Практичне заняття 12. Визначення

КІНЦЕВОЇ ГЛИБИНИ КАР’ЄРУ, БАЛАНСОВИХ ТА

ПРОМИСЛОВИХ ЗАПАСІВ КОРИСНОЇ КОПАЛИНИ,

ОБСЯГ ТА СЕРЕДНІЙ ПРОМИСЛОВИЙ КОЕФІЦІЄНТ

РОЗКРИТТЯ

Витрати часу – 2 години аудиторних занять

Цілі практичного заняття:

- свідомо використовувати теоретичні знання, що отримані під час лекцій, з елементів та параметрів кар’єру;

- розвивати здібності аналізу умов і елементів та параметрів кар’єру;

- використовувати уміння при роботі з науковою, навчальною і довідковою літературою у професійній підготовці кваліфікованих робітників.

Методика проведення роботи. Протягом першої години студенти вивчають елементи та параметри кар’єру: кінцеву глибину, балансові та промислові запаси корисної копалини, обсяг та середній промисловий коефіцієнт розкриття. При цьому використову­ються плакати, стенди. Протягом цієї години під керівництвом виклада­ча перевіряється засвоєння матеріалу, уточнюються неясні поняття й терміни.

На другій годині заняття студенти зарисовують: кар’єр та його елементи з урахуванням кутів падіння та виконують розрахунки основних параметрів кар’єру.

Приклад рішення задачі для умовного кар’єру: потужність покладуm = 70м; кут падіння_п = 60⁰; ширина дна кар’єруШ_д = 60 м; довжина дна кар’єруL_д= 2000 м; граничний коефіцієнт розкривуk_гр= 8,7 м³/м³; кут укосу неробочого борта кар’єру_н= 37⁰; густина корисної копалини_к= 2,9 т/м³; потужність порід, що налягають h_н = 20 м; експлуатаційні втрати корисної копалиниk_к = 6%.

Рішення.

1.Визначимо горизонтальну потужність покладу

m_г=m/sin_п= 70/ sin 60⁰ = 81м.

2.Визначимо периметр дна кар’єру

Р = 2(L_д + Ш_д) =2(2000+60) = 4120 м.

3.Визначимо площу дна кар’єру

S = L_д Ш_д =2000 х 60 = 120000 м²

4. За формулою 1.20 [8,c. 17] визначаємо кінцеву глибину кар’єру

80

псевдоморфози (рис. 1.2).

Серед кристалічнихагрегатів виділяються друзи і щітки.Дру­зи –скупчення кристалів на спільній основі. Наприклад, друзи гірського кришталю, аметисту й ін.Щітки –зростки дрібних кри­сталів на спільній основі.

Зернисті агрегати– це скупчення одного чи кількох міне­ралів. Вони бувають моно - або полімінеральні. Залежно від розміру зерен виділяються грубо -, середньо - й дрібнозернисті різновиди. Наприклад, граніт, діорит, сієніт тощо.

Землисті агрегати– пухкі мучнисті маси приховано-кристалічної структури.

Кристалики в них розрізняються лише за допо­могою мікроскопа. Вони легко розтираються руками. Прикладом можуть служити такі мінерали, як каолін, лимоніт, піролюзит тощо.

До форм заповнення порожнин належать конкреціїйсекреції.

Конкреції або сфероліти – це сферичні чи більш-менш округлі тіла, часто з радіально-променистою будовою всередині. Харак­терні для марказиту, фосфориту. Дрібні конкреції зі шкара­лупчастою будовою називаютьсяоолітами.Вони типові для деяких вапняків, бурого залізняка.

Секреціїутворюються при заповненні мінералами порожнин у породі. При цьому в них часто буває концентрична будова, що відображає стадійність мінералоутворення. Великі секреції називаютьсяжеодами, дрібні –мигдалинами.

Дендрити– деревоподібні, плоскі, у вигляді плівки агрегати, що утворюються на стінках, тріщинах порід чи мінералів. Типовий приклад – дендрити льоду на вікнах у мороз; характерні також для оксидів марганцю, заліза, самородних золота й срібла.

В печерах часто зустрічаються натічні форми мінеральних агрегатів – сталактити й сталагміти. Вони утворюються при повільному стіканні розчинів, що швидко кристалізуються. Сталактити ростуть зверху вниз, сталаг-

5

міти – назустріч їм, наростаючи на дні порожнини, і часто зливаються зі сталактитами у колоноподібні утворення. Найвідоміші сталактити – бурульки льоду на дахах будинків. Вони характерні для кальциту.

Інколи в природі зустрічаються мінеральні утворення не властиві за формою певному мінералу. Наприклад, унаслідок окислення кристал піриту (FeS₂) може бути повністю заміщений лимонітом (Fe₂O₃ nH₂O). При цьому зберігається форма знаходження у природі попереднього мінералу – куб, не характерна для лимоніту, що утворює землисті маси, ооліти.

Гірськими породаминазиваються агрегати мінералів постійного складу, які утворюють самостійні геологічні тіла певної форми, що складають земну кору. Гірські породи поділяються на мономінеральні, що складаються з одного мінералу, і полімінеральні – з кількох мінералів. За походженням гірські породи буваютьмагма­тичні,осадовійметаморфічні.

Магматичні гірські породи утворюються при охолодженні та кристалізації магми у товщі земної кори або при охолодженні й за­стиганні лави на земній поверхні. Різниця в умовах формування зумовлює утворення різних за будовою порід – у першому випадкуінтрузивних, у другому –ефузивних.Під будовою магматичних порід розуміють їх структуру й текстуру.Структурапороди визначається її внутрішніми особливостями, тобто розмірами зерен мінералів, їх формою й співвідношеннями між ними.

Осадові гірські породи. Приповерхневі товщі земної кори на 75% складаються із оса­дових гірських порід. Останні є продуктами фізичного й хімічного вивітрювання магматичних і метаморфічних порід й власне осадо­вих процесів. Деякі осадові породи утворюються з органічних ре­шток – скелетів, панцирів, черепашок тощо. Осадові породи фор­муються на дні океанів і морів, озер, боліт, річок, рідше на по­верхні суші. За місцем відкладання вони розподіляються на морські й континентальні, причому найпоширеніші з них перші. За умов утворення й складом осадові породи бувають уламкові,глинисті,хемогеннійорганогенні. Інколи виділяються та­кож породи змішаного походження: уламково-глинисті (суглинок, супісок, лесоподібний суглинок тощо), уламково-хемогенні (мергель), органогенно-хемогенні (вапняк, трепел).

Метаморфічні породи утворюються у глибинних зонах земної кори з осадових чи магматичних порід унаслідок видозміни їх під дією високих температур і тиску, а також хімічно активних розчинів і газів, що виділяються з магматичних осередків. Під впливом вказаних чинників відбувається часткова чи повна пере­кристалізація гірських порід з утворенням нових мінералів і струк­тур.

Серед мінералів метаморфічних порід розрізняються:

а) утво­рені під час перекристалізації без суттєвої зміни складу (кварц, польові шпати, карбонати тощо);

б) нові, що утворились внаслідок різноманітних метаморфічних процесів (гранат, епідот, хлорит, тальк, кальцит, магнетит, графіт тощо);

в) реліктові, що лишились від первинних порід.

6

Закінчення табл. 11.6

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
17	ЕКГ-3,2	14	3600	70	65	31	2,61	150000	130	45
18	ЕКГ-5	16,5	4200	75	60	32	2,62	300000	245	50
19	ЕКГ-8і	18	4500	60	55	33	2,63	550000	400	55
20	ЕКГ-12,5	23	6000	55	50	34	2,64	725000	650	60
21	ЕКГ-2	10	2400	50	45	36	2,65	90000	65	65
22	ЕКГ-3,2	13	2800	55	50	35	2,66	240000	180	70
23	ЕКГ-5	14	3200	60	55	37	2,67	350000	270	75
24	ЕКГ-8і	16	4200	65	60	40	2,68	500000	400	80
25	ЕКГ-12,5	20	5200	60	55	38	2,69	800000	750	75
26	ЕКГ-2	11	2600	65	60	39	2,70	100000	70	70
27	ЕКГ-3,2	12	3500	70	65	38	2,71	220000	180	65
28	ЕКГ-5	13	4200	75	70	37	2,73	440000	380	60
29	ЕКГ-8і	14	4800	80	75	36	2,74	630000	800	55
30	ЕКГ-12,5	18	5200	85	80	35	2,50	900000	850	50

Оформлення звіту. У звіті про лабораторно-практичну роботу необхідно виконати основні рисунки та зробити їх аналіз згідно пунктів завдання. Після аналізу тре­ба дати відповіді на контрольні запитання, уточнити їх зміст із виклада­чем.

