Технология и техника разработки карьера

где Е - вместимость ковша, м³;

Т_ц - теоретическая продолжительность цикла, с;

Техническая производительность максимальная часовая производительность экскаватора при непрерывной его работе в конкретных горнотехнических условиях:

=3600*6*0,85*0,8/24=612 м³/ч

где К_з, К_э - расчетные коэффициенты: К_з=0,85; К_э= 0,8.

Эксплуатационная сменная производительность экскаватора определяется по формуле:

П_э = П_тех · Т_см · К_и.с. (29)

Т_см - продолжительность смены, Т_см= 8 ч.

К_и.с. - коэффициент использования экскаватора во времени, К_и.с. = 0,8

П_э.см.=612 · 8 · 0,8 =3916,8 м³/ смену

Годовая эксплуатационная производительность экскаватора:

П_э.г.=П_э.см. · N_д · n_см.

N_д - число рабочих дней в году, N_д = 260;

n_см - число смен в сутки, n_см = 1;

П_э.г. = 3916,8 · 260 · 1 = 1018368 м³/год

Рассчитаем количество экскаваторов:

N_экс=П_г.кар./П_г.экс

N_экс=907000/1018368=0,89

Принимаем 1экскаватор ЭГ-5,5 для вскрышных работ.

Рассмотрим вариант разработки 3 уступов экскаватором ЭГ-3Н.

Теоретическая производительность в разрыхленной массе:

=3600*3/20=540 м³/ч;

где Е - вместимость ковша, м³;

Т_ц - теоретическая продолжительность цикла, с;

Техническая производительность максимальная часовая производительность экскаватора при непрерывной его работе в конкретных горнотехнических условиях:

=3600*3*0,85*0,8/20=367,2 м³/ч

где К_з, К_э - расчетные коэффициенты: К_з=0,85; К_э= 0,8.

Эксплуатационная сменная производительность экскаватора определяется по формуле:

П_э = П_тех · Т_см · К_и.с.

Т_см - продолжительность смены, Т_см= 8 ч.

К_и.с. - коэффициент использования экскаватора во времени, К_и.с. = 0,8

П_э.см.=367,2 · 8 · 0,8 =2350,1 м³/ смену

Годовая эксплуатационная производительность экскаватора:

П_э.г.=П_э.см. · N_д · n_см.

N_д - число рабочих дней в году, N_д = 260;

n_см - число смен в сутки, n_см = 1;

П_э.г. = 2350,1 · 260 · 1 = 611020,8 м³/год

Рассчитаем количество экскаваторов:

N_экс=П_г.кар./П_г.экс

N_экс=907000/611020,8=1,48

Принимаем 2 экскаватор ЭГ-3Н для вскрышных работ.

4.4.2 Добычные работы

В практике открытых горных работ используются самые различные виды выемочно-погрузочного оборудования с широким диапазоном технических и эксплуатационных качеств.

Рассчитываем производительность экскаватора ЭГ - 350.

Теоретическая производительность в разрыхленной массе:

=3600*6/25=864 м³/ч;

где Е - вместимость ковша, м³;

Т_ц - теоретическая продолжительность цикла, с;

Техническая производительность максимальная часовая производительность экскаватора при непрерывной его работе в конкретных горнотехнических условиях:

=3600*6*0,85*0,8/25=587,5 м³/ч

где К_з, К_э - расчетные коэффициенты: К_з=0,85; К_э= 0,85.

Эксплуатационная сменная производительность экскаватора определяется по формуле:

П_э = П_тех · Т_см · К_и.с.

Т_см - продолжительность смены, Т_см= 8 ч.

К_и.с. - коэффициент использования экскаватора во времени, К_и.с. = 0,8

П_э.см.=587,5 · 8 · 0,85 =3995 м³/ смену

Годовая эксплуатационная производительность экскаватора:

П_э.г.=П_э.см. · N_д · n_см.

