Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство освіти і науки України
ДВНЗ “Криворізький національний університет”
Кафедра відкритих гірничих робіт
Методичні вказівки
до виконання практичних робіт з дисципліни
“Проектування відкритих гірничих робіт”
для студентів напряму підготовки 7.05030101 “Гірництво”
спеціалізації 7.05030101.03 “Охорона праці в гірничому виробництві”
усіх форм навчання
Кривий Ріг 2013
Укладачі:
Пижик М.М., доцент, канд. техн. наук,
Пижик А.М., доцент, канд. техн. наук,
Луценко Е.О., доцент, канд. техн. наук.
Відповідальний за випуск: Пижик М.М., доцент, канд. техн. наук.
Рецензент: Навітній Ю.М., доцент, канд. техн. наук.
Методичні вказівки містять вихідні дані, алгоритми та методичні вирішення практичних завдань з навчального курсу “ Проектування відкритих гірничих робіт ”, рекомендований список навчально-методичної літератури.
Зміст
Робота №1. “Встановити оптимальний напрямок поглиблення дна кар’єру”.
Робота №2. “Визначити максимально можливу стійку продуктивність кар’єру з корисної копалини за гірничотехнологічними можливостями”.
Робота №3. “Скласти перспективний календарний план гірничих робіт в кар’єрі ”.
Робота №4. “Довести економічну доцільність застосування відкритого способу розробки в проектних контурах кар’єру”.
Мета практичних робіт полягає в перевірці та закріпленні знань студентів теоретичних питань з курсу “Проектування відкритих гірничих робіт”, у надбанні вмінь та навиків проектувати головні параметри кар’єрів: режим гірничих робіт, продуктивність та границі кар’єру.
Зміст розрахунково-гірничих робіт
Розрахункові графічні роботи виконуються студентами відповідно до завдання за варіантам. Інженерні рішення повинні містити коротку пояснювальну записку, в якій необхідно представити:
Графічна частина кожної виконується на окремих аркушах формату А3 з міліметрового паперу, які обов’язково підшиваються до загальної роботи.
При правильному розв’язанні завдання з тієї чи іншої роботи студент захищає її при співбесіді з викладачем,в якій обґрунтовує прийняті за основу інженерні рішення. Викладач в свою чергу перевіряє, наскільки добре студент володіє теоретичним матеріалом курсу. Без зарахованих практичних робіт студент не допускається до екзамену.
Практична робота №1
“Встановити оптимальний напрямок поглиблення дна кар’єру”
Відповідно до вихідних даних необхідно побудувати характерний геологічний розріз умовного родовища,на якому відобразити проектні кінцеві контури кар’єру, та контури рудного покладу.
Нк – кінцеві проектні контури кар’єру, м.;
hп – вертикальна потужність пухких розкривних порід, м.;
mp – горизонтальна потужність рудного покладу, м.;
β, α – кути погашення бортів кар’єру відповідно з висячого та лежачого бортів покладу, град.;
φ – кут падіння рудного покладу, град.
Розріз креслиться окремому листі масштабного паперу формату А3.
Відповідно до заданих варіантів гірничо-капітальних робіт відбудовуються контури бортів кар’єру на кінець будівельного періоду його роботи ( відповідно варіантів А та В контури кар’єру I та II). По кожному з варіантів заміряються об’єми гірничо-капітальних робіт Vo(A), Vo(C) та об’єм корисної копалини, який міститься в проектних контурах кар’єру (Р). Розраховується початковий коефіцієнт розкриття, за мінімальним значенням якого обирають раціональний варіант.
no(A) = Vo(A) / P , м3/м3;
no(С) = Vo(С) / P , м3/м3.
Варіант розробки з меншим значенням початкового коефіцієнту розкриття приймається за вихідний при подальшому визначені оптимального варіанту поглиблення дна кар’єру в експлуатаційний період його роботи.
Оптимальний варіант поглиблення дна кар’єру визначається за наступною методикою.
Весь період планування розбивається на кроки,за крок приймається час, необхідний на розкрив та підготовку кожного горизонту.
При цьому варіанти поглиблення дна кар’єру визначаються наступним чином. За методикою проф. О.І. Арсентьева на кожному горизонті, який розкривається, існує зона оптимального положення центру розкривної виробки, контури якої визначаються крапками перетину продовжень ліній бортів кар’єру з лінією розкривного горизонту. Відповідно малюнку, границі цієї зони визначаються відрізком 1-2. Тому перший варіант поглиблення дна кар’єру, позначений вектором 0-1, другий – 0-2 і середній поміж них вектором 0-3. По кожному з варіантів поглиблення дна кар’єру відбудовуються його контури та заміряються об’ємні показники, значення яких заносяться до таблиці 1.1. Розраховуються експлуатаційні коефіцієнти розкриття, за мінімальним значенням одного з яких обирається кращий варіант.
Табл. 1.1. Динаміка наростаючих об’ємів виймання Р і V.
|
Горизонти підготовки |
Варіанти |
Оптимальний варіант |
Нарастаючі об’єми |
||||||||||
|
I |
II |
III |
|||||||||||
|
V,м3 |
Р,м3 |
n |
V,м3 |
Р,м3 |
n |
V,м3 |
Р,м3 |
n |
V,м3 |
Р,м3 |
V,м3 |
Р,м3 |
|
|
-15 м |
|||||||||||||
|
-30 м |
|||||||||||||
|
_ _ _ |
|||||||||||||
|
_ _ _ |
|||||||||||||
|
-90 м |
Значення об’ємних показників кращого з трьох варіантів в табл. 1.1 дублюється окремою колонкою “Оптимальний варіант”. Остання колонка таблиці містить наростаючі об’єми виймання розкривних порід та корисної копалини при оптимальному варіанті розробки за кожним кроком планування.
При переході до наступного кроку планування виділяється контур кращого варіанту поглиблення дна кар’єру на кінець розкриття та підготовки гор. -15 м,який є вихідним для наступного кроку планування – розкриття та підготовки гор. -30 м. При цьому всі графоаналітичні роботи повторюються. Розрахунок припиняється при досягненні гірничими роботами проектної відмітки дна кар’єру.
Закінчується робота побудовою кумулятивного графіка V = f(P) (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Кумулятивний графік V = f(P) при оптимальному поглибленні дна кар’єру.
Практична робота №2
“Визначити максимально можливу стійку продуктивність кар’єру з корисної копалини за гірничотехнологічними можливостями”
Основним показником роботи будь-якого підприємства є його виробнича потужність. Виробнича потужність кар’єру характеризується можливою продуктивністю кар’єру з корисної копалини та з гірської маси. Взаємозв’язок між цими показниками виражається через експлуатаційний коефіцієнт розкриття. Правильне встановлення виробничої потужності гірничого підприємства є важливою задачею проектування.
Вихідними даними для встановлення продуктивності кар’єру за гірничими можливостями є результати попередньої задачі, а саме динаміка робочої зони кар’єру при поглибленні його дна та відповідні цьому об’ємні показники видобутку розкривних порід та корисної копалини. Цього цілком достатньо, щоб вирішити поставлену в роботі задачу за наступною методикою.
Весь період планування поділяється на кроки. За крок планування приймається час, необхідний на розкрив та підготовку кожного горизонту. Горизонт вважається підготовленим при виконанні двох умов:
Так, розкрив горизонту -15 м. (рис. 2.1) здійснюється завдяки виконанню лише умов поглиблення, а саме проходки розкривних виробок - з’їздної та розрізної траншей. Розкрив та підготовка горизонту -30 м. потребує виконання двох умов, а саме умов поглиблення дна кар’єру з горизонту -15 м. на горизонт -30 м. завдяки проходці розкривних виробок, а також умов горизонтального посування фронту гірничих робіт на горизонті -15 м. з положення 1 до положення 1´, що забезпечить на горизонті -15 м. робочу площадку (Вmin), схема якої представлена на рис. 2.2. При поглибленні дна кар’єру на горизонті -45 м. окрім проходки розкривних виробок необхідно здійснити горизонтальне посування фронтів гірничих робіт на горизонтах -30 м. та -15 м. відповідно з положення 2 до 2´ та 1´ до 1´´. В практиці проектування ломану лінію борту кар’єру частіше за все заміняють прямою лінією, яка з’єднує нижню бровку нижнього уступу з верхньою бровкою верхнього уступу, при цьому для відкосу робочого борту кар’єру в залежності від ширини робочої площадки змінюється в межах від 10º до 15º. Відповідно до методики планування здійснюються креслення динаміки робочої зони кар’єру (рис. 2.3) відповідно оптимального напряму поглиблення його дна. Алгоритм розрахунків продуктивності кар’єру з корисної копалини розглянемо на прикладі розкриття та підготовки горизонту -15 м.
Виконання умов поглиблення дна кар’єру передбачає виймання власне на горизонті -15 м. об’ємів Гм(а), який складається з об’ємів розкривних порід V(а) та об’ємів корисної копалини Р(а).
Відпрацювання цих об’ємів можливо тупіковим забоєм . Час t(а), необхідний для виконання цих робіт, визначається за формулою:
t(а) = Гм(а) / (nек * Qек) , роки;
де: nек = 1 – кількість екскаваторів, шт..;
Qек - експлуатаційна продуктивність екскаватору, м3/рік.
Час на виконання умов горизонтального посування гірничих робіт на горизонті ±0 м. при підготовці гор. -15 м. визначаємо за формулою:
t(в) = Гм(в) / (nек * Qек) , роки.
Кількість екскаваторів, які можливо розташувати на гор. ±0 м. визначаємо за формулою:
nек = Lф(±0) / Lбл.min , одиниць;
де: Lф(±0) – довжина фронту гірничих робіт на гор. ±0 м. , м;
Lбл.min – мінімальна довжина екскаваторного блоку (при а/м транспорті - 200÷400 м, при залізничному - 600÷800 м).
Результати розрахунків заносяться до табл. 2.1 у вигляді “+” (+ = Гм(Р) / (nек * t)) по кожному горизонту, розташованому вище горизонту -15 м. Надалі з усіх горизонтів обираємо стримуючий горизонт і в окремому стовбці заносимо значення максимального часу (tmax). За стрічною підраховуємо сумарний об’єм виймання руди (∑Р) при розкритті та підготовці горизонту -15 м., значення якого заноситься до табл. 2.1 в окремому стовбці. Рівень максимально можливої продуктивності кар’єру з корисної копалини досягається при розкритті та підготовці горизонту -15 м. і розраховується за формулою:
Ар(-15) = ∑Р(-15) / tmax(-15) , м3/рік.
На цьому розрахунки по першому кроку закінчуються. Переходимо до другого кроку планування розкриття та підготовки горизонту -30 м., алгоритм графоаналітичних робіт для якого аналогічний.
В цілому, розрахунки закінчуються при поглибленні гірничих робіт на проектну відмітку дна кар’єру -90 м.
За результатами значень останньої колонки табл.. 2.1 будується гістограма динаміки рівнів максимально можливої продуктивності кар’єру за гірничими можливостями при
поглибленні його дна (рис. 2.4).
рівень максимально можливої стійкої продуктивності кар’єру з корисної копалини (Ар.стмах.) визначається за горизонтом з Арміn,в нашому прикладі на горизонт -15 м.
Ар(-15) = 16.5 * 106 , м3/рік.