Горно-геометрический анализ карьерного поля

Горно – геометрический анализ карьерных полей – это совокупность методов изучения месторождения полезных ископаемых или его участка, предназначенного для разработки открытым способом, с помощью которых устанавливают закономерности изменения горно – геометрических показателей разработки по мере развития горных работ.

В процессе горно – геометрического анализа прежде всего исследуют зависимость поэтапно извлекаемых объемов вскрышных пород и полезных ископаемых от положения горных работ в карьере на отдельных этапах.

Для каждого выбранного варианта развития работ строят график зависимости извлекаемых объемов от положения горных работ. На этом графике по одной оси откладывают положение горных работ, а по другой – соответствующие ему объемы горной массы, полезного ископаемого и вскрышных пород.

Для выбора направления ведения горных работ принимаем два расчётных направления «с юга на север» и «с северо-запада на юго-восток».

Вариант№1 (с юга на север)

Вариант№2 (с северо-запада на юго-восток)

Вывод: проанализировав все графики, приходим к выводу, что наиболее рациональным направлением развития фронта горных работ будет с северо-запада на юго-восток, так как на этом направлении колебания коэффициента вскрыши меньше не только по всему участку, но и имеет наименьшие значение в начале работ. По сравнению с другими направлениями небольшой и плавный рост коэффициента вскрыши благоприятно сказывается на работе выемочно-погрузочного оборудования (работа без резких нагрузок между этапами, реже выход из строя) и карьера в целом (себестоимость продукции сравнительно постоянна). Малое колебание коэффициента вскрыши между этапами позволяет повысить срок службы выемочно-погрузочного оборудования.

2.4 Календарный план ведения вскрышных и добычных работ

Календарный график горных работ строят следующим образом:

1. На оси абсцисс в удобном масштабе откладываются равные отрезки (соответствующие годам работы карьера), а на другой оси (параллельной оси абсцисс) - сроки отработки запасов полезного ископаемого в границах каждого этапа (t₁,t₂,…t_i),

, (9)

где: З_э - запасы полезного ископаемого в границах этапа (определяются по графику горно-геометрического анализа), м³;

Q_к.г. -годовая производительность карьера по полезному ископаемому (устанавливается проектом), м³;

2. Через точки соответствующие годам работы карьера, проводятся линии (параллельные оси ординат) и на них откладываются в принятом масштабе отрезки, равные годовой производительности карьера по полезному ископаемому в соответствующем году. Соединив концы отрезка линией, получим календарный график добычи полезного ископаемого. Если производительность карьера по полезному ископаемому остается постоянной за весь период работы карьера, то календарный график добычных работ будет параллельным оси абсцисс. При изменяющейся производительности график приобретает ступенчатую форму.

Для установления момента начала добычных работ и календарного распределения вскрышных работ должны быть учтены периоды строительства, эксплуатации и свертывания работ:

Продолжительность периода строительства определяется объемомгорно-строительных работ и производительностью комплексов оборудования,используемого для их выполнения, технологией и организацией работ. Объемгорно-строительных работ складывается из объема вскрывающих выработок,обеспечивающих грузотранспортную связь рабочих уступов с поверхностью иформирующих первоначальный фронт горных работ, и объема вскрышныхработ по созданию установленного количества вскрытых запасов. Эти объемыопределяют по графикам горно-геометрического анализа карьерного поля ирассчитывают по топографическим планам. По названным условиям находятпродолжительность периода строительства до сдачи карьера в эксплуатацию иосвоения проектной мощности, а также объемы попутно добываемогополезного ископаемого и вскрыши. Все найденные величины откладывают отначала координат по соответствующим осям на календарном графике.

Для периода эксплуатации годовые объемы вскрышных работопределяют делением этапных объемов вскрыши на срок отработки этапа %.Эти годовые объемы откладывают на календарном графике в виде ординат всередине периода отработки данного этапа. Ординаты производительностикарьера по вскрыше могут быть найдены умножением ординатпроизводительности карьера по полезному ископаемому на величину текущегокоэффициента вскрыши для каждого периода.

Производительность карьера по вскрыше в границах этапа для каждого срока отработки запасов полезного ископаемого этапа определяется по формуле[18]:

, (10)

где: V_в.э. - объем вскрыши в границах этапа, (м³);

t_i - срок отработки запасов полезного ископаемого данного этапа, годы.

В последние года работы карьера его производительность постепенно уменьшается до нуля.

t ₁=517548 800000=0.65

t ₂=1466052 800000=1,8

t ₃=2278260 800000=2.6

t ₄=2170296 800000=2.5

t ₅=2135328 800000=2.45

t ₆=2086848 800000=2.4

t ₇=1900644 800000=2.1

t ₈=1438872 800000=1.8

t ₉=90588 800000=0.11

V_B1 = 405757 м³

V_B2= 520344 м³

V_B3= 590214 м³

V_B4= 635984 м³

V_B5= 690152 м³

V_B6= 749678 м³

V_B7= 772416 м³

V_B8= 830547 м³

V_B9= 894632 м³

По полученным значениям строится график (см. чертёж №2).