N_д - число рабочих дней в году, N_д = 260;

n_см - число смен в сутки, n_см = 1;

П_э.г. = 3995 · 260 · 1 = 1038700 м³/год

Рассчитаем количество экскаваторов:

N_экс=П_г.кар./П_г.экс

N_экс=800000/1038700=0,77

Для добычных работ применяем один экскаватор.

Рассмотрим разработку полезного ископаемого одним уступом, с использованием экскаватора ЭКГ-8У.

Теоретическая производительность в разрыхленной массе:

=3600*8/28=1028,6 м³/ч;

где Е - вместимость ковша, м³;

Т_ц - теоретическая продолжительность цикла, с;

Техническая производительность максимальная часовая производительность экскаватора при непрерывной его работе в конкретных горнотехнических условиях:

=3600*8*0,85*0,8/28=699,4 м³/ч

где К_з, К_э - расчетные коэффициенты: К_з=0,85; К_э= 0,85.

Эксплуатационная сменная производительность экскаватора определяется по формуле:

П_э = П_тех · Т_см · К_и.с.

Т_см - продолжительность смены, Т_см= 8 ч.

К_и.с. - коэффициент использования экскаватора во времени, К_и.с. = 0,8

П_э.см.=699,4 · 8 · 0,8 =4476,3 м³/ смену

Годовая эксплуатационная производительность экскаватора:

П_э.г.=П_э.см. · N_д · n_см.

N_д - число рабочих дней в году, N_д = 260;

n_см - число смен в сутки, n_см = 1;

П_э.г. = 4476,3 · 260 · 1 = 1163849,1 м³/год

Рассчитаем количество экскаваторов:

N_экс=П_г.кар./П_г.экс

N_экс=800000/1163849,1=0,69. Принимаем 1 экскаватор.

4.5 Перемещение карьерных грузов

Карьерный транспорт предназначен для перемещения горной массы (вскрыши) от забоев до пунктов разгрузки. Он является связующим звеном в технологическом процессе. От четкой работы карьерного транспорта зависит эффективность разработки месторождения. Перемещение карьерных грузов является ведущим и трудоемким процессом, от четкости организации которого зависит экономичность всех других процессов открытых разработок, Затраты на собственно транспорт составляют не менее 50 % от общих затрат на добычу полезного ископаемого. Карьерным транспортом, как правило, перемещаются значительные объемы горной массы (вскрышных пород и полезного ископаемого).

В зависимости от принципа действия различают транспорт цикличного (прерывного) и непрерывного действия.

При цикличном транспорте (железнодорожный, автомобильный) погрузка, движение с грузом, разгрузка и движение без груза осуществляются последовательно. При транспорте непрерывного действия (конвейерный, гидравлический) эти операции совмещаются.

На карьерах строительных горных пород используются в той или иной мере почти все известные виды и технические средства перемещения грузов. Это объясняется главным образом многообразием горнотехнических условий. На выбор транспорта оказывают влияние физико-механические свойства разрабатываемых пород, горногеологические условия залегания месторождений (мощность вскрышных пород и полезного ископаемого, форма залежи, обводненность и др.), размеры грузооборота, система разработки, типы и параметры выемочно-погрузочного оборудования, дальность транспортирования, разность отметок между конечными пунктами, климат района и др. В зависимости от совокупности этих условий в каждом конкретном случае оказывается наиболее эффективным применение определенного вида транспорта.

Вскрышные породы транспортируем автосамосвалами КамАЗ 65201, грузоподъемностью 25,5т. Среднее расстояние транспортирования пород вскрыши - 0,8 км. Для добычных работ используем КамАЗ 65201, с грузоподъемностью 25,5 т. Среднее расстояние транспортирования полезного ископаемого 2 км.

4.5.1 Количество автотранспорта задействованного на вскрышных рабтах

1.Производительность. Сменная техническая производительность, т/смену:

Q_см = q ^.К^.Т_см / T_р, (30)

где q_а - грузоподъёмность автосамосвала, т; К_г - коэффициент использования грузоподъёмности, T_см - продолжительность смены, ч,

T_р - продолжительность рейса (без учёта времени ожидания),ч.

