Расчет объема горно-капитальных работ КПК
.docРасчет объема горно-капитальных работ
Исходные данные для выполнения контрольной работы
Исходные данные |
Вариант |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Проектная мощность карьера по железной руде (W), млн.т/год |
10 |
12 |
14 |
16 |
15 |
9 |
11 |
13 |
Объемная плотность руды (), т/м3 |
3,3 |
3,2 |
3,5 |
3,4 |
3,2 |
3,1 |
3,2 |
3,3 |
Длина рудного тела по простиранию на верхних горизонтах (Lр.т.), м |
800 |
850 |
900 |
1000 |
950 |
800 |
850 |
900 |
Горизонтальная мощность залежи (mi), м |
250 |
260 |
270 |
300 |
290 |
250 |
280 |
300 |
Угол падения залежи (), град. |
75о |
70о |
78о |
60о |
65о |
75о |
70о |
75о |
Мощность песчано-глинистых покрывающих пород (Нн), м |
10 |
15 |
20 |
10 |
15 |
10 |
15 |
25 |
Экскаватор |
ЭКГ-5 |
ЭКГ-8И |
ЭКГ-8И |
ЭКГ-12,5У |
ЭКГ-12,5У |
ЭКГ-5 |
ЭКГ-8И |
ЭКГ-8И |
Автосамосвал БелАЗ |
548А |
7519 |
7519 |
7512 |
7512 |
548А |
75191 |
75191 |
Высота уступов по наносам (hн), м |
10 |
15 |
10 |
10 |
15 |
10 |
15 |
10/15 |
Высота уступов по скальным породам (h), м |
15 |
15 |
15 |
20 |
20 |
15 |
15 |
15 |
Проектная производительность по руде и скальной вскрыше (Q), млн.м3/год |
1,0 |
1,6 |
1,7 |
2,1 |
2,0 |
1,1 |
1,6 |
1,7 |
Направление углубки карьера принято по контакту с висячим боком залежи; развитие работ – от центра к границам карьерного поля при вскрытии временными автомобильными съездами; |
Пример. Определить объем горно-капитальных работ на момент сдачи карьера в эксплуатацию. Пусковая проектная мощность карьера по железной руде W=10 млн.т/год (3 млн.м3/год); длина рудного тела по простиранию на верхних горизонтах Lр.т=700 м, горизонтальная мощность mi =250 м, угол падения =70о; мощность песчано-глинистых покрывающих пород Нн=10 м; направление углубки карьера принято по контакту с висячим боком залежи; развитие работ – от центра к границам карьерного поля при вскрытии временными автомобильными съездами; основное горно–транспортное оборудование: экскаваторы ЭКГ-5 (проектная производительность по руде и скальной вскрыше 950000 м3/год) и автосамосвалы БелАЗ-548; высота уступов по наносам hн=10 м, по скальным породам и руде h=15 м.
Решение. Определим требуемую длину фронта работ - Lф.р. для обеспечения заданной производительности карьера:
Lф.р. , м,
где Lрmin – минимальная длина фронта работ одного экскаватора, м (табл.1).
Lф.р. 1105 м.
Находим число добычных уступов, при котором обеспечивается длина добычного фронта:
nу =,
где L’ф.р.– средняя длина рудного фронта на уступе, м;
(в данном случае: L’ф.р=Lр.т =700 м).
Таблица 1
Минимальная длина фронта работ одного экскаватора
(по данным Гипроруды)
Емкость ковша, м3 |
Рыхлая порода |
Скальная порода и руда |
||||||
Высота уступа, м |
||||||||
до 10 |
12 |
15 |
20 |
до 10 |
12 |
15 |
20 |
|
до 2,5 |
300/200 |
- |
- |
- |
400/300 |
- |
- |
- |
2,5-6,3 |
400/300 |
- |
- |
- |
500/300 |
550/350 |
- |
|
6,3-12,5 |
- |
500/350 |
- |
600/350 |
650/400 |
|||
20 |
- |
600/350 |
- |
- |
- |
- |
nу == 1,58.
Принимаем 2 рудных уступа.
Определяем ширину рабочих площадок:
- для разработки верхнего уступа, сложенного мягкими породами:
Шн1 = А + С + Т + Пэ +bn + Bг.в , м,
где А - ширина экскаваторной заходки, м.
А = (1,5 1,7)Rч.у = 1,5 10,2 = 15 м,
Rч.у – максимальный радиус черпания экскаватора на горизонте установки, м (для ЭКГ-5 принимаем Rч.у =10,2 м);
C – расстояние от нижней бровки уступа до транспортной полосы, м; (С = 23 м);
Т – ширина транспортной полосы, м (по табл.2 принимаем Т=12,5 м);
Пэ – ширина полосы для дополнительного оборудования и электроснабжения, м (при автомобильном транспорте Пэ=3 6 м);
bn – ширина бермы безопасности, м bn=3 м;
Вг.в – ширина полосы готовых к выемке запасов, м.
