Горно-подготовительные работы



Для ввода месторождения в эксплуатацию необходимо выполнение следующих горно-подготовительных работ:

- снятие и складирование в спецотвал почвенно-растительного слоя (ПРС);

- строительство автотранспортных заездов (наклонных траншей) на вскрываемые горизонты нагорной части карьера;

- отсыпку и обустройство нагорных канав и защитных валов;

- строительство отстойника и водосборника карьерных вод;

- отсыпку и планировку промплощадки карьеров;

- строительство водосборника;

- отсыпка технологических дорог.

Горно-подготовительные работы на участках Елена и Тамара начинаются с первого года эксплуатации и продолжаются сроком три месяца. Объем горно-подготовительных работ на участке Елена составляет 275 тыс. м3, а на участке Тамара 93 тыс. м3. На седьмом году эксплуатации месторождения подключается участок Эмми, горно-подготовительные работы на Эмми ведутся семь месяцев, их объем составляет 1 170 тыс. м3.

Почвенно-растительный слой складируется в специальный отвал и в дальнейшем используется для рекультивации нарушенных площадей месторождения Светлое. Объем почвенно-растительного слоя по месторождению составляет 51 тыс. м3, в том числе по участкам:

- Елена – 18 тыс. м3;

- Тамара – 5 тыс. м3;

- Эмми – 28 тыс. м3.

Весь объем отрабатываемых вскрышных пород в процессе строительства карьера вывозится во внешний отвал. Часть вскрышных пород может быть использована на строительстве основных и вспомогательных объектов (отсыпка дамбы хвостохранилища, строительство дорог и т. д.).

Вскрытие карьера

                                         7.1.Участок Эмми

  Рельеф района месторождения Светлое – горный.

  Результатом оконтуривания карьера на рудных телах участка Эмми является карьер смешанного типа - нагорно-глубинный.8

   Верхняя толща рудной зоны Эмми мощностью до 20,6 м представлена нарушенными скальными породами. Отработка данных пород ведётся с предварительным рыхлением буровзрывным способом. Устойчивый угол уступов в этих породах выположен до 36 градусов.

   Основная горная масса месторождения представлена скальными породами, и подготовка ее к выемке принята буровзрывным способом.

    Нагорную часть месторождения предполагается вскрывать системой траншей по рельефу. Глубинная часть месторождения вскрывается от отметки 600 м (отметка выезда из карьера на поверхность), до отметки 560 м внутренними постоянными траншеями, расположенными в северо-восточной части карьера, далее до отметки 530 м внутренними траншеями спирального расположения. С целью снижения потерь руды и разубоживания ее породой разрезные траншеи на горизонтах проходятся со стороны висячего бока рудного тела.

    Отработка карьера производится по транспортной системе разработки с доставкой руды автосамосвалами до склада руды и породы во внешние отвалы.

Участок Елена

     Рельеф месторождения определил порядок разработки месторождения и способ вскрытия. Размещение отвала пород и объектов промплощадки с учетом технологии производственного процесса и соблюдения природоохранных зон определяют положение вскрывающих выработок и приемных пунктов горной массы.

    Верхняя толща рудной зоны Елена мощностью до 12,4 м представлена нарушенными скальными породами. Отработка данных пород ведётся с предварительным рыхлением буровзрывным способом. Устойчивый угол уступов в этих породах выположен до 36 градусов.

    Основная горная масса месторождения представлена скальными породами, и подготовка ее к выемке принята буровзрывным способом.

  Карьер предусматривается вскрывать траншеей внутреннего заложения. Глубинную часть карьера предусмотрено вскрывать системой внутрикарьерных спиральных и петлевых автомобильных съездов.

Постоянная траншея внутреннего заложения начинает формироваться с отметки выезда из карьера на поверхность 750 м и проходит по северо-западной части карьера до отметки 740 м. С целью снижения потерь руды и разубоживания ее породой разрезные траншеи на горизонтах проходятся со стороны висячего бока рудного тела.

Отработка карьера производится по транспортной системе разработки с доставкой руды автосамосвалами до склада руды и породы во внешние отвалы.