Продолжительность рейса:

T_р = l_гр + l_пор / v_т.пр + t_п.р , (31)

где l_гр и l_пор - соответственно среднее расстояние движения автосамосвала в гружёном и порожнем направлениях, км; v_т.пр - приведённая техническая скорость, км/ч; t_п.р - время погрузочно-разгрузочных работ, ч.

T_р = ( 0,8 + 0,8 ) / 35 + 0,1 = 0,18ч.

Q_см = 25,5 ^. 0,8 ^. 8 / 0,18 = 906,7 т/смену.

2. Эксплуатационная производительность

Q_см.э = q_a ^. K_г ^. T_см^.. v_т.пр / (l_гр + ^. v_т.пр^. t_п.р) к_а, (32)

где к_а = 0,8; - коэффициент использования пробега, =0,

Q_см.э = 25,5^.0,8^.8^.0,5/(0,8+5^.20^.0,1)^.0,8= 1133,3 т/смену.

3. Рабочий парк автосамосвалов, необходимый для перевозки заданного объёма горной массы по карьеру

N_р = k ^.W / (Q_см.э ^. n), (33)

где k- коэффициент неравномерности работы, k = 0,8 - 0,95; W - суточный грузооборот карьера, т; n - число рабочих смен.

N_р =0,8^. 3488,5/1133,3^.1=2,46 принимаем 3

Для бесперебойной работы карьера необходимо 3 автосамосвала на вскрышных работах.

4. Инвентарный парк автосамосвалов.

N_инв = N_р / К_т.г. , (34)

где К_т.г - коэффициент технической готовности автопарка, К_т.г = 0,8.

N_инв = 3 / 0,8 = 3,75 (т.е. принимаем 4 автосамосвала)

5. Пропускная способность полосы дороги (машин/ч)

N = 1000 · v · k_н · n / S, (35)

где v- расчётная скорость движения, v = 35 км/ч,

n - число полос движения, n = 2;

k_н - коэффициент неравномерности движения, k_н = 0,5?0,8;

S - интервал следования машин, S = 80 м.

N = машин/ч.

6. Провозная способность автодороги :

N = N · q_а / k_рез, т/ч, (36)

где q_а - масса груза, перевозимая автосамосвалом, q_а= 25,5 т;

k_рез - коэффициент резерва, k_рез = 1,75.

т/ч.

4.5.2 Расчет парка автотранспорта задействованного на добычных работах

1.Производительность. Сменная техническая производительность, т/смену:

Q_см = q ^.К^.Т_см / T_р,

где q_а - грузоподъёмность автосамосвала, т; К_г - коэффициент использования грузоподъёмности, T_см - продолжительность смены, ч,

T_р - продолжительность рейса (без учёта времени ожидания),ч.

Продолжительность рейса

T_р = l_гр + l_пор / v_т.пр + t_п.р ,

где l_гр и l_пор - соответственно среднее расстояние движения автосамосвала в гружёном и порожнем направлениях, км; v_т.пр - приведённая техническая скорость, км/ч; t_п.р - время погрузочно-разгрузочных работ, ч.

T_р = ( 2 + 2 ) / 35 + 0,1 = 0,11 ч.

Q_см = 25,5^.0,8^.8/0,11= 1483,6 т/смену.

2. Эксплуатационная производительность

Q_см.э = q_a ^. K_г ^. T_см^.. v_т.пр / (l_гр + ^. v_т.пр^. t_п.р) к_а,

где к_а = 0,8; - коэффициент использования пробега, =0,5.

Q_см.э = 25,5^.0,8^.8^.0,5^.20/(2+0,5^.20^.0,1)^.= 544 т/смену.

3. Рабочий парк автосамосвалов, необходимый для перевозки заданного объёма горной массы по карьеру

N_р = k ^.W / (Q_см.э ^. n),

где k- коэффициент неравномерности работы, k = 0,8 - 0,95; W - суточный грузооборот карьера, т; n - число рабочих смен.

N_p=0.8*3077/544*1= 2,83 примем = 3

Для бесперебойной работы карьера необходимо 3 автосамосвала на добычных работах.

