Вскрытие месторождения и проходка траншей

 

МИНИСТЕРСТВО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ,

ПОДГОТОВКИ  И  РАССТАНОВКИ  КАДРОВ 

РЕСПУБЛИКИ  САХА  (ЯКУТИЯ)

 

Автономное  учреждение Республики Саха (Якутия)

«Алданский  политехнический техникум»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой  проект

 

 

по МДК. 06.01. «Основы  горного и маркшейдерского дела»

 

для специальности 140448  «Техническая эксплуатация и  обслуживание

электрического и электромеханического оборудования (по отраслям).

Горная промышленность.

02. Открытые  горные работы»

 

 

 

 

Выполнил 

ст. гр

Проверил

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алдан,  2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

	Введение	3
1	Общетехническая часть	5
1.1 1.2 1.3 1.4	Определение технических  границ карьера                                        Подсчет запасов  полезного ископаемого Определение маркшейдерских границ карьера                                       Определение режима работы и производственной мощности карьера	5 6 9 12
2	Вскрытие  месторождения и проходка траншей	16
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6   2.7 2.8	Выбор и  обоснования  способа вскрытия месторождения  Характеристика  оборудования Расчет трассы капитальной траншеи                                                             Определение формы  и размеров поперечного сечения траншеи                Определение объемов  работ при проходке траншей                                  Определение производительности экскаватора при проходке траншеи    Расчет буровзрывных работ при проходке траншей                                    Определение потребности  парка буровых станков	16 17 18 19 20 21   23 32
3	Система разработки	36
3.1 3,2	Определение системы  разработки и ее параметров                                     Определение основных параметров и показателей работы отвалов	36 39
4	Охрана  труда и противопожарная защита	42
	ЗАКЛЮЧЕНИЕ	53
	СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ	54

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Горное дело относится к одному из основных видов человеческой деятельности, обеспечивающих существование и уровень развития цивилизации.

Развитая горнодобывающая  промышленность имеет большое значение в экономике государства, определяет его самостоятельность и обороноспособность. Это в полной мере относится в Российской Федерации, которая обладает огромными запасами различных полезных ископаемых.

Существуют различные  способы добычи полезных ископаемых: подземный, открытый, комбинированный, скважинный, со дна водоемов и др. Основными являются два из них – открытая и подземная разработка месторождений

Открытая разработка ведется  непосредственно с земной поверхности. Долгое время пальма первенства в горных работах принадлежала подземному способу добычи. Однако с середины позапрошлого века в связи с развитием горной техники началось бурное развитие технологии открытых горных работ.

При правильной организации  открытые горные работы имеют ряд существенных преимуществ перед подземной разработкой. Это связано в первую очередь с относительной дешевизной и простотой выполнения технологических операций, а также с существенным повышением безопасности производства работ. и более простым способом рекультивации.

Открытые горные работы выполняются в самых разнообразных условиях с применением различных технологий и средств механизации.

Выбор технологии и способ реализации каждого процесса (буровзрывные работы, выемочно-погрузочные работы, перемещение горной массы, отвальные  работы и организация вспомогательных работ на карьере) производятся на основании анализа данных о геологическом строении месторождения, свойствах полезного ископаемого и вмещающих пород, гидрогеологических и горнотехнических условий.

Грамотные технологические решения по разработке каждого конкретного месторождения, подбор рационального комплекса оборудования во многом определяет эффективность разработки месторождения

Задачей курсового проекта является выбор и обоснование основных технологических решений разработки месторождения полезного ископаемого по заданным исходным данным.

Курсовой проект по МДК. 06.01. «Основы горного и маркшейдерского  дела» выполняется после изучения теоретического курса. Целью курсового проектирования является закрепление и углубление полученных знаний, применение их при самостоятельном решении технических вопросов, связанных с выбором системы разработки, определением оптимальных параметров выработок карьера, расчетом буровзрывных работ, выбором технологического оборудования, а также развитие навыков самостоятельного и творческого подхода при принятии решений по выбору системы разработки.

Курсовой проект состоит  из двух частей: расчетно-пояснительной  записки и графической части.

 

 

 

1  Общетехническая часть

 

         При проектировании и планировании открытых горных работ наиболее важным является решение технико-экономических задач, к которым относятся:

- определение границ карьера;

- его производственной мощности;

- выбор способа  вскрытия;

- выбор рационального вида транспорта;

- выбор способа отвалообразования [2].

        

1.1 Определение  технических границ карьера                                       

 

 Целью определения  технических границ карьера является  определение линейных размеров карьера (по поверхности) и окончательной глубины карьера в зависимости от параметров залежи полезного ископаемого [6].

Принятая глубина карьера  составляет 480 м.

Определяем  средний результирующий угол наклона бортов карьера, град:

    γ_ср =   (γ_л + γ_в)/2                                                    (1)

    γ_ср =  (44 + 38)/2 = 41⁰

где  γ_л – угол нерабочего борта со стороны лежачего бока, град;

       γ_в – угол нерабочего борта со стороны висячего бока, град.

          С учетом  полученного значения находим  размеры карьерного поля.

Определяем длину карьерного поля, м:

L_к=L+2∙H_к∙сtg(γ_ср)                                          (2)

L_к=L+2∙H_к∙сtg(γ_ср) = 2300 +2∙ 480 ∙ сtg(41⁰) =2300 + 960*1,15 = 3404 (м)

 

где   L – длина залежи по простиранию, м;

       H_к  – глубина карьера, м;

       γ_ср – средний угол наклона бортов карьера, град.

