Проектирование открытых горных разработок

Определение основных параметров карьерного поля и границ карьера, запасов полезного ископаемого и расчет вскрыши в границах поля. Определение производственной мощности карьера по полезному ископаемому, построение графика режима и плана горных работ.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.10.2012
Размер файла 135,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

ГОУВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра открытых горных работ

Курсовой проект

по дисциплине: «Проектирование ОГР»

Группа: ГОР-07

Студент: Соломенников В.А.

Принял: ст. преп. Малофеев Д.В.

Новокузнецк 2011

Содержание

Задание на проектирование

1. Определение основных параметров карьерного поля и границ карьера

2. Определение запасов полезного ископаемого и расчет вскрыши в границах карьерного поля

3. Определение производственной мощности карьера по полезному ископаемому

4. Построение графика режима горных работ

5. Календарный план производства горных работ

Список использованных источников

Задание на проектирование

Рельеф поверхности - слабовсхолмленный.

Вскрышные породы представлены:

Средне- и мелкозернистые песчаники ?сж=70МПа.

Рыхлые отложения представлены глинами, мощность которых составляет 4 м.

Геологические материалы представлены поперечными сечениями I-I, II-II, III-III,IV-IV масштаба 1:1000 с нанесенной свитой угольных пластов.

Расстояние между сечениями приняты следующие: между сечениями I-I и II-II - 700 м, II-II и III-III - 600 м, III-III и IV-IV - 700 м.

Нормальная мощность пласта «Мощного» составляет 30 м.

Углы откосов погашенных бортов карьера приняты равными - 45°.

Угол падения пласта составляет - 52°.

Высота вскрышного уступа по системе разработки составляет - 16 м.

Заданный годовой темп углубки принят равным - 8 м/год.

1. Определение основных параметров карьерного поля и границ карьера

Границы карьера и его основные параметры определяются нахождением такой глубины разработки, при которой затраты открытого способа достигают величины подземного.

Данная глубина находится методом сравнения контурных коэффициентов вскрыши с заданным граничным (Кгр=9), который реализуется графоаналитическим способом.

Ниже представлены данные, полученные при построениях:

Таблица 1.1 - Изменение контурного коэффициента вскрыши по глубине

Период отработки

горизонта

Вскрыша, м2

Запасы полезного

ископаемого, м2

1

377,28

418,78

0,90

2

675

418,78

1,61

3

1125

418,78

2,69

4

1575

418,78

3,76

5

2025

418,78

4,84

6

2475

418,78

5,91

7

2925

418,78

6,98

8

3375

418,78

8,06

9

3770

418,78

9,00

Согласно с расчетами карьер принимает следующие основные параметры, которые отражены на рисунке 1:

Рисунок 1.1 - Граничные контуры карьера

карьер горный ископаемое вскрыша

2. Определение запасов полезного ископаемого и расчет вскрыши в границах карьерного поля

Объем вскрыши карьера включает объем наносов и объем коренных полей в пределах карьерного поля:

м3 (1)

Объем наносов составляет:

м3, (2)

где - ширина карьера поверху, м;

- длина карьера поверху, м;

- величина наносов, м;

- угол нерабочего борта.

м3.

Объем коренных пород

м3,(3)

где - горизонтальная мощность залежи, м;

- глубина карьера, м.

м3.

Запасы

геологические

т, (4)

где - плотность п.и., т/м3.

т

промышленные

т, (5)

- коэффициент извлечения.

т.

Коэффициенты вскрыши:

м3/т, (6)

м3/т. (7)

м3/т,

м3/т .

3. Определение производственной мощности карьера по полезному ископаемому

Промышленные запасы карьерного поля составляют 10,8 млн. т при среднем коэффициенте вскрыши 3,74 м3/т. Согласно с «Нормами технологического проектирования угольных и сланцевых месторождений» проектируемый разрез следует отнести к предприятиям малой производственной мощности. Поэтому продолжительность работы разреза следует определять по сроку амортизации основного горнотранспортного оборудования, который составляет 10 - 20 лет.

С учетом развития и затухания горных работ принимаем нормативную продолжительность работы разреза равной 18 годам.

Тогда нормативная производственная мощность разреза составит:

т/год, (8)

где - продолжительность эксплуатации.