4. Инвентарный парк автосамосвалов.

N_инв = N_р / К_т.г.,

где К_т.г - коэффициент технической готовности автопарка, К_т.г = 0,8.

N_инв = 3 / 0,8 = 3,75 примем = 4

5. Пропускная способность полосы дороги (машин/ч)

N = 1000 · v · k_н · n / S,

где v- расчётная скорость движения, v = 35 км/ч,

n - число полос движения, n = 2;

k_н - коэффициент неравномерности движения, k_н = 0,5?0,8;

S - интервал следования машин, S = 80 м.

N = машин/ч.

6. Провозная способность автодороги

N = N · q_а / k_рез, т/ч,

где q_а - масса груза, перевозимая автосамосвалом, q_а= 25,5 т;

k_рез - коэффициент резерва, k_рез = 1,75.

т/ч.

4.6 Отвалообразование

Открытая разработка месторождений полезных ископаемых связана с необходимостью выемки и перемещения, значительных объеме вскрышных пород, покрывающих, а иногда и подстилающих (при разработке крутых месторождений) залежь. Перемещаемые объемы вскрышных пород размещаются (складируются) на специально отводимых для этой цели площадках. Насыпь, образующаяся в результате складирования вскрышных пород, называется отвалом, а совокупность производственных процессов по размещению вскрышных пород в отвал - отвальными работами. Технология, механизация и организация отвальных работ составляют сущность и содержание процесса отвалообразования. Отвалообразование является завершающим этапом в технологической цепи производства вскрышных работ. От четкого и безаварийного выполнения отвальных работ в значительной степени зависят технико-экономические показатели работы горного и транспортного оборудования и всего карьера в целом.

Высота отвального уступа зависит в основном от физико-технических свойств складируемых пород и пород, лежащих в основании отвала а также от средств механизации отвальных работ. Увеличение высот отвального уступа и отвала в целом ведет к уменьшению занимаемых площадей под отвалы, объема работ по строительству и содержаний транспортных коммуникаций и к увеличению производительности отвального оборудования. Число отвальных уступов определяется в зависимости от площади, отводимой под отвалы, и общего объема вскрышных пород.

В зависимости от места расположения отвала по отношению к конечному контуру карьера различают внутренние отвалы, располагаемые в выработанном пространстве, и внешние отвалы, располагаемые за конечным контуром карьера Использование выработанного пространства карьеров для размещения вскрышных пород позволяет сократить расстояние перемещения вскрыши. При этом отпадает необходимость в дополнительных площадях для размещения отвалов и сокращаются объемы работ по рекультивации земель, нарушенных горными работами, однако создание внутренних отвалов возможно при разработке горизонтальных и пологах залежей, вынимаемых на всю мощность.

При выборе мест расположения внешних отвалов руководствуются следующими положениями. Отвалы должны располагаться по возможности ближе к карьеру, чтобы свести к минимуму затраты на перемещение вскрыши т забоя в карьере до пункта разгрузки на отвале. Подступы к отвалам должны быть удобными и не иметь крутых подъемов и спусков. Под отвалами не должно быть запасов полезного ископаемого, пригодных к разработке открытым способом в ближайшее время. Для складирования пород в первую очередь следует занимать площади непригодные или малопригодные для использования в сельском хозяйстве (болота, овраги и др.). Положение отвалов не должно мешать развитию горных работ на карьере. Отвалы целесообразно располагать на склонах гор, холмов, чтобы обеспечить минимум затрат на их сооружение. Приемка способность отвалов должна обеспечивать размещение вскрыши, удаляемой из карьера за весь период его работы.

Высота отвального уступа зависит в основном от физико-технических свойств складируемых пород и пород, лежащих в основании отвала, а также от средств механизации отвальных работ. Увеличение высоты отвального уступа и отвала в целом ведет к уменьшению занимаемых площадей под отвалы, объема работ по строительству и содержанию транспортных коммуникаций и к увеличению производительности отвального оборудования. Число отвальных уступов определяется в зависимости от площади, отводимой под отвалы, и общего объема вскрышных пород. Ограничивающим фактором возможного числа уступов на отвале является общая рациональная высота отвала и несущая способность пород, лежащих в основании отвала.

