Файл: Практикум по дисциплине Основы горного дела для бакалавров по направлению 5311600 Горное дело.docx

где М – нормальная мощность залежи, м; _П.И – угол падения залежи, град.

Далее определяют ширину дна карьера В_d, которая не должна быть менее 30 м. Поэтому необходимо сравнить ограничивающий параметр с горизонтальной мощностью залежи, т.е:

m_Г B_d

 30. (2.4)

В случае, если величина m_Г  30 м, то ширину дна карьера принимают равной горизонтальной мощности В_d = m_Г.

Для наклонных и крутых залежей конечную глубину (м) карьера определяют по формуле проф. Б.П. Боголюбова:

Н_К 0,5 К _ИЗm _Г

^КГР

tg_В, (2.5)

К_ИЗ – коэффициент извлечения полезного ископаемого, К_ИЗ = 0,95-0,97;

_В – угол наклона нерабочего борта (угол погашения борта) с висячей стороны пласта, град. Угол погашения борта с лежачей стороны пласта при выполнении практической работы определяется геометрическим построением (см. ниже).

На горизонте h₄ граничный коэффициент вскрыши должен быть равен текущему К_Т. Глубина Н’_К соответствует первому этапу разработки карьера. Определяют специальным горно-геометрическим анализом.

Графическое построение поперечного сечения карьера производится в следующем порядке (рис. 2.1).

От поверхности откладывают значение глубины карьера Н_К и проводят линию горизонта (гор. –h₁₀ на рис. 2.1). От этой линии вверх проводят линии вышележащих горизонтов. Горизонты располагаются на расстоянии, равном высоте уступов (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Высота уступа для мехлопат

Параметры	ЭКГ-5А	ЭКГ-8И	ЭКГ-12	ЭКГ-20А
Высота уступа, м	10,0	12,5	15,5	18,0

Верхний горизонт может быть неполный по высоте и в лабораторной работе принимается как уступ по рыхлым отложениям (высота рыхлых отложений h₀ на гор. –h₁ на рис. 2.1).

На горизонте конечной глубины карьера (гор. – h₁₀ на рис. 2.1) от линии почвы пласта откладывают значение ширины дна траншеи В_d (линия АВ на рис. 2.1).
От т. А под углом наклона нерабочего борта с висячей стороны пласта _В проводят прямую АС до пересечения с дневной поверхностью в точке С.
Затем находят горизонт, на котором К_ГР=К_Т. Для этого отстраивается положение дна карьера на любом горизонте путем проведения из т. А луча АК в направлении к поверхности и параллельно кровле пласта. Далее из т. С дневной поверхности под углом рабочего борта _Р к горизонту проводят прямую до пересечения в т. Е с лучом АК, что определяет положение горизонта (гор. – h₄), на котором К_ГР=К_Т.
Из точки F под углом рабочего борта _Н проводят прямую до пересечения с дневной поверхностью в точке D. Соединяя точку D с точкой В, получают борт погашения со стороны почвы пласта. Измеряется угол борта - _Л.




Периметр дна карьера (м):

 

Р 2 L_dB_d. (2.6)

где L_d – длина карьера по дну, м.

Площадь подошвы карьера (м

²):

S_П L_dB_d. (2.7)

Объем горной массы в контурах карьера определяют по формуле(м³):

^VГМ

 S_П

Н  ¹Р Н² ctg ¹(γ  γ )  ¹π Н³ сtg² ¹(γ

К
В Л

γ_Л

) . (2.8)

В
2 ^К2 3 ^К2

Далее определяют объем геологических запасов полезного

d

К
ископаемого в принятых границах (м³):

^VП.И

 m_Г

L H

h₀

, (2.9)

где V_П.И – объем геологических запасов полезного ископаемого, м³; h₀ – мощность рыхлых отложений (наносов), м.

Промышленные запасы полезного ископаемого составляют (т):

^VП.З

^^VП.И ^ρП.И

К _ИЗ, (2.10)

где V_П.З – величина промышленных запасов полезного ископаемого, т;

_П.И – плотность полезного ископаемого, т/м³ (уголь _П.И = 1,35); К_ИЗ – коэффициент извлечения полезного ископаемого (К_ИЗ=0,92-0,96). Объем вскрышных пород в конечных контурах карьера равен (м³):

V_В V_ГМ V_П.И. (2.11)

Средний промышленный коэффициент вскрыши составит (м³/т):

К  ^V^В. (2.12)

V
СР

П.З

Геометрические параметры верхних контуров карьера определяют следующим образом:

ширина карьера по верху (м)_ _

В_K В_d H_К ctgγ_Вctgγ_Л

, (2.13)

длина карьера по верху (м)

L_К L_d 2H _К ctgγ_T, (2.14)

где _Т – угол откоса бортов карьера в торцах, град (в учебных целях принимают _Т = 40 град).

Производственная мощность и срок службы карьера

Производственную мощность карьера (т/год) определяют исходя из заданного темпа углубки карьера:

А  М h _ГL_dρ_П.ИK _ИЗ, (2.15)

где h_Г – годовой темп углубки карьера, м/год. Практически темп углуб- ки при погрузке в железнодорожный транспорт составляет 10-12 м/год, при погрузке в автомобильный транспорт – 20-30 м/год.

Срок службы карьера (лет) равен

Т  Т_Р Т_П Т_З, (2.16)

где Т_Р, Т_З – соответственно, время развития и затухания карьера

(Т_Р=Т_З= 1-2 года), лет; Т_П – время работы карьера с постоянной произ- водственной мощностью, лет:

_Т__П_._ИV_П_._И 0,5AT_P T_З _{. (2.17)}

П _А

емы:

Для последующих расчетов используют следующие годовые объ-