Расчет элементов земельного отвода

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ОФОРМЛЕНИЕ И ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

Целью курсового проектирования является разработка проекта рекультивации для условного карьера по заданным параметрам, представленных в вариантах заданий. Проект рекультивации включает в себя расчетно-пояснительную записку с рисунками, схемами, чертежами.

Для каждого студента определяется индивидуальное задание на проектирование в соответствии с вариантом, приведенным в разделе 1. Вариант задания соответствует порядковому номеру студента в списке группы (курса). Номер студента в списке уточняется самостоятельно в деканате или у старосты группы (курса). Если на курсе имеется несколько групп, то принимается сквозная нумерация вариантов. Например, если последний номер в первой группе 25, то первый номер для второй группы будет 26 и т.д. для остальных групп.

Расчетно-пояснительная записка должна включать: титульный лист (первая страница обложки); содержание; разделы основной части; заключение с выводами по проекту в целом; библиографический список.

Титульный лист выполняется компьютерным шрифтом Times New Roman. После титульного листа – лист «Содержание» (ПРИЛОЖЕНИЕ 1).

Разделы проекта выполняются на компьютере в любом текстовом редакторе; на листе оставляются поля: сверху и слева – 30 мм, снизу и справа – 15 мм. Помарки, зачеркивания, необщепринятые сокращения не допускаются. Рисунки и таблицы должны иметь ссылку в соответствующих разделах расчетно-пояснительной записки.

Записка имеет сквозную нумерацию страниц, начиная со с. 3 «СОДЕРЖАНИЕ»; номер страницы ставится внизу по центру страницы. Титульный лист не нумеруется.

Требования к оформлению курсового проекта соответствуют общим требованиям к оформлению студенческих научных и учебных работ, которые изложены в «Методических рекомендациях по подготовке выпускной квалификационной работы магистра направления 21.04.02 «Землеустройство и кадастры»» (АБиП, 2015). Оформление курсового проекта должно быть выполнено строго в соответствии с указанными требованиями.

Требования к оформлению списка использованной литературы с примерами приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 2.

Все технические решения выделяются в тексте словами «проектом предусматривается» или «проектом принимается» и т.п. Заимствованные справочные данные сопровождаются ссылкой на соответствующий первоисточник. В записке не должно содержаться исторических справок, описания глобальной значимости принимаемых решений, выдержек из директивных документов и инструкций – при необходимости достаточно дать адресную ссылку.

Записка должна иметь объем 30-35 страниц, включая текст, рисунки, таблицы и библиографию, и иметь следующее содержание:

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - приводится общая значимость проблемы, вариант и исходные данные из задания на проектирование

РАЗДЕЛ 1. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛОЩАДЕЙ ЗЕМЕЛЬНОГО ОТВОДА

1.1 Структура площадей горного и земельного отвода

1.2 Расчет элементов земельного отвода

1.3 Расчет коэффициента рекультивации

РАЗДЕЛ II. МЕХАНИЗАЦИЯ ОТВАЛЬНЫХ И РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫХ РАБОТ

2.1 Выбор и обоснование средств механизации

2.2 Расчет парка оборудования

2.3 Схема и технология отвальных работ

РАЗДЕЛ III. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ

РАЗДЕЛ IV. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ

РАЗДЕЛ V. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ

РАЗДЕЛ VI. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ – приводятся общие выводы по проекту.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ – включаются литературные источники, все необходимые нормативные документы (ГОСТ, Положения…, Инструкции…, и пр.), электронные ресурсы.

Курсовой проект сдается студентом преподавателю индивидуально в виде защиты принятых решений и выполненных расчетов строго в соответствии с расписанием сессии.

 

РАЗДЕЛ 1

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛОЩАДЕЙ ЗЕМЕЛЬНОГО ОТВОДА

Структура площадей горного и земельного отвода

В подразделе 1.1 необходимо представить схему структуры площадей горного и земельного отвода (рисунок 1.1) и дать определение каждого структурного элемента.

 

а

                                                                                            13

Fтв

Fв

Fo

Fco

12

 

Fппп

Fпрс

б

 

Рис. 1.1. Структура площадей горного и земельного отводов.