Угол откоса отвальных уступов обычно равен углу естественного откоса пород, размещаемых в отвале. Он зависит от физико-технических свойств пород, их степени разрыхления и влажности.

Объем породы (м³), который можно разместить на данной площади отвала при его максимальном заполнении (в целике) на равнинной местности, определяется по формуле

V_о = (k_н.о / k_р.о) [S_о ?h_о - P_о (?h_о)² ctgб_о + 1/3 р (?h_о)³ ctg²б_о], (37)

где k_н.о=0,8-0,9- коэффициент, учитывающий неравномерность отсыпки породы в отвал;

k_р.о = l,l-1,2 - остаточный коэффициент разрыхления породы в отвале;

S_о - площадь отвала, м ;

h₀ - высота отвального уступа, м;

Р_о - периметр основания отвала, м;

б_о - результирующий угол откоса отвала, градусы.

Часть периметра отвала, на котором происходят прием и размещение вскрышных пород, составляет фронт отвальных работ. Разбивка фронта отвальных работ на отдельные участки (тупики) позволяет рассредоточить по фронту основные и подготовительные работы при отвалообразовании. Длина отдельного тупика изменяется в широких пределах и зависит в основном от принятого способа механизации отвальных работ, площади отвала, объема вскрышных пород, размещаемых в отвале.

Процесс отвалообразования включает возведение первоначальных отвальных насыпей, разгрузку и складирование вскрышных пород, планировку поверхности отвала и перемещение транспортных коммуникаций на отвале.

В зависимости от места расположения отвала по отношению к конечному контуру карьера различают внутренние отвалы, располагаемые в выработанном пространстве, и внешние отвалы, располагаемые за конечным контуром карьера. Использование выработанного пространства карьеров для размещения вскрышных пород позволяет сократить расстояние перемещения вскрыши. В начальный период разработки горизонтальных и пологих залежей, когда создается выработанное пространство карьера, вскрышные породы также вывозятся на внешние отвалы.

При выборе мест расположения внешних отвалов руководствуются следующими положениями. Отвалы должны располагаться по возможности ближе к карьеру, чтобы свести к минимуму затраты на перемещение вскрыши от забоя в карьере до пункта разгрузки на отвале. Подступы к отвалам должны быть удобными и не иметь крутых подъемов и спусков. Под отвалами не должно быть запасов полезного ископаемого, пригодных к разработке открытым способом в ближайшее время. Для складирования пород в первую очередь следует занимать площади непригодные или малопригодные для использования в сельском хозяйстве (болота, овраги и др.). Положение отвалов не должно мешать развитию горных работ на карьере. Приемная способность отвалов должна обеспечивать размещение вскрыши, удаляемой из карьера за весь период его работы.

Применяется бульдозерное отвалообразование. Поверхность бульдозерного отвала должна иметь уклон 4--5° в сторону центра отвала.

Необходимая площадь (м²) под отвал определяется по формуле:

S_о=V_вk_р.о/(H_оk_о), (38)

где V_в - объем вскрыши, подлежащий размещению в отвале, м ;

k_р.о = l,l-1,2 - остаточный коэффициент разрыхления породы в отвале;

Н_о - высота отвала, м;

k_о - коэффициент, учитывающий использование площади отвала (при одном уступе k_o = 0,8-0,9; при двух уступах k_o =0,6-0,7).

S_о=13537803,52 • 1,1 / (15 • 0,9) = 12530,3 м².

Безопасность производства отвальных работ в значительной степени зависит от устойчивости откоса отвальных уступов. Поэтому высота отвального уступа, при которой обеспечивается необходимая устойчивость его откоса, должна устанавливаться индивидуально для каждого карьера и различных типов вскрышных пород и способов механизации отвальных работ. Увеличивать проектную высоту отвального уступа без достаточного обоснования не разрешается.