          Определяем ширину карьерного поля, м:

B_к=M + 2∙H_к ∙ сtg(γ_ср)                                                                                         (3)

L_к = L +2∙H_к∙сtg(γ_ср) = 520 +2∙ 480 ∙ сtg(41⁰) =520 + 960*1,15 = 1624 (м)

где М – горизонтальная мощность залежи, м;

     H_к  – глубина карьера, м;

        γ_ср – средний угол наклона бортов карьера, град.

 

1.2 Подсчет запасов  полезного ископаемого

 

          Расчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши в контурах карьера необходим для определения срока службы (эксплуатации) карьера, режима работы, производственных мощностей, а также дальнейшего выбора системы разработки и технической комплектации карьера.

Правильное  определение параметров позволяет экономически целесообразно выбрать выемочно-погрузочные машины, средства транспорта, а также усреднить показатели добычных и вскрышных работ на время эксплуатации карьера.

        

Определяем площадь основания залежи полезных ископаемых, м²:

S = L ∙  M                                                            (4)

S = L ∙  M  = 2300 ∙ 520 = 1 196 (тыс. м²),

где L– длина залежи по простиранию, м;

M – горизонтальная мощность залежи, м.

       

          Затем находим периметр залежи полезных ископаемых, м:

P = 2 ∙ (L+ M)                                                      (5)

P = 2 ∙ (L+ M) = 2 ∙ (2300 + 520) = 5 640 (м),

где  L – длина залежи по простиранию, м;

      M – горизонтальная мощность залежи, м.

         

     Далее  определяем объем  горной массы в контуре карьера. Для этого найдем следующие параметры:

- объем призмы залежи полезных ископаемых, м³:

V₁ = S ∙ H_к                                                            (6)

V₁ = 1 196 ∙ 480 = 574 (млн. м³).

где    S – площадь основания залежи, полезных ископаемых, м²;

          H_к – глубина карьера, м;

 

 - суммарный объем призм треугольного сечения, прилегающих с четырех сторон к объему призмы залежи, м³:

V₂ = 0,5 ∙ P∙H²_к∙сtg (γ_ср)                                                (7)

V₂ = 0,5 ∙ 5 640∙ 480² ∙ 1,15 = 747 (млн. м³).

где   P – периметр залежи полезных ископаемых, м;

      H_к – глубина карьера, м;

      γ_ср– средний угол наклона бортов карьера, град;

         

- суммарный объем отдельных частей расчлененного конуса, располагающихся в угловых частях карьера, м³:

V₃ = (1/3 ∙ H_к) ∙H²_к∙сtg²(γ_ср)                                                   (8)

V₃ = 1/3 ∙ 480 ∙552²  = 49 (млн. м³).

где     H_к – глубина карьера, м;

  γ_ср – средний угол наклона бортов карьера, град.

 

 На основании   полученных  значений  определяется объем карьера, м³:

V_к = V₁ + V₂ + V₃                                                                (9)

V_к = V₁ + V₂ + V₃ = 574+ 747 + 49 = 1 370 (млн. м³).

где V₁– объем призмы залежи полезных ископаемых, м³;

V₂ – суммарный объем призм треугольного сечения, прилегающих с четырех сторон к объему призмы залежи, м³;

V₃ – суммарный объем отдельных частей расчлененного конуса, располагающихся в угловых частях карьера, м³.

 

Определяем объем полезных ископаемых в контурах карьера, м³:

V_пи = S ∙ (H_к – h_н)                                                     (10)

V_пи = 1 196 000 ∙ (480 – 32) =536  млн. м³.

где S    – площадь основания залежи, полезных ископаемых, м²;

H_к – глубина карьера, м;

h_н – мощность наносов, м.

 

 Далее определяются промышленные запасы полезных ископаемых в контурах карьера (запасы, извлекаемые из недр), т:

Q_пи = V_пи ∙ γ_пи  ∙η_пи                                               (11)

Q_пи = 536 ∙ 3,1∙ 0,96 = 1 595  (млн. т)

где V_пи – объем полезных ископаемых в контурах карьера, м³;

γ_пи – объемная масса полезных ископаемых, т/м³;

η_пи – коэффициент извлечения полезных ископаемых.

  

Определяется  объем пустой породы в контурах карьера, м³:

V_п = V_к – V_пи                                                       (12)

V_п = 1 370 – 536 = 834  млн. м³.

где   V_к – объем карьера, м³;

V_пи – объем полезных ископаемых в контурах карьера, м³.

 

Определяется  величина среднего коэффициента вскрыши (объем вынимаемой пустой породы, приходящейся на единицу добываемого полезного ископаемого), м³/т:

К_ср  = V_п  /  Q_пи                                                 (13)

К_ср  = 834 / 1595 = 0,52 м³/т

где V_п – объем пустой породы в контурах карьера, м³;

Q_пи – промышленные запасы полезных ископаемых в контурах карьера, т.

 

Определяем площадь карьера по поверхности, м²:

S_к = L_к ∙ B_к                                                                     (14)

S_к = 3 404 ∙ 1 624 = 5 528 тыс. м².

где L_к – длина карьерного поля, м;

B_к– ширина карьерного поля, м.