Файл: Хохряков, В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых учебник.pdf

-вскрытия и система разработки, вид транспорта, потребность в по­ лезном ископаемом и себестоимость добычи 1 т.

Максимальная технически возможная производственная мощ­ ность карьера зависит главным образом от пропускной способности капитальных траншей и станций и от возможной интенсивности развития горных работ. Пропускная способность капитальных траншей и станций ограничивает объем горной массы, выдаваемой из карьера, и, следовательно, добычу полезного ископаемого. Довре­ менные карьерные транспортные коммуникации имеют следующую пропускную способность: одноколейные траншеи и простые съезды 15—20 поездов в смену, двухколейные траншеи и сложные съезды 50—60 пар поездов в смену, карьерные железнодорожные станции 200—250 пар поездов в сутки, автомобильные траншеи и съезды с двухполосным движением 200—250 автомобилей в час.

Возможная интенсивность развития горных работ при наклонном и крутом падении залежи определяется обычно скоростью пони­ жения горных работ, а при пологом и горизонтальном залегании — скоростью подвпгания фронта работ.

Между величиной годового понижения горных работ и произ­ водственной мощностью карьера по полезному ископаемому суще­ ствует зависимость

Годовое пониніение горных работ составляет в среднем при же­ лезнодорожном транспорте 6—15 м, при автомобильном и кон­ вейерном транспорте 10—20 м. В период строительства карьера при использовании автомобильного транспорта годовое понижение достигает 45—55 м.

Величина годового понижения зависит от способа и механизации подготовки новых горизонтов, модели используемых экскаваторов, высоты уступа и др. Наибольшая скорость понижения горных работ достигается при использовании автомобильного транспорта, а также механических лопат с верхней погрузкой в средства рель­ сового транспорта.

Зависимость между производственной мощностью карьера и ско­ ростью подвигания фронта работ при горизонтальном и пологом

Скорость подвигания добычного фронта работ ѵа не может пре­ вышать скорости подвигания вскрышных работ г?в, которая обычно

^54

определяется числом и производительностью вскрышных экскава­ торов. При .бестранспортных схемах разработки должны соблюдаться условия

Н и — высота и Ln— длина вскрышного уступа.

При решении задачи ставится цель определить оптимальную производственную мощность карьера, т. е. найти такое ее значение, при котором может быть достигнут наибольший экономический эффект.

При проектировании чаще всего задачу решают в следующем порядке. Путем анализа находят ограничивающие факторы и тем самым устанавливают максимально возможную производственную мощность карьера. Затем, принимая в установленных пределах несколько вариантов, делают экономическую оценку и находят оптимальное значение производственной мощности.

Упрощенный метод экономической оценки вариантов состоит в том, что в качестве оптимальной принимают такую производствен­ ную мощность, при которой срок службы карьера соответствует физическому и моральному износу основных зданий и сооружений. Принимая срок службы карьера t, определяют

Яи= -у-*млн-Т/Г°Д>

где Z — запасы месторождения, извлекаемые при разработке, млн. т.

В угольной промышленности Техническими направлениями по проектированию и строительству карьеров предусматриваются сле­ дующие мощности и сроки службы карьеров:

В рудной промышленности Нормами технического проектирова­ ния предлагались следующие нормальные сроки эксплуатации карьера:

255.

Рекомендованные Нормами технического проектирования соот­ ношения срока службы и производственной мощности должны кор­ ректироваться в конкретных горно-геологических условиях. Следует также иметь в виду, что эти соотношения неоднократно пересматри­ вались в сторону уменьшения сроков. Эта тенденция наблюдается также в настоящее время.

Точность определения производственной мощности карьера за­ висит от срока, на который она устанавливается. Со сравнительно высокой точностью, около 10—15%, она может быть принята лишь на ближайший период времени (10—12 лет). Для последующих периодов производственная мощность карьера, как правило, может быть принята лишь перспективной с точностью -20—25% для второго периода п ±50% для периодов, находящихся за пределами 20— 25-летнего срока. Значения перспективной производственной мощ­ ности второго и последующих периодов должны со временем уточ­ няться в проектах реконструкции.

Производственная мощность карьера по вскрыше приближенно устанавливается по среднему коэффициенту вскрыши

Я в = 77иКсрКн,

где 77н — производственная мощность карьера по полезному иско­ паемому; К ср — средний коэффициент вскрыши; Ка — 1,1 -=- 1,3 — коэффициент неравномерности распределения вскрыши по годам.

Более точно производственная мощность карьера по вскрыше Iустанавливается на основанпи календарного плана, который пре­ дусматривается в проекте, с учетом принятого порядка развития горных работ в карьере и в соответствии с заданной производственной мощностью по полезному ископаемому.

§ 2. Понятие о режиме горных работ и календарном плане

Режим горных работ характеризуется порядком отработки место­

Обычно горные работы нйчинают в месте наиболее близкого выхода залежи к поверхности земли с целью создания необходимых вскрытых запасов при наименьших объемах вскрышных работ.

При крутом падении (рис. 123, а) горные работы начинают обычно в центре карьерного поля и развивают к флангам. Верхние уступы вскрывают траншеями внешнего заложения, а нижние — полустационарными и скользящим съездами.

При наклонном залегании (рис. 123, б) горные работы начинают со стороны лежачего и ведут в направлении висячего борта карьера. Вскрытие осуществляется стационарными съездами.

При пологом залегании (рис. 123, в) горные работы начинают

256

полезного ископаемого и вскрыши по этапам отработки и устанавли­ вает взаимосвязь между текущими объемами полезного ископаемого- и пустых пород.

Календарный план горных работ отражает распределение вскрыш­ ных и добычных работ во времени по годам разработки и составляется в виде чертежей, таблиц и графиков. На чертежах (в плане и на поперечных геологических профилях) показывается ежегодное изме­ нение положения горных работ. В таблицах указываются ежегодные объемы вскрышных и добычных .работ и место их выполнения.

5 4 3 2 Г _______ _ _

6

Г о д ь / s x c n j i y a m a u m i

Рис. 123. Схемы наиболее распространенного порядка отработан месторожде­ ний и графики распределения вскрыши по годам:

а — при крутой; б — наклонной; в— пологой залежп; 1— 6 — порядок развития горных работ

Календарный план карьера служит для окончательного опреде­ ления сроков строительства карьера и освоения ето проектной производственной мощности, потребности в "основном горнотран­ спортном оборудовании, объемов горно-капитальных работ, произ­ водственной мощности карьера по горной массе и полезному иско­

паемому.

На основании календарного графика можно сравнить эконо­ мичность различных вариантов разработки и оценивать принятый проектом вариант. Обычно вариант разрабоки тем^экономичнее, чем большие объемы вскрыши отнесены на поздние периоды.

§3. Характеристика качества товарной продукции

иполезного ископаемого

Можно выделить следующие стадии изменения вида _полезного ископаемого в процессе его добычи и переработки:

1) исходное сырье, т. е. руда в массиве;

2)сырая руда, т. е. руда, подаваемая иа обогатительную фабрику;

3)товарная руда или концентрат — продукты обогащения сы­ рой руды;

4)конечный продукт, получаемый в результате обработки кон­ центрата, — металл (в черной металлургии обычно чугун).

Исходная руда характеризуется содержанием полезного компо­ нента (металла) в массиве а , % ■Содержание полезного компонента (металла) в сырой руде а ', % обычно ниже, чем в массиве«, в ре­ зультате разубожцвания, т. е. примешивания пустой породы пли бедных руд при рыхлении, погрузке и иа других стадиях техноло­ гического процесса. Разубояшвание — это показатель качественных потерь при добыче полезного ископаемого.

Величина разубоживания определяется как отношение разности содержаний полезного компонента в массиве и сырой руде к содержа­ нию в массиве и выражается в долях единицы или в процентах:

г = —— 100, %.

а

Расчеты удобнее производить, выражая разубояшвание в долях единицы. Перевод одной зависимости в другую

p = iüö’ долей ед™1™; ы >-=ріоо, %.

При открытой разработке разубоживание руд цветных металлов колеблется в широких пределах, в среднем от 5 до 60%, разубожи­ вание руд черных металлов находится в пределах 3—5%.

В процессе разведки и эксплуатации содержание полезного компонента в массиве и в сырой руде определяется опробованием.

При промышленном запасе полезного ископаемого Z и коэффи­ циенте извлечения ц объем сырой руды, которая будет добыта при разработке, .

Q —Zr\ (1 4- р), единиц.

Выход сырой руды из единицы руды в массиве

Ур= Л (1 + р). Доли единицы.

Объем сырой руды является исходным показателем для расчета производственной мощности, определения выхода товарной продук­ ции и расчета технико-экономических показателей.

В этих расчетах используют следующие общеизвестные зависи­ мости между содержанием, извлечением и выходом промышленного продукта из сырой руды при извлечении из руды одного полезного . компонента.

Выход концентрата из добытой руды

258