 

На рисунке 1.1: а - горный отвод: 1 - карьерное поле; 2 - разрезная траншея; 3 - выездная траншея; 4 - остаточное выработанное пространство; 5 - капитальная траншея; 12 - граница горного отвода; б - земельный отвод: 6 - отвал пустых пород; 7 - спецотвал; 8 - отстойник карьерного водоотлива; 9 - отвал промышленного мусора; 10 - склад почвенно-растительного слоя; 11- склад потенциально плодородных пород; 13 - граница земельного отвода; F - площадь земельного участка.

Расчет элементов земельного отвода

Расчет элементов площадей земельного отвода производится на основе анализа земель, изымаемых из народнохозяйственного оборота, и количественной оценки изымаемых под отвалы промышленных отходов и восстанавливаемых площадей с учетом обоснованного направления рекультивации.

Структура площадей зависит от отраслевой принадлежности предприятия. Для освоения месторождения недропользователь должен иметь горноотводный акт с указанием геометрических границ горного отвода (контур карьерного поля по состоянию на конец отработки) и акт земельного отвода с указанием (в плане) границ участков поверхности, изымаемых горным предприятием. Горный отвод включает в себя как участок поверхности для размещения карьерного поля (отчуждаемый на основании акта земельного отвода), так и участок недр, содержащих полезные ископаемые. Все площади, предназначенные для строительства сопутствующих производству объектов (отвалы твердых отходов, хвостохранилища, шламонакопители и др.), отчуждаются актом земельного отвода.

Общая площадь отчуждаемых земель F_общ включает земельный отвод под промплощадку карьера F_к, земельный отвод под санитарно-защитную зону F_сзз, и земельный отвод под вспомогательные объекты F_в. С учетом площадей F_и, занимаемых инженерными сетями и коммуникациями (дороги, ЛЭП, трубопроводы и др.) изымаются площади Fис на 15-20 % больше расчетных, т.е.

Fобщ = Fк +Fв =Fк +(Fcзз +Fо +Fппп +Fпрс +Fс ) +Fис            (1.1)

                 или Fобщ =(Fк +Fв ) *1,2 ,га                                      (1.2)

где все линейные размеры приняты в метрах.

Вскрытие карьерного поля осуществляется капитальной горной выработкой внешнего заложения – капитальной траншеей площадью F_кт (располагаемой вне площади карьера). Окончательно

                   Fобщ =(Fк +Fв ) х1,2 +Fкт ,га                               (1.3)

Далее рассчитываем изымаемые площади.

Площадь карьерного поля определяется его размерами в плане на конец отработки карьера по формуле (1.6).

                               Fк =LхB , га                                                     (1.4)

где L – карьерного поля, м; В – ширина карьерного поля, м. Значения L и В берутся из таблицы 1.1 по варианту.

Площадь капитальной траншеи по верху:

                    F _кт = (В_кт + Н_к ctg α _к ) х (Н_к/ i ) , га                           (1.5)

где В_кт – ширина основания капительной траншеи, м; α_к – угол откоса бортов траншеи (при глубине Н_к до 30 м α_к =35^о, при Нк˃30 м α_к =30^о); i – уклон траншеи, тысячных При расчете данной формулы берется цифра по уклону траншеи та, которая дана в задании. Данные для расчета по формуле 1.5 - в таблицах 1.2 и 1.3.

Расчет объемов складируемых отходов при внешнем размещении техногенных массивов. Площадь, занимаемая внешним отвалом, зависит от общего объема складируемых отходов и принятой высоты отвала Н_о

Площадь, занимаемая внешним отвалом, зависит от общего объема складируемых отходов V_общ и принятой высоты отвала Н_о.

Объём вскрыши при отработке карьера:

                                        V_кар=А_в·Т·К_р ,                                     (1.6)

где А_в - годовой объём вскрыши, тыс.м³;

Т - срок существования карьера, лет;

К_р – коэффициент разрыхления пород в отвале (от 1,05 до 1,2).

Данные для расчета по формуле 1.6 по вариантам приведены в таблице 1.4.

Объём вскрыши траншеи:

             V_тр = ((В_ктхН_к)хl_тр)+((Н_к/tgα_к)х((Н_кхl_тр)/2); м³                (1.7)

где В_кт - ширина основания траншеи, м (в таблице 1.2);

Н_к - конечная глубина карьера, м (в таблице 1.3);

l_тр - длина траншеи, м (рассчитывается по формуле 1.8).