Существенное влияние на устойчивость отвалов оказывает порядок отсыпки пород. В основание отвала необходимо укладывать наиболее устойчивые и легкодренируемые породы (скальные). При отсутствии таких пород в основание отвалов следует укладывать перфорированные керамические или металлические трубы и обкладывать их ветками, а затем слоем скальных пород.

Во избежание скопления воды на поверхности отвалов (во впадинах) ей следует придавать форму, обеспечивающую хороший сток воды с целью предотвращения образования оползней.

Запрещается спускаться и подниматься по откосам отвальных уступов, а также находиться вблизи их основания.

Формирование отвалов веерное с помощью бульдозеров по транспортной схеме. Транспорт - автомобильный, углы устойчивых откосов принимаются 45. По всей длине отсыпаемого участка устраивается предохранительная берма не менее 5 м. Так же по всей длине фронта работ на отвалах устраивается породная отсыпка за призмой обрушения высотой не менее 1 м.

Бульдозерное отвалообразование включает в себя разгрузку автосамосвалов на верхней площадке отвального уступа, перемещение пород под откос уступа, планировку поверхности отвала, ремонт и содержание автодорог.

Каждый отвал состоит из трёх участков равной длины по фронту разгрузки. На первом участке ведётся разгрузка, на втором - планировочные работы, третий участок - резервный.

Применяется бульдозер Б-170. Высота отвала 15 м, отвалы одноярусные.

1. Площадь отвала определяется по формуле

S_o = W·k_p / h·k_o, (39)

где W - объём пород, подлежащий размещению в отвале за срок его существования, м³, W = 907000 м³;

k_p - коэффициент разрыхления пород в отвале (k_p = 1,05 - 1,2);

h - высота отвала, м, h = 15 м;

k_o - поправочный коэффициент, учитывающий откосы и неравномерность заполнения площади (для одноярусных отвалов k_o = 0,8 - 0,9).

S_o = (907000 ·1,1) / (15·0,85) = 78251 м²

2. Длина отвального участка по условию планировочных работ:

L_o.y = Q_б /W_o, (40)

где Q_б - производительность бульдозера в смену, м³/смену;

W_o - удельная приёмная способность отвала, м³/м

Определим техническую производительность бульдозера:

; (41)

где V- объем призмы волочения породы, срезаемой отвалом, V=6,5 м³;

K_р- коэффициент разрыхления породы, K_р=1,2;

K_в- коэффициент использования машины во времени, K_в=0,7;

T_ц- продолжительность цикла;

(42)

где L_H- расстояние набора породы, L_H=5м

L_П- расстояние на которое перемещается, L_П=10м;

V_Н- средняя скорость при наборе породы,V_Н=0,7 м/с;

V_П- средняя скорость рабочего хода бульдозера, V_П=0,85 м/с;

V_О- средняя скорость холостого хода бульдозера,V_О=1,5 м/с;

t_п- время на переключение скоростей,t_п=8 сек.

T_ц=5/0,7+10/0,85+15/1,5+8=37 сек.

Принимаем продолжительность цикла равную 37 секунд.

м³/час

Производительность в смену Qсм= Qб · Тс = 368,9·8 =2951 м³/смену.

Определим число бульдозеров необходимые для работы:

N = V / Q_см (43)

N = 3488 / 2951 = 1,18

Для нормальной работы карьера необходимо 2 бульдозера Б-170.

Удельная приёмная способность отвала для автосамосвалов КамАЗ-65201, м³/м:

W_o = V_a·/ b, (44)

где V_a - вместимость кузова автосамосвала, м³, V_a = 16 м³;

- коэффициент кратности разгрузки по ширине кузова, =1,2;

b - ширина кузова автосамосвала, м 2,5 м

W_o = 16·1,2 / 2,5 = 7,68 м³/м.

L_o.y = 2951 / 7,68 = 384,2 м.

