вітрівпо прямоточної схемою, при якій швидкість вітру зростає з висотою.
Крім цього необхідна примусова вентиляція кар'єра: застосуваннявентиляторів-зрошувачів НК-12КВ-1М в комплексі з установками УМП-1.
Основою повітряохоронного заходів на кар'єрі є комплекснийпідхід до їх розробки і реалізації. Для кожного виду джерел шкідливихвикидів в атмосферу повинні бути типові технічні рішення по зменшеннювиділення забруднюючих речовин, обгрунтовані межі досягаєтьсяефективності від їх впровадження, визначена номенклатура-серійно випускаєтьсяпилегазоулавлівающего обладнання.
Природоохоронні заходи
1. Охорона атмосферного повітря.
1 Ремонт систем пилоподавлення на бурових верстатах.
2 Обробка автодоріг водою.
3 Прибирання пилу з забійних і технологічних доріг автогрейдерами ДЗ-98 .
4 Оптимізація питомої витрати ВР і параметрів БПР.
5 Регулювання паливної апаратури АТБ техніки.
2. Охорона водних ресурсів.
1 Контроль чистоти скидаються вод із системи водоосушенія поля кар'єра.
2 Контроль території кар'єру з нафтопродуктів.
3 Очищення території АТБЦ від замазученного сміття .
4 Закріплення території АТБЦ за відповідальними особами.
5 Перевірка санітарного стану території АТБЦ.
6 Здача відпрацьованих нафтопродуктів на нафтобазу.
7 Токсичні відходи вивозити на полігон токсичних відходів.
8 Приведення території маслохозяйства та групи доставки в санітарний стан.
9 Використання кухонної солі у період ожеледиці.
10 Виконувати заходи щодо організації складування використаних гумотехнічних виробів на узгодженої майданчику і використаних люмінесцентних ламп у спеціальних контейнерах.
VI. Графічні додатки.
Рис. 1: Елементи кар'єра.
Рис. 2: Елементи уступу.
План кар'єра, відбудованого з похилими бермамі.
VII. Список літератури.
1. Пахомов Е.М. Відкрита розробка родовищ корисних копалин .- М.:
Недра, 1990.
2. Розмишляйте Ю.С. Розробка родовищ корисних копалин відкритим способом .- М.: Недра, 1985.
3. Ржевський В.В. Відкриті гірничі роботи. Частина I. Виробничі процеси: Учебник для вузов .- М.: Недра, 1985.
4. Довідник. Відкриті гірничі роботи/Сост. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г. и др. - М.: Гірське бюро, 1994.
5. Термінологічний словник. Гірнича справа/Сост. Мельников Н.Н. - М.: Гірське бюро, 1995.