т/год.

Определение ориентировочной производительности разреза по вскрыше:

, (9)

где - средний коэффициент вскрыши; - коэффициент, учитывающий увеличение вскрыши из-за вывозки на отвал объемов потерянного угля; - коэффициент неравномерности распределения вскрыши по годам.

тыс. м3.

Основными факторами, ограничивающими производственную мощность разреза по полезному ископаемому и по вскрыше являются провозная способность транспортных коммуникаций и интенсивность развития горных работ. Фактор провозной способности транспортных коммуникаций:

м3. (10)

м3

, (11)

где - фактическая пропускная способность;

- фактический объем порода в целике, перевозимый автосамосвалом.

, (12)

где - скорость груженого автосамосвала;

- число полос движения;

- коэффициент неравномерности движения;

- число рабочих дней в году;

- продолжительность работы разреза в сутки;

- минимальное безопасное расстояние между движущимися машинами.

- провозная способность транспортных коммуникаций обеспечивает требуемый уровень грузооборота.

Проверка нормативной производственной мощности разреза по интенсивности развития горных работ:

, (13)

где - темп углубки.

, (14)

где - длина дна карьера;

- соответственно длина левого и правого торцов карьера по поверхности.

Пусковая производственная мощность и срок освоения проектной мощности карьера

Для проектируемого угольного разреза проектной производственной мощностью 602 тыс. т в год принимаем на момент сдачи в эксплуатацию 6-ти месячные подготовленные запасы (300 тыс.т или 231,54 тыс. м3), из них 4-х месячные вскрытые запасы (200,67 тыс.т или 154,36 м3) и одномесячные готовые к выемке (50,16 тыс.т или 38,59 тыс. м3).

Срок освоения производственной мощности принимаем равным 9 месяцам, т. к. разрез имеет мощность менее 5 млн. т.

Объем добычи за первый год должен составить 85% от проектной мощности (511,7 тыс.т или 393,62 тыс. м3).

Период затухания горных работ принимаем равным 9 месяцам при снижении объема добычи до 50% от полной годовой производственной мощности (225,75 тыс.т или 173,65 тыс. м3

4. Построение графика режима горных работ

Построение графика режима горных работ производится на основе результатов горно-геометрического анализа, которые представляются в виде графиков функций зависимостей объемов горной массы, вскрышных пород и полезного ископаемого от глубины работ.

Анализ производится, исходя из этапов горных работ, начиная с первого - вскрытия пласта со стороны висячего бока с помощью разрезной траншеи, при этом ширина ее дна равна 22 м. Отстройка рабочих бортов карьера производится при длине рабочей площадки принятой 30 м.

Рисунок 4.1 -- Этапы горных работ карьера

Рассчитанные значения поэтапных площадей горной массы, полезного ископаемого, вскрыши показаны в таблицах 4.1, 4.2, 4.3 соответственно:

Таблица 4.1 - Текущие значения площадей горной массы по горизонтам и этапам горных работ

Горизонты

вскрытия

Горизонты производственных работ

Итого

г. м., м2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

97

97

2

396

1028

1424

3

128

835

1028

1992

4

128

480

835

1028

2472

5

128

480

480

786

1028

2902

6

128

480

480

480

737

1028

3333

7

128

480

480

480

480

688

1028

3764

8

81

437

516

480

480

480

638

1028

4141

9

115

133

273

352

541

1060

2475

10

60

527

587

Таблица 4.2 - Текущие значения площадей полезного ископаемого по горизонтам и этапам горных работ

Горизонты

вскрытия

Горизонты производственных работ

Итого

п.и., м2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

0

2

569

569

3

569

569

4

569

569

5

569

569

6

569

569

7

569

569

8

569

569

9

569

569

10

411

411

Таблица 4.3 - Текущие значения площадей вскрыши по горизонтам и этапам горных работ

Горизонты

вскрытия

Горизонты производственных работ

Итого

Вскрыши, м2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

97

97

2

396

459

855

3

128

835

459

1422

4

128

480

835

459

1902

5

128

480

480

786

459

2333

6

128

480

480

480

737

459

2764

7

128

480

480

480

480

688

459

3195

8

81

437

516

480

480

480

638

459

3572

9

115

133

273

352

541

490

1905

10

60

116

177

Текущие объемы горной массы или балансовых запасов угля по каждому горизонту производства горных работ рассчитываются по формуле:

, (15)

- коэффициент, учитывающий уменьшение погоризонтных объемов из-за округлой формы;

- угол откоса борта в торце;

- длина дна карьера;

- текущие значение площадей горной массы, п.и., вскрыши по горизонтам производства работ.