3. Длина отвального участка по условиям беспрепятственной разгрузки автомашин:

L_o.y = (N_a·a·t_p.м) / T_p , (39)

где N_a - число автомашин, обслуживающих отвальный участок, N_a = 3;

a - ширина полосы, занимаемая при маневрировании и разгрузки, м,

a = 25 м;

t_p.м - продолжительность разгрузки и манёвра автомашины на отвале, мин., t_p.м = 1,5 мин.;

T_p - продолжительность рейса автосамосвала, мин., T_p = 12 мин.

L_o.y = (3·25·1,5) / 12 = 9,37 м

Окончательно принимаем длину отвального участка 385 м.

4. Число рабочих отвальных участков:

N_o = W_c / (n_б·Q_б), (40)

где W_c - объём вскрышных пород, складируемых на отвале, м³/смену, W_c = 3488 м³/смену;

n_б - число бульдозеров на отвале, n_б = 2;

Q_б - производительность бульдозера, м³/смену, Q_б = 2951 м³/смену

N_o = 3488 / (2· 2951) = 0,59

Для данного карьера достаточно иметь один рабочий отвальный участок.

Длина фронта разгрузки:

, м, (41)

где: l_п =1820 - ширина полосы по фронту, занимаемая автосамосвалом, м;

N_А - число одновременно разгружающихся автосамосвалов;

; (42)

N_ч - число автосамосвалов, разгружающихся в отвале в течение часа;

t_р.м = 1,52 - продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала, мин;

; (43)

П_к.ч - часовая производительность карьера по вскрыше, м³;

k_нер = 1,251,5 - коэффициент неравномерности работы карьера;

V_А - объём вскрыши, перевозимый автосамосвалом за рейс, м³.

;

Принимаем .

.

Принимаем N_а=1.

м,

Длина отвального фронта:

, м.

.

При появлении признаков оползневых явлений работы по отвалообразованию должны быть прекращены до разработки и утверждения, специальных мер безопасности. Работы прекращаются и в случае превышения регламентированных инструкциями по отвалообразованию скоростей деформации отвалов. Работы на отвале возобновляются после положительных контрольных замером скоростей деформаций отвалов с письменного разрешения технического руководителя карьера.

Возможность отсыпки отвалов на заболоченных и несдренированных территориях определяется специальным проектом, предусматривающим необходимые меры безопасности отвальных работ.

Запрещается производить сброс (сток) поверхностных и карьерных вод в отвалы. Высота породных отвалов и отвальных ярусов, углы откоса и призмы обрушения, скорость продвижения фронта отвальных работ устанавливаются проектом в зависимости от физико-механических свойств пород отвала и его основания, способов отвалообразования и рельефа местности.

Проезжие дороги должны располагаться за пределами границ скатывания кусков породы с откосов отвалов.

На отвалах должны устанавливаться предупредительные надписи об опасности нахождения людей на откосах, вблизи их основания и в местах разгрузки транспортных средств.

Автомобили должны разгружаться на отвале в местах, предусмотренных паспортом, вне призмы обрушения (сползания) породы. Размеры этой призмы устанавливаются работниками маркшейдерской службы и регулярно доводятся до сведения лиц, работающих на отвале.

На отвалах должны устанавливаться схемы движения автомобилей. Зона разгрузки должна быть обозначена с обеих сторон знаками в виде изображения автосамосвала с поднятым кузовом с указателями направления разгрузки.

Площадки бульдозерных отвалов и перегрузочных пунктов должны иметь по всему фронту разгрузки поперечный уклон не менее 3°, направленный от бровки откоса в глубину отвала на длину базы работающих автосамосвалов, и необходимый фронт для маневровых операций автомобилей, автопоездов, бульдозеров и др.

Зона разгрузки должна быть ограничена с обеих сторон знаками. По всему фронту в зоне разгрузки должна быть сформирована в соответствии с паспортом породная отсыпка (предохранительный вал) высотой не менее 0,5 диаметра колеса автомобиля максимальной грузоподъемности, применяемого в данных условиях. Предохранительный вал служит ориентиром для водителя.

Запрещается наезжать на предохранительный вