Процессы открытых горных работ реферат
Обновлено: 05.07.2024
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
Основные процессы открытых горных работ
Подготовка горных пород к выемкеПогрузка горной массы в транспортные средстваТранспортировка горной массыОтвалообразование
Основные элементы карьера
Месторождение (или часть), разрабатываемая карьером, называется карьерным полем. Оно разделяется в процессе разработки на горизонтальные слои. Каждый вышележащий слой отрабатывается с опережением по отношению к нижележащему. В результате этого слои приобретают ступенчатую (уступную) форму. Слой толщи горных пород, разрабатываемый самостоятельными средствами выемки и транспорта, называют уступом. Иногда уступ разделяют по высоте на подуступы, которые разрабатываются самостоятельными средствами выемки, но обслуживаются общим для всего уступа транспортом.
Основными элементами уступа являются: верхняя и нижняя площадки, откос, угол откоса бровки уступа и забой уступа (рис. 27.1). Верхняя горизонтальная часть поверхности уступа называется верхней площадкой, а нижняя — нижней площадкой.
Площадки уступа ограничивают уступ по высоте. Откос уступа — наклонная (иногда вертикальная) плоскость, ограничивающая уступ от выработанного пространства. Угол, образуемый откосом уступа и горизонтальной плоскостью, называется углом откоса уступа. Линии пересечения откоса уступа с верхней и нижней площадками называются соответственно верхней и нижней бровками уступа.
Расстояние по вертикали между нижней и верхней площадками называют высотой уступа. Она выбирается с учетом физических свойств разрабатываемых пород и применяемого оборудования. Угол откоса уступа определяется устойчивостью горных пород и изменяется в широких пределах — от 40 до 80°.
Часть уступа по его длине, подготовленная для разработки, называется фронтом работ уступа. Суммарная протяженность фронта работ уступов составляет фронт работ карьера.
Площадки уступа, на которых располагают выемочное оборудование (буровое, добычное, транспортное), называют рабочими площадками (рис. 27.2). В отличие от рабочих не рабочие площадки оставляются с целью повышения устойчивости откосов карьера.
Поверхность уступа, являющаяся объектом горных работ и перемещающаяся в результате этих работ, называется забоем уступа . Им, как правило, является его торец. В отдельных случаях забоем уступа может быть его откос или верхняя рабочая площадка.
В результате перемещения забоя производится отработка горных пород в виде полос, называемых заходками.
Часть заходки по ее длине, разрабатываемая самостоятельными средствами отбойки и погрузки, называют блоком. Боковые поверхности, ограничивающие карьер, называют бортами карьера. Различают рабочий и нерабочий борта карьера. Рабочим называют борт, на котором ведутся горные работы, а нерабочим — борт, на котором горные работы уже не производятся. Нижнюю, обычно горизонтальную, поверхность карьера называют дном карьера.
При решении вопроса о выборе способа разработки, а также определении целесообразной конечной глубины карьера производят технико-экономические расчеты, при которых используют такой показатель, как коэффициент вскрыши. Последний представляет отношение количества пустых (вскрышных) пород, удаляемых при открытой разработке месторождений, к единице добытого полезного
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Исходные данные:
наименование месторождения, вид добываемого полезного ископаемого -
месторождение Васильковское, золото;
климатические условия района - Климат района резко континентальный.В
зимний период здесь образуется мощный антициклон, обусловливающий
морозную малооблачную и тихую погоду с небольшим количеством осадков.
Летом развивается циклоническая деятельность, с которой связано выпадение
значительного количества осадков. Средние температуры воздуха: среднегодовые
от – 2 до – 3оС, января от – 23 до – 250С, июля от + 17 до + 18,50С. Значительная
амплитуда колебаний экстремальных температур: от – 60 до + 380С. Безморозный
период невелик (80 – 100 дней). Заморозки начинаются 25 августа – 10 сентября и
заканчиваются 2 – 10 июня. Заморозки бывают даже в июле. В районе выпадает
немного осадков – 370 – 460 мм в год, из которых 80 % - в теплый период. Месяц
наибольших осадков (75 – 105 мм) – июль. Средняя высота снежного покрова 30 –
35 см, он сохраняется в течение 174 – 180 дней. Устойчивый снежный покров
образуется обычно 25 – 30 октября. В холодный период преобладают восточные,
юго-восточные и западные ветры, в теплый – западные и северо-западные. Число
дней со штилем невелико – 40-45 зимой и 20-30 дней летом.;
Нет нужной работы в каталоге?
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы ![]()
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
. , км/час Мощность двигателя, лс Размер шин, дюймы Максимальный угол наклона платформы, град. 55 500 21-33 55 5.2 Технологические расчеты параметров транспортирования горной массы Определяем необходимое количество автосамосвалов для бесперебойной работы экскаватора по формуле: N = Тр·/tn, шт.; (5.1)[III] где: Тр – продолжительность рейса автосамосвала, мин.; Тр = tn+tгр+ .
. ленты /, роликовых опор 2, приводных барабанов 3> устройства для натяжения ленты 4У загрузочного устройства 5. Конвейерная лента является одновременно и грузонесущим, и тяговым органом. На открытых горных работах наибольшее применение получили резинотканевые многопрокладные ленты. Допустимый угол наклона конвейера зависит от физико-механических свойств транспортируемых пород и составляет 20— .
. отвала породой. Инвентарный парк бульдозера на отвале где =1,3-1,4-коэффициент инвентарного парка бульдозеров 6. Вскрытие месторождений и системы их открытой разработки Выбор оптимального способа вскрытия и определения объемов горно-капитальных работ выполняется после выбора и обоснования системы разработки, соответствующей заданным условиям. Для заданных условий принимается .
Взрываемость вскрышного уступа определяют, главным образом, двумя характеристиками слагающих его пород: размером естественных блоков и сопротивляемостью этих блоков взрывному разрушению. Кроме этого, на взрываемость оказывают влияние диапазон изменения этих характеристик пород в уступе, координаты пространственного расположения слоев пород с неоднородными характеристиками и обводненность пород уступа.
Блочность массива вскрышных пород на угольных месторождениях
оценивается средним диаметром естественной отдельности
d е , м. Непо-
средственной характеристикой сопротивляемости естественных блоков взрывному разрушению является величина энергии, затрачиваемой на обра- зование единицы площади новой поверхности. Однако в настоящее время нет простых и надежных способов определения этой характеристики. На разрезах Кузбасса в качестве такой характеристики наибольшее распростра-
нение получило временное сопротивление пород сжатию
Диапазон изменения d е
оценивается коэффициентом неодно-
родности структурных и прочностных свойств пород уступа
К н , простран-
ственное расположение неоднородных по структурным и прочностным свойствам слоев пород - типом строения уступа Т , обводненность пород
уступа - высотой столба воды во взрывных скважинах
h в , м.
Прогнозируют взрываемость вскрышных пород на двух стадиях: при проектировании месторождения к разработке и в период его эксплуатации.
Цель прогноза взрываемости вскрышных пород на стадии проектирова- ния месторождения к разработке - обоснование решений по выбору техно- логии и горнодобывающей техники. Результаты прогноза взрываемости на этой стадии также могут быть использованы для решения задач, возникаю- щих при текущем и перспективном планировании горных работ в период эксплуатации месторождения.
Цель определения взрываемости пород вскрышных уступов на стадии
эксплуатации месторождения - обоснование параметров при составлении типового проекта буровзрывных работ и выполнении корректировочных расчетов к нему.
Наиболее полную и достоверную информацию о взрываемости пород на
этой стадии можно получить непосредственными измерениями: d е
ляют по замерам трещиноватости на откосе уступа;
раторных испытаний образцов горных пород; тип и строение уступа - по его откосу и данным процесса бурения скважин; обводненность - по замерам уровня воды во взрывных скважинах.
Прогнозирование структурных и прочностных свойств вскрышных пород
соответственно максимальный и минимальный предел
Процесс формирования состава и свойств пород угольных месторожде- ний охватывает несколько стадий: образование осадков, их диагенез, после- дующие изменения при эпигенезе вплоть до настоящего метаморфизма и выветривания.
В процессе образования осадков формируются первичные признаки по- род, определяющие их литологический тип: структурно - текстурные осо- бенности, состав обломочного материала, характер переслаивания и др. При диагенезе осадки уплотняются, происходит перераспределение вещества и образуется цемент. Эту стадию считают началом формирования инженерно - геологических свойств пород. При эпигенезе происходят дальнейшее уплот- нение пород, их литификация и вторичные изменения минералогического состава. Следовательно, свойства пород, которыми они обладают к моменту разработки месторождения, являются в большей степени эпигенетическими. Последующие геотектонические процессы изменили достигнутые при эпи- генезе параметры естественной блочности и прочности пород, не оказав су- щественного влияния на другие свойства. В результате этих же процессов часть пород оказалась в зоне гипергенеза и была подвержена выветриванию, вследствие чего их свойства резко изменились.
Указанные предпосылки, а также статистический анализ эксперимен- тальных данных позволили установить, что структурные и прочностные свойства пород определяются, прежде всего, следующими факторами: гео- лого-генетическим комплексом пород, определяющим их возраст; геотекто- ническими условиями формирования пород; эпигенезом; литологическим типом и глубиной залегания пород.
Из выделенных в Кузбассе семи геолого-генетических комплексов объ- ектом буровзрывных работ на угольных месторождениях являются, в основ- ном, вмещающие породы кольчугинской и балахонской серий.
По геотектоническим условиям угленосные районы бассейна разделены на четыре зоны: Приколывань-Томскую - на севере; Пригорношорскую - на юге; Центральную - в центре; Присалаирскую - на юго-западе (табл. 1.1).
Принадлежность угольных месторождений и разрезов к геотектоническим зонам
Марки угля и стадии эпигенеза осадочных пород
В соответствии с рекомендациями геологической службы бассейна и ре- зультатами проведенных исследований вскрышные породы угольных место- рождений по размеру обломочного материала и составу цемента разделены на литологические типы: конгломераты (К) и гравелиты (Г); песчаники (П - на карбонатном и ПГ - глинистом цементах; ПК, ПС, ПМ - соответственно, крупно-, средне, - мелкозернистые); переслаивание песчаника с алевролитом (ПА); алевролиты (А - на карбонатном цементе, АК, АМ - соответственно,
крупно-, мелкозернистые); аргиллиты (АР); породы с большим содержанием углистых материалов (АРУ, АМУ).
Указанные факторы являются входными параметрами в прогнозную модель естественной блочности и прочности пород, глубина залегания кото- рых составляет 60 - 100 м (табл. 1.3).
Примечание. В числителе приведено временное сопротивление пород сжатию
(МПа), в знаменателе - средний диаметр естественной отдельности в массиве (м).
Структурные и прочностные свойства вне этого интервала залегания пород определяют с помощью поправочных коэффициентов (табл. 1.4).
Значения поправочных коэффициентов
Примечание. В числителе приведены поправочные коэффициенты к опре-
делению cж , в знаменателе - для d е .
Прогнозировать структурные и прочностные свойства пород по данным табл. 1.3 и 1.4 можно как на стадии проектирования месторождения к разра- ботке, так и в процессе его эксплуатации.
Исходной информацией для прогноза этих свойств на действующих разрезах являются геологический отчет о результатах разведки месторожде- ния и инженерно-геологический разрез по подготавливаемому к взрыву бло- ку. Инженерно-геологический разрез строят по результатам геолого- маркшейдерской съемки блока. На нем должно быть указано наименование всех литотипов пород, слагающих этот блок, их нормальная мощность и глубина залегания. По геологическому отчету устанавливают геотектониче- ские особенности месторождения (зону), принадлежность пород к геолого- генетическому комплексу (серию) и стадию их эпигенеза. Остальные факто- ры: литотип, координаты его расположения во взрывном блоке и глубину залегания от земной поверхности - определяют по инженерно - геологиче- скому разрезу.
При прогнозе структурных и прочностных свойств вскрышных пород для перспективных месторождений, а также не вскрытых горными выработ- ками полей действующих разрезов вместо инженерно-геологических разре- зов используют геологические разрезы и журналы, которые ведут по каждой разведочной скважине, пробуренной на поле месторождения. В них поин- тервально описывают однородный по составу каждый слой породы с указа- нием его названия, нормальной мощности, глубины залегания и др.
Вскрышные породы угольных месторождений сложены в большинстве случаев несколькими слоями различных литотипов пород, сопротивляемость взрывному разрушению которых неодинакова. Поэтому при определении параметров взрывной подготовки важно знать неоднородность структурных и прочностных свойств пород, слагающих взрываемый уступ, а также зако- номерности смены литотипов пород по высоте этого уступа.
Неоднородность структурных и прочностных свойств пород уступа оп- ределяют по формуле
K d e max cжmax d e min cжmin ,
н 0,4(
cж max
пород уступа ; d e max ,
прочности пород уступа на сжатие, МПа.
При Кн 1 уступ принимают за однородный и рассчитывают для него
параметры взрывной подготовки по средневзвешенным значениям d e и
cж . В неоднородных уступах, когда Кн f 1 , удельный расход ВВ и пара- метры расположения скважинных зарядов необходимо определять с учетом
конкретного расположения неоднородных по d e
слоев пород в ус-
В зависимости от строения угленосной толщи месторождения и приня- той высоты уступа они могут быть представлены следующими типами (рис. 1.1).
Тип А. Строение уступа простое. Параметры d e
пределах интервала, величиной в одну категорию по блочности. Размещение зарядов ВВ в таких уступах не вызывает трудностей.
Тип Б. Уступы типа Б сложены породами, d e
ются в пределах интервала величиной от первой до второй категорий по блочности. По характеру изменения сопротивляемости пород взрывному разрушению в зависимости от высоты уступа выделено 10 вариантов строе- ний уступов этого типа.
Тип Б1. Породы нескольких литотипов расположены во взрывном блоке так, что наиболее прочные и крупноблочные из них находятся в нижней час- ти уступа. Для обеспечения качественного дробления таких пород необхо- димо бурить дополнительные скважины. Заряды в этих скважинах целесо- образно размещать лишь в той их части, где находятся породы повышенной сопротивляемости взрыву. Возможна концентрация энергии взрыва в ниж- ней части уступа за счет применения более мощных ВВ или увеличения их плотности, а также сочетание этих способов.
Тип Б2. Взрываемый уступ сложен породами нескольких литотипов та- ким образом, что наиболее трудновзрываемые породы расположены в верх- ней части уступа. Это один из самых неблагоприятных вариантов строения вскрышных уступов, так как наиболее прочные и крупноблочные породы располагаются в зоне нерегулируемого дробления (в зоне забойки). Такие уступы следует выявлять на стадии проектирования месторождения к разра- ботке и по возможности исключать их за счет изменения параметров систе- мы разработки.
Типы Б3, Б5, Б7, Б9. Общим для уступов этих типов является то, что в верхней их части располагаются породы, имеющие меньшую сопротивляе- мость взрывному разрушению, чем в средней или нижней частях уступа. Поэтому способы регулирования энергии ВВ в уступах в принципе не будут отличаться от рекомендованных ранее, а параметры расположения сква- жинных зарядов ВВ будут в большей степени определяться параметрами пространственного расположения наиболее прочных и крупноблочных сло- ев пород во взрывном блоке.