Система разработки

      В проекте предусматривается транспортная система разработки месторождения с транспортировкой вскрыши во внешние отвалы; руды – на рудный склад промплощадки, включающая в себя предварительное рыхление скальной горной массы с применением БВР.

Общая схема производства работ в карьере заключается в следующем:

- производство горно-подготовительных работ;

- производство вскрышных работ (в т. ч. проведение заездов на нижележащие горизонты карьера;

- добычные работы;

- рекультивация нарушенных земель.

При выборе способа вскрытия учитывался характер рельефа, местоположение проектируемых отвалов и транспортных коммуникаций.

По мере подключения участков месторождения в разработку с площади карьеров удаляется почвенно-растительный слой мощностью 0,1 м. Весь объем работ по снятию ПРС производится имеющемся оборудованием и составляет 51 тыс. м3 (в целике), в том числе по участкам:

- Елена – 18 тыс. м3;

- Тамара – 5 тыс. м3;

- Эмми – 28 тыс. м3.

Нагорная часть на всех участках месторождения вскрывается траншеями внутреннего заложения и отрабатывается поуступно сверху вниз.

Глубинная часть карьеров вскрывается системой внутрикарьерных спиральных автомобильных съездов с продольным уклоном 8 %.

  С целью снижения потерь и разубоживания руды разрезные траншеи на горизонтах предусмотрено располагать со стороны висячего бока рудного тела.

В конце съезда устраиваются площадки примыкания длиной 30-50 м.

Вскрышные породы транспортируются автосамосвалами в отвалы вскрышных пород.

При разработке месторождения предусматривается использование одного типа автосамосвалов на вскрышных и добычных работах Komatsu HD405-6 грузоподъемностью 41 т.

Транспортные бермы с глубиной не изменяются. Расчетные параметры ширины транспортных берм для автосамосвалов Komatsu HD405-6 в скальных и рыхлых породах приведены на рисунках (Рисунок 1.4, Рисунок 1.5). Ширина транспортных берм для Komatsu HD405-6 составляет в рыхлых породах 31 м, в скальных – 30 м.

Параметры системы разработки карьера определены исходя из конструктивных параметров горнотранспортного оборудования с учетом требований следующих документов:

- Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых», ФНиП № 599;

- «Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при взрывных работах» (ФНиП № 605);

- СП 37.13330.2012 «Промышленный транспорт».

  Высота рабочего уступа по вскрышным породам на участках Эмми и Елена принята 10 м исходя из характеристик погрузочного оборудования – гидравлического экскаватора типа Komatsu PC-1250 (6 м3), на участке Тамара 5 м исходя из характеристик гидравлического экскаватора типа Komatsu PC-750 (4 м3). Рудная зона отрабатывается уступами 5 м при помощи гидравлического экскаватора типа Komatsu PC-750, емкость ковша – 4 м3. Отработка нарушенных скальных пород на участке Тамара ведется уступами 2,5 м экскаватором Komatsu РС-750, а на участках Елена и Эмми уступами высотой 5 м экскаватором Komatsu РС-1250. В конечном положении уступы сбиваются в 30-ти метровые.

Рисунок 4 - Схема параметров экскаватора Komatsu PC-750

          Таблица 4.1 - Технические характеристики экскаватора Komatsu PС-750

Тип ковша

Ковш с донной разгрузкой

Вместимость «с шапкой»

4,0 м3
A Макс. высота резания грунта 10 635 мм
B Макс. высота разгрузки 7 180 мм
C Макс. глубина резания грунта 3 535 мм
D Макс. радиус резания грунта 10 305 мм
E Макс. радиус резания грунта на уровне опоры 9 920 мм
F Расстояние между уровнями напорного действия ковша 3 875 мм
G Мин. расстояние при напорном усилии 5 620 мм

Усилие резания грунта ковшом

48 600 кг

Напорное усилие рукояти

41 200 кг

 

Рисунок 5 - Схема параметров экскаватора Komatsu PC-1250

 

 

