Гірські Кар’єри. Лекції з гірничої справи.

кар'єри гірські

Продовжую викладати лекції з гірничої справи

Можливо, це буде цікаво читачам Блогу про камінь
Сьогодні пост присвячений вступній лекції по гірських кар’єрів.

Основні поняття та визначення

Кар’єр — гірниче підприємство, здійснюють видобування корисних копалин відкритим способом (відкритими гірничими роботами).

Кар’єр — виїмка в земній корі, обмежена штучно створеної поверхнею, що є результатом робіт з видобутку корисної копалини відкритим способом.
У практиці відкритої розробки вугільних і розсипних родовищ термін кар’єр прийнято заміняти відповідно термінами розріз і копальня.
Вскриша — Виїмка порід, що покривають корисна копалина, для забезпечення до нього повного доступу. Вскриша здійснюється горизонтальними або слабонаклоннимі шарами, при цьому бокова поверхня кар’єра набуває уступної форму. для розкриву найчастіше застосовуються екскаваторний або гідравлічний способи.
Уступ — Частина бічної поверхні кар’єру, має форму щаблі.

Малюнок 1 — основні елементи уступу:

1 — верхня площадка уступу.
2 — нижня площадка уступу.
3 — укіс уступу.
4 — верхня бровка уступу.
5 — нижня брівка уступу.
6 — забій уступу.
h — висота уступу.
— Кут укосу уступу.

Робочий майданчик уступу — майданчик уступу, на якій розміщується основне обладнання для його відпрацювання Ширина робочого майданчика уступу перевищує його висоту в 2 -4 рази.
Берма — майданчик, на якому робота не проводиться. Розрізняють запобіжні і транспортні (з’єднувальні) берми.
Укіс уступу — похила поверхня, що обмежує уступ з боку виробленого простору.
Кут укосу — кут, утворений площиною уступу і горизонтальною площиною.
Забій уступу — частина уступу, службовка об’єктом впливу гірничого обладнання.

Особливості відкритого способу:

необхідність видалення з кар’єру значних обсягів вкришних порід, витрати на розробку яких складають основну частину загальних витрат на видобуток корисної копалини;
необхідність дотримання певного порядку відпрацювання шарів — виїмку нижніх шарів можна починати тільки після відпрацювання (виїмки) горішніх шарів;
необмежена можливість використання великогабаритного високопроізводітелен-ного спеціального гірського обладнання, що забезпечує комплексну механізацію та автоматизацію всіх виробничих процесів.

Переваги відкритого способу:

можливість забезпечення високого рівня автоматизації і механізації гірничих робіт;
висока продуктивність праці;
низька собівартість корисної копалини;
більш безпечні умови праці;
більш повне вилучення корисної копалини;
менші капітальні витрати.

Недоліки відкритого способу:

залежність деяких параметрів технології від кліматичних умов;
значний екологічний збиток при веденні гірничих робіт.
Основні показники відкритих гірничих робіт:
річна продуктивність кар’єра по корисного викопні і вскрише;
коефіцієнт розкриву;
місячна продуктивність праці робітника з корисних копалин;
витрати на 1 м3 розкриву;
виробнича і повна собівартість корисної копалини;
капітальні видатки 1т (1 м3) корисної копалини;
річний прибуток і рентабельність кар’єра.

Для порівняння різних варіантів проектування кар’єра використовуються наведені витрати


Зп = (С + Ен К) Q, руб
де С — собівартість 1 т корисної копалини, руб / т;
Ен — нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень = 0,1 — 0,2;
к — капітальні витрати на 1 т корисної копалини, руб;
Q — річний обсяг видобутку корисних копалин, т.

Поняття про коефіцієнті розкривання

Коефіцієнт розкриву визначається відношенням об’ємного або вагової кількості розкриву до кількості видобутого або що підлягає видобутку корисної копалини. Залежно від розмірності коефіцієнт розкриву називається ваговим (т / т), об’ємним (м3 / м3) і змішаним (вскриша / корисна копалина м3 / т).
Розрізняють середній, поточний, контурний, граничний і плановий коефіцієнти вскри-ши.
Середній коефіцієнт КСР визначається відношенням обсягу Vв розкриву до обсягу Vи корисної копалини в кінцевих контурах кар’єра

КСР = Vв / Vи

Поточний коефіцієнт розкриву Кт визначається відношенням обсягу Vв.т розкриву, пе-переміщених з кар’єру або в межах його кордонів за певний проміжок часу (рік, квартал, місяць) до обсягу Vі.т корисної копалини, видобутого за той же про-проміжок часу
Кт = Vв.т / Vі.т
Контурний коефіцієнт розкриву Кк визначається відношенням обсягу розкриву до об’єк-йому корисної копалини, витягується при зміні кінцевих контурів кар’єра.
Граничний коефіцієнт розкриву Кгр характеризує питому максимальний обсяг переміщуються порід, при якому витрати на видобуток одиниці корисної копалини відкритим способом не перевищують аналогічних витрат Сп при підземному способі, тобто

Значення коефіцієнтів розкриву є важливими показниками відкритих гірничих робіт. Вони служать для визначення економічно доцільних меж відкритих гірничих робіт і глибини кар’єрів при розробці похилих і крутих покладів, залі-гающих на значній глибині, а також для планування та регулювання виробниц-ства кар’єра і собівартості вугілля.

