ОГР

Рис. 1.4. Схемы открытой разработки залежи: а – горизонтальная; б – пологая; в – крутая; 1 – выработанное пространство;

2, 3 – внутренний и внешний отвал; 4, 5 – рабочий и нерабочий борт; 6 – конечный контур карьера

10

1.3. Открытые горные выработки

Рис. 1.5. Условные обозначения уступов и забоев

Литература: [4, с. 26–27].

11

Практическое занятие № 2

2. Главные параметры карьера

Цель занятия: рассчитать параметры карьера: геологические и промышленные запасы полезного ископаемого, объём вскрышных пород и геометрические параметры контуров карьера.

2.1. Общие сведения

При определении главных параметров (в учебных целях) следует исходить из того, что все размеры, характеризующие поперечное сечение карьера, постоянны на всем простирании залежи и рассматриваются на примере одного профиля.

Величина углов откосов бортов карьера в конечных контурах зависит от физико-механических свойств, слагающих борта пород, условий их залегания и обводнённости, глубины карьера и изменяется в диапазоне от 35 до 45 .

Углы откосов рабочих бортов ( Р) в основном определяются технологическими факторами: шириной рабочей площадки и высотой уступа, а величина их может изменяться в диапазоне от 10 до 20–25 .

При разработке наклонных и крутых залежей все главные параметры карьера, масштабы горных работ и их технология (способ вскрытия и система разработки) определяются конечной глубиной карьера.

В учебных целях конечная (проектная) глубина карьера (см. исходные данные) рассматривается на примере крутопадающей залежи (см. рис. 1.4).

Главными параметрами карьера являются:

объёмы горной массы;

объём вскрыши;

запасы полезного ископаемого;

конечная глубина;

размеры по подошве;

углы откосов бортов;

размеры на уровне дневной поверхности.

12

2.2.Методика определения объёмов вскрыши

изапасов полезного ископаемого

Горизонтальная мощность полезного ископаемого, м:

где М – нормальная мощность полезного ископаемого, м;ПИ – угол падения полезного ископаемого, град.

Далее определяют ширину дна карьера Вd, которая не должна быть менее 30 м. Поэтому необходимо сравнить ограничивающий параметр с горизонтальной мощностью залежи, т.е:

В случае, если величина mГ 30 м, то ширину дна карьера принимают равной горизонтальной мощности Вd = mГ.

Объем геологических запасов полезного ископаемого в

где А – производственная мощность карьера, т/год; Т – время ра-

где КТ – текущий коэффициент вскрыши (КТ ≤ КГР), м3/т. Литература: [6, с. 10–20].

13

Практическое занятие № 3

Технология подготовки горных пород к выемке

Цель занятия: рассчитать параметры взрывной подготовки вскрышных пород.

3. Параметры БВР

3.1. Общие сведения

Вскрышные породы, подлежащие разрушению буровзрывным способом, можно разделить на три группы: легковзрываемые с пределом прочности на одноосное сжатие до СЖ=40 МПа, средней взрываемости с пределом прочности на одноосное сжатие СЖ=40–80 МПа и трудновзрываемые при СЖ=80–100 МПа. Предел прочности на сжатие является одним из важных показателей технологических свойств пород.

При производстве буровзрывных работ необходимо соблюдение следующих требований:

разрушение пород уступа на куски, не превышающие нужных размеров;

получение развала взорванной породы уступа необходимой ширины и высоты;

создание определенного запаса разрыхленной породы, обеспечивающего длительную работу погрузочных средств;

обеспечение безопасности и экономичности работ.

3.2. Удельный расход ВВ

Удельный расход ВВ (взрывчатого вещества) является одним из главных показателей разрушения вскрышных пород взрывом и характеризуется величиной ВВ (кг), которое требуется для разрушения 1 м3 породы с заданной степенью дробления.

В табл. 3.1–3.4 приведены необходимые показатели для расчета величины удельного расхода ВВ.

14

Таблица 3.1 Классификация вскрышных пород по блочности

где СЖ – временное сопротивление сжатию, МПа.

Средний диаметр куска взорванной породы, м:

где d – диаметр скважинного заряда (табл. 3.2), м; de – диаметр

средней естественной отдельности, м; q – удельный расход ВВ, кг/м3.

Степень взрывного дробления породы:

где E – вместимость ковша экскаватора (табл. 4.5–4.6), м3; КВВ – переводной коэффициент эквивалентных зарядов (табл. 3.4).

Удельный расход ВВ, кг/м3:

15

где КВ – коэффициент влияния обводнённости породы (КВ=1, скважины сухие); Z – рациональная степень взрывного дробления пород; – угол наклона скважин к горизонту (табл. 3.3), град; НУ – высота уступа (формула (4.2)), м.

Таблица 3.2 Рациональные значения диаметров скважин, м

16

зонту , град

Типы взрывчатых веществ применяемых на открытых горных работах приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Взрывчатые вещества, рекомендованные на открытых горных работах

Примечание: * – эталонное ВВ; ВВ – плотность ВВ, кг/м3; КВВ – переводной коэффициент эквивалентных зарядов.

После установления величины удельного расхода ВВ для разрушения вскрышных пород в конкретных горногеологических условиях и с известными прочностными свойст-

17

вами ( СЖ) определяют параметры сетки скважин и величину заряда ВВ.

3.3. Параметры скважинных зарядов

Расчет параметров сетки скважин начинается с определения глубины скважины (м) при известной высоте уступа (рис. 3.1):

m

Количество рядов скважин в заходке может быть только целым числом, т.е.

18

где , У – соответственно, рабочий и устойчивый углы откоса уступа ( =75 , У=60 ), град.

В то же время расстояние от верхней бровки уступа до первого ряда скважин должно быть больше или равно (в соответствии с правилами техники безопасности) величине бермы безо-

где ВР – ширина развала (BР 2 АЭ ), м.

После взрыва горной массы целесообразно, чтобы выемка развала с применением автотранспорта производилась на всю

где x – отноcительная ширина развала (x=0–1,0).

19