Географическое расположение района проведения работ на площади, примыкающей с запада к акватории Ладожского озера. Геолого-экологическая характеристика месторождения. Параметры карьерного поля. Механизация горных работ. Генеральный план карьера.
При низкой оригинальности работы "Вскрытие и система открытой разработки месторождения габбро-диабаза "Райвимяки-1" на щебень", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Физико-механические свойства Параметры карьерного поля Режим и объемы работ.
План
Содержание проекта
Список литературы
Геолого-экологическая характеристика месторождения
Район проведения работ, географически расположен на площади, примыкающей с запада к акватории Ладожского озера. В административном отношении он находится на территории Лахденпохского района Республики Карелия. В районе развита сеть шоссейных и грунтовых дорог. Географические координаты: с. ш. и в. д.
В орографическом отношении площадь работ представляет холмисто грядовый ландшафт с общим слабым наклоном к Ладожскому озеру. Рельеф расчлененный, характеризуется сочетанием изометричных возвышенностей, вытянутых гряд и разделяющих их узких ложбин, часто заболоченных. Абсолютный отметки колеблются от 50 м до до 110,1 м (г. Маямяки). Относительные превышения возвышенностей от пологих до крутых. Пологие склоны и ложбины перекрыты чехлом озерных и моренных отложений мощностью до 5 м.
Гидросеть в виде ручьев и речек протекающих по заболоченным ложбинам и слабопроточных мелиоративных канав. Реки в районе не большие, порожистые. Все они впадают в Ладожское озеро. Наиболее крупная из них Соскуанйоки, протекающая в 2 км к западу и в 1 км к югу от месторождения. Ширина русла 5-10 м, глубина 0,5-5 м скорость течения 0,2 м/сек. Берега крутые. Понижения в рельефе заболочены.
Климат района умеренно-континентальный, характеризуется сравнительно мягкой и умеренно-теплым летом. Средняя годовая температура колеблется от 2,10 до 3,40С. Среднегодовое количество осадков 800-840 мм. Продолжительность зимнего периода 140-150 дней, максимальная толщина снежного покрова до 0,8 м. Глубина промерзания грунта до 1,0 м. Зима (ноябрь-март) умеренно-холодная; первая половина-мягкая, с неустойчивой погодой, вторая-холодная. Температура воздуха днем колеблется в интервале от - 10 до 230 (минимальная - 350). Часты оттепели - до 20 за сезон. Весна (апрель-май) холодная с пасмурной погодой, снежный покров сходит в конце апреля. Лето (июнь-август) неустойчивое: теплые и ясные дни часто сменяются пасмурными и холодными. Температура днем составляет 14-200, ночью от - 4 до 150. За сезон наблюдается до 11 дней с туманами, до середины июля белые ночи. Осень (сентябрь-октябрь) пасмурная, с затяжными дождями. В течение апреля-мая и сентября-октября наблюдается распутица. Ветры в течение года имеют различное направление, преобладают юго-западные и западные, средняя скорость 4-5 м/сек, случаются ураганы.
Площадь работ находится на землях Гослесфонда, в пределах кварталов 91, 92, 93 Ихальского лесничества Лахденпохского лесхоза, леса 1 группы, смешанные (береза, ель, сосна, ольха, осина) и на землях принадлежащих администрации района.
Транспортные условия благоприятные: в 8 км к западу от участка расположена ст. Элисенваара Октябрьской железной дороги, соединяющей промышленные центры (г. г. Санкт-Петербург, Петрозаводск, Костомукша). Вблизи участка в 0,3 км, проходит грунтовая дорога с щебеночным покрытием. В пределах участка имеются грунтовые дороги протяженностью 0,5-2 км, проложенные вдоль понижений в рельефе. Дороги требуют расширения и ремонта.
Ближайшие населенные пункты Элисенваара и Вялимяки, находящиеся на расстоянии 8 и 5 км. В поселках имеются медпункт, почта, школа.
Месторождение Райвимяки-1 расположено в 9,5 км к востоку от железнодорожной станции Элисенваара, с которой месторождение соединяет шоссейная дорога Элисенваара-Лумиваара-Лахденпохья. Расстояние от шоссейной дороги до южного окончания месторождения Райвимяки-1, 100 м; к месторождению проложена и отсыпана песчано-гравийной смесью подъездная дорога длиною 200 м.
Месторождение Райвимяки-1 находится в пределах Райвимякского массива основных - щелочных пород. Массив имеет сложное строение, с преобладанием более древних габбро-диабазов и прорывающих их биотит-пироксеновых сиенитов. Контакты между этими породами, как правило, постепенные; приконтактовые зоны, представленные зонами сетчатой инъекции сиенитов в габбро-диабазы и зонами эруптивной брекчии, имеют мощность до 10-20 м. На отдельных участках также наблюдаются ксенолиты основных пород в сиенитах. В глубине под массивом габбро-диабаза, располагаются коренные породы, представленные крупно и средне зернистыми светло-серыми и розоватыми гранитами.
Общая исследованная площадь месторождения Райвимяки-1 92 га.
Рельеф площади месторождения - слабо холмистый. Скальные холмы площадью 1-2 га разделены залесенными долинами. Превышения холмов над долинами составляют до 8-12 м. На всех участках имеются скальные обрывы. Их высота достигает 6 м.
Участок Карьерный находится в непосредственной близости от шоссейной дороги Элисенваара-Лумиваара-Лахденпохья, в 150 м от шоссе.
Площадь участка 80 м ? 150 м. На южном склоне в юго-западной части участка заложен карьер пробной добычи, вскрывающий полезную толщу на 35 м в длину и на 3-5 м в глубину. Уступ карьера характеризуется очень слабой трещиноватостью. В западной части карьера на протяжении 15 м в уступе высотой около 3 м нет ни одной трещины. В центральной и восточных частях уступа наблюдаются всего две крутые трещины на протяжении 20 м и одна субгоризонтальная трещина. Мощность вскрыши 0,2-1 м (в среднем 0,5 м). Коэффициент вскрыши - 0,05.
На участке пройдено 8 канав - одна магистральная, длиной 190 м и серия поперечных канав. Общая длина канав на участке - 410 м. Вблизи уступа карьера сделаны расчистки общей площадью около 2000 м?.
На участке канавами и расчистками вскрыты габбро-диабазы темного цвета, тонкозернистые, массивные. Темноцветные минералы в количестве 15-30% представлены биотитом и пироксеном. В меланократовых разностях, отмеченных в юго-восточной части участка, темноцветных минералов до 40%.
В сиенитах прослеживаются маломощные, от 0,01 м до 0,4 м гранитные пегматиты. Прожилки имеют, как правило, довольно резкие и четкие контакты. Прожилки составляют 3% от всех пород месторождения. Некоторое количество прожилков и шлировидных включений характеризуются постепенным увеличением зернистости - до появления крупнозернистых гранитов. Мощность переходной зоны обычно составляет первые сантиметры, в случае крупных тел достигая 0,5 м.
Гранитные пегматиты занимают около 1% площади участка Их контакты с габбро-диабазом - сливные, прочные. По прочностным свойствам гранитные пегматиты близки к габбро и при добыче щебня могут рассматриваться в качестве близкой декоративной разновидности. Местами в краевых пониженных частях участка сиениты разрушены до дресвы. Примерная мощность таких зон 0,1 м, в редких случаях, до 0,3 м. В них же, как правило, отмечается и ожелезнение породы, при этом порода приобретает ржавожелтый цвет.
По контурам месторождения в габбро-диабазе встречаются ксенолиты среднезернистых сиенитов, иногда плагиоамфиболитов. Размер контакта варьирует в очень широких пределах от 0,05-3 м до 3-5 м ? 5?8 м. Самый крупный ксенолит такого состава задокументирован по канавам 10, 12 и 13. Его примерная длина составляет 50-55 м, максимальная ширина 6 м. Как правило, контакты сиенитов и габбро-диабазов четкие, во многих случаях извилистые, иногда совпадают с ориентировкой трещин. Изменения выражаются в увеличении зернистости и уменьшении содержания темноцветных минералов в ксенолитах вблизи контакта.
В пределах участка крупные тектонические нарушения отсутствуют. Уступ южного склона представляет собой крупную трещину, сопровождающуюся очень узкой полосой развития сколовых оперяющих трещин. Ширина этой полосы не превышает 2 м. Оперяющие трещины имеют близкое к основной трещине простирание, кулисовидное расположение и очень разнообразные углы падения. При этом длина таких трещин обычно не превышает 2-4 м. Основная масса этих трещин была удалена первым взрывом, обнажившим современный борт карьера.
Подошва уступа карьера представляет собой гладкую слабо волнистую поверхность без видимых трещин как вблизи уступа, так и далее, на 10 м к югу от нее. Поверхность трещины примерно под углом 3-5? наклонена к югу.
Месторождение габбро-диабаза разведано до глубины 120 м. Запасы по категориям: А - 15 %, В - 35%, С1 - 42 %, С2 - 8 %.
Месторождение разрабатывается для производства щебня из габбро-диабаза. Вскрыша представлена моренными отложениями, глинами и суглинками мощностью до 10 м., в среднем 0,5 м.
По строению месторождение относится к первой группе сложности, и условия для разработки хорошие.
Разработка месторождения открытым способом возможна: степень его разведанности достаточна (В > 20 %); залежь относительно крупная, мощность наносов сравнительно невелика; гидрологические условия благоприятны; спрос на продукцию неограничен.
Физико-механические свойства
Физико-механические свойства пород карьера определены по образцам, отобранным на действующих горизонтах карьера и в процессе бурения скважин по критерию удельной энергоемкости бурения с помощью приборов оперативной оценки буримости пород, проведенной лабораторией буровзрывных работ. В таблице приведены основные физико-механические свойства пород карьера, определенные в лабораторных условиях.
Участок работ Месторождение Райвимяки-1
Физ-мех свойства Значения
Прочность в сухом состоянии МПА( )
Прочность в водонасыщенном состоянии МПА( )
Коэффициент снижения прочности при насыщении водой 0,32
Средняя плотность ( )
Истинная плотность ( )
Водопоглащение, %( )
Пористость исходной горной породы, %( )
Истираемость ( )
Параметры карьерного поля
За контуром карьера осталось 1357 тыс. т. запасов или 1,9 %. Оставшиеся запасы габбро-диабаза в будущем могут быть отработаны, если отодвинуть дорогу Элисенваара-Лумиваара-Лахденпохья.
Инженерно-геологические условия обработки месторождения открытым способом простые, что определяется малым наличием трещин в массиве.
На месторождении выделены два комплекса: Первый комплекс крепких скальных пород, представленный сиенитами. Мощность пород составляет 50 м. Сопротивление сжатию составляют до 147 МПА.
Второй комплекс пород крепких пород, представленный слабо трещиноватыми габбро-диабазами. Временное сопротивление сжатию пород колеблется в пределах от 230 до 250 МПА. Мощность комплекса от 20 до 80 м.
По результатам расчетов рекомендованы углы заоткоски уступов и бортов карьера, обеспечивающим устойчивость.
При подходе к предельному контуру рабочие уступы сдваиваются, вследствие чего их высота увеличивается до 30 метров, а ниже отметки 20 - сдвоенные уступы достигают высоты до 40 метров.
Для обеспечения долговременной устойчивости борта выполняется заоткоска борта. Заоткоска уступов по лежачему боку залежи должна производиться под углом, не превышающим угол падения уступа.
Углы заоткоски уступов в торцевых частях карьера принимаются равными 75. Учитывая, что в реальных условиях изза осыпания, верхняя часть уступа выхолаживается в пределах раздробленного слоя до 38 40°. Фактические углы заоткоски приведены в таблице 2.2.11.
Устойчивость вогнутых в плане бортов карьеров выше, чем прямолинейных. Это объясняется тем, что при криволинейной в плане форме выработки за счет сил бокового распора (зацепления) пород возникают дополнительные удерживающие силы, создающие сопротивление смещению призмы обрушении.
Геологическое строение пород, слагающих борта карьеров, определяет способ формирования бортов карьеров и технологию отработки месторождения, позволяющие в результате использования эффекта бокового защемления пород повысить угол наклона бортов на контуре погашения.
Сцепление в массиве
Расчетное сцепление в массиве
Расчетный угол внутреннего трения
Глубина трещины отрыва
Коэффициент высоты
В формулах: - сцепление по контактам микроблоков пород. В малотрещиноватых породах , принимаем ; - коэффициент, для прочных пород , принято ; - коэффициент запаса, на стадии проектирования рекомендуется .
На конец разработки в верхней части уступы сдваиваются, таким образом, высота погашенных уступов . Принимаем к расчету углы их откосов, учитывая факторы устойчивости и технологию консервации, соответственно, и .
Минимальная ширина берм очистки по условиям сработки их осыпью и задержания падающих кусков составляет 8 метров; по условию сработки берм при обрушении нижележащего уступа - 10 м, а по условию механизированной очистки берм (например, бульдозерами) - не менее 9 м. Принимаем окончательно ширину берм очистки .
Ширина транспортных берм
Конструктивные углы погашения бортов, вычисленные после отстройки карьера на конец разработки по зависимости
Составляют по северному борту карьера - 58?, по южному 80?, по западному и восточному 71?
Размеры карьерного поля по дну (по отметке 5) ширина 800 м, длина 1075 м.
Размеры карьерного поля поверху
Где м; м; - угол погашения борта в сечении. м. м.
Согласно расчетам КП имеет ширину около 812 м. и длину 1124 м.
Объемы горной массы, вскрыши и геологические запасы руды определены способом горизонтальных сечений: вычерчены погоризонтные планы на уровне отметок 85 (поверхность), 65, 45, 25, 5, где показаны залежь и контуры уступа в погашенном состоянии; определены для каждого плана площади S зон п. и. и вскрыши; объемы (раздельно по п. и и вскрыши) определены по зависимости: , Результаты расчетов приведены в таблице
Горизонт, м Высота слоя Площади зон, тыс. м? Объемы в слое, тыс. м?
Вместе с внутреней траншеей, объем которой 806 400 м?, объем карьера 41130200-806400 = 40323,8 тыс. м?, в том числе геологические запасы габбро-диабаза в контурах карьера V = 40581,2 тыс. м?.
К забалансовым запасам отнесен габбро-диабаз находящийся очень близко к дороге и не может быть разработан, так как дорога будет, входит в санитарную зону, что недопустимо. Ориентировочно (по данным геологоразведки) запасы этой категории составляют 452,4 тыс. м?.
Запасы габбро-диабаза, находящиеся за контурами карьера, рекомендуется отнести к забалансовым по географическим причинам.
Для простых структурных тел с мощностью более 20 м. при высоте уступа 10 м. уровень эксплуатационных потерь составляет 2 %. Для расчетов принимаем потери ? = 1 % и разубоживание p = 1,1 %.
Всего будет потеряно, таким образом, 851,4 тыс. м?. Коэффициент общих потерь руды , а извлечение 1-0,02=0,98. Это значение следует признать достаточно высоким. эксплуатационные запасы Zэ = 39729,8 тыс. м?. всего забалансовых и эксплуатационных запасов руды 39729,8 452,4 = 40182,2 тыс. м?, вскрыши
Vв = 549 тыс. м?.
Средний коэффициент вскрыши Кср = м?/м? 0,0046 (м?/т).
Режим и объемы работ
Товарной продукцией для карьера является щебень. Щебень складируется на специальном складе и в дальнейшем отгружается потребителю. Согласно заданию, годовой объем добычи горной массы Q = 3 млн. т/год, Расчетный объем вскрышных работ за период горностроительных пород составит 1262,7 тыс. т. (1 год), а последующие 3 года 273 тыс. т. В последующей разработки вскрыши не будет.
Срок работы Тр предприятия: Тр = Тстр Тэ Тзат где Тстр, Тэ, Тзат - соответственно, длительность горностроительных работ, работы с номинальной производительностью и затухания горных работ. Принимаем Тзат Тстр = 1 год. За эти два периода будет добыто габбро-диабаза ориентировочно Рстр Рзат = 1081,5 1081,5 = 2163 тыс. т, а за период эксплуатации 119189,4 - 2163 = 117053,4 тыс. т.
Длительность Тэ= лет
Отсюда расчетный срок работ: Тр = 1 39 1 = 42 года.
Учитывая средние по масштабу объемы работ (до 1 млн. м? в год), принимается режим работы карьера 7 дней в неделю по 12 часов в сутки, 365 дней в году. Выемка вскрыши - транспортирование в 2 смены по 12 часов в сутки. Буровые работы по такому же графику. Взрывание - в дневную смену. Таким образом, число рабочих смен в году экскаваторного участка 360, бурового-720.
Расчетный сменный объем работ при коэффициенте неравномерности сменных объемов 1,2: Выемочных Vp. в. = тыс. м? в том числе по скальной массе тыс. м?, мягкой 0,915 тыс. м?;
Буровзрывных тыс. м?.
Механизация горных работ
Поскольку месторождение пологое, и в соответствии с физико-механическими свойствами горной массы принимаем для разработки: габбро-диабаз - структуру механизации (СМ) III класса с буровзрывной подготовкой, скальной вскрыши - СМ IV класса с той же подготовкой, рыхлой вскрыши - СМ IV класса без подготовки горной массы перед выемкой.
В соответствии с принципами комплексности, масштабами работ, свойствами горной массы на выемке ее принимаем однотипное для всех вскрышных и добычных работ оборудование: экскаваторы Caterpillar 385C-FS с емкостью ковша 5 м? и буровые станки Sandvik DP1500. В соответствии с параметрами карьерного поля, условиями залегания месторождения и другими факторами, на вывозке горной массы принят автотранспорт автосамосвалами: грузоподъемностью 54 т.
Для вспомогательных дорожных, планировочных и прочих работ предусматриваются: бульдозер Caterpillar D6N LGP с отвалом 5,6 м? (2 ед.) и колесный погрузчик Caterpillar 960G с объемом ковша 5,7 м? (2 ед.)
Зарядка скважин ВВ (взрывание - сибиритом 1200) смесительно-зарядными машинами (СЗМ)"Дино Нобель", МЗ-8, МЗ8-20, МС3-20 и зарядными машинами аналогичного типа, допущенными к постоянному применению. Для забойки скважин принимаем забоечные машины марки ЗС-2М.
Эти взрывчатые вещества предназначаются для заряжания механизированным способом взрывных скважин с земной поверхности и взрывания пород при любой степени обводненности. Сибирит - 1200 инициируется с помощью шашек-детонаторов типа Т-400Г или других типов, допущенных Госгортехнадзором.
Сменные производительности экскаваторов и станков принимаем: нормативная сменная производительность Caterpillar 385C-FS по мягким породам
;
где Тсм - продолжительность смены (12 ч.);
Е - емкость ковша (5 м3);
Кис. - коэффициент использования во времени (0,8);
Кн - коэффициент наполнения ковша (0,8);
Кразр - коэффициент разрыхления породы (1,3);
Тц - время цикла (24 с). нормативная сменная производительность Caterpillar 385C-FS по скальной массе
;
Производительность бурового станка в породах крепостью f=18-20 (габбро-диабаз) - 148 м/смену, а для вскрыши при крепости породы f = 14-16 производительность составит 162 м/смену. Предполагая, что в породах месторождения рационально многорядное (4-6 рядное) взрывание с сеткой скважин 3,2 ? 3,2 м, можно ожидать, что выход горной массы с 1 м длины скважины составит: м3/м по габбро-диабазу м3/м по вскрыше (сиениты)
Рассчитаем сменную производительность станка по взорванной массе: м? - по габбро-диабазу м? - по вскрыше (сиениты)
Для условий севера число рабочих машино-смен списочной единицы парка составит: экскаваторов 740-745 (принимаем 745), буровых станков 420-430 (принимаем 430).
Годовая производительность: Экскаватора по мягким породам тыс. м?;
Экскаватора по скальной массе тыс. м?;
Бурового станка по вскрыше тыс. м или тыс. м?;
Бурового станка по габбро-диабазу тыс. м или тыс. м?.
На период эксплуатации парк экскаваторов для выполнения программы выемки мягких пород ед., для выемки скальной массы ед., итого 0,56 ед., принимаем 1 экскаватор.
Списочный парк буровых станков по габбро-диабазу ед., по вскрыше ед., итого 1,67 ед., принимаем 2 единиц.
Таким образом, средняя фактическая производительность списочного экскаватора составит тыс. м? в год, а бурового станка тыс. м? в год. Указанные цифры свидетельствуют о гармоничном соответствии мощностей бурового и выемочного оборудования и достаточном резерве мощностей.
Поскольку карьер сдается в эксплуатацию на 100% мощности, рассчитанный парк принят и на год окончания горностроительных работ.
Система разработки
В соответствии с типом месторождения для всех периодов его разработки принимается сплошная однобортовая продольно-поперечная система разработки.
Фронты уступов ориентированы в основном по простиранию залежи с северо-запада на юго-восток. Горизонты готовятся разрезными траншеями, закладываемыми по лежачему боку залежи. Фронты горных работ подвигаются вкрест простирания залежи в одну сторону.
Весь объем рыхлых мореных отложений отгружается экскаваторами типа прямая механическая лопата (Caterpillar 385C-FS), бульдозерами Caterpillar D6N LGP, колесный погрузчик Caterpillar 960G и транспортируется во внешние автомобильные отвалы; скальная вскрыша складируется в отвалах совместно с мягкими породами.
Высота уступов по полезному ископаемому, предварительно взрываемому, при разборке развалов экскаваторами Caterpillar 385C-FS и многорядном взрывании может достигать 10 м. При верхнем пределе, учитывая, что породы трудновзрываемые, массивы практически монолитные (I категории трещиноватости), предпочтительна раздельная разборка развалов. С учетом высоты уступов при добыче принимаем во внешней зоне 10-метровые уступы и, таким образом, уступы сдваиваются. Высота уступов по покрывающим породам, экскавируемым без взрывной подготовки, не должна превышать высоту черпания Н экскаватора (у Caterpillar 385C-FS Н = 11,3 м). Углы откосов рабочих уступов в скальных породах 80 - 90?
Технически минимальная ширина рабочих площадок: при высоте уступов h = 10 м в скальных породах B м. Расчетное значение B принято при следующих предположениях.
Для 10-метровых уступов - заходки шириной 3 R м (где R -радиус черпания Caterpillar 385C-FS на уровне стояния); движение автомашин по уступу - сквозное. B м.
Для 10-метровых уступов в скальных породах - короткозамедленное (? = 25мс) взрывание, 6-рядное ( ), сетка квадратная скважин 3,3?3,3 м, удельный расход ВВ q кг/м?, тогда прогнозная ширина развала пород:
Где - коэффициенты, соответственно, отброса порода при взрывании, учитывающие степень замедления (? = 25мс), угол наклона (? = 90?) скважин; - расстояние между рядами скважин, 3,3 м.
Минимальная ширина рабочей площадки: В м.
При минимально-нормативных резервах готовой к разработке (выемке) горной массы на 2,5 месяца работы карьера они должны поддерживаться в пределах: Во вскрышной зоне тыс. м?;
В добычной зоне тыс. м?.
На 27 год эксплуатации (это будет 2037 г) 4 добычных 10-метровых. Активный фронт добычных Ф = 1057 м. Отсюда минимально целесообразная полоса резерва запасов: В добычной зоне м.
Таким образом, нормальные по ширине площадки должны быть не менее 53 м.
Экономически оптимальный объем взрывного блока тыс. м?
В расчетах принято по рекомендации: индекс экономических условий I = 0,9; коэффициенты, учитывающие вид транспорта, и экономико-географические условия региона (Север) .
При сетке размещения скважин во взрывном блоке 3,3?3,3 м и числе рядов n = 6 ориентировочная ширина буровой заходки м и тогда длина взрывного блока м.
Для экскаватора Caterpillar 385C-FS, работающего в комплекте с автотранспортом, оптимальная удельная протяженность фронта работ м. В добычной зоне м. Среднегодовая скорость углубки при сроке эксплуатации карьера Тр = 39 лет и его глубине м. м. На расчетный 27 год средняя протяженность фронта уступа м. Скорость подвигания фронта при средней высоте уступа м. м. в год.
Пропорциональность в развитии горных работ имеет место, если (?-угол направления углубки, в нашем случае ?=90?). Предельная скорость углубки может быть м, что равно скорости продвижению (2 м) и пропорции в развитии работ не нарушены.
Вскрытие карьерного поля
Вскрытие месторождения - создание доступа транспортным средствам к полезному ископаемому во время строительства карьера. Проблема вскрытия - важнейшая проблема открытых горных работ. Решенное и осуществленное на практике вскрытие месторождения надолго, а иногда навсегда предопределяет порядок отработки карьера и эффективность его работы. При рассмотрении этой проблемы основное значение имеют тип и взаимное расположение вскрывающих выработок - то есть способ вскрытия; высота уступов; направление развития горных работ в пространстве.
При выборе способа вскрытия учитываются многие факторы: · конечные контуры карьера;
· система разработки;
· применяемый вид транспорта;
· срок строительства карьера;
· условия и форма залегания рудного тела;
· рельеф местности;
· расположение на поверхности сооружений и отвалов;
· качество руды;
· климатические условия.
Глубина карьера относительно невелика, поверхностные объекты карьера стационарны, объемы работ стабильны, поэтому весь карьер отрабатывается одним (автомобильным) видом транспорта.
На начало разработки карьер вскрывается общими траншеями по схеме: до отметки 5 м - траншеей внутреннего (внутренние съезды) заложения глубиной 10 м, прилегающих к юго-восточному борту карьера, идущие друг за другом.
При сменном грузообороте 7,4 тыс. м? или тыс. т, средней массе груза в автосамосвале 60 т (условно, без расчетов), длительности рабочего времени смены часа интенсивность движения составит автомашины в час, что значительно меньше предельно допустимой (120-150 автомашин в час). Следовательно, пропускная способность используемой двухполосной дороги достаточна.
Руководящий и исполнительный уклоны внутренней траншеи . В погашенном состоянии верхние два уступа сдваиваются и, таким образом, высота погашенных уступов hп = 20 м.
Длина съездов и (внутренних траншей): м, где hп - высота погашенного уступа, м; i - уклон.
На горизонтах 65, 45, 25 оставляются площадки примыкания длиной lп. п. = 10 м.
Фактическая длина трассы системы вскрывающих выработок м, где nc-число съездов; m-число площадок примыканий.
Коэффициент развития трассы
.
С внешней стороны съездов делаются предохранительные валы высотой hв = 1,5 м и шириной м.
Ширина основания (дна) внешней траншеи м.
Ширина транспортных берм (съездов) м.
В формулах: bпр - ширина проезжей части,19 м; bk - ширина водоотводных канав, принято bk = 2,5 м; bl - ширина берм запаса, принято bl = 1 м; О1 и О2 - обочины, приняты, с двух сторон 1,0 м, с другой; Б - ширина бермы безопасности, при высоте уступа hп = 20 м и возможном угле его обрушения 80? м.
Объем внутреней траншеи при глубине заложения htp = 10 м. тыс. м?.
Объем съезда тыс. м?
Объем внутренних съездов тыс. м?
На год сдачи карьера в эксплуатацию рабочая зона вскрыта одной внутренней траншеей.
Подготовка новых горизонтов
Горизонты готовятся разрезными траншеями (РТ), закладываемыми по залежи, на высоту добычного уступа, т.е.10 м. Углы откосов бортов . Длина траншеи 87 м.
Объем заезда на дно траншей тыс. м?
Ширина разрезной траншеи по дну для тупиковой схемы маневров автомашин при проходке траншеи: м.
Где k - полосы резерва, принято 1,5 м; и - ширина и длина автосамосвалов; - радиус разворота машины. Принимаем на 30% выше конструктивного минимального = 21 м.
Объем разрезной траншеи в расчете на среднюю ее протяженность: тыс. м?
Ширина разноса: м.
Таким образом, средний объем работ по подготовке горизонта тыс. м?.
Подготовка горизонтов - одним экскаваторам. Его среднемесячная производительность (применительно к скальным породам) тыс. м? при разносе бортов и тыс. м? при проходке съездов и разрезных траншей.
Длительность подготовки горизонта ориентировочно мес., Скорость углубки карьера м/год.
Горностроительные работы
При номинальной мощности карьера по полезному ископаемому 3000 тыс. т в год. Длительность ее достижения примерно 1 год.
С начало едет подготовка района: вырубка леса и кустарника на площади 3 га, планировка поверхности в районе стройкарьера 0,2 га, промплощадки 2,5 га и отвалов 2 га. Осушения месторождения в подготовительный период не требуется.
В период ГСР к моменту сдачи карьера в эксплуатацию на поверхности его строиться и готовятся объекты промплощадки, ДСК, склад готовой продукции 14 га, объекты энергоснабжения карьера.
Вскрыша объемом 549 тыс. м?. снимается с помощью экскаваторами Caterpillar 385C-FS, бульдозерами Caterpillar D6N LGP, колесный погрузчик Caterpillar 960G и транспортируется Caterpillar 773D в отвал. Имеются две моренные возвышенности высотой примерно 10 м. овального размера площадью 869 м2. Выравнивание площадки до отметки 85 производиться бульдозерами Caterpillar D6N LGP.
Разрезная траншея начнется с отметки 80 для уменьшения капитальных затрат. И ее объем составит 25,2 тыс. м?. на отметку 75, где попутная добыча составит 75,6 тыс. т. полезного ископаемого. Протяженность траншеи составит вместе с внутренним съездом (совмещение разрезной траншею со съездом) составит 1070 м., объем всей траншеи равен 399,7 тыс. м?. и попутно добытого всего п. и. = 1199,1 тыс. т. Таким образом объем ГСР будет равен 399,7 549 = 948,7 тыс. м?.
Ориентировочный срок ГСР по объему работ: года
Таким образом, срок в 1 года реален, с учетом монтажа оборудования, общестроительных работ на поверхности и других подготовительных работ.
Генплан карьера
В промзоне карьера размещаются: собственно карьер, ДСК, отвалы пород, склад товарной продукции, перегрузочные пункты, промплощадка, автодороги, соединяющие все объекты.
Площадь карьера определена графически по плану карьера на конец разработки и составляет 2580 тыс. м? (258 га).
Площадь под отвалы рыхлых пород (объемом 549 тыс. м?, 1 ярус 30 м, коэффициенты ?я = 1,0 и разрыхления Кр=1,1). тыс. м? (2 га). Площадь под объекты промплощадки ориентировочно 25 тыс. м? (2,5 га). карьер месторождение горная работа
Энергопитание - от ЛЭП, подведенной к понизительной подстанции на карьере.
Охраняемых объектов непосредственно в зоне горных работ нет.
Вокруг карьера выделены зоны: 1) Взрывоопасная по разлету кусков. Согласно ЕПБ, безопасные расстояния для людей при взрывных работах методом скважинных зарядов в карьерах должны быть не менее 200 м;
2) Сейсмически безопасная. В зоне карьера располагаются лишь промсооружения высотой не более одного этажа (коэффициент Кс=1,5), основание для них - необводненные песчано-глинистые грунты глубиной более 10 м (коэффициент Кг = 12), взрывы на рыхление (коэффициент ? = 1,0). Масса ВВ на 1 взрыв кг. Число зарядов в блоке при 6 рядах скважин (n = 6) по сетке a ? b = 3,3 ? 3,3 м, высоте уступа hy = 10 м и ширине буровой заходки Вб. з = 19,1 м.
Радиус зоны м.
Принимаем rc = 500 м;
3) Санитарная в радиусе Rсан от карьера согласно СНИП Rсан = 500 м;
4) Зона возможного сдвижения массива в радиусе м от бортов карьера.
В зону земельного отвода включены и участки земли, примыкающие к отвалам и складу кондиционных руд в радиусе от их расчетных границ 30-50 м. Общая площадь земельного отвода под все объекты карьера, включая автодороги и зону в радиусе 1-1,5 км от них, составит около 289 га.
Теплоснабжение в помещениях осуществляется за счет электроприборов.
Питьевую воду доставляют на машине 2 раза в день (утром и вечером). Откачанная грунтовая вода используется для поливки автодорог.
С внешним миром карьер связан системой автодорог через предприятие.
Компоновка объектов принята в соответствии с принципами уменьшения грузоработ транспорта и предохранения города от загрязнений со стороны карьера и отвалов.
Заключение
1. Разработка открытым способом месторождения "Райвимяки-1" габбро-диабаза на щебень рентабельна.
2. Принятое оборудование, параметры карьера и горных работ в целом находиться на уровне регламентных (нормативных) и лучших строительных карьеров России.
Список литературы
1. Технология открытых работ: Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине "Технология открытых горных работ" для студентов специальности "Отрытые горные работы", Петрозаводск, 2006.
2. Чирков А.С. Добыча и переработка строительных работ: Учебник для вузов, М.: Издательство Московского государственного горного института.
3. Ржевкий В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. Учебник, М., Недра, 1980.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
