УДК 622.22(07) ББК 26.31я73 П372

Составители: Е. В. Ерёменко, Ю. В. Ромашкин

П372 Планирование открытых горных работ: учебно-методическое пособие / [Электронный ресурс]: для студентов, обучающихся по направлению 130400 «Горное дело» по специальности 130403 «Открытые горные работы» / сост. Е. В. Ерёменко, Ю. В. Ромашкин. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 1 диск. – Систем. требования: PC не ни-

же класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/7; Microsoft Word 972003/2007. – Загл. с экрана.

Изложен порядок выполнения практических работ в соответствии с теоретической частью курса «Планирование открытых горных работ»: графоаналитический метод определения направления углубки при открытой разработке комплексного месторождения, последовательность расчетов возможных потерь и разубоживания, методика составления календарного плана при разработке различных типов месторождений, планирование внутренней и внешней вскрыши.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 130400 «Горное дело» по специальности 130403 «Открытые горные работы».

УДК 622.22(07) ББК 26.31я73 © Сибирский федеральный

университет, 2012

Учебное издание

Подготовлено к публикации редакционно-издательским отделом БИК СФУ

Подписано в свет 27.02.2011 г. Заказ 6047.

Уч.-изд. л. 0,9, 1,1 Мб.

Тиражируется на машиночитаемых носителях.

Редакционно-издательский отдел Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79

Тел/факс (391) 244-82-31. E-mail rio@sfu-kras.ru http://rio.sfu-kras.ru

2

ВВЕДЕНИЕ

Цель данных методических указаний – помочь студентам специальности 130403 «Открытые горные работы (ОГР)» применять на практике информацию, полученную при изучении дисциплины «Планирование открытых горных работ». Выполняя практические работы, студенты смогут закрепить навыки в решении задач горного профиля, научиться обосновывать технические предложения для принятия инженерных решений, использовать математические методы при планировании ОГР, составлять календарный план горных работ.

В настоящих методических указаниях охвачены основные разделы дисциплины, предусмотренные учебным планом для специальности «Открытые горные работы» и соответствующими программами.

Практические работы выполняются студентами на 5-м курсе в 9-м семестре повариантуиндивидуальногозадания, выданномупреподавателем.

При защите практической работы учитывается правильность выполнения расчетов и чертежей (горно-графическая документация должна быть оформлена в соответствии со стандартами, принятыми в СФУ).

При составлении настоящих методических указаний использованы материалы, подготовленные В. Н. Синьчковским.

Практическая работа 1

ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ УГЛУБКИ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ КОМПЛЕКСНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Цель работы: выбор оптимального направления углубки при разработке комплексного месторождения.

Порядок выполнения работы

В соответствии с вариантом индивидуального задания (табл. 1.1) вычертить на миллиметровой бумаге поперечный разрез по месторождению (рис. 1.1,

а или 1.1, б) в масштабе 1:2 000 или 1:5 000.

Выделить по глубине этапы разработки. Высоту каждого этапа назначить самостоятельно с учетом кратности глубины карьера (4–5 этапов). Нанести на поперечный профиль линии направлений углубки. Для четных вариантов вести расчеты по рис. 1.1, а, для нечетных – по рис. 1.1, б.

3

Таблица 1.1

Исходные данные для определения направления углубки

Из каждой точки пересечения линий этапов и направлений провести линии откоса рабочих бортов карьера под углом φ = φMAX (≤ 15о). Можно использовать заранее выполненный трафарет рабочей зоны. Замерить общий с начала разработки объем каждого вида добываемых полезных ископаемых (длину залежи принимают 3 000 м) и занести данные в табл. 1.2.

4

А

Б

Рис. 1.1. Поперечный профиль по месторождению

Таблица 1.2

С учетом оптовой цены рассчитать суммарную поэтапную ценность Цi, тыс. руб., извлекаемых с начала разработки полезных ископаемых по формуле

Цi = Vi / · Ц0/ + Vi // · Ц0//,

где Vi/ и Vi// – объем каждого вида полезного ископаемого, извлекаемого с начала разработки до конца i-го этапа, тыс. м3; Ц0/ и Ц0// – оптовая цена каждого вида полезного ископаемого (см. табл. 1.1), руб/м3. Занести полученные данные в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Извлекаемая ценность полезных ископаемых по мере углубки карьера, млн руб.