Таблица 4.2 - Технические характеристики экскаватора Komatsu PС-1250

Тип ковша

Ковш с донной разгрузкой
А Макс. высота резания грунта 12 330 мм
В Макс. высота разгрузки 8 700 мм
С Макс. глубина резания грунта 3 650 мм
D Макс. радиус резания грунта 11 400 мм
E Макс. радиус резания грунта на уровне опоры 10 900 мм
F Расстояние между уровнями напорного действия ковша 4 480 мм
G Мин. расстояние при напорном усилии 6 130 мм

Усилие резания грунта ковшом

5 900 кг

Напорное усилие рукояти

62 000 кг

 

Ниже приведены расчетные схемы ширины рабочих площадок в таблицах (таблица 1.16,таблица1.17).


Таблица 1.16 - Расчетная схема ширины рабочих площадок для экскаватора PC-1250

Наименование Ед. измерения Условные обозначения Скальные породы Скальные породы Примечание
Высота уступа м h 5 10 -

1. Минимальная ширина рабочей площадки в зоне выемочно-погрузочных работ при тупиковой схеме автотранспорта

Угол наклона устойчивого уступа в конечном положении в зависимости от горно-геологических условий о b 60 60 Уточняется в процессе эксплуатации
Угол наклона рабочего уступа ос α 70 70 -
Ширина основания призмы возможного обрушения в зависимости от устойчивых углов м а 1,1 2,1 Уточняется в процессе эксплуатации
Ширина ориентирующего породного вала м шв 2,9 2,9 СП 37.13330.2012 п. 7.10.3
Расстояние от внутренней бровки породного вала до проезжей части м z 1,5 1,5 0,5 Ø колеса автомобиля макс. грузоподъёмности, эксплуатируемого в карьере (п. 572. ФНиП № 599 от 11.12.13)
Расстояние от границы маневровой площадки или края автодороги до нижней бровки уступа или подошвы развала взорванной породы м g 3 3 C учетом полосы для размещения негабарита
Радиус поворота по колее наружного колеса м R 7,2 7,2

Технический паспорт оборудования

Длина автосамосвала м L 8,4 8,4
Ширина площадки для маневров автосамосвалов при подаче под погрузку м p 18,0 18,0 =2,5R (СП 37.13330.2012)

Итого минимальная ширина рабочей площадки в зоне выемочно-погрузочных работ в зависимости от призмы возможного обрушения и типа самосвала:

Ширина минимальной рабочей площадки м Шмин. 26,4 26,4 Если шв/2+1,0> a, то Шмин.= p2+g+z+шв+1,0, иначе Шмин.=a+z+p2+g+шв/2+0,5

2. Минимальная ширина рабочей площадки в зоне выемочно-погрузочных работ при сквозном проезде автотранспорта

Угол наклона устойчивого уступа в конечном положении в зависимости от горно-геологических условий о b 60 60 Уточняется в процессе эксплуатации
Угол наклона рабочего уступа о α 70 70 -
Ширина основания призмы возможного обрушения в зависимости от устойчивых углов м а 1,1 2,1 Уточняется в процессе эксплуатации
Ширина ориентирующего породного вала м шв 2,9 2,9 СП 37.13330.2012 п. 7.10.3
Расстояние от внутренней бровки породного вала до проезжей части м z 1,5 1,5 0,5 Ø колеса автомобиля макс. грузоподъёмности, эксплуатируемого в карьере (п. 572. ФНиП № 599 от 11.12.13)
Ширина проезжей части м д 10 10

СП 37.13330.2012
п. 7.5.2 табл. 7.9

Обочина у проезжей части - расстояние между дорогой и развалом горной массы (осыпи чистятся бульдозером) м о 1,5 1,5
Ширина заходки экскаватора PC-750 м шз 12,5 12,5 Технический паспорт оборудования
Ширина развала взорванной горной массы м шр 16 23 Расчет БВР

Итого минимальная ширина рабочей площадки в зоне выемочно-погрузочных работ в зависимости от призмы возможного обрушения и типа самосвала:

Ширина минимальной рабочей площадки м Шмин. 32,9 39,9 Если шв/2+1,0 > a, то Шмин.= p+g+z+шв+1,0, иначе Шмин.=a+z+p+g+шв/2+0,5

Таблица 1.17 - Расчетная схема ширины рабочих площадок для экскаватора PC 750

Наименование Ед. изм. Усл. обозн. Скальные породы Скальные нарушенные породы Примечание
Высота уступа м h 5 2,5 -

1. Минимальная ширина рабочей площадки в зоне выемочно-погрузочных работ при тупиковой схеме автотранспорта

Угол наклона устойчивого уступа в конечном положении в зависимости от горно-геологических условий о b 60 60 Уточняется в процессе эксплуатации
Угол наклона рабочего уступа о α 70 70 -
Ширина основания призмы возможного обрушения в зависимости от устойчивых углов м а 1,1 0,5 Уточняется в процессе эксплуатации
Ширина ориентирующего породного вала м шв 2,9 2,9 СП 37.13330.2012 п. 7.10.3
Расстояние от внутренней бровки породного вала до проезжей части м z 1,5 1,5 0,5 Ø колеса автомобиля макс. грузоподъёмности, эксплуатируемого в карьере (п. 572. ФНиП № 599 от 11.12.13)
Расстояние от границы маневровой площадки или края автодороги до нижней бровки уступа или подошвы развала взорванной породы м g 3 3 C учетом полосы для размещения негабарита
Радиус поворота по колее наружного колеса м R 7,2 7,2

Технический паспорт оборудования

Длина автосамосвала м L 8,4 8,4
Ширина площадки для маневров автосамосвалов при подаче под погрузку м p 18,0 18,0 =2,5R (СП 37.13330.2012)

Итого минимальная ширина рабочей площадки в зоне выемочно-погрузочных работ в зависимости от призмы возможного обрушения и типа самосвала:

Ширина минимальной рабочей площадки м Шмин. 26,4 26,4 Если шв/2+1,0> a, то Шмин.= p2+g+z+шв+1,0, иначе Шмин.=a+z+p2+g+шв/2+0,5

2. Минимальная ширина рабочей площадки в зоне выемочно-погрузочных работ при сквозном проезде автотранспорта

Угол наклона устойчивого уступа в конечном положении в зависимости от горно-геологических условий о b 60 60 Уточняется в процессе эксплуатации
Угол наклона рабочего уступа о α 70 70 -
Ширина основания призмы возможного обрушения в зависимости от устойчивых углов м а 1,1 0,5 Уточняется в процессе эксплуатации
Ширина ориентирующего породного вала м шв 2,9 2,9 СП 37.13330.2012 п. 7.10.3
Расстояние от внутренней бровки породного вала до проезжей части м z 1,5 1,5 0,5 Ø колеса автомобиля макс. грузоподъёмности, эксплуатируемого в карьере (ФНиП № 599 п. 572)
Ширина проезжей части при м д 10 10

СП 37.13330.2012
п. 7.5.2 табл. 7.9

Обочина у проезжей части – расстояние между дорогой и развалом горной массы (осыпи чистятся бульдозером) м о 1,5 1,5
Ширина заходки экскаватора PC-750 м шз 10,0 10,0 Технический паспорт оборудования
Ширина развала взорванной горной массы м шр 22,0 15,0 Расчет БВР

Итого минимальная ширина рабочей площадки в зоне выемочно-погрузочных работ в зависимости от призмы возможного обрушения и типа самосвала:

Ширина минимальной рабочей площадки м Шмин. 38,9 31,9 -

 

Расчет парка экскаваторов произведен в соответствии с ВНТП 35-86 горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки для расчетных максимальных объемов горной массы по участкам приведен в таблицах (таблица 1.22, таблица 1.23, таблица 1.24). Количество и тип экскаваторов на карьерах по годам и участкам в таблице (таблица 1.25).

Таблица 1.22 - Парк экскаваторов на участке Эмми

Наименование Ед. изм. PC-750 PC-1250
Коэффициент использования режимного времени - 0,85 0,85
Категория пород по трудности экскавации - IV IV

Расчетная сменная производительность Расчетная сменная производительность

м³/см. 1 192 2 673
т/см. 2 993 6 683

Годовой объем работ по горной массе (в целике)

тыс. м³/г. 398 2 802
тыс. т/г. 1 000 7 000
Рабочий парк шт. 1 2
Инвентарный парк шт. 1 2
Мощность двигателя л. с. 454 651

 

Таблица 1.23 - Парк экскаваторов на участке Елена

Наименование Ед. изм. PC-750 PC-1250
Коэффициент использования режимного времени - 0,85 0,85
Категория пород по трудности экскавации - IV IV

Расчетная сменная производительность (в целике)

м³/см. 1 499 2 673
т/см. 3 641 6 683

Годовой объем работ по горной массе (в целике)

тыс. м³/г. 412 688
тыс. т/г. 1 000 1 673
Рабочий парк шт. 1 1
Инвентарный парк шт. 1 1
Мощность двигателя л. с. 454 651

 

Таблица 1.24 - Парк экскаваторов на участке Тамара

Наименование Ед. изм. PC-750
Коэффициент использования режимного времени - 0,85
Категория пород по трудности экскавации - IV

Расчетная сменная производительность (в целике)

м³/см. 1 511
т/см. 3 671

Годовой объем работ по горной массе (в целике)

тыс. м³/г. 650
тыс. т/г. 1 580
Рабочий парк шт. 1
Инвентарный парк шт. 1
Мощность двигателя л. с. 454

 

Таблица 1.25 - Парк экскаваторов на карьерах по годам

Наименование

Годы эксплуатации

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Эмми

- - - - - - - - - - - - -
Komatsu PC 750 Руда - - - - - - 1 1 1 1 1 1 1
Komatsu PC 1250 Порода - - - - - - 2 2 2 2 2 2 1
Елена   - - - - - - - - - - - - -
Komatsu PC 750 Руда 1 1 1 1 1 1 1 - - - - - -
Komatsu PC 1250 Порода 1 1 1 1 1 1 1 - - - - - -
Тамара   - - - - - - - - - - - - -
Komatsu PC 750 Руда, порода 1 1 1 - - - - - - - - - -

 

 

 Между погашенными уступами оставляются бермы безопасности шириной 10 м. Принятая ширина берм безопасности обеспечивает возможность их механизированной очистки.

Карьерные автотранспортные бермы связываются автодорогами с отвалом породы, рудным складом и вахтовым поселком.

При разработке карьера Эмми предусматривается использование одного типа автосамосвалов на вскрышных и добычных работах Komatsu HD405-6
грузоподъемностью 41 т. Вскрышные породы транспортируется во внешние отвалы, а руда – на рудный склад промплощадки.

Геометрические размеры автосамосвала Komatsu HD-405-6 проиллюстрированы ниже на рисунке (рисунок 6.2). Технические и эксплуатационные характеристики

Рисунок 6.2 – Параметры автосамосвала Komatsu HD 405-6

   Таблица 6.3 – Технические и эксплуатационные характеристики автосамосвала
Komatsu HD 405-6

Параметр Ед. изм. Значение
Колёсная формула - 4х2
Трансмиссия - гидромеханическая
Двигатель - SAA6D140E-3
Объём двигателя л 15
Мощность кВт 364
Температура эксплуатации С0 -40 ÷ +40
Грузоподъёмность кг 41 000
Объём кузова: с шапкой м3 27
Объём кузова: геометрический м3 20
Порожний вес кг 32 500
Максимальный вес груженного самосвала кг 73 500
Шины - 18.00R33 (2х4)
Колея: передних колёс мм 3150
Задних колёс мм 2550
Общая ширина мм 4525
Общая длина мм 8365
Общая высота мм 4150
Высота погрузки мм 3430
Минимальный радиус поворота м 7,2
Объём топливного бака л 500

Транспортные бермы с глубиной не изменяются. Расчетные параметры ширины транспортных берм для автосамосвалов Komatsu HD405-6 в скальных и рыхлых породах приведены на рисунках (Рисунок 6., Рисунок 7). Ширина транспортных берм для Komatsu HD 405-6 составляет в рыхлых породах 31 м, в скальных – 30 м. Карьерные транспортные бермы связываются автодорогами с отвалом породы, рудным складом и вахтовым поселком.

