Открытые гірські работы

I. Сутність відкритих гірських робіт. 4 II. Елементи і термінологія 5 III. Головні параметри кар'єра 7.

Розрахунок обсягу гірської маси контурах кар'єра 8.

Природоохранные заходи 14 IV. Графічні докладання 16.

V. Список літератури 17.

I. Сутність відкритих гірських работ.

Гірничі роботи ведуться, вироблені безпосередньо з земної поверхні, з метою добування гірських порід і шляхом створення різних вилучень і котлованів, називаються відкритими гірськими роботами (ОГР).

Спосіб розробки родовищ з корисними копалинами із застосуванням ОГР називається відкритим способом.

Гірське підприємство, провідне разрботку відкритим способом називається кар'єром. У практиці відкритої розробки вугільних і россыпных родовищ, замість терміна кар'єр застосовують назви розріз і прииск.

При відкритої розробці гірничі роботи поділяються на розкривні (виїмка, пересування та розміщення дробильних гірських порід) і видобувальні (виїмка, пересування та складування чи розвантаження корисного ископаемого).

Перевагою ОГР проти підземним способом розробки относятся:

. можливість забезпечення вищого рівня комплексної механізації і автоматизації гірських работ;

. вища (в 3- 5 раз) продуктивність труда;

. менша вартість продукции;

. безпечніші і гігієнічні умови труда;

. повніше вилучення корисного ископаемого;

. менші капітальні удільні затраты.

Недоліками його являются:

. залежність від кліматичних условий;

. необхідність відчуження значних площ земель;

. порушення водного балансу недр.

II. Елементи і терминология.

Родовище чи частину його, розроблювану одним кар'єром, називають кар'єрним полем. Кар'єрне полі є об'ємної геометричній постаттю, що характеризується розмірами у плані і глибиною; воно входить до складу земельного відводу кар'єра, в перделах якого розміщуються також віддалені з кар'єру розкривні породи, промислова майданчик та інші виробничі сооружения.

Уступ — це окремо розроблювана частина шару гірські порід, має форму щаблі. Розрізняють робітники і неробочі уступи. На робочих уступах виробляється виїмка дробильних порід чи корисних копалин. Коли майданчику розташовується устаткування, необхідне разработкт уступу, вона називається робочої площадкой.

Горизонтальні чи похилі поверхні уступу, ограничивающиеего по висоті, називають нижньої і верхньої майданчиками, а похилу поверхню, обмежує уступ із боку відпрацьованого простору, — укосом уступу. Кутом укосу уступу називається кут, освічений поверхнею укосу уступу і горизонтальній площиною, а лінії перетину укосу з верхньої та нижньої майданчикамивідповідно верхньої та нижньої бровками.

Частина уступу з його довжині, підготовлена і розробити, називається фронтом робіт уступу, який вимірюється його протяженностью.

Ступеньчатые бічні поверхні, освічені укосами і майданчиками уступів і обмежують вироблена простір, називаються бортами карьера.

Борт, представлений робітниками уступами, називають робочим бортом кар'єра. Лінія, що обмежує кар'єр лише на рівні земної поверхні, є верхнім контуром кар'єра, а лінія, що обмежує дно (підошву) кар'єра, його нижнім контуром. За виробництва гірських робіт становище робочого борту, верхнього й нижнього контурів кар'єра змінюється у просторі. Поступово окремі уступи, починаючи згори, досягають кінцевих контурів (кордонів) кар'єра. На момент погашення (закінчення) відкритих робіт їм відповідають кінцева глибина і кінцеві розміри кар'єра у плані. Відкоси уступу неробочих бортів кар'єра, у яких гірничі роботи не проводяться, поділяються бермами (майданчиками): транспортними і предохранительными.

Кут між лінією, нормальної до простиранию борту та поєднує верхній і нижній контури, і горизонталлю називається кутом укосу борту кар'єра (робітника чи неробочого). Величина його залежить від висоти уступів і ширини їх площадок.

Для розташування транспортних комунікацій, за якими здійснюватися транспортування гірської маси нового уступу на поверхню чи вышележщие уступи, необхідно розкрити уступ, тобто провести з поверхні чи вышележащего уступу спеціальні (які) гірські вироблення. Ці вироблення здебільшого з'єднують пункти, розташовані різними висотних оцінках (якщо розкривають один уступ, то різниця висотних оцінок дорівнює висоті уступу), і тому існує певна ухил. При спорудженні які вироблення зазвичай мають близький до трапецеидальному чи трикутникове перетин і називаються відповідно капітальними траншеями і полутраншеями.

До сформування початкового фронту робіт на розкритому уступі необхідно провести від вскрывающей вироблення горизонтальну гірську вироблення значної протяжності проти розмірами поперечного перерізу — разрезную траншею, полутраншею чи котлован.

II. Головні параметри кар'єра 1. Кінцева глибина, яка за розробці похилих і крутих покладів визначає можливу виробничу потужність кар'єра, розміри його за поверхні, загальний обсяг извлекаемой гірської маси. Для горизонтальних і положистих покладів кінцева глибина визначається природними умовами змінюється незначно за період розробки. Кінцева глибина встановлюється під час проектування кар'єра. Проектами передбачається можливість відкритої розробки до глибини 700−900 м. 2. Розміри кар'єра лежить на поверхні по простиранию і вкрест простирания визначаються розмірами поклади, дна кар'єра, глибини і кутів укосів його бортів. Їх встановлюють графічно чи аналітично. Форма дна кар'єру на плані зазвичай близька до овальної. Довга кар'єра змінюється від сотень метрів до 8 кілометрів, а ширина до запланованих 4 кілометрів. 3. Розміри дна кар'єра встановлюються оконтуриванием розроблюваної частини поклади навколо оцінки кінцевої глибини кар'єра. Мінімальні розміри дна кар'єра визначаються умовами безпечної виїмки і навантаження порід на нижньому уступі (ширина щонайменше 20 м., довга щонайменше 50−100 м.) 4. Кути укосів бортів кар'єра визначаються умовами стійкості порід прибортового масиву і розміщення транспортних комунікацій. Їх приймають більш крутими зменшення обсягу дробильних робіт. 5. Загальний обьём гірської маси контурах кар'єра є найважливішим показником, визначальним виробничу потужність підприємства, його існування й др.

При рівниннім рельєфі поверхні досить точно загальний обьём гірської маси можна визначити по выражению.

[pic] (1).

Де SД — площащь дна кар'єра, м2;

НК — глибина кар'єра, м;

РД — периметр дна кар'єра, м;

(порівн — усреднённый кут укосу бортів, градус.

Площа, форма контуру і периметр дна кар'єру на першу чергу залежить від ж розмірів та конфігурації поклади. Дну кар'єра надається наскільки можна округлена форма з метою підвищення стійкості бортів і зменшення обсягу добуваних дробильних гірських порід. 6. Запаси корисних копалин в контурах кар'єранайважливіший показник, визначальний можливий масштаб видобутку, термін існування кар'єру й економічні результати розробки. Запаси не більше кожного уступа.

(горизонту) і кар'єрного поля була в цілому встановлюються при розвідці родовища, та був уточнюються і перераховуються в контурах кар'єра під час проектування і експлуатації їх у відповідно до встановлених і періодично изменяющимися кондиціями на корисне ископаемое.

IV. Розрахунок обсягу гірської маси контурах карьера.

Розрахунок обьёма гірської маси контурах кар'єра, побудованого з похилим запобіжними бермами. 1. Визначення кількості споруджуваних похилих берм із глибини кар'єра по формуле:

[pic], берм. (2) Де: Р0 — периметр дна кар'єра, м ;

Ji — ухил транспортної бермы на і -тому обрії, в сотих %;

Нi — висота уступу при погашенні на і - тому обрії, м;

Пi+1 — довга горизонтальній майданчики на i+1 горизонте.

[pic] округляючи кількість берм до цілого числа, отримуємо — 2 бермы. 2. Значимість прирізки дна кар'єра знаходимо по формуле:

[pic] (3).

[pic]=1,25(222+152)=886,3 м²; де: Зс — ширина з'їзду, м;

Сб — ширина запобіжної бермы, м;

[pic] (4).

[pic]=130 000+886,3=130 886,3 м²; Знаючи площі [pic] і [pic]дна карь ера, можна їх апроксимимировать окружностями з радіусами [pic]и [pic] і периметрами [pic] і [pic]:

[pic], м2; [pic], м2; (5).

[pic], м; [pic], м; (6).

[pic]=204,17 м² [pic]=203,42 м²;

[pic]=1282,2 м; [pic]=1277,5 м; У зв’язку з тим, що загальна площа дна кар'єра апроксимується рівновеликої по площі окружністю, периметр дна кар'єра Р0 зазвичай виявляється великим, ніж периметр Рно, отриманий після апроксимації. Тому треба вводити на розрахунках коефіцієнт апроксимації, що визначається по формуле:

[pic]тогда Рно =Ка (но, м (7).

[pic]= 1,22 тоді Рно=1,2*1282,2=1539,6 м. де Рно — периметр дна кар'єра з урахуванням побудови з'їзду і запобіжних берм, м. Коригуємо кількість похилих берм по формуле:

[pic], берм (8).

[pic]=2,9(3 бермы. Радіус окружності по нижньої бровки уступ i+1-го горизонтаопределяем:

[pic], м (9).

[pic]=240,68 м. де (і - кут укосу уступу на 36-ом обрії, град. Площа окружності по нижньої бровки уступу i+1-го горизонта.

[pic], м2 [pic]=181 890,34 м² (10) Площа по верхньої бровки утупа +36-го горизонту з відрахуванням площі горизонтальних майданчиків, составит:

[pic], м2 (11).

[pic]=179 637,26 м².

Фактичний периметр кар'єра на +36 обрії равняется:

[pic], [pic]=1843,99 м (12).

Обсяг i-го горизонту визначається по форм уле:

[pic], м3 (13).

[pic]=9 545 419,08 м³ Для горизонту +36 м.

[pic]=3,5берм.

[pic]=282,67 м.

[pic]=250 907,9 м².

[pic]=247 431,2 м².

[pic]=2165,7 м.

[pic]=7 697 594,06 м³ Для горизонту +72 м. [pic]=4,17 берм [pic]=318,64 м [pic]=318 809,62 м² [pic]=314 717,85 м² [pic]=2441,29 м [pic]=8 970 031,03 м³ Для горизонту +108 м. [pic]=4,7 берм [pic]=354,46 м [pic]=394 520,97 м² [pic]=389 944,65 м² [pic]=2715,16 м [pic]=14 120 295,16 м³ Для горизонту +144 м. [pic]5,2 берм [pic]=390,15 м [pic]=477 976,19 м² [pic]=472 943,94 м² [pic]=2988,54 м [pic]=17 116 481,9 м³ |Обрій |Обсяг гірської маси, м3 | |(0 |9 545 419,08 | |+36 |7 697 594,06 | |+72 |8 970 031,03 | |+108 |14 120 295,16 | |+144 |17 116 481,9 |.

(V=V1+V2+V3+V4+V5=57 449 821,23 м³.

При відбудуванню бортів кар'єра з горизонтальними запобіжними бермами, також вибираємо дно кар'єра з майданом So і периметром Po не враховуючи площі прирізки з'їзду (Sr.

[pic] [pic]=605 м2 (14).

Площа дна з урахуванням площі прирізки (Sr составит:

[pic]=13 0000(605,м2 (15) Знаючи площі дна кар'єра So і Sноаппроксимируем їх окружність радіусами Ro, Rно і периметрами (о,(но за такою формулою 5 і шість. Тоді коефіцієнт переходу Ка до істинним величинам знаходимо за такою формулою 7. Обчислюємо площа i-го горизонту по верхньої бровки уступу по формуле:

[pic], м2 (16) [pic] де L1- довжина з'їзду на i обрії, м. Після визначення площі i-го горизонту по верхньої бровки обчислюємо обсяг i-го горизонту за такою формулою 13. Радіус окружності по нижньої бровки у i+1-го горизонта.

[pic], м (17).

Площа по нижньої бровки уступу i+1-го горизонта.

[pic], м2 (18).

Радіус по верхньої бровки уступу i+1го горизонта.

[pic], м (19).

Площа i+1го горизонту по верхньої бровки уступа.

[pic], м2 (20) Зрозумівши значення [pic], [pic], визначаємо обсяг i+1-го горизонту по формулі 13. Послідовність обчислення погоризонтных обсягів выше-лежащих горизонтів аналогічно розрахунку обсягу i+1-го горизонту. Розроблений графоаналитический метод дозволяє без графічного побудови плану кар'єра наприкінці відпрацювання обчислити обсяги гірської маси що за різних засобах отстройки бортів карьера.

V. Природоохоронні мероприятия.

Технологічні процеси розробки родовищ відкритим способом супроводжуються освітою значної кількості пылегазовых викидів, містять шкідливі компоненти (пил, сажа, оксиди азоту, вуглецю, діоксид сірки тощо. буд.) і забруднюючих атмосферу прилеглої території. Пылегазовое забруднення відбувається за буровзрывных роботах, экскавации, навантаженні в транспортні засоби та транспортуванні гірської маси, внутрішньому, а зовнішньому отвалообразовании, і навіть під час роботи енергетичних установок, на відкритих складах.

Природний провітрювання кар'єра відбувається за використанні вітрів по прямоточной схемою, коли він швидкість вітру зростає высотой.

Крім цього потрібна примусова вентиляція кар'єра: застосування вентиляторов-оросителей НК-12КВ-1М комплексно з установками УМП-1.

Основою воздухоохранных заходів на кар'єрі є комплексний підхід до їх розробки та її реалізації. До кожного виду джерел шкідливих викидів у повітря мали бути зацікавленими типові технічні рішення з зменшенню виділення забруднюючих речовин, обгрунтовані межі достигаемой ефективності від своїх впровадження, визначено номенклатура серийно-выпускаемого пылегазоулавливающего оборудования.

Природоохоронні мероприятия.

1. Охорона атмосферного воздуха.

1 Ремонт систем боротьби з пилом на бурових станках.

2 Обробка автодоріг водой.

3 Прибирання пилу з забійних і технологічних доріг автогрейдерами ДЗ-98.

4 Оптимізація питомої використання ВР і параметрів БВР.

5 Регулювання паливної апаратури АТБ техники.

2. Охорона водних ресурсов.

1 Контроль чистоти що скидалися вод із системи водоосушения поля карьера.

2 Контроль території кар'єра по нефтепродуктам.

3 Очищення території АТБЦ від замазученного мусора.

4 Закріплення території АТБЦ за відповідальними лицами.

5 Перевірка санітарного стану території АТБЦ.

6 Здача відпрацьованих нафтопродуктів на нефтебазу.

7 Токсичні відходи вивозити на полігон токсичних отходов.

8 Приведення території маслохозяйства і групи постачання санітарний состояние.

9 Використання кухонної солі під час гололёда.

10 Виконувати заходи щодо організації складування використаних гумотехнічних виробів на узгодженої майданчику й використаних люмінесцентних ламп у спеціальних контейнерах.

VI. Графічні докладання. Рис. 1: Елементи кар'єра. Рис. 2: Елементи уступу. План кар'єра, відбудованого з похилими бермами.

VII. Список літератури. 1. Пахомов О. М. Відкрита розробка родовищ з корисними копалинами.- М.:

Надра, 1990. 2. Размыслов Ю. С. Розробка родовищ з корисними копалинами відкритим способом.- М.: Надра, 1985. 3. Ржевський В. В. Відкриті гірничі роботи. Частина I. Виробничі процеси: Підручник для вузів.- М.: Надра, 1985. 4. Довідник. Відкриті гірничі роботи/ Сост. Трубецькой К. Н., Потапов Авт. та інших.- М.: Гірське бюро, 1994. 5. Термінологічний словник. Гірське справа/ Сост. Мельников М.М.- М.: Гірське бюро, 1995.