Типы Б4, Б6, Б8, Б10. Характерная особенность строения этих типов со- стоит в том, что наиболее трудновзрываемые породы или часть их распола- гаются в верхней части уступа, т.е. в зоне нерегулируемого дробления. По- этому в этом случае справедливы рекомендации указанные для уступов типа Б2 с учетом конкретного расположения слоев пород во взрывном блоке.
Тип В. Уступ сложен породами с резко отличающимися параметрами структурных и прочностных свойств, диапазон изменения которых охваты- вает интервал, величиной более двух категорий по блочности (Кн>2). Ос- новная трудность при разрушении таких уступов заключается в своевремен-
Рис. 1.1. Типы строения уступов
ном обнаружении таких слоев пород и определении параметров их про- странственного положения. Схемы размещения скважинных зарядов ВВ не отличаются от уступов типа Б.
Тип Г. Характерен для уступов высотой 15 - 50 м. Строение сложное. Возможно как последовательное повторение структур типа А, Б и В, так и различное их сочетание (Кн f 2). Схемы размещения скважинных зарядов ВВ в таких уступах необходимо рассматривать в каждом конкретном случае от- дельно.
Члены комиссии
_______________________ __________________________ _________________
_______________________ __________________________ _________________
_______________________ __________________________ _________________(должность) (подпись) (и., о., фамилия)
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ПОДГОТОВКА ГОРНЫХ ПОРОД К ВЫЕМКЕ
1.1Характеристика горных пород
1.2 Выбор бурового станка
1.3 Взрывные скважины и их параметры
1.4 Подбор взрывчатого вещества и расчет его расхода
1.5 Расположение и порядок взрывания скважин
1.6 Конструкция и расчет скважинных зарядов
1.7 Расчет производительности буровых станков 6
6
8
9
11
12
15
20
2 ВЫЕМКА И ПОГРУЗКА ГОРНЫХ ПОРОД
2.1 Технологические параметры экскаваторов
2.2 Технологиявыемки горной массы и параметры забоев экскаваторов
2.3 Расчет производительности экскаваторов 22
22
23
24
3 ПЕРЕМЕЩЕНИЕ КАРЬЕРНЫХ ГРУЗОВ
3.1 Характеристика дорог и подвижного состава карьерного
автотранспорта
3.2 Расчет подвижного состава автотранспорта и пропускной способности дорог 26
26
28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 32
ВВЕДЕНИЕГорные работы, производимые непосредственно с земной поверхности в открытых горных выработках (в траншеях или полутраншеях) , носят название открытых горных пород.
Способ разработки месторождений полезных ископаемых с применением открытых горных работ называется открытым способом.
Горное предприятие, ведущее разработку открытым способом, называется карьером. В практике открытой разработкиугольных и россыпных месторождений, вместо термина карьер применяют названия разрез и прииск.
В рамках курсового проекта произведен расчет таких основных процессов открытых горных работ как буровзрывные, выемочно-погрузочные, а также работы по перемещению грузов.
На основе анализа данных о горной породе осуществлен подбор взрывчатого вещества, параметров взрывных скважин и зарядов, бурового станка, атакже расчет его производительности и инвентарного парка.
Во второй части работы приведена схема подбора карьерных экскаваторов, расчета их производительности, а так же параметры забоя.
По условию перемещение карьерных грузов осуществляется посредствам железнодорожного транспорта. Поэтому в третьей части произведен расчет подвижного состава и инвентарного парка ж/д транспорта.
Приведенные вкурсовой работе схемы, рисунки, таблицы являются поясняющими для сопровождающего текста и расчетов.
1 ПОДГОТОВКА ГОРНЫХ ПОРОД К ВЫЕМКЕ
1.1 Характеристика горных пород
Горные породы – это природные минеральные агрегаты, слагающие литосферу земной коры. Состав горных пород, их строение и условия залегания зависят от геологических процессов, при которых они.
Читайте также: