Система разработки месторождения полезных ископаемых при открытым способом

Система разработки месторождения полезных ископаемых при открытым способом thumbnail

ОТКРЫ́ТАЯ РАЗРАБО́ТКА МЕСТОРОЖ­ДЕ́НИЙ, спо­соб до­бы­чи по­лез­ных ис­ко­пае­мых, при ко­то­ром про­цес­сы вы­ем­ки осу­ще­ст­в­ля­ют­ся на по­верх­но­сти Зем­ли (в от­кры­тых гор­ных вы­ра­бот­ках – карь­е­рах). Ха­рак­те­ри­зу­ет­ся вы­со­кой сте­пенью из­вле­че­ния по­лез­ных ис­ко­пае­мых из недр, воз­мож­но­стью дос­ти­же­ния бoль­шей (по срав­не­нию с шахт­ной до­бы­чей) про­из­водств. мощ­но­сти пред­при­ятия. Гл. тре­бо­ва­ния к О. р. м. – ком­плекс­ное ос­вое­ние всех ре­сур­сов ме­сто­ро­ж­де­ния и ох­ра­на ок­ру­жаю­щей сре­ды. По по­ло­же­нию за­ле­жи по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го от­но­си­тель­но зем­ной по­верх­но­сти раз­ли­ча­ют ме­сто­ро­ж­де­ния по­верх­но­ст­но­го (рас­по­ло­жен­ные на по­верх­но­сти или по­кры­тые не­боль­ши­ми на­но­са­ми), глу­бин­но­го (зна­чи­тель­но ни­же гос­под­ствую­ще­го уров­ня по­верх­но­сти), на­гор­но­го (на воз­вы­шен­но­сти или скло­не го­ры) и на­гор­но-глу­бин­но­го (час­тич­но рас­по­ло­жен­ные на го­ре или гор­ном скло­не) ти­пов. Осн. гор­ные вы­ра­бот­ки О. р. м. – ка­пи­таль­ные тран­шеи, обес­пе­чи­ваю­щие до­ступ к по­лез­но­му ис­ко­пае­мо­му, и раз­рез­ные тран­шеи, под­го­тав­ли­ваю­щие карь­ер­ное по­ле к вскрыш­ным и до­быч­ным ра­бо­там.

Осн. тех­но­ло­гич. про­цес­сы О. р. м. вклю­ча­ют: под­го­тов­ку гор­ных по­род к вы­ем­ке – их от­де­ле­ние от мас­си­ва с при­ме­не­ни­ем взрыв­ных тех­но­ло­гий или ме­ха­нич. рых­ле­ния; по­груз­ку (экс­ка­ва­цию) гор­ной мас­сы в сред­ст­ва карь­ер­но­го транс­пор­та и её пе­ре­ме­ще­ние из за­бо­ев до пром. пло­щад­ки и от­ва­лов; раз­ме­ще­ние вскрыш­ных по­род в от­ва­лах.

Система разработки месторождения полезных ископаемых при открытым способом

Открытая разработка месторождений. Применение взрывной технологии для отделения горных пород на Михайловском ГОКе (Железногорский район Курской области).

ИПКОН

При О. р. м. безо­пас­ная, эко­но­мич­ная и наи­бо­лее пол­ная вы­ем­ка всех ви­дов по­лез­ных ис­ко­пае­мых обес­пе­чи­ва­ет­ся пра­виль­но вы­бран­ной сис­те­мой раз­ра­бот­ки ме­сто­ро­ж­де­ния, ко­то­рая ус­та­нав­ли­ва­ет оп­ре­де­лён­ный по­ря­док вы­пол­не­ния гор­но-под­го­то­вит., вскрыш­ных и до­быч­ных ра­бот. Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние в РФ по­лу­чи­ла раз­ра­бо­тан­ная Н. В. Мель­ни­ко­вым клас­си­фи­ка­ция сис­тем О. р. м. по спо­со­бу пе­ре­ме­ще­ния пу­стых по­род вскры­ши в от­ва­лы и ти­пу при­ме­няе­мо­го об­ору­до­ва­ния: бес­транс­порт­ная – вскрыш­ные по­ро­ды пе­ре­ме­ща­ют­ся во внутр. от­ва­лы не­по­сред­ст­вен­но экс­ка­ва­то­ра­ми; транс­порт­но-от­валь­ная – вскрыш­ные по­ро­ды пе­ре­ме­ща­ют­ся во внутр. от­ва­лы при по­мо­щи пе­ре­движ­ных транс­порт­но-от­валь­ных ус­та­но­вок; спе­ци­аль­ная – вскрыш­ные по­ро­ды уда­ля­ют­ся ко­лёс­ны­ми скре­пе­ра­ми, с по­мо­щью средств гид­ро­ме­ха­ни­за­ции и др.; транс­порт­ная – вскрыш­ные по­ро­ды пе­ре­ме­ща­ют­ся на внут­рен­ние или внеш­ние от­ва­лы сред­ст­ва­ми карь­ер­но­го транс­пор­та; ком­би­ни­ро­ван­ная – вскрыш­ные по­ро­ды верх­них ус­ту­пов уда­ля­ют карь­ер­ным транс­пор­том, а по­ро­ды с ниж­них ус­ту­пов пе­ре­ме­ща­ют­ся во внутр. от­ва­лы не­по­сред­ст­вен­но экс­ка­ва­то­ра­ми или при по­мо­щи пе­ре­движ­ных транс­порт­но-от­валь­ных ус­та­но­вок. По клас­си­фи­ка­ции, раз­ра­бо­тан­ной В. В. Ржев­ским, сис­те­мы О. р. м. в за­ви­си­мо­сти от по­ло­же­ния ра­бо­чей зо­ны и на­прав­ле­ния пе­ре­ме­ще­ния фрон­та гор­ных ра­бот де­лят: на сплош­ные, при­ме­няе­мые для до­бы­чи ру­ды из го­ри­зон­таль­ных или по­ло­го­падаю­щих за­ле­жей (от­ва­лы вскрыш­ных по­род раз­ме­ща­ют в вы­ра­бо­тан­ной час­ти карь­е­ра или за его пре­де­ла­ми); уг­лу­боч­ные – при раз­ра­бот­ке на­клон­ных и кру­тых за­ле­жей (вскрыш­ные по­ро­ды раз­ме­ща­ют толь­ко во внеш­них от­ва­лах); сме­шан­ные (со­че­та­ют осо­бен­но­сти сплош­ных и уг­лу­боч­ных сис­тем) – для раз­работ­ки ме­сто­ро­ж­де­ний в слож­ных то­по­гра­фич. и гор­но-гео­ло­гич. ус­ло­ви­ях. Клас­си­фи­ка­ция сис­тем на ос­но­ве ре­сур­сос­бе­ре­гаю­щих и ма­ло­от­ход­ных тех­но­ло­гий с при­ме­нени­ем но­вых ви­дов гор­но­го и транс­порт­но­го обо­ру­до­ва­ния, пред­ло­жен­ная К. Н. Тру­бец­ким, под­раз­де­ля­ет тех­но­ло­гич. схе­мы О. р. м. на цик­лич­ные (13 схем) и цик­лич­но-по­точ­ные (5 схем) спо­со­бы про­из-ва гор­ных ра­бот.

О. р. м. вклю­ча­ет под­го­то­вит., ос­нов­ной гор­но-строи­тель­ный, экс­плу­та­ци­он­ный и за­клю­чит. пе­рио­ды. В под­го­то­ви­тель­ный пе­ри­од в пре­де­лах карь­ер­но­го по­ля ве­дут­ся ра­бо­ты по под­го­тов­ке тер­ри­то­рии (вы­руб­ка ле­са, кор­чёв­ка пней, от­вод рек, осу­ше­ние ме­сто­ро­ж­дения, пе­ре­нос ав­то­мо­биль­ных и ж.-д. трасс, воз­ве­де­ние спец. скла­дов, ад­ми­ни­ст­ра­тив­но-бы­то­вых и ком­му­наль­ных со­ору­же­ний, ме­ха­нич. мас­тер­ских, де­по, га­ра­жей, про­кла­ды­ва­ние транс­порт­ных ком­му­ни­ка­ций, се­ти во­до­снаб­же­ния и ка­на­ли­за­ции). В ос­нов­ной гор­но-строи­тель­ный пе­ри­од осу­ще­ст­в­ля­ют­ся гор­но-ка­пи­таль­ные ра­бо­ты по со­ору­же­нию ка­пи­таль­ных и раз­рез­ных тран­шей (см. Вскры­тие ме­сто­ро­ж­де­ния), про­во­дят­ся дре­наж­ные и осу­шит. ра­бо­ты, ве­дёт­ся мон­таж осн. гор­но­го, транс­порт­но­го и тех­но­ло­гич. обо­ру­до­ва­ния, воз­во­дят­ся пром. зда­ния, обо­га­тит. со­ору­же­ния, скла­ды для го­то­вой про­дук­ции и др.

Наи­бо­лее про­дол­жит. этап О. р. м. – экс­плуа­та­ция ме­сто­ро­ж­де­ния. Пла­но­мер­ная вы­ем­ка и пе­ре­ме­ще­ние гор­ных по­род обес­пе­чи­ва­ют­ся ком­плек­сом гор­но­го транс­порт­но­го и вспо­мо­гат. обо­ру­до­ва­ния. Вы­бор средств ком­плекс­ной ме­ха­ни­за­ции за­ви­сит от при­род­ных (кре­пость гор­ных по­род, фор­ма за­ле­га­ния по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го, гор­но-гео­ло­гич. ус­ло­вия, кли­мат, рель­еф и т. п.), тех­но­ло­ги­че­ских (сис­те­ма раз­ра­бот­ки, схе­ма вскры­тия, ре­жим гор­ных ра­бот и др.), тех­ни­че­ских (вы­емоч­но-по­гру­зоч­ное обо­ру­до­ва­ние, транс­порт, эле­мен­ты сис­тем раз­ра­бот­ки), ор­га­ни­за­ци­он­ных (го­до­вой и су­точ­ный ре­жи­мы ра­бот, сро­ки строи­тель­ст­ва и др.) и эко­но­ми­че­ских (раз­мер ка­пи­таль­ных за­трат, се­бе­стои­мость про­дук­ции, про­из­во­ди­тель­ность тру­да, раз­мер при­бы­ли и др.) фак­то­ров. Ком­плекс­ная ме­ха­ни­за­ция гор­ных раз­ра­бо­ток обес­пе­чи­ва­ет не­раз­рыв­ность транс­порт­ных ком­му­ни­ка­ций от за­бо­ев до пунк­тов раз­груз­ки, а отд. ма­ши­ны и ме­ха­низ­мы (бу­ро­вые, вы­емоч­но-по­гру­зоч­ные, транс­порт­ные, от­валь­ные, вспо­мо­га­тель­ные), вхо­дя­щие в ком­плект обо­ру­до­ва­ния, долж­ны со­от­вет­ст­во­вать друг дру­гу по мощ­но­сти, про­из­во­ди­тель­но­сти и др. осн. па­ра­мет­рам. От­ли­чит. осо­бен­ность ком­плекс­ной ме­ха­ни­за­ции до­быч­ных ра­бот – на­ли­чие раз­гру­зоч­но-при­ём­ных пунк­тов, рас­по­ла­гае­мых в оп­ре­де­лён­ных мес­тах, как пра­ви­ло на весь срок от­ра­бот­ки ме­сто­ро­ж­де­ния. Эти пунк­ты вклю­ча­ют в се­бя дро­биль­но-сор­ти­ро­воч­ные ус­та­нов­ки, раз­ме­щае­мые не­по­сред­ст­вен­но в карь­е­ре и на бор­тах. Осн. тре­бо­ва­ние, предъ­яв­ляе­мое к ком­плекс­ной ме­ха­ни­за­ции до­быч­ных ра­бот, – обес­пе­че­ние рав­но­мер­ной и бес­пе­ре­бой­ной по­да­чи по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го на пе­ре­ра­бот­ку.

Ком­плек­сы для ме­ха­ни­за­ции до­быч­ных ра­бот раз­ли­ча­ют по ви­ду вхо­дя­ще­го в них обо­ру­до­ва­ния, ко­то­рое оп­ре­де­ля­ет вид тех­но­ло­гии гор­ных ра­бот: цик­лич­ная, при ко­то­рой все осн. про­цес­сы осу­ще­ст­в­ля­ют­ся ком­плек­сом обо­ру­до­ва­ния цик­лич­но­го дей­ст­вия; цик­лич­но-по­точ­ная – пре­ду­смат­ри­ва­ет при­ме­не­ние ком­плек­сов с обо­ру­до­ва­ни­ем цик­лич­но­го и не­пре­рыв­но­го дей­ст­вия; по­точ­ная – осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с по­мо­щью ком­плек­сов, в ко­то­рых в ка­че­ст­ве осн. гор­но­транс­порт­но­го обо­ру­до­ва­ния ис­поль­зу­ют­ся ма­ши­ны не­пре­рыв­но­го дей­ст­вия.

За­клю­чи­тель­ный пе­ри­од экс­плуа­та­ции ме­сто­ро­ж­де­ний – вос­ста­нов­ле­ние на­ру­шен­ных при О. р. м. зе­мель и воз­вра­ще­ние их для по­лез­но­го ис­поль­зо­ва­ния: пла­ни­ров­ка от­ва­лов, на­не­се­ние на них поч­вен­но­го слоя (пред­ва­ри­тель­но сня­то­го при вскрыш­ных ра­бо­тах), вос­ста­нов­ле­ние и бла­го­ус­т­рой­ст­во вы­ра­бо­тан­но­го про­стран­ст­ва карь­е­ра (см. Ре­куль­ти­ва­ция зе­мель). При раз­ра­бот­ках ме­сто­ро­ж­де­ний по­верх­но­ст­но­го ти­па гор­но­тех­нич. ре­куль­ти­ва­ция мо­жет осу­ще­ст­в­лять­ся в про­цес­се экс­плуа­та­ции.

Читайте также:  Чем полезны оливки и их косточки

Эф­фек­тив­ность О. р. м. оце­ни­ва­ет­ся сис­те­мой тех­ни­ко-эко­но­мич. по­ка­за­те­лей – об­щих (при­быль, рен­та­бель­ность, ка­че­ст­во гор­ной про­дук­ции) и спе­ци­аль­ных (ко­эф. вскры­ши, се­бе­стои­мость по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го, экс­плуа­тац. за­тра­ты, ка­пи­таль­ные за­тра­ты, про­из­во­ди­тель­ность тру­да и ко­эф. ис­поль­зо­ва­ния гор­но­транс­порт­но­го обо­ру­до­ва­ния). Для О. р. м. ср. ко­эф. вскры­ши (от­но­ше­ние все­го объ­ё­ма вскры­ши в кон­ту­ре карь­е­ра ко все­му объ­ё­му по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го) со­став­ля­ет 4–5 м3/м3 (ред­ко 10 м3/м3); та­кие зна­че­ния ко­эф. вскры­ши га­ран­ти­ру­ют рен­та­бель­ность это­го ви­да раз­ра­бот­ки.

Система разработки месторождения полезных ископаемых при открытым способом

Открытая разработка месторождений. Алмазодобывающий карьер «Мир» (Якутия, Россия).

О. р .м. про­шла длин­ный ис­то­рич. путь – от вы­ем­ки про­дук­тив­ной за­ле­жи, на­хо­дя­щей­ся пря­мо на зем­ной по­верх­но­сти, и сня­тия слоя по­кры­ваю­щих по­род с по­мо­щью при­ми­тив­ных гор­но­про­ходч. ин­ст­ру­мен­тов и зем­ле­рой­ной тех­ни­ки (6–5-е тыс. до н. э.) до по­яв­ле­ния в 21 в. карь­е­ров глу­би­ной бо­лее 350 м, ос­на­щён­ных мощ­ны­ми бу­ро­вы­ми стан­ка­ми и экс­ка­ва­то­ра­ми, боль­ше­груз­ны­ми ав­то­са­мо­сва­ла­ми. О. р. м. – осн. на­прав­ле­ние раз­ви­тия гор­но­до­бы­ваю­щей пром-сти в РФ, этим спо­со­бом до­бы­ва­ют 80–93% руд чёр­ных и цвет­ных ме­тал­лов, око­ло 64–66% уг­ля, прак­ти­че­ски 100% строит. гор­ных по­род. О. р. м. по­зво­ля­ет соз­да­вать мощ­ные ком­плек­сы по до­бы­че и пе­ре­ра­бот­ке же­лез­ных руд. Так, в РФ на 5 наи­бо­лее круп­ных карь­е­рах – Ле­бе­дин­ском, Ми­хай­лов­ском, Стой­лен­ском, Кос­то­мукш­ском, Се­вер­ном Кач­ка­нар­ском (про­из­во­ди­тель­ность ка­ж­до­го по сы­рой ру­де св. 20 млн. т в год) до­бы­ва­ет­ся ок. 70% же­лез­ной ру­ды, на 3 др. карь­е­рах – Ков­дор­ском, Глав­ном и За­пад­ном Кач­ка­нар­ских (про­из­во­ди­тель­ность ка­ж­до­го бо­лее 10 млн. т в год) – св. 16% об­щей до­бы­чи. Про­ектная глу­би­на карь­е­ров: Ле­бе­дин­ско­го 450 м, руд­ни­ка «Же­лез­ный» Ков­дор­ско­го 850 м, Ми­хай­лов­ско­го 450 м, Оле­не­гор­ско­го 435 м и Стой­лен­ско­го 470 м. Про­ект­ная глу­би­на за­ру­беж­ных карь­е­ров: же­ле­зо­руд­но­го Пол­тав­ско­го ГОКа 700 м (Ук­раи­на), мед­но­руд­ных «Бин­гем» 900 м (США) и «Гас­пе» 546 м (Ка­на­да), зо­ло­то­руд­но­го «Му­рун­тау» 950–1000 м и мед­но­руд­но­го «Каль­ма­кыр» 660 м (Уз­бе­ки­стан).

К наи­бо­лее круп­ным в РФ О. р. м. руд цвет­ных ме­тал­лов и зо­ло­та от­но­сят: карь­ер Олим­пиа­дин­ско­го ме­сто­ро­ж­де­ния зо­ло­та, Сор­ский мо­либ­де­но­вый карь­ер, карь­ер «Эр­дэ­нэт» со­вме­ст­но­го рос.-монг. пред­при­ятия; осн. рай­оны О. р. м. ал­ма­зов – карь­ер «Мир» в Яку­тии, уг­ля – Ба­чат­ский карь­ер в Куз­нец­ком уголь­ном бас­сей­не в Зап. Си­би­ри, гор­но-хи­мич. сы­рья – карь­е­ры ОАО «Апа­тит» на Коль­ском п-ове и др.

Пер­спек­ти­вы раз­ви­тия О. р. м. свя­за­ны с оп­ти­ми­за­ци­ей па­ра­мет­ров гор­ных ра­бот и обо­ру­до­ва­ния, при­ме­не­ния тех­ни­ки не­пре­рыв­но­го дей­ст­вия, ком­плекс­ным ос­вое­ни­ем недр, пе­ре­хо­дом на боль­шие глу­би­ны (до 1000 м), ши­ро­ким при­ме­не­ни­ем ав­то­ма­ти­зир. сис­тем и ме­то­дов управ­ле­ния, вне­дре­ни­ем ре­сур­сос­бе­ре­гаю­щих, ма­ло­от­ход­ных и ре­сур­со­вос­про­из­во­дя­щих гео­тех­но­ло­гий.

Источник

Лекции по открытым горным работам
скачать (355.5 kb.)

Доступные файлы (8):

Лекция_9 Системы открытой разработки .doc

Лекция №9

Системы открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Общие сведения

Под системой открытой разработки месторождений полезных ископаемых понимается определенный порядок выполнения горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ. В условиях данного карьера принятая система разработки должна обеспечивать безопасную, экономичную и наиболее полную выемку кондиционных запасов полезного ископаемого при соблюдении мер по охране окружающей среды.

Комплекс горного, транспортного и дробильно-сортировального и вспомогательного оборудования, обеспечивающий планомерную выемку горной массы в забоях и перемещение вскрыши на отвалы, а полезного ископаемого на склады и потребителям, составляет структуру комплексной механизации. Система разработки месторождения и структура комплексной механизации данного карьера тесно взаимосвязаны. если система разработки определяет объемы и порядок воспроизводства горных работ, то структура комплексной механизации определяет виды, мощность и расстановку оборудования, обеспечивающего выполнение этих работ.
^
К элементам системы разработки относят уступы, фронт работ уступа и карьера, рабочую зону карьера, рабочие площадки, транспортные и предохранительные бермы. Опыт разработки месторождений простого строения показывает, что рациональная высота уступа находится в пределах 11-14 и 16-19 м соответственно для экскаваторов с ковшом емкостью 3-5 и 8-12,5 м3 соответственно. В конкретных условиях высота уступа может отклоняться от указанных выше значений. Угол откоса уступа зависит от физико-технических свойств горных пород, применяемого оборудования и времени.

Рабочие площадки уступов. Минимально достижимая ширина рабочих площадок уступов зависит от размеров выемочно-погрузочных машин, вида карьерного транспорта, схемы движения транспортных средств, крепости пород. Минимальная ширина Шр.п рабочей площадки при разработке скальных пород с использованием мехлопат и колесного транспорта складывается из ширины х развала взорванной породы, безопасного расстояния от оси нижней бровки до транспортной полосы, ширины Т транспортной полосы, ширины Пв площадки для вспомогательного оборудования и ширины z бермы безопасности. При разработке мягких пород вместо ширины развала принимается ширина А заходки по целику. Ширина х развала зависит от свойств пород, методов взрывания, величины и типа зарядов ВВ, из расположения на уступе, высоты уступа, порядка взрывания скважин. Для учебных расчетов можно принимать следующую ширину развала: в легковзрываемых породах x=1.2hy , в средневзрываемых x=2.3hy , в трудновзрываемых x=3hy. Ширина транспортной полосы зависит от типа транспортных средств и схемы их движения. Величину С принимают равной 2,5 – 3,5 м. Ширина бермы безопасности определяется величиной призмы возможного обрушения.

При использовании мехлопат ЭКГ-5 и ЭКГ-8 и железнодорожного транспорта ширина рабочей площадки составляет соответственно 26-31 и 29-33 м в мягких породах, 39-52 и 45-60 м в скальных. В случае использования автотранспорта ширина рабочей площадки составляет 23-30 и 37-52 м соответственно в мягких и скальных породах.

Читайте также:  Чем полезна термальная вода для лица

Фронт работ уступа – часть уступа по длине, подготовленная к производству горных работ. Подготовка фронта работ уступа заключается в создании на уступе рабочей площадки необходимой ширины и в подводе транспортных и энергетических коммуникаций для обеспечения работы горного и транспортного оборудования. Суммарная протяженность фронтов работ составляет фронт работы карьера, который подразделяется на вскрышной, измеряемый длиной фронтов работ вскрышных уступов, и добычной, измеряемый длиной фронтов работ добычных уступов.

Создание первоначального фронта работ уступа и его перемещение в процессе работ не могут осуществляться произвольно. Нарезку уступов (путем проведения разрезных траншей) и перемещение фронта работ производят таким образом, чтобы в процессе разработки обеспечить заданное число вскрышных и добычных забоев.

Фронт работ уступа может перемещаться параллельно длинной или короткой оси карьерного поля от одной его границы до другой (однобортовая выемка), параллельно длинной или короткой оси карьерного поля от промежуточного положения к границам (двухбортовая выемка) радиально от центра выемочного слоя к его границам или от периферийных участков к центру, по вееру с поворотным пунктом, расположенным на границе карьерного поля или вблизи нее. Длина Lф.у фронта горных работ на уступе и скорость vф его подвигания должны обеспечить работу экскаваторов с годовой эксплуатационной производительностью

, м3 (9.1)

где Nэ.у – число экскаваторов на данном уступе.

При работе на уступе двух экскаваторов и более фронт работ уступа делится на отдельные экскаваторные блоки, длина которых для экскаваторов ЭКГ-5 и ЭКГ-8 составляет 500-600 и 1000-1400 м соответственно при использовании автомобильного и железнодорожного транспорта.

Рабочая зона карьера – это зона, в которой осуществляются вскрыша и добыча полезного ископаемого. Она характеризуется совокупностью вскрышных и добычных уступов, одновременно находящихся в работе. Положение рабочей зоны определяется высотными отметками рабочих уступов и длиной фронта их работ. Рабочая зона представляет собой перемещающуюся и изменяющуюся во времени поверхность, в пределах которой осуществляются работы по подготовке и выемке горной массы. При разработке горизонтальных и пологих месторождений высотное положение рабочей зоны изменяется незначительно (в основном вследствие изменения рельефа поверхности или погружения полезного ископаемого) и ее размеры в плане изменяются лишь частично за счет изменения конфигурации карьерного поля. Горно-подготовительные работы в период эксплуатации таких месторождений отсутствуют. Поэтому в данном случае рабочую зону можно назвать сплошной. При равнинном рельефе и разработке обоих бортов карьера площадь рабочей зоны

Sр.з=(hр.з(ctgв+ ctgл)+Шд) , м2 (9.2)

где hр.з – высота рабочей зоны, м; в,л – угол откоса рабочих бортов со стороны висячего и лежачего бока залежи, град; Шд– ширина дна карьера, м; – усредненная длина фронта работ уступов, м.

Число экскаваторных блоков, которое разместится в рабочей зоне карьера

(9.3)

где Ко=0,85-0,93 – коэффициент, учитывающий наличие откосов уступов в рабочей зоне; f=0,7-0,8 коэффициент, учитывающий наличие резервных (нерабочих) блоков.
^
Наибольшее применение в горнотехнической литературе и практике получили классификации систем разработки, предложенные чл.-корр. АН СССР В.В.Ржевским, проф. Е.Ф.Шешко и акад. Н.В.Мельниковым.

В основу классификации, предложенной чл.-корр. АН СССР В.В.Ржевским (табл. 9.1), положены горно-геологические и геометрические предпосылки, характеризующие порядок разработки месторождения. Согласно этой классификации имеет место существенное различие систем разработки горизонтальных и пологих месторождений и наклонных и крутых месторождений. Системы разработки горизонтальных месторождений характеризуются только порядком выполнения вскрышных и добычных работ, так как горно-подготовительные работы на таких месторождениях заканчиваются в период строительства карьера. Возобновиться горно-подготовительные работы могут только в период реконструкции карьера. Такие системы разработки называются сплошными (с постоянной рабочей зоной).

Системы разработки наклонных и крутых месторождений характеризуются порядком выполнения вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ, так как горно-подготовительные работы на таких месторождениях ведутся как в период строительства карьера, так и в процессе его работы (для воссоздания фронта вскрышных и добычных работ нарезаются очередные по глубине уступы). Такие системы разработки называются углубочными (с переменой рабочей зоной).

Месторождения со сложным топографическими и горно-геологическими условиями могут разрабатываться смешанными (углубочно-сплошными) системами.

Порядок разработки месторождения связан с развитием горных работ по отношению к контурам карьерного поля. В связи с этим различают следующие системы по направлению выемки в плане:

продольные однобортовые и двухбортовые, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается параллельно длинной оси карьерного поля;

поперечные однобортовые и двухбортовые, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается параллельно короткой оси карьерного поля;

веерные, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается по вееру с центральным (общим) или рассредоточенным (два и более) поворотными пунктами;

кольцевые, когда фронт вскрышных и добычных работ имеет форму кольца и разработка ведется от центра к границам карьерного поля или от границ к центру.

Таблица 7.1- Классификация систем разработки по В.В.Ржевскому

Индекс

группы

Группа систем

Индекс

подгруппы

Подгруппа

Индекс

системы

^
1 2 3 4 5 6
С Сплошные (с постоянным положением рабочей зоны) СД Сплошные продольные СДО

СДД

Сплошная продольная однобортовая

Сплошная продольная двухбортовая

СП Сплошные поперечные СПО

СПД

Сплошная поперечная однобортовая

Сплошная поперечная двухбортовая

СВ Сплошные веерные СВЦ

СВР

Сплошная веерная центральная

Сплошная веерная рассредоточенная

СК Сплошные кольцевые СКЦ

СКП

Сплошная кольцевая центральная

Сплошная кольцевая периферийная

^
1 2 3 4 5 6
У Углубочные (с переменным положением рабочей зоны) УД Углубочные

продольные

УДО

УДД

Углубочная продольная однобортовая

Углубочная продольная двухбортовая

УП Углубочные

поперечные

УПО

УПД

Углубочная поперечная однобортовая

Углубочная поперечная двухбортовая

УВ Углубочные

веерные

УВР Углубочная веерная рассредоточенная
УК Углубочные

кольцевые

УКЦ Углубочная кольцевая центральная
УС Смешанные (углубочно-сплошные) УСД Углубочно-сплошные продольные УСДО Углубочно-сплошная, продольная однобортовая
УСП То же поперечные УСПД То же, поперечная двухбортовая
УСВ То же веерные УСВР То же, веерная рассредоточенная
УСК То же кольцевые УСКЦ То же, кольцевая центральная
Читайте также:  Открытой разработки месторождений полезных ископаемых кем работать

В основу классификации, предложенной проф. Е.Ф.Шешко (табл. 9.2) положено направление перемещения вскрышных пород в отвалы. Эта классификация включает следующие группы систем.

Таблица 9.2 – Классификация систем разработки по проф. Е.Ф.Шешко

Группы систем разработки

^ Условное обозначение систем разработки
А. Системы разработки с перевалкой вскрыши (с поперечным перемещением вскрыши в отвалы)

Б. Системы разработки с перевозкой вскрыши (с продольным перемещением вскрыши в отвалы)

В. Системы разработки с перевалкой и перевозкой вскрыши (с поперечным и продольным перемещением вскрыши в отвалы)

А-0 Системы разработки с незначительным объемом вскрышных работ, когда способы перемещения вскрыши в отвалы не имеют существенного значения


  1. Система разработки с непосредственной перевалкой вскрыши

  2. То же, с кратной экскаваторной перевалкой вскрыши

  3. То же с перевалкой вскрыши отвалообразователями

  4. Система разработки с перевозкой вскрыши на внутренние отвалы.

  5. То же на внешние отвалы

  6. То же на внешние и внутренние отвалы

  7. Системы разработки с частичной перевозкой вскрыши на внутренние или внешние отвалы

  8. То же, с частичной перевалкой вскрыши во внутренние отвалы

А-1

А-2

А-3

Б-4

Б-5

Б-6

В-7

В-8

А-0

Группа А включает системы с поперечным перемещением вскрыши в отвалы без применения транспортных средств (бестранспортные системы).

Группа Б включает системы с продольным (вдоль фронта) перемещением вскрыши в отвалы с применением транспортных средств (транспортные системы).

Группа В включает комбинированные системы с поперечным и продольным перемещением вскрыши в отвалы. Эти системы являются комбинацией транспортных и бестранспортных систем.

Системы с поперечной перевалкой вскрыши во внутренние отвалы являются технологически наиболее простыми и экономичными. Однако перевалка породы в рабочих органах экскаваторов ограничивает параметры этих систем и область их применения. Здесь жестко взаимоувязаны вскрышные и добычные работы, а объем вскрытых запасов строго ограничен.

Системы с продольной перевозкой вскрыши на отвалы более сложны и менее экономичны. Однако у них нет такой жесткой взаимоувязки вскрышных и добычных работ, а вскрытые запасы могут быть созданы в большем объеме. Область применения этих систем более широкая.

В основу классификации, предложенной акад. Н.В.Мельниковым, положен способ производства вскрышных работ. Классификация включает следующие системы разработки (табл.9.3): бестранспортную, экскаватор-карьер, транспортно-отвальную, специальную, транспортную и комбинированную.

Классификации систем разработки, в основу которых положены направление перемещения вскрыши в отвалы и способ производства вскрышных работ в неполной мере отражают порядок разработки месторождения. Эти классификации не характеризуют порядок производства добычных работ, а также порядок развития фронта и рабочей зоны карьера. Наиболее универсальной является классификация систем разработки, в основу которой положены горно-геологические и геометрические посылки, характеризующие порядок производства вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ.

Таблица 9.3 – Классификация систем разработки по акад. Н.В.Мельникову

Система разработки Характеристика системы Условия применения Применяемое оборудование
1 2 3 4
Бестранспортная (без переэкскавации или с переэкскавацией вскрыши на отвалах) Вскрыша перемещается во внутренние отвалы непосредственно экскаваторами (возможна переэкскавация пород на отвалах) Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности, мощность покрывающих пород ограничена рабочими параметрами экскаваторов. Наклонные и крутые месторождения при мягких вмещающих породах и глубине карьера, допускающей двойную и тройную переэкскавацию Мехлопаты и драглайны больших размеров
Экскаватор-карьер Вскрышные и добычные работы производятся одним драглайном попеременно. Вскрыша переваливается в выработанное прос- Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности (до 25 м) при покрывающих породах мощностью до 30 м Драглайн, подвижный бункер с питателем, мехлопата для погрузки из навала
^
1 2 3 4
транство, полезное ископаемое грузится в передвижной бункер, устанавливаемый на поверхности, или внавал; из бункера полезное ископаемое поступает на конвейер или в средства железнодорожного транспорта
Транспортно-отвальная Вскрыша перемещается во внутренние отвалы при помощи транспортно-отвальных мостов Горизонтальные и пологие месторождения с мягкими покрывающими породами Цепные и роторные экскаваторы и мехлопаты; транспортно-отвальные мосты и консольные отвалообразователи.
Специальная Вскрыша удаляется башенными экскаваторами, колесными скреперами, гидромеханизированным способом или кабель-кранами Горизонтальные и пологие месторождения с мягкими покрывающими породами. При применении кабель-кранов – крутые пласты в крепких породах Кабельные экскаваторы, колесные скреперы, гидромониторы и землесосные установки, кабель-краны
Транспортная Вскрыша транспортными средствами перемещается на внутренние или внешние отвалы Месторождения различной формы с породами любой крепости экскаваторы любых типов; рельсовый, автомобильной или конвейерный транспорт
Комбинированная Комбинация различных систем Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности с мягкими покрывающими породами. Экскаваторы любых типов, рельсовый или автотранспорт, транспортно-отвальные установки

Скачать файл (355.5 kb.)

Источник