Результаты расчетов сведены в таблицах текущих погоризонтных объемов горной массы, полезного ископаемого, горной массы:

Таблица 4.4 - Текущие значения объемов горной массы по горизонтам и этапам горных работ

Горизонты

вскрытия

Горизонты производственных работ

Итого

г. м., тыс. м3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

216

0

0

0

0

0

0

0

0

0

216

2

878

2278

0

0

0

0

0

0

0

0

3156

3

284

1851

2278

0

0

0

0

0

0

0

4413

4

284

1064

1851

2278

0

0

0

0

0

0

5476

5

284

1064

1064

1742

2278

0

0

0

0

0

6431

6

284

1064

1064

1064

1633

2278

0

0

0

0

7385

7

284

1064

1064

1064

1064

1524

2278

0

0

0

8340

8

179

969

1144

1064

1064

1064

1415

2278

0

0

9175

9

0

0

0

255

295

606

781

1198

2348

0

5483

10

0

0

0

0

0

0

0

0

133

1168

1301

Таблица 4.5 - Текущие значения объемов полезного ископаемого по горизонтам и этапам горных работ

Горизонты

вскрытия

Горизонты производственных работ

Итого

п.и., тыс м3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

1271

0

0

0

0

0

0

0

0

1271

3

0

0

1253

0

0

0

0

0

0

0

1253

4

0

0

0

1236

0

0

0

0

0

0

1236

5

0

0

0

0

1219

0

0

0

0

0

1219

6

0

0

0

0

0

1202

0

0

0

0

1202

7

0

0

0

0

0

0

1185

0

0

0

1185

8

0

0

0

0

0

0

0

1168

0

0

1168

9

0

0

0

0

0

0

0

0

1151

0

1151

10

0

0

0

0

0

0

0

0

0

818

818

Таблица 4.6 - Текущие значения объемов вскрыши по горизонтам и этапам горных работ

Горизонты

вскрытия

Горизонты производственных работ

Итого вскрыши,

тыс, м3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

216

0

0

0

0

0

0

0

0

0

216

2

866

1002

0

0

0

0

0

0

0

0

1868

3

277

1805

992

0

0

0

0

0

0

0

3074

4

274

1026

1785

981

0

0

0

0

0

0

4066

5

270

1014

1014

1661

970

0

0

0

0

0

4930

6

267

1003

1003

1003

1539

959

0

0

0

0

5774

7

264

991

991

991

991

1420

948

0

0

0

6598

8

165

892

1054

980

980

980

1303

937

0

0

7291

9

0

0

0

233

269

551

711

1091

989

0

3843

10

0

0

0

0

0

0

0

0

120

232

352

Таблица 4.7 - Текущие объемы горной массы, полезного ископаемого, вскрыши и эксплуатационные коэффициенты вскрыши по горизонтам вскрытия карьерного поля

Горная масса,

тыс м3

Балансовые запасы угля

тыс м3

Вскрыша

тыс м3

Эксплуатационный коэффициент вскрыши

тыс м3

1

216

0

216

2

3156

1207

1868

1,55

3

4413

1191

3074

2,58

4

5476

1175

4066

3,46

5

6431

1158

4930

4,26

6

7385

1142

5774

5,06

7

8340

1126

6598

5,86

8

9175

1110

7291

6,57

9

5483

1093

3843

3,51

10

1301

777

352

0,45

На основе итоговой таблицы погоризонтных значений объёмов горной массы вскрышных пород и угля построен сводный график режима горных работ:

Рисунок 4.2 - Сводный график режима гонных работ

5. Календарный план производства горных работ

Для составления календарного плана горных работ произведена трансформация графика режима горных работ на основе формулы:

. (16)

Итоговые данные отражены в таблице 5.1:

Таблица 5.1 - Соотношения объемов горной массы и сроков отработки

Промышленные запасы

угля в слое, м3

Длительность

отработки слоя, лет

Объем вскрыши в слое, м3

Производительность

по вскрыше, м3

0

0

574263,1

0

780603

2,56

1509871

590711,6

1190793

2,37

3073764

1294939

1174567

2,34

4065518

1736414

1158340

2,31

4930236

2135240

1142114

2,28

5774277

2536316

1125887

2,24

6597640

2939739

1109661

2,21

7291015

3296194

1093434

2,18

3843197

1763254

603294

1,95

351826

180185,1

На основе полученных расчетов построен календарный график горных работ:

Рисунок 5.1 - Календарный график горных работ

При эксплуатации карьера календарный график должен отвечать рациональным требованиям ведения добычных и вскрышных работ, поэтому он требует проведение выравнивания объемов вскрышных работ по годам.

Ввиду того, что срок отработки карьерного поля составляет 21 год, принимаем двуступенчатый вид календарного графика с возрастанием производственной мощности по вскрыше на 30%, уровень добычи по полезному ископаемому сохраняем на одном уровне на протяжении всей нормальной эксплуатации карьера. Согласно этому производственная мощность по полезному ископаемому будет также составлять 501,7 тыс.м3, по вскрыше на первом этапе равна 1741,3 тыс. м3, на втором - 2263,7 тыс. м3. Выровненный календарный график имеет вид:

Рисунок 5.2 - Выровненный календарный график горных работ

Календарный план горных работ составляется на пять лет работы предприятия после введения его в эксплуатацию в соответствии с текущими запасами угля и объемов вскрыши на горизонтах, а также с принятым графиком работ.

Горно-строительные работы:

Объем вскрытых запасов - 231540 м3:

1 гор - по длине: 428 м, по породе: 106762,9 м3.

Объем подготовленных запасов: 154360 м3.

По породе:

1 гор - 36529,42 м3, 2 гор - 130706,6 м3.

По сумме - 167236

Разрезная траншея по длине: 286 м.

Итого: 273999 м3.

1 год работы:

Согласно календарному графику объем добычи составляет 426416,7 м3, что соответствует отработки панели угля по ширине равной горизонтальной мощности на длину 788 м.

Объем вскрышных работ согласно плану: 1741272 м3.

На 1 горизонте происходит отработка всех панелей по всей длине простирания карьера, а также смещения фронта работ на левом борту на 14 м и постановка в крайнее положение правого - 954546 м3.

На 2 горизонте заканчивается проведение разрезной траншеи по всей длине - 786726 м3.

Подготовленные запасы составят на конец года 656630 м3.

2 год работы:

Объем добычи должен составить 502600 м3, что соответствует отработке угольной панели на 930 м.

Объем вскрыши составляет 1741272 м3.

Фронт работ 1 и 2 горизонта смещается на 43 м - 348254,4 м3 и 1393018 м3.

Подготовленные запасы составят на конец года 154030 м3

3 год работы:

Объем добычи должен составить 502600. Заканчивается отработка угля на 2 горизонте и происходит вскрытие 3 горизонта с ведением добычных работ по панели на 650 м.

Объем вскрыши составляет 1741272 м3.

Проведение разрезной траншеи на 3 горизонте - 918000 м3.

Постановка правого борта в крайнее положение на 2 горизонте 809000 м3.

Подготовленные запасы составят на конец года 768620,9 м3.

4 год работы:

Объем добычи должен составить 502600, что соответствует отработке угольной панели на 930 м.

Производится планомерное смещение всех вскрышных уступов по левому борту на 24 метра, что составляет на 1 гор 193474,7 м3, 2 гор и 3 гор по 773898,7 м3.

Подготовленные запасы составят на конец года 266021 м3.

5 год работы

Объем добычи должен составить 502600 м3. Заканчивается отработка угля на 3 горизонте и происходит вскрытие 4 горизонта с проведением добычных работ по панели на 420 м

Объем вскрыши составляет 1741272 м3, при проходке разрезной траншеи по пласту на 4 горизонте - 918000 м3. Подвигание вскрышных уступов 2 и 3 горизонтов левого борта на 13 м - 411636 м3 для каждого.