                                     l_тр =Н_к/ i , м,                                                 (1.8)

где Н - конечная глубина карьера, м; i – угол траншеи (в этой формуле значение угла траншеи, данное в задании необходимо поделить на 1000). Данные для расчета по формуле 1.7 в таблицах 1.2 и 1.3 , по формуле 1.8 – в таблице 1.3 (Н_к), в таблице 1.2 (i).

Таблица 1.1 – Параметры карьерного поля по вариантам заданий.

№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i
1	15	80	19	13	40	37	5	75	55	18	70
2	20	80	20	15	35	38	21	65	56	20	60
3	10	80	21	12	45	39	11	45	57	15	60
4	18	70	22	18	40	40	6	35	58	14	60
5	20	80	23	20	55	41	15	55	59	8	40
6	15	60	24	15	65	42	10	35	60	10	40
7	14	70	25	8	75	43	9	50	61	16	50
8	8	70	26	10	65	44	14	60	62	20	50
9	10	70	27	20	75	45	7	30	63	16	40
10	16	60	28	12	35	46	14	40	64	20	50
11	20	60	29	8	65	47	15	70	65	8	40
№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i
12	8	60	30	9	45	48	15	60	66	6	35
13	6	40	31	10	65	49	20	50	67	10	45
14	10	40	32	14	75	50	10	30	68	15	35
15	15	50	33	12	65	51	6	80	69	14	45
16	14	50	34	13	45	52	15	60	70	20	75
17	20	40	35	18	35	53	20	70	71	17	65
18	17	50	36	7	45	54	10	70	72	13	45

 

Таблица 1.2 – Параметры капитальной траншеи: ширина капитальной траншеи по низу (В_кт ) иуклон траншеи (i) по вариантам заданий.

№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i
1	15	80	19	13	40	37	5	75	55	18	70
2	20	80	20	15	35	38	21	65	56	20	60
3	10	80	21	12	45	39	11	45	57	15	60
4	18	70	22	18	40	40	6	35	58	14	60
5	20	80	23	20	55	41	15	55	59	8	40
6	15	60	24	15	65	42	10	35	60	10	40
7	14	70	25	8	75	43	9	50	61	16	50
8	8	70	26	10	65	44	14	60	62	20	50
9	10	70	27	20	75	45	7	30	63	16	40
10	16	60	28	12	35	46	14	40	64	20	50
11	20	60	29	8	65	47	15	70	65	8	40

 

Продолжение таблицы 1.2

№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i	№ вар.	Вкт	i
12	8	60	30	9	45	48	15	60	66	6	35
13	6	40	31	10	65	49	20	50	67	10	45
14	10	40	32	14	75	50	10	30	68	15	35
15	15	50	33	12	65	51	6	80	69	14	45
16	14	50	34	13	45	52	15	60	70	20	75
17	20	40	35	18	35	53	20	70	71	17	65
18	17	50	36	7	45	54	10	70	72	13	45

 

Таблица 1.3 – Глубина карьера (Н_к) по вариантам заданий

№ вар.	Нк	№ вар.	Нк	№ вар.	Нк	№ вар.	Нк
1	12	19	4	37	9	55	12
2	15	20	27	38	8	56	15
3	24	21	25	39	20	57	4
4	27	22	20	40	15	58	22
5	7	23	8	41	12	59	4
6	20	24	25	42	5	60	11
7	9	25	15	43	15	61	17
8	10	26	20	44	14	62	12
9	5	27	9	45	20	63	15
10	24	28	12	46	17	64	25
11	22	29	15	47	13	65	12
12	29	30	4	48	4	66	15
13	28	31	8	49	12	67	8
14	16	32	6	50	18	68	21
15	7	33	26	51	20	69	17
16	21	34	17	52	15	70	4
17	8	35	4	53	20	71	11
18	19	36	16	54	10	72	5

 

Таблица 1.4 – Данные по объему вскрыши при отработке карьера по вариантам заданий.