Кар’єр і його елементи. Визначення параметрів елементів кар’єра

Кар’єрне поле — Родовище або його частина, призначена для відпрацювання одним кар’єром. Під цим терміном слід розуміти геометричне тіло складної конфігу-рації, укладену в кінцевих контурах кар’єра.
Борт кар’єру — бічна поверхня, що обмежує кар’єр.
Підошва кар’єра — поверхня, що обмежує кар’єр знизу.
Верхній і нижній контури кар’єра — лінії перетину борту кар’єру відповідно з денною поверхнею і підошвою.
Кут укосу борту кар’єра — кут, утворений бортом кар’єра і горизонтальної плоско-стю, що проходить через його підошву.
Робочий борт кар’єру — борт, на якому зараз ведуться гірничі роботи.
Глибина кар’єру — усереднене відстань між підошвою і усередненої відміткою денної поверхні.
Кінцеві контури кар’єра — контури, відповідні моменту закінчення відкритих гірничих робіт. Їм відповідають кінцева глибина кар’єру і кінцеві розміри в плані. Кінцевий контур на денній поверхні називається також технічної кордоном кар’єра.

До головних параметрах кар’єра відносяться обсяг гірської маси в контурах, кінцева глибина, розміри по підошві, кути укосів бортів, запаси корисної копалини в конту-рах і розміри на рівні денної поверхні.
Обсяг Vг.м горою маси в контурах кар’єра, що характеризує масштаб гірничих робіт. термін існування і продуктивність кар’єра можна визначити за формулою чл.-кор. АН СРСР В.В. Ржевського:

і вирішивши квадратне рівняння щодо Hк отримаємо формулу для визначення проміжної глибини кар’єра, при якій поточний коефіцієнт розкриву буде дорівнює граничному коефіцієнту

Аналітичні методи розрахунку кінцевої глибини кар’єрів є досить при-наближенні, так як вони не можуть врахувати всіх гірничо-геологічних, топографічних та інших особливостей родовища. Для більш точного вирішення цього завдання застосо- вуються інші методи — графічні, графо-аналітичні та метод варіантів. Техніко-економічні розрахунки показують, що ряд родовищ країни доцільно розробляти до глибини 700 — 800 м.
Балансові запаси — запаси, що відповідають вимогам кондицій, розробка яких економічно доцільна при сучасному рівні розвитку техніки і технології.
Позабалансові запаси — запаси, розробка яких економічно недоцільна при сучасному рівні розвитку техніки і технології.
Промислові запаси — частина балансових запасів, що підлягає вилученню з надр.
Проектні втрати — частина балансових запасів, проектована до безповоротного залишенню в надрах. На кар’єрах втрати становлять 3 — 10%.

Залежність відкритих гірничих робіт від природних факторів

Обгрунтування економічної доцільності використання відкритого способу гірничих робіт і вибір їх технології та механізації залежить від:
рельєфу топографічного поверхні родовища;
положення поклади відносно поверхні;
кута падіння, потужності і форми поклади;
кліматичних і гідрогеологічних умов.
Рельєф поверхні може представляти рівнину, схил, піднесеність, горбисту поверхню, водну поверхню.
У залежності від положення поклади відносно поверхні вона може бути:
поверхневої — потужність покриваючих порід 25 -30 м;
глибинної — потужність покриваючих порід більш 30 м;
висотної — вище пануючого рівня топографічної поверхні;
глибинно-висотної.

За кутом падіння розрізняють наступні поклади:
горизонтальні;
пологі — кут падіння 0 — 12о;
похилі — кут падіння 13 — 30о;
круті — кут падіння более30.
За потужністю розрізняють поклади:
пологі по вертикальній потужності
вельми малої потужності — 3-5 м;
малої потужності — 6 -20 м;
середньої потужності — 20-40 м;
потужні більше 40 м.
похилі і круті — по горизонтальній потужності
дуже малою — 15 -20 м;
малої — 25-75 м;
середньої — 75 — 100 м;
великої потужності більше 100 м.

За будовою розрізняють прості, складні і розосереджені поклади.

Прості поклади мають однорідну будову.
Складні поклади містять прошарку пустих порід і некондиційного корисної копалини.
Розосереджені поклади містять прошарку корисної копалини у вигляді тіл, розподілених в масиві порід, що вміщають.

До речі, подивіться фотоотчем архітектора, який побував на найбільшому підземному Мармуровому кар’єрі

Хочете дізнатися більше і отримувати новий статті прямо на своє e-mail, тоді підпишіться на оновлення

Пожалуйста, оцените статью:
(Пока нет рейтинга)

Похожие темы

Даты событий

Февраль 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Янв    
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728  

Новые статьи