Методы расчета главных параметров карьера и комплекта оборудования для производства горных работ

Работа совершается при подъеме породы по всей высоте вскрышного уступа h (м) и при перемещении породы из забоя в отвал на расстояние L₁ (м), а так же при переэкскавации породы на перемещении L₂ (м). При перемещении породы из забоя вскрышного уступа возможен подъем породы относительно уровня стояния драглайна.

Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы в забое и затрат на перемещение породы в отвал и на отвале.

где S – объем переэкскавации (на 1 м подвигания), м³.

Технологическая схема разработки с перевалкой вскрыши в выработанное пространство с засыпкой части пласта полезного ископаемого и переэкскавацией вскрыши во внутреннем отвале.

В качестве оборудования используются вскрышная механическая лопата и драглайн на переэкскавации (рис.1,6).

Предполагается что, отработка ведется в оба направления, то есть без холостых перегонов оборудования. Это позволяет складировать породу на минимальном расстоянии от вскрышного уступа.

В данной технологической схеме работа совершается при подъеме породы на высоту полного наполнения ковша экскаватора h_ч (м) и при перемещении породы из забоя в отвал на расстояние L₁ (м), а так же при переэкскавации породы на перемещении L₂ (м). При перемещении породы из забоя вскрышного уступа возможен подъем породы относительно уровня стояния драглайна.

Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы в забое и затрат на перемещение породы в отвал и на отвале.

где S – объем переэкскавации (на 1 м подвигания), м³.

Технологическая схема разработки с перевалкой и переэкскавацией вскрыши одним драглайном расположенном на промежуточном отвале.

В качестве вскрышного оборудования используется драглайн (рис.1,7).

Технология разработки вскрышного уступа выглядит следующим образом. Порода, отрабатываемая верхним черпанием, перемещается как в основной отвал, так и в промежуточный. Порода из нижнего подуступа перемещается только в основной отвал. Из промежуточного отвала порода перемещается в основной отвал.

Работа совершается при подъеме породы по нижнему вскрышному подуступу на высоту h_ч (м), при перемещении породы из забоя в отвал на расстояние L₁ (м) и L₂ (м), а так же при переэкскавации породы из промежуточного отвала в основной на расстояние L₃ (м). Работа не совершается при верхнем черпании вскрышного уступа, так как при этом порода перемещается вниз. При перемещении породы из забоя вскрышного уступа возможен подъем породы относительно уровня стояния драглайна.

Энергозатраты суммируются из затрат на черпание породы на нижнем подуступе в забое, на перемещение из забоя в промежуточный и основной отвал, на перемещение породы в основной отвал из промежуточного отвала.

где L₁ – расстояние перемещения породы объемом S₁ из забоя в промежуточный отвал, м,

L₂ – расстояние перемещение породы объемом S₂ из забоя в основной отвал, м,

L₃ – расстояние переэкскавации породы объемом S₃ из промежуточного отвала в основной, м.

Технологическая схема разработки с перевозкой вскрыши во внутренние отвалы.

В качестве вскрышного оборудования используются многочерпаковые экскаваторы, на перевозке породы железнодорожный транспорт (рис.45,8).

Технология разработки предусматривает отработку пород вскрыши многочерпаковыми экскаваторами с погрузкой в железнодорожный транспорт. Перемещение пород вскрыши осуществляется по фронту работ на расстояние L_ф (м), по торцевой части карьера на расстояние L_т (м) и по отвалам на расстояние L_о (м).

Энергозатраты суммируется из затрат при подъеме пород с нижнего уступа на высоту h_ч (м) и затрат при перемещении пород в отвал на расстояния L_ф, L_т, L_о.

Технологическая схема комбинированной разработки с перевалкой и перевозкой пород вскрыши во внутренние отвалы.

В качестве оборудования предполагается использование вскрышной механической лопаты и многочерпаковые экскаваторы (рис.45,9). Перемещение пород осуществляется железнодорожным транспортом.

Технология разработки аналогична технологиям, описанным в схемах 6 и 8.

Энергозатраты суммируется из затрат на разработку с применением многочерпаковых экскаваторов с перевозкой породы железнодорожным транспортом и затрат на перевалку механической лопатой.

Технологическая схема разработки с перевозкой вскрыши во внешние отвалы.

Для разработки может использоваться любая горная и транспортная техника (рис.1. 10). Вследствие того, что весь объём вскрыши перевозится на внешние отвалы, связанные с подъёмом на поверхность с глубины разработки, энергоёмкость этой технологии наибольшая. Она пропорциональна величине подъёма и длине фронта работ.

Вскрытие месторождения.

Если рассматривать системы разработки месторождений открытым способом с учетом кинематики перемещения вскрыши и, одновременно, полезного ископаемого, то получается более сложная картина, которая показывает, что кинематика вскрышного технологического потока существенно зависит от кинематики технологического потока полезного ископаемого, а следовательно вскрытия месторождения. Например, для обеспечения независимости работы добычного и вскрышного экскаваторов по фронту работ, приходится увеличивать величину вскрытых запасов, то есть расстояние от забоя вскрышного уступа до отвала. При этом возникает необходимость перегона вскрышного оборудования холостым ходом по фронту работ или, в некоторых схемах, простоев на флангах добычного оборудования. Это, естественно, снижает эффективность системы разработки.

Энергетическая оценка технологических схем разработки с учётом способа вскрытия карьерного поля даёт количественный результат для каждого варианта проектного решения. По результатам можно оценить эффективность технологии разработки месторождения в целом.

Методом предусматривается рассматривать технологические схемы разработки горизонтальных и пологих месторождений с различным количеством вскрышных траншей и следующей механизацией.

1. На вскрыше - драглайн, расположенный на кровле вскрышного уступа. Разработка полезного ископаемого осуществляется механической лопатой с погрузкой в автосамосвалы, расположенной на подошве добычного уступа.

Разработка с одной фланговой вскрышной траншеей (Рис. 1).

Рис. 1 Технологическая схема разработки месторождения со вскрытием карьерного поля одной фланговой траншеей.

Вскрышной экскаватор идет первым, освобождая фронт работ для добычного экскаватора, который следует за вскрышным экскаватором. Движение происходит от капитальной траншеи для обеспечения организации добычного транспортного потока. При достижении торца карьера вскрышной и добычной экскаваторы перегоняются холостым ходом к противоположному торцу карьера, где вскрышной экскаватор врезается в новую заходку. После формирования необходимого опережения вскрышного экскаватора перед добычным, в новую заходку врезается добычной экскаватор. Энергоёмкость горных работ при этой схеме вскрытия минимальна. Недостатком способа вскрытия одной фланговой траншеи является необходимость простоев карьера при перегонах оборудования.

Разработка с двумя фланговыми вскрышными траншеями (Рис. 2)

Рис.2 Технологическая схема разработки месторождения со вскрытием карьерного поля двумя фланговыми траншеями.