Обоснование устойчивости угла наклона борта карьера по методике ВНИМИ
Министерство образования и науки РФ
ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет
им. М. К. Аммосова»
Горный факультет
Кафедра Открытые горные работы
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине: «Проектирование карьеров»
Тема: «Определение контуров и этапов отработки глубоких карьеров»
Выполнил: ст. гр. ОГР - 10
Бережнев Дмитрий
Проверил: Панишев С. В.
\
Якутск 2014
Содержание:
1. Исходная информация………………………………………………………..
2. Определение граничного коэффициента вскрыши………………………....
3. Определение конечной глубины карьера……………………………………
4. Обоснование устойчивости угла наклона борта карьера по методике ВНИМИ ………………………………………………………………………….
5. Определение конструктивного угла наклона борта карьера……………….
6. Отстройка борта с горизонтальным расположением предохранительных берм ………………………………………………………………………………
7. Расчеты этапов отработки карьеров ………………………………………...
8. Режим горных работ карьера ………………………………………………..
9. Календарный план горных работ ……………………………………………
10. Использованная литература………………………………………………...
Вариант №4.
Диаметр рудного тела – 100 м;
Высота рабочего уступа – 10 м
Высота уступа погашения – 40 м
Угол откоса уступа – 70°
|
|
|
Ширина съезда – 20 м
Ширина бермы безопасности – 10 м
Уклон съезда – 10%
Угол внутреннего трения – 35°
Себестоимость, долл./т, м3:
- 1 т. руды подземным способом – 50 долл.
- 1 т. руды открытым способом – 30 долл.
- 1 м3 вскрыши открытым способом – 2,5 долл.
Исходная информация
Таблица 1
| №№ п/п | Наименование показателей | Обозна- чения | Ед. измерения | Значения показателей |
| 1 | Себестоимость добычи подземным способом | Сп | Долл./т | 50-70 |
| 2 | Себестоимость добычи открытым способом без учета затрат на вскрышные работы | Со | Долл./т | 20-30 |
| 3 | Себестоимость вскрышных работ | Св | Долл./м3 | 2,5-5,0 |
| 4 | Плотность пород | γп | т/м3 | 2,5 |
| 5 | Плотность кимберлитов | γк | т/м3 | 2,4 |
| 6 | Угол откоса борта карьера: - со стороны висячего бока - со стороны лежачего бока | βв βл | Град. | 40-55 40-55 |
| 7 | Угол внутреннего трения пород | φ | Град. | 5-35 |
| 8 | Высота рабочего уступа | hу | М | 10-15 |
| 9 | Высота уступа погашения | Нуп | М | 30-45 |
| 10 | Ширина бермы безопасности | ШБ | М | 10-20 |
| 11 | Ширина транспортной бермы | Шс | М | 17-36,5 |
| 12 | Количество этапов отработки карьера: - при глубине до 500 м - при глубине выше 500 м | nэ nэ | Шт | 2 3 |
| 13 | Глубина этапов отработки | Hэ | М | 100-250 |
| 14 | Скорость углубки карьера - промежуточный контур (1 этап) - конечный контур (2 этап) | Vу Vу | м/год | 20-30 40-60 |
|
|
|
Определение граничного коэффициента вскрыши
Граничный коэффициент вскрыши рассчитывают по общеизвестной методике с использованием формулы, которая учитывает достигнутые стоимостные показатели открытых и подземных технологий:
,
где, КГ – граничный коэфф. вскрыши, м3/м3, м3/т;
СП = 50 долл./т. – Себестоимость добычи единицы полезного ископаемого подземным способом;
СО = 30 долл./т. – Себестоимость добычи единицы полезного ископаемого открытым способом без учета затрат на производство вскрышных работ;
СВ =2,5 долл./м3 – себестоимость вскрышных работ;
Определение конечной глубины карьера
При предварительной оценке конечной глубины карьера учитывают фактически достигнутые углы погашения нерабочих бортов для аналогичных горнотехнических условий.
Для новых месторождений углы устойчивых откосов уступов и бортов часто принимают на основе опыта их отстройки на действующих горнодобывающих предприятиях.
По формуле проф. Б. П. Боголюбова вычисляют ориентировочную глубину карьера:
|
|
|
,
где Нк – глубина карьера, м;
Кизвл = 0,95 – 0,96 – коэфф. извлечения руды из слоя;
М – горизонтальная мощность карьера;
βв = βл = 45° – углы откоса бортов карьера соответственно со стороны висячего и лежачего боков залежи, град.
Среднюю горизонтальную М мощность залежи определяют по формуле равновеликих площадей. То есть, например, круглую форму месторождения кимберлитовой трубки в плане, заменяют равновеликим квадратом, используя следующие формулы:
, 
,
где d = 100 м – диаметр кимберлитовой трубки;
тогда, 
Обоснование устойчивости угла наклона борта карьера по методике ВНИМИ
Инженерные методы расчета, используемые при проектировании откосов бортов карьеров, базируются на теории предельного равновесия сдвигающих и удерживающих откос сил.
Согласно данной теории при обосновании устойчивого угла откоса борта, вначале вычисляют глубину трещины отрыва Н90 согласно расчетной схемы, приведенной на рис. 1, а затем по графику плоского откоса ВНИМИ (рис. 2) устанавливают предельно устойчивый угол откоса βу,
,
|
|
|
где gП - плотность породы 2,5 т/м3;
СМ - удельная сила сцепления пород в массиве, МПа
j - угол внутреннего трения пород 350.
Удельную силу сцепления пород вычисляют по переходной формуле
где l - коэффициент структурного ослабления массива, который зависит от применяемой технологии формирования откоса (l=0,21 при буровзрывной технологии);
СК = 80 МПа.
МПа
тогда
м
Для правильного пользования графиком плоского откоса вычисляют коэфф. высоты Н/,
Затем по графику плоского откоса (рис. 2) находят расчетное значение угла нерабочего борта βр = 45, соответствующее углу внутреннего трения в массиве φ.
Расчетные значения угла нерабочего борта βр всегда больше принятых в предварительных расчетах βв (βр = 45° > βв = 45°) для того, чтобы обеспечить достаточный запас устойчивости.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 538; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!