Таблица 2
Параметры проезжей части технологических автодорог
(по данным Гипроруды)
Грузоподъемность автосамосвала, т |
Ширина автосамосвала, м |
Ширина проезжей части, м |
|||
при двухполосном движении и категории дороги |
при однополосном движении |
||||
I |
II |
III |
|||
27-30 |
до 3,5 |
11 |
10,5 |
10 |
5,5 |
40-45 |
до 4 |
12,5 |
12 |
11,5 |
6 |
65-80 |
до 5 |
15,5 |
15 |
14,5 |
7 |
100-120 |
до 5,5 |
17 |
16,5 |
16 |
8 |
160-180 |
до 6,5 |
20 |
19,5 |
19 |
9 |
Вг.в =, м. Вг.в = 17,5 м.
где Тн - норматив готовых к выемке запасов, мес; (табл.3).
Обеспеченность карьера готовыми к выемке запасами при круглогодичной работе ( по данным Гипроруды) показана в табл.3.
Таблица 3
Производительность карьера по скальной горной массе, млн.т/год |
Обеспеченность мест работы готовыми к выемке запасами, мес. при |
|
при автотранспорте |
при ж.д. транспорте |
|
до 30 |
1,5 |
2 |
30 - 60 |
2,5 |
3 |
свыше 60 |
4 |
4,5 |
примечание: при круглогодичной работе по рыхлым породам и рыхлому полезному ископаемому обеспеченность карьера готовыми к выемке запасами при автомобильном транспорте составляет 2 месяца, при железнодорожном транспорте – 3 месяца.
Ш = 15 + 3 + 12,5 + 4 + 3 + 17,8 55 м.
Ширина рабочей площадки второго уступа, сложенного скальными породами и рудами:
Шск2 = Х + С + Т + Пэ + bn + Вг.в, м,
где Х – ширина развала взорванной горной массы, м; принимаем Х=30 м.
Шск2= 30 + 3 + 12,5 + 3 + 3 + 17,8 69 м.
Ширина разрезной траншеи (нижний горизонт карьера на момент сдачи в эксплуатацию) при кольцевой схеме движения автосамосвалов:
Вт = 2(Ra + 0,5ba + ca), м,
где Ra - минимальный радиус поворота автосамосвалов, м
(для БелАЗ-548 принимаем Ra=9,5 м;
ba – ширина автосамосвала, м; (для БелАЗ-548 принимаем ba=3,7 м);
са – минимальный зазор между автосамосвалом и нижней бровкой траншеи, м (са=1 м).
Вт = 2(9,5+ 0,53,7 + 1) 25 м.
По найденным параметрам вычерчиваем поперечное сечение и план карьера на момент сдачи его в эксплуатацию (рис.1) и определяем его объем по горизонтам.
Объем по верхнему вскрышному горизонту (наносы) - V1 составит:
V1 = hу Bкгор Lкгор, м3
где hу - высота уступа, м (принимаем hу=10 м);
Bкгор - ширина и длина карьера на горизонте, м (принимаем Bкгор=300 м);
Lкгор - длина карьера на горизонте, м; Lкгор=975 м.
V1 = 10 300 975 = 2925 тыс.м3
Объем по второму сверху горизонту (скальные породы и руда) - V2 составит:
V2 = 15180 855 = 2308 тыс.м3 ,
из которых попутная добыча руды составит:
Vп.д. = 15 69 700 = 724,5 тыс.м3 ,
где 15, 180 и 855 м - соответственно высота уступа, ширина и длина карьера на горизонте, м;
69 м – ширина рабочей площадки (подвигание фронта работ) по руде, м;
700 м – длина фронта работ по руде на горизонте, м.
Рис.1. Схема к расчету объема горно-капитальных работ
Объем по третьему сверху горизонту (скальные породы) составит:
V3 = 15 (25 + 15ctg70)700 = 322 тыс.м3,
где 25 м и 700 м – соответственно ширина и длина карьера на горизонте, м.
Общий объем горно-капитальных работ, выполняемых на момент сдачи карьера в эксплуатацию:
Vт.к = V1 + V2 + V3 = (2925 + 2308 + 322)1000 = 5555 тыс.м3.
В том числе рыхлая вскрыша V1=2925 тыс.м3, попутная добыча руды Vп.д.=724,5 тыс.м3 и скальная вскрыша Vск.=1905,5 тыс.м3.