№ вар.	Ав , тыс.м3	Т, лет	Кр	№ вар.	Ав , тыс.м3	Т, лет	Кр	№ вар.	Ав , тыс.м3	Т, лет	Кр	№ вар.	Ав , тыс.м3	Т, лет	Кр
1	300	10	1,05	19	70	12	1,07	37	75	14	1,09	55	300	14	1,11
2	400	15	1,06	20	550	11	1,08	38	450	15	1,1	56	400	15	1,12
3	500	10	1,07	21	500	10	1,09	39	400	10	1,11	57	70	10	1,13
4	550	15	1,08	22	450	11	1,1	40	95	11	1,12	58	455	11	1,14
5	100	10	1,09	23	125	12	1,11	41	400	12	1,13	59	70	12	1,15
6	450	15	1,1	24	500	13	1,12	42	75	13	1,14	60	300	13	1,16
7	150	10	1,11	25	400	14	1,13	43	125	14	1,15	61	425	14	1,17
8	200	12	1,2	26	450	15	1,14	44	400	15	1,16	62	300	15	1,18
9	75	13	1,13	27	150	10	1,15	45	100	10	1,17	63	400	10	1,19
10	500	14	1,14	28	300	11	1,16	46	450	11	1,18	64	500	11	1,2
11	450	15	1,15	29	400	12	1,17	47	400	12	1,19	65	300	12	1,05
12	600	11	1,16	30	70	13	1,18	48	70	13	1,2	66	400	13	1,06
13	550	10	1,17	31	125	14	1,19	49	450	14	1,05	67	100	14	1,07
14	420	15	1,18	32	95	15	1,2	50	600	15	1,06	68	450	15	1,08
15	100	10	1,19	33	500	10	1,05	51	70	10	1,07	69	425	10	1,09
16	455	13	1,2	34	425	11	1,06	52	400	11	1,08	70	75	11	1,1
17	125	14	1,05	35	70	12	1,07	53	450	12	1,09	71	300	12	1,11
18	435	15	1,06	36	400	13	1,08	54	150	13	1,1	72	75	13	1,12

 

Общий объём вскрыши равен:

V_oбщ=V_кар+V_тр , м³,                                           (1.9)

При расчете необходимо учитывать следующее: рациональная технология отвалообразования с последующей рекультивацией предопределяет форму отвала, приближающуюся к геометрически правильной фигуре; углы откосов отвала должны обеспечивать его устойчивость; откосы подлежат террасированию при высоте террас h_т = 8-10 м, ширине горизонтальной площадки (бермы) z = 4-10 м и углах откоса террасы β_т = 15-20^о; профилактика водной эрозии бермы обеспечивается обратным поперечным уклоном 1,5-2^о (рисунок 1.2).

Расчетная ширина полосы под откосом отвала (В_шпо) может быть определена по уравнению

                                     В_шпо = Н_осt g β,                               (1.10),

где Н_о – высота отвала, м (в таблице 1.6 по варианту); β – результирующий угол откоса (рисунок 1.2)

Однако целесообразней определить ее графическим построением (рисунок 1.2) и после этого измерить результирующий угол откоса β (ПРИМЕР 1.1), по которому будем вычислять параметры отвала в формулах 1.11 и 1.12. Для отвалов, располагаемых на землях сельскохозяйственного и лесохозяйственного назначения, рекомендуется принимать два яруса (две террасы) по вертикали в целях минимальных ландшафтных нарушений.

Геометрические и объемные параметры отвала в форме усеченной пирамиды (рисунок 1.3). Размеры сторон основания а и поверхности с отвала рассчитываем по формулам 1.11 и 1.12:

                           , м                    (1.11)

                        , м                       (1.12)

 

 

Рисунок 1.2 - Сечение откоса отвала: β_т - угол откоса террасы;

β - результирующий угол; h_т - высота террасы; z - берма террасы,

Н_о – высота отвала; В_шпо – ширина полосы под откосом отвала.

                                                      

 

Рисунок 1.3 Геометрические параметры внешнего отвала в форме усеченной пирамиды: - сторона основания пирамиды, - ширина полосы под откосом отвала, - высота отвала, - рекультивируемая поверхность

ПРИМЕР 1.1

Вычисление результирующего угла β

Данные по высоте террас (h_т), ширине берм (z) и угол откоса террасы (β_т) берутся по варианту из таблицы 1.6.