Питання для самоперевірки

Охарактеризуйте сутність відкритого способу розробки покладів.

Охарактеризуйте гірничотехнічні терміни та поняття.

Які форми покладів розробляються відкритим способом?

Визначте поняття “кар’єр”, “кар’єрне поле” та його параметри.

Охарактеризуйте особливості відкритого способу розробки родовищ корисних копалин.

Охарактеризуйте переваги відкритого способу розробки покладів.

Охарактеризуйте недоліки відкритого способу розробки родовищ корисних копалин. Надайте ескіз кар’єра та його елементів.

Які способі графічного зображення кар’єра та його елементів?

Охарактеризуйте уступ та його елементи, параметри. Від чого вони залежать?

Які способи існують визначення кінцевої глибини та запасів кар’єрного поля?

Охарактеризуйте поняття “розкрив”, “коефіцієнт розкриву”. Як розрізняються коефіцієнти розкриву?

Література: 5, с. 5…32; 6, с.5…33; 8, с.3..27; 9, с. 7…20

79

Час підготовки нового робочого горизонту (уступу), міс,

де n_E –кількість екскаваторів, що зайняти на розносі уступу;

Р_Е.МІС - місячна продуктивність екскаватора по розносу уступу, м³/міс;

Р¹_Е.МІС - те ж, на проведенні траншеї

(Р¹_Е.МІС =0,4 Р_Е.МІС).

Можливе пониження гірничих робіт, м на рік

Завдання на визначення виробничої потужності кар’єру, що розробляє похилий чи крутий поклад. Визначте виробничу потужність кар’єру, що розробляє похилий чи крутий поклад, при умовах, що надані в табл. 11.6.

Таблиця 11.6 – Умови завдання на визначення виробничої потужності

№ варі-анта	Тип екска-ватора	Висо- та ус-тупу, НУ, м	Довжи-на фронту робіт, м	Кут укосу уступу, град	Кут бор-та тран-шеї, град	Кут нахи- лу тран-шеї, 0/00	Об’ємна маса корисної копа-лини	Площа гори-зонт. переризу покладу, м2	Про- мислові запаси, млн. т	Кут падіння покладу, град
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	ЕКГ-2	10	3000	70	65	30	1,31	50000	40	45
2	ЕКГ-32	12	2500	75	70	35	1,45	80000	90	50
3	ЕКГ-5	15	1600	45	40	36	1,34	200000	125	55
4	ЕКГ-8і	17	2500	55	50	38	1,46	300000	300	60
5	ЕКГ-12,5	20	2000	50	40	50	1,32	500000	450	65
6	ЕКГ-2	11	1200	70	65	60	2,50	30000	60	70
7	ЕКГ-3,2	14	1400	68	65	65	2,51	60000	120	75
8	ЕКГ-5	14	1500	52	50	70	2,50	150000	260	80
9	ЕКГ-8і	15	2300	55	50	75	2,53	380000	320	75
10	ЕКГ-12,5	20	3200	60	56	80	2,54	720000	600	70
11	ЕКГ-2	8,5	1500	85	80	18	2,56	65000	50	65
12	ЕКГ-3,2	9,8	3000	80	75	19	2,56	150000	110	60
13	ЕКГ-5	11	5000	75	65	20	2,57	300000	250	55
14	ЕКГ-8і	12	6000	65	60	21	2,58	375000	250	50
15	ЕКГ-12,5	15	8000	60	55	22	2,59	800000	550	45
16	ЕКГ-2	12	2200	65	60	30	2,60	80000	60	40

78

Гірські породи та мінеральні утворення (тверді, рідинні та газоподібні), що при даному стані техніки та технології можуть бути використані для потреб людини, називають корисними копалинами. Серед корисних копалин виділяють наступні групи:

 металічні(чи рудні), із яких вилучають метали чи сполуки металів;

 неметалічні(чи нерудні), що використовуються як готовий мінеральний агрегат (наприклад, кам’яні будівельні матеріали, кам’яна сіль, гіпс), чи як сировина, із якої виділяють певні мінерали чи сполуки (наприклад, азбест, слюда тощо);

 горючікорисні копалини, до яких відносять кам’яне вугілля, горючі сланці, торф, нафту, природний газ;

 вода– питна, технічна, мінеральна.

Родовище корисних копалин– природне місцеве скупчення корисної копалини в товщі земної кори за кількістю, якістю й умов залягання, що придатне для промислової розробки. Зараз іноді розробляють відходи старих виробництв – відвали шлаків, золи, хвости збагачення, вміщуючи породи. Ці скупчення мінеральної сировини, що зроблені людиною, називаютьтехногенними родовищами.

Замкнута область безупинного чи майже безупинного поширення пластових осадових корисних копалин, зв'язаних з визначеною формацією гірських порід, називається басейном корисної копалини. Серед басейнів корисних копалин розрізняють: вугленосні, нафтогазоносні, соленосні, а також гідрогеологічні.

Тілочипоклад корисної копалини– скупчення природної мінеральної сировини. Кожне тіло корисної копалини має три виміри в просторі. У залежності від співвідношення цих величин розрізнюють тілаізометричної,плитоподібноїтаскладноїформи.

Ізометричнітіла мають приблизно однакові виміри в різних напрямках. Тіла незначних розмірів (сотні й тисячі квадратних метрів) називаютьштоком (штокоподібний поклад), малі, розміром не більше 1 м у перерізі –гніздом.Крупні масиви вивержених порід, що залягають серед осадових товщ у формі куполів, називаютьлаколітами (рис.1.3).

Рис. 1.3. Лаколіти: караваєподібні та лаколіт-крапля

Плитоподібними, що витягнуті переважно у двох напрямках при відносно малої потужності (пласти й пластоподібні поклади, рис. 4, 5).

7

Рис. 1.4. Пластове залягання вугілля

Проміжними й перехідними між указаними формами є лінзи (рис. 1.5), жили (рис.1.6,1.7), сідловидні поклади, склади, перегини, тектонічні порушення свити пластів тощо (рис.1.4,а, б, в, г, д,е,є, ж ,з).

Лінза представляє собою немов би стиснуте ізометричне тіло, що має максимальну потужність в центрі. Лінзоподібну форму частіше мають рудні тіла поліметалічних, міднорудних, хромітових родовищ.

Розрізнюють фази утворення вугілля. Вугілля викопне – один з найбільш розповсюджених видів корисних копалин, вони виявлені на всіх континентах земної кулі. Відомо близько 3000 вугільних родовищ і басейнів. Загальні ресурси вугілля оцінюються в 14,8 трлн. т у натуральному вираженні, чи 12 трлн. т умовного палива; розвідані – 1, 24 трлн. т.

Утворення кам’яного вугілля характерно майже для всіх геологічних систем (див. табл. 1.1) – від девону до неогену (включно); широке поширення вони одержали вкарбоні, пермі, юрі. Залягають у формі шарів і лінзоподібних покладів різної потужності (від часток м до декількох десятків та сотень м) на різних глибинах (від виходу на поверхню до 2500 м і глибше).

Геохронологічна (стратиграфічна) шкала відображає низку природних

8

Рис. 11.1. Схема до визначення обсягу робіт з підготовки нового горизонту

Н_у - висота уступу, м;

Т– ширина транспортної смуги, м;

Z - ширина призми можливого обвалення (Z = 3), м;

L_сер – середня довжина фронту робіт на уступі, м.

Обсяг робіт по розносу уступу зі сторони лежачого боку, м³ .

Обсяг похилої траншеї (з’ізду), м³

де Н_Т - кінцева глибина траншеї (дорівнює висоті уступу), м;

i–нахил траншеї, долі одиниці;

₁ – кут укосу борта траншеї, град;

b –ширина траншеї по низу, м,

де R_K –радіус обертання кузова екскаватора;

R_Ч.У. – радіус черпання екскаватора на рівні установки, м;

m –безпечний зазор між кузовом та бортом траншеї (m=2).

Обсяг розрізної траншеї, м³,

Загальний обсяг робіт з підготовки нового горизонту, м³

77

Закінчення табл. 11.5

1	2	3	4	5	6	7
13	30	10	160	1,32	2900	- “ -
14	35	12	180	1,34	3000	- “ -
15	40	15	200	1,43	3400	- “ -
16	45	16	220	1,35	3300	- “ -
17	50	10	210	1,41	3200	- “ -
18	55	12	190	1,35	3100	- “ -
19	60	14	125	1,30	3200	- “ -
20	65	13	200	1,45	2000	- “ -
21	70	15	170	1,42	2300	- “ -
22	75	12	150	1,36	1900	- “ -
23	80	10	220	1,33	2000	- “ -
24	75	11	175	1,40	2600	- “ -
25	70	13	260	1,35	2800	- “ -

ВИРОБНИЧА ПОТУЖНІСТЬ КАР’ЄРУ, ЩО РОЗРОБЛЯЄ

ПОХИЛИЙ ЧИ КРУТИЙ ПОКЛАД

Виробнича потужність кар’єру визначається із співвідношення промислових запасів і строку служби кар’єру (табл. 11.1).

Виробнича потужність кар’єру (т/рік), що розробляє похилий чи крутий поклад відносно невеликої потужності, обмежується швидкістю пониження гірничих робіт і перевіряється виразом

де Y_рік – річне пониження гірничих робіт, м;

S – площа горизонтального перерізу покладу, м²;

k_вит – коефіцієнт вилучення корисної копалини (0,95…0,90).

Можлива швидкість пониження гірничих робіт залежить від об-

сягу робіт з підготовки нового горизонту й часу їх виконання.

Підготовка нового горизонту полягає в проведенні похилого з’їзду з вищележачого горизонту й прокладенні розрізної траншеї на нижчележачому. Похилі з’їзди розташовуються в породах лежачого боку в контакті з покладом, розрізні траншеї – безпосередньо на покладі.

Для розкриву чергового горизонту потрібно на вищележачому горизонті виконати рознос уступу на величину не менше ширини робочої площадки в обидва боки від місця розміщення майбутньої траншеї. Обсяги робіт, що пов’язані з підготовкою нового горизонту, показані на рис. 11.1.

Обсяг робіт по розносу уступу з боку висячого, м³

де Ш_р.м - мінімальна ширина робочого майданчика, м;

76

інтервалів в історії Землі, кожному з яких відповідає певний етап у розвитку органічного світу (еони, ери, періоди, епохи). Наприкінці кожного з інтервалів відбуваються значні зміни у складі органічного світу (вимирання одних груп організмів і поява нових). Організми, які еволюціонували відносно короткий проміжок часу, але мали значне географічне поширення, називаються керівними й використовуються для встановлення відносного віку тих осадових шарів, де їх знаходять.

Таблиця 1.1  Геохронологічна (стратиграфічна) шкала (1975 р.)

Еон (еонотема), тривалість, млн. р	Ера (ератема), тривалість, млн. р.	Період (система)	Епоха (відділ)	Шкала абсолютного віку, млн. р.		Індекс
				Початок і кінець періоду	Тривалість
Фанерозой, 57020	Кайнозойська, 67	Антропогеновий	Голоценова Плейстоценова	1,7	1,7	Q
		Неогеновий	Пліоценова Мюценова	2,3	21	N
		Палеогеновий	Олігоценова Еоценова Палеоценова	65	42	P
	Мезозойська, 169	Крейдовий	Пізня Рання	135	70	K
		Юрський	Пізня Середня Рання	190	55-60	J
		Тріасовий	Пізня Середня Рання	230	40	T
	Палеозойська, 335	Пермський	Пізня Рання	285	55	P
		Кам'яновугільний (Карбон)	Пізня Середня Рання	350	65	C
		Девонський	Пізня Середня Рання	405	55	D
		Силурийський	Пізня Рання	435	30	S
		Ордовикський	Пізня Середня Рання	480	45	O
		Кембрійський	Пізня Середня Рання	570	90	
Криптозой,  4000	Протерозойська, 2030	Вендський Рифейський		680 1650	110	V R
	Архейська, 950	Ранній		4000	1920	AR

9

Кам’яновугільний період або карбон включає родовища різноманітних корисних копалин, найголовнішим з яких – вугілля. Поклади їх у карбоні складають близько 25% загальних світових запасів викопного вугілля. Вугільні басейни й родовища карбону широко представлені в Європі й Північній Америці, де сконцентровано більше 80% загальних геологічних запасів вугілля цього віку. Основні вугільні басейни в Європі: Південний Уельс, Ланкашир, Нортумберленд, Кент у Великобританії, Астурийский в Іспанії, Ва лан-сьен у Франції, Льєж і Кампин у Бельгії, Нижнєрейнск-Вестфальский у Німеччині, Верхнєсилезський і Люблінський в Польщі, Остравський в Чехії, Львівсько-Волинський, Донецький в Україні, Підмосковний, Печорський, Кузнецький, Тунгуський, Ленський, Таймирський в Росії, Карагандинський в Казахстані й ін. У Північній Америці – Апалачський, Ілінойський, Пенсильванський, Мічиганський, Техаський.

У загальному процесі вуглеутворення виділяють дві фази: торфоутворенняйвуглефікація. Основним процесами перетворення рослинних залишків у першій фазі з’явилися:

 геліфікаціялігнінно-целюлозних тканин рослин в аеноробних умо- вах і перехід продуктів розкладання цих тканин у колоїдний стан з наступним зневоднюванням і затвердіннямгелів і утворенням однорідної маси;

 фюзенізація – зневоднювання й окислювання в аеноробних умовах лігнінно-целюлозних тканин і продуктів первинної їх геліфікації з частковим обвуглюванням рослинного матеріалу;

 елювіація – винос з торфу проточними водами колоїдних продуктів, що супроводжується збагаченням торфу ліпоїдними стійкими до розкладання компонентами рослин;

 ілювіація – принос на площу торфовища або з його верхньої актив- ної частини в нижні шари розчинених гумінових речовин;

 бітумінізація– аеноробний процес розкладання багатих жирами й білковими речовинами комплексу нижчих рослин і відмерлих мікроорганізмів, що приводив до утворення сапропелю – основного вихідного матеріалусапропелітів, а при привносі вітром і водою спор пилка торфу –сапрогумолитів.

Друга фаза – вуглефікація – починалася й протікала після поховання торфу в надрах Землі. У результаті діагенезу торф перетворювався в м’яке буре вугілля – землисте з атритовою структурою, іноді утримуюче вуглефіковані уламки й фрагменти деревини, чи відносно щільну, з однорідною гелітовою структурою.

У загальному безупинному й необоротному процесі вуглефікації ведучим її показником є послідовне наростання в елементному складі кількості органічної речовини вугілля, відносного вмісту вуглецю, що супроводжується рівнобіжним зниженням вмісту кисню, а на вищих стадіях вуглефікації – водню й азоту (табл. 1.2).

10

Довжина екскаваторного блоку визначається в залежності від довжини фронту робіт уступу і кількості екскаваторів на уступі:

де L_ф – довжина фронту уступу, м;

n_е – кількість екскаваторів на уступі (від 1 до 3).

Можливі підготовані до виймання запаси корисної копалини т/рік

де m – нормальна потужність пласта корисної копалини, м;

 - об’ємна маса корисної копалини, т/м³.

Необхідне річне посування фронту добувних робіт, м.

Достатньо число робочих днів екскаваторів на розкритті

Визначте виробничу потужність кар’єру, що розробляє горизонтальний чи пологий поклад для умов, що наведені в табл. 11.5.

Завдання щодо визначення виробничої потужності кар’єру

Таблиця 11.5 - Умови для визначення виробничої потужності кар’єру

Варі- ант	Товщина розкриву, м	Потужність покладу, м	Промислові запаси, млн.т	Питома вага корисної копалини, т/м3	Довжина розкривного фронту, м	Вид корисної копалини
1	2	3	4	5	6	7
1	6	5	30	1,30	2000	вугілля
2	7	6	50	1,35	5000	- “ -
3	10	7	100	1,34	3000	- “ -
4	17	7	250	1,32	4000	- “ -
5	17	6	130	1,40	3800	- “ -
6	16	12	300	1,37	4200	- “ -
7	40	12	420	1,31	6000	- “ -
8	30	11	500	1,45	5500	- “ -
9	30	7	90	1,35	2200	- “ -
10	26	8	120	1,35	2800	- “ -
11	20	10	120	1,33	3000	- “ -
12	25	12	140	1,40	2800	- “ -

75

де Е – ємність ковша, м³;

k_e – коефіцієнт екскавації порід (табл.11.2);

Т– тривалість зміни, год;

k_в – коефіцієнт використання екскаватора в часі (табл. 11.3);

n_зм – кількість змін на добу;

N– кількість робочих днів на рік (табл. 11.4);

t_ц – тривалість циклу черпання, с.

Таблиця 11.2 - Показники коефіцієнта екскавації гірських порід

Породи	Коефіцієнт екскавації
Мерзлий рослинний шар, мерзлі суглинки і легкі глини	0,91…1,00
Буре і кам’яне вугілля, щільні глини, слабкі глинясті сланці, крейда	0,65…0,82
Щільні глинясті сланці, мергель, слабкі пісковики	0,70…0,90
Пісковики на вапняковому цементі, слабкі і руйновані вапняки	0,60…0,71
Пісковики на залізному і кварцовому цементі, щільні вапняки, доломіти	0,45…0,62

Таблиця 11.3 - Значення коефіцієнта використання екскаваторів у часі

Вид транспорту	Спосіб подачі транспортних засобів	Значення коефіцієнтів
Залізничний	Наскрізний	0,75…0,85
	Тупиковий	0,55…0,75
Автомобільний	Кільцевий	0,75…0,85
	Тупиковий	0,60…0,70
Конвеєрний	Безперервний	0,90…0,90

Таблиця 11.4 - Річний режим роботи екскаваторів

Тип екскаватора	Число вихідних днів на рік	Число ремонтних днів на рік	Час на перегін екскаватора	Робочих днів на рік по районах
				північному	середнему	півден-ному
ЕКГ-4; ЕКГ-4,6; ЕШ-4/40; ЕВГ-4	57	64	4	235	238	240
ЕВГ-6; ЕШ-6/60;	57	68	5	230	233	235
ЕВГ-15; ЕШ-14/75; ЕШ-15/90	6	83	6	265	268	270
ЕВГ-35/65; ЕШ-25/100; ЕШ-50/125	6	93	6	255	258	260
Багаточерпакові (зимова консервація)	29-45 	10-16 	13-21 	129 180	150 150	201 75

Довжина екскаваторного блоку визначається в залежності від довжини фронту робіт уступу і кількості екскаваторів на уступі:

74

Таблиця 1.2  Елементарний склад деревини, торфу й вугілля (%)

	Вуглець	Водень	Азот	Кисень
Деревина	45–50	6,0–6,5	0,1–0,7	43–50
Торф	50–60	5,5–6,5	0,6–1,0	30–40
Буре вугілля	63–77	4,0–6,7	0,2–1,1	16–28
Кам'яне вугілля	74–92	3,4–6,0	1,2–1,8	1,6–17
Антрацит	89–98	1,3–3,0	0,1–1,3	0,1–2,3

З підвищенням ступеня вуглефікації зростають блиск і відбивна здат- ність вугілля, оптична анізотропія, мікротвердість; змінюються мікрокрихкість, тріщинуватість, люмінесценція, щільність органічної маси, гідрофільність, теплопровідність, електричні властивості, швидкість проходження ультразвуку, спікливість, теплота згоряння (табл. 1.3). За ступенем метаморфізму вугілля поділяють на буре, кам’яне та антрацити.

Таблиця 1.3 – Властивості вугілля

Вугілля	Леткі речовини, %	Твердість	Теплота згоряння, МДж	Густина, т/м3
Буре	41–50	1,0–1,5	8,5–20	1,0–1,2
Кам’яне	12–39	1,5–2,0	32–34	1,3–1,4
Антрацит	 6	2,0–2,5	33,4–34,3	1,4–1,8

Оформлення звіту. У звіті про лабораторно-практичну роботу необхідно виконати креслення першого способу охорони підготовчого вироблення й зробити його аналіз відповідно до пунктів завдання.

Після виконання аналізу першого способу охорони необхідно приступити до наступного. Після аналізу всіх способів охорони треба відповісти на контрольні питання, погодивши їх з викладачем.

Питання для самоперевірки

Скільки хімічних елементів та їх ізотопів входить до земної кори Землі?

Що означає мінерал, скільки їх відомо в природі?

Охарактеризуйте мінеральні агрегати, кристалічні, зернисті та землисті агрегати. Охарактеризуйте форми заповнення порожнин.

Охарактеризуйте ізометричну, плитоподібну і складну форму залягання корисних копалин.

Охарактеризуйте поняття “гірська порода”. Види гірських порід.

Охарактеризуйте магматичні, осадові та метаморфічні гірські породи.

Охарактеризуйте поняття “корисна копалина”, її стан у природі.

Охарактеризуйте поняття “родовище корисної копалини”.

Охарактеризуйте фази утворення вугілля.

Охарактеризуйте елементарний склад вугілля, властивості вугілля.

11