По данным табл. 1.3 построить вспомогательный график изменения ценности полезного ископаемого в зависимости от глубины добычи Ц = f(H). Для этого по оси абсцисс отложить глубину каждого этапа, а по оси ординат – нарастающие суммы ценности извлекаемых полезных ископаемых, соответствующих этим этапам. Для каждого направления углубки будет построена соответствующая кривая Цi = f(Hi).

Ось ординат разделить на равные интервалы (например, через 10 млн руб.) и провести вспомогательные линии Ц1, Ц2, Ц3 и т.д. (рис. 1.2). Абсциссы точек пересечения этих линий с графиками Цi = f(Hi) соответствуют глубине, на которой добывают полезные ископаемые определенной ценности.

Полученные отметки глубины (h1/, h2/, ... h1//, h2// и т.д.) нанести на поперечный разрез по линиям направлений углубки. Точки с одинаковой ценностью добытых полезных ископаемых (h1/, h2/, h3/ и т.д.) соединить между собой, получив изолинии ценности извлекаемых полезных ископаемых.

6

Рис. 1.2. Изменение извлекаемой ценности полезного ископаемого от глубины добычи

Дополнительно провести изолинию Ц = 0, которая располагается на границе с минимальной ценностью полезных ископаемых. Для этого линии откоса рабочих бортов переместить сверху вниз по заданным направлениям углубки до касания залежей полезных ископаемых. Затем переместить трафарет рабочей зоны по изолиниям извлекаемой ценности, замерить объемы горной массы и результаты занести в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Объем горной массы, тыс. м3

По табл. 1.4 найти точки с минимальными значениями объемов горной массы. Они будут соответствовать минимуму с начала отработки коэффициента расхода горной массы, так как Ц = const.

Соединить между собой точки с минимальными значениями коэффициента расхода горной массы и определить оптимальное направление углубки.

Оформить отчет в соответствии с требованиями СТО 4.2-07-2010 на листах формата А4 и сдать преподавателю на проверку

7

Вопросы для самоконтроля

1.Какимобразомвработерассчитаныобъемыполезныхископаемых?

2.Как рассчитать поэтапную ценность полезных ископаемых?

3.Как построить график изменения ценности полезных ископаемых от глубины добычи?

4.Как построить изолинии ценности полезного ископаемого?

5.Как найти оптимальное направление углубки при разработке комплексного месторождения?

Практическая работа 2

ПЛАНИРОВАНИЕ ВОЗМОЖНЫХ ПОТЕРЬ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

Цель работы: ознакомление с действующей методикой техникоэкономической оценки извлечения полезных ископаемых из недр.

Порядок выполнения работы

Разработка горизонтального месторождения. Для каждого из трех вари-

антов мощности теряемого слоя полезного ископаемого рассчитать величину потерь ПГ, %, и примешивания пустых пород РГ, %:

где НПК и НПП – соответственно, мощность теряемого слоя полезного ископаемого в кровле и почве залежи (табл. 2.1), м; М – вертикальная мощность залежи (табл. 2.1), м; НРК и НРП – соответственно, мощность слоя примешиваемых пород в кровле и почве залежи (табл. 2.1), м; γВ и γР – плотность разубоживающих пород и полезного ископаемого (табл. 2.1), т/м3.

По форме табл. 2.2 рассчитать размер прибыли, отнесенной к 1 т погашенных балансовых запасов. Значение коэффициента извлечения полезного компонента в концентрат дано в табл. 2.1 при разубоживании, равном 0 %. С увеличением разубоживания на 10 % коэффициент извлечения уменьшается на 0,005

доли ед. (0,5 %).

Выбрать оптимальный вариант разработки. Ему будет соответствовать максимальная величина прибыли, отнесенная к 1 т погашенных запасов [3, 4]. Потери и разубоживание для принятого варианта разработки будут нормативными.

Начертить в выбранном масштабе схему (рис. 2.1) к расчету оптимального варианта разработки.

Разработка крутопадающего месторождения. Установить значение ус-

ловного угла δ:

8

где φ – угол падения залежи (табл. 2.3), град; α – угол откоса уступа (табл. 2.3), град.

Расчет потерь ПК, %, и примешивания пустых пород РК, %, производить для трех положений (рис. 2.2, а, б, в) экскаваторного забоя:

где НП и НР – соответственно, высота «треугольника потерь и разубоживания» (табл. 2.3), м; М – мощность залежи (табл. 2.3), м; НУ – высота уступа (табл. 2.3), м; γВ и γР – соответственно, плотность разубоживающих пород и полезного ископаемого (табл. 2.3), т/м3.

9