Рисунок 6 - Расчетные параметры ширины транспортной бермы для Komatsu HD405-6 в скальных породах

Рисунок 7 - Расчетные параметры ширины транспортной бермы для Komatsu HD405-6 в рыхлых породах

Горнотехнические условия карьеров предопределяют транспортную систему разработки с внешним отвалообразованием.

Параметры основных элементов системы разработки:

- выемочная единица – уступ, карьер;

- высота рабочего уступа:

1) вскрышного – на участках Эмми и Елена – 10 м, на участке Тамара – 5 м;

2) добычного – 5 м;

3) нарушенные скальные породы на участках Эмми и Елена – 5 м;

4) нарушенные скальные породы на участке Тамара– 2,5 м;

- углы откосов рабочих уступов – 70˚, 60˚;

- высота уступа в погашении – 30 м;

- ширина берм – 10 м;

- ширина двухполосных автодорог II-k категории на карьерах – 30 м в скальных породах и 31 м в рыхлых породах;

- уклон съездов – 8 %;

- минимальная ширина рабочей площадки – 26,4-31,9 м при отработке пород и руд 2,5 м уступами (в соответствии применяемыми технологическими схемами разработки);

- минимальная ширина рабочей площадки – 26,4-38,9 м при отработке пород и руд 5 м уступами (в соответствии применяемыми технологическими схемами разработки);

- минимальная ширина рабочей площадки – 26,4-42,2 м при отработке пород 10 м уступами (в соответствии применяемыми технологическими схемами разработки).

Ширина развала Х, м определена по формуле академика Н.В. Мельникова и составила:

                   (1.2)

где H – высота уступа, 5 м и 10 м;

Kр – коэффициент разрыхления, 1,4;

η / – отношение ЛНС к высоте уступа, 0,78 и 0,58;

η // – отношение расстояний между рядами скважин к ЛНС, 1,0;

 – рабочий угол откоса уступа, 70о;

 – угол откоса развала породы после взрыва, 45о;

X = 5,6 м, для уступа высотой 5 м;

X = 9,6, м, для уступа высотой 10 м.

При многорядном взрывании ширина развала Хм, м определяется величиной развала при однорядном взрывании, увеличенной на A*(n-1):

                                                                      (1.3)

где A – ширина буровой заходки, 7,8 м и 11,6 м;

n – количество одновременно взрываемых рядов скважин, 3;

X M = 22 м, при взрывании уступа, высотой 5 м;

XM = 32,8 м, при взрывании уступа, высотой 10 м.

В соответствии с нормативным материалом «Типовые элементы открытых разработок горнодобывающих предприятий черной металлургии» института Гипроруда. Высота развала hp, м при двух-трех рядном взрывании рассчитывается по формуле:

                                                         h р=(0,8)h,                                                         (1.4)

где h р=4 м при взрывании уступа высотой 5 м;

h р=8 м при взрывании уступа высотой 10 м.

В случае превышения указанной высоты развала взорванной массы предусмотрены бульдозерные работы по снятию «шапки» развала до необходимой высоты. Типовая схема понижения высоты развала взорванной массы приведена на рисунке (рисунок .8). Типовая схема понижения высоты развала взорванной массы бульдозером Komatsu D275 приведена в таблице (таблица 1.15).

 

Рисунок 8- Типовая схема понижения высоты развала взорванной массы

таблица 1.15 - Типовая схема понижения высоты развала взорванной массы бульдозером Komatsu D275

Показатель Ед. изм. Буквенное обозначение
Устойчивый угол откоса уступа о β
Рабочий угол откоса уступа о α
Высота уступа м Ну
Высота развала взорванной ГМ м Нр
Высота развала взорванной ГМ после понижения м Нрп
Ширина развала взорванной ГМ м Шмин
Расстояние транспортирования м Lтр

 


Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 337; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!