Подготовленные запасы составят на конец года 899571 м3

Таблица 5.2 - Календарный план вскрышных и добычных работ

Горизонты

Вид работ

Объемы работ по годам

Стр-во

1

2

3

4

5

1

Вскрыша, тыс.м3

143292,3

954546

348254,4

193474,7

2

Вскрыша, тыс.м3

130707

786726

1393018

809000

773898,7

411636

Подготовленные запасы,

тыс. м3

154360

-

-

-

-

-

Добыча угля, тыс.т

426416,7

502600

370076,7

-

-

3

Вскрыша, тыс.м3

918000

773898,7

411636

Добыча угля, тыс.т

132523,3

502600

239126,5

4

Вскрыша, тыс.м3

918000

Добыча угля, тыс. м3

263473,5

Итого

Вскрыша, тыс.м3

273999

1741272

1741272

1741272

1741272

1741272

Добыча угля, тыс. м3

-

426416,7

502600

502600

502600

502600

Список использованных источников

Хохряков В.С. Проектирование карьеров. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1980.-336с.

Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. Учебник. Изд. 2, ., перераб. и доп. М.: Недра, 1975.-574с.

Проектирование открытых горных работ: метод. указ./Сост. А.В. Андреев, СибГИУ, Новокузнецк 2010. - 74 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет производительности и парка карьерных экскаваторов. Определение параметров буровзрывных работ. Производительность и парк буровых станков. Отвалообразование при автомобильном транспорте вскрыши. Расчет углов откоса нерабочего борта карьера.

    курсовая работа [104,3 K], добавлен 07.08.2013

  • Подсчет запасов месторождения, определение контура карьера, выбор и обоснование способа разработки, системы и схемы вскрытия. Расчет карьерного транспорта; мероприятия по охране труда. Выбор вскрышного экскаватора, разработка графика горных работ.

    дипломная работа [502,8 K], добавлен 14.02.2015

  • Геологическое строение характеристика месторождения. Свойства горных пород. Существующие состояния и анализ горных работ. Вскрытие карьерного поля. Электроснабжение карьера, используемое оборудование. Разработка альтернативных вариантов развития участка.

    дипломная работа [579,4 K], добавлен 07.07.2012

  • Горно-геометрический анализ карьерного поля с уточнением запасов полезного ископаемого и вскрышных пород. Производительность бульдозера, вскрышного и добычного экскаваторов. Выбор и обоснование рабочих и нерабочих углов откосов уступов и бортов карьера.

    курсовая работа [454,7 K], добавлен 08.01.2013

  • Основные виды открытой разработки месторождений. Назначение и схемы проведения капитальных траншей. Параметры скважинного заряда и взрываемого блока, автосъездов и бортов карьера. Построение карьерного пространства. Ситуационный план горного предприятия.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.02.2014

  • Краткая геологическая и гидрогеологическая характеристика Веретенинской залежи. Подсчет запасов полезного ископаемого и объем вскрыши в контурах карьера. Процесс вскрытия месторождения, организация буровзрывных, взрывных, выемочно-погрузочных работ.

    курсовая работа [119,9 K], добавлен 09.09.2014

  • Разработка крупного месторождения: подсчет запасов полезного ископаемого, исследование показателей производительности карьера и срока его службы, выбор места заложения капитальной траншеи. Определение объема и продолжительности горно-строительных работ.

    реферат [269,2 K], добавлен 23.06.2011

  • Особенности открытого способа разработки полезных ископаемых по сравнению с подземным. Выбор и обоснование рабочих и нерабочих углов откосов уступов и бортов карьера. Горно-геометрический анализ карьерного поля с уточнением запасов ископаемого и пород.

    курсовая работа [129,0 K], добавлен 23.06.2011

  • Геологическое строение карьерного поля. Гидрогеологические условия, характеристика полезного ископаемого, подсчет запасов. Проектная мощность и режим работы карьера. Оборудование, механизмы для вскрышных и добычных работ. Характеристика отвальных работ.

    курсовая работа [274,7 K], добавлен 28.03.2016

  • Геологическая и технологическая характеристика месторождения. Подготовка горных пород к выемке. Буровзрывные работы по полезному ископаемому. Дробление негабаритных кусков породы и валунов. Производительность одноковшового экскаватора; отвальные работы.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.04.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.