Выбор высоты вскрышных и добычных уступов

Выбор высоты вскрышных и добычных уступов

План

1. Влияние высоты уступов на технико-экономические показатели разработки и безопасность ведения открытых горных работ.

. Выбор высоты уступов по условиям безопасности ведения выемочно-погрузочных работ.

. Выбор высоты уступов по способу выемки полезного ископаемого.

. Регулирование скорости углубки и подвигание бортов карьера с целью стабилизация объемов вскрыши и добычи, за счет изменения высоты уступов.

Цель занятий: Ознакомить студентов взаимосвязями высоты уступов с технико-экономическими показателями разработки и безопасностью ведения открытых горных работ, основными положениями выбора высоты уступов, а также стабилизация объемов вскрышных и добычных работ за счет регулирование скорости углубки и подвигание бортов карьера методам изменения высоты уступов.

При выборе высоты уступа руководствуются условиями безопасности ведения горных работ, физико-механическими свойствами пород, типом погрузочного оборудования и его рациональным использованием. Высота уступа должна обеспечивать необходимую производительность и эффективность работ в карьере.

Увеличение высоты позволяет: сократить число горизонтов в карьере, благодаря чему уменьшается суммарная длина путей, а следовательно, снижается стоимость их строительства и содержания; повысить производительность экскаватора вследствие уменьшения числа их передвижек в забое; применить более мощное и высокопроизводительное горнотранспортное оборудование; улучшить технико-экономические показатели буровых работ увеличением чистого времени бурения скважин и сокращением величины перебура в общей длине скважины; уменьшить общий объем буровых работ. Одновременно с этим большая высота уступа приводит: к увеличению ширины рабочей площадки за счет большей ширины развала взорванной части уступа и повышению опасности ведения горных работ; к уменьшению длины фронта горных работ; к снижению интенсивности углубки карьера.

При установлении высоты уступа учитывают способ выемки горных пород. При валовой выемки горных пород. При валовой выемке высоту уступа устанавливают максимально допустимой по параметрами погрузочного оборудования и по правилам технической эксплуатации. Селективная выемка предопределяет уменьшенную высоту уступа и выделение (если это возможно) горизонтов с различной качественной характеристикой горных пород. Это позволяет уменьшить потери и разубоживание в месторождениях, характеризующихся наличием крепких горных пород. Высота экскаваторного уступа определяется следующими факторами: свойствами взорванной горной массы (коэффициент разрыхления, кусковатость, слеживаемость, наличие глинистых включений и т.п.), характером и параметрами процесса обрушения пород при подработке забоя (объем, частота и длительность обрушения, ширина развала) и рабочими параметрами экскаваторов - радиусом R_чу, также максимальной черпания h_чmax.

Обрушения пород по характеру, объему и длительности протекания процесса бывают различны. При хорошем качестве дробления (d_ср35 см) и разрыхления (h_р1,5) взорванная порода приобретает свойства сыпучей среды и склонность к обрушению мелкими порциями, даже незначительной подработке забоя (обрушение несколькими волнами).

Неравномерное дробление взорванной среды в некоторых случаях вызывает одновременное обрушение значительного объема пород (одной волной). При этом экскаватор может не успеть отойти на безопасное расстояние.

Поэтому при определении допустимой высоты уступа за основной исходный параметр принимают максимальную ширину развала обрушившихся пород по подошве забоя L_о (рис. 1), которая ограничивается радиусом черпания экскаватора на уровне установки

L_o

Где l_x - длина хода экскаватора, м;

L_б - полоса безопасности (расстояние между кромкой развала обрушенных пород и гусеницей экскаватора), м;

уступ высота горная работа

L_п - длина пологого участка траектории движения ковша экскаватора, м.

Для взорванной пород мелкой (d_ср=10-20 см), средней (d_ср=20-35см) и крупной (d_ср=35-50см) кусковатости величину l_б рекомендуется принимать соответственно 1,2 и 3 м.

Рис. 1 Схема к определению высоты уступа в скальных породах.

Таблица.

Максимально допустимой величины высоты уступа (по Ю.И. Белякову)

При плохо разрыхленной горной массе и особенно при наличии негабаритов Н_мах≤ (1,05-1,15) h_{ч. мах}. Если качество дробления породы хорошее (d_ср=20см), а К_ср составит 1,5, то максимальная высота уступа Н_мах может в 2,5 2,7 раза превышать максимальную высоту черпания h_{ч. мах} экскаватора при соблюдении безопасных условий его работы. Однако на практике высота уступа регламентируется правилами технической эксплуатации (ПТЭ) по условию Н_мах≤1,5 h_{ч. мах}.

При разработке мягких вскрышных пород высота уступа не должна превышать максимальную высоту черпания экскаватора, т. е Н_мах≤ h_{ч. мах}.

Минимальная высота уступа с целью предотвращения снижения (частные перечерпание и передвижки) производительности, экскаватора должна быть не менее 2/3 высоты напорного вала экскаватора.

Ключевые слова: свойства пород, условия безопасности, производительность оборудования, темпы развития горных работ, скорость углубки и разноса бортов, режим работ, способы выемки полезных ископаемых, угол падения залежи, валовая выемка, селективная выемка, время подготовки горизонтов, качество дробления, вспомогательные работы при разработки и сокращения их количества.

Контрольные вопросы

1.      Как влияет размеры высоты уступа на качественные и количественные показатели разработки при сложных залеганиях месторождений полезных ископаемых?

2.      Целесообразно ли увеличить высоты уступов при валовой выемке полезного ископаемого или вскрыши?

.        Как выбирается максимальной высоты уступов по условию безопасности ведения горных работ?

.        По какому условию выбирается минимальная высота уступа при использовании на карьере мех. лопаты.

Список использованной литературы

1.      Арсентьев А.И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. М., Недра, 1981.

2.      Анистратов Ю.И. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1984.

.        Килячков А.П. Технология горного производства. М., Недра, 1992.

.        Мельников. Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам.М., Недра, 1981.

.        Малышева Н.А., Томаков П.И. и др. Разработка маломощных и сложных угольных пластов открытым способом. М., Недра, 1975.

.        Новожилов М.Г. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1971.

.        Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М., Недра, 1979.

.        Ржевский В.В. Открытые горные работы. - Ч. ΙΙ. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1985.

.        Хохряков В.С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1995.