 

 

Рисунок 1.4 - Схема для расчета результирующего угла β

 

Таблица 1.6 Данные для расчета по вариантам

№ вар.	hт	z	βт	№ вар.	hт	z	βт	№ вар.	hт	z	βт	№ вар.	hт	z	βт
1	8	4	15	19	9,8	5,8	15	37	9,6	7,6	15	55	9,4	4,3	15
2	8,1	4,1	16	20	10	5,9	16	38	9,7	7,7	16	56	9,5	4,4	16
3	8,2	4,2	17	21	8	6	17	39	9,8	7,8	17	57	9,6	4,5	17
4	8,3	4,3	18	22	8,1	6,1	18	40	10	7,9	18	58	9,7	4,6	18
5	8,4	4,4	19	23	8,2	6,2	19	41	8	9	19	59	9,8	4,7	19
6	8,5	4,5	20	24	8,3	6,3	20	42	8,1	9,1	20	60	10	4,8	20
7	8,6	4,6	15	25	8,4	6,4	15	43	8,2	9,2	15	61	8	4,9	15
8	8,7	4,7	16	26	8,5	6,5	16	44	8,3	9,3	16	62	8,1	5	16
9	8,8	4,8	17	27	8,6	6,6	17	45	8,4	9,4	17	63	8,2	5,1	17
10	8,9	4,9	18	28	8,7	6,7	18	46	8,5	9,5	18	64	8,3	5,2	18
11	9	5	19	29	8,8	6,8	19	47	8,6	9,6	19	65	8,4	5,3	19
12	9,1	5,1	20	30	8,9	6,9	20	48	8,7	9,7	20	66	8,5	5,4	20
13	9,2	5,2	15	31	9	7	15	49	8,8	9,8	15	67	8,6	5,5	15
14	9,3	5,3	16	32	9,1	7,1	16	50	8,9	9,9	16	68	8,7	5,6	16
15	9,4	5,4	17	33	9,2	7,2	17	51	9	10	17	69	8,8	5,7	17
16	9,5	5,5	18	34	9,3	7,3	18	52	9,1	4	18	70	8,9	5,8	18
17	9,6	5,6	19	35	9,4	7,4	19	53	9,2	4,1	19	71	9	5,9	19
18	9,7	5,7	20	36	9,5	7,5	20	54	9,3	4,2	20	72	9,1	6	20

По рисунку 1.4:

b ₁= h _т сtdβ_т; b ₂=z; b ₃= b ₁; b ₄=z; B _шпо = b ₁ + b ₂ + b ₃ + b ₄; Но = 2 h _т

Далее из формулы (1.10): сtdβ=В_шпо/ Н_о

 

Площадь земельного отвода под внешний отвал (включая площадь под откосами) F_о и подлежащая рекультивации горизонтальная поверхность отвала F_o ' рассчитываются по выражениям:

                              F_o =a² , га                                                (1.13)

                               F’_o =c², га                                              (1.14)

Кроме горизонтальной поверхности отвала F’_o рекультивации подлежат также боковые поверхности (рисунок 1.5). В проекте допускается расчет боковой поверхности упрощенно:

                         , га                  (1.15)

Окончательно рекультивируемая площадь составит:

                                   F_p = F ’ _o + F ’ _{o б}                                      (1.16)

 

Рисунок 1. 5 – Схема отсыпки с одновременным односторонним озеленением (растительность заштрихована)

Расчет объема отвала почвенно-растительного слоя (ПРС). Склад почвенно-растительного слоя занимает площадь Fпрс земельного отвода, на которую вывозятся почвы с промплощадки предприятия в процессе строительства, для чего снимается верхний слой земли. На этот же склад вывозятся почвы с площади, отчуждаемой под спецотвал. Объем отвала почвенно-растительного слоя зависит от площади, с которой снимается верхний слой, и мощности почвенно-растительного слоя h_прс равной 0,3-0,5м. Для горных предприятий объем отвала ПРС:

                                 Vпрс = (Fк + Fс + Fо ) × hпрс , м³                    (1.17)

Высота отвала на складе почвенно-растительного слоя не должна превышать 8 м; при большей высоте качество почвенно-растительного слоя резко ухудшается.

Расчет объема отвала потенциально плодородных пород (ППП). Склад потенциально плодородных пород располагается на площади Fппп, а объем этого склада определяется с учетом мощности снимаемого слоя потенциально плодородных пород (h_ппп=1,2-1,5 м) для горных предприятий:

                         V_ппп = (Fк + Fс + Fо ) × h_ппп ,м                       (1.18)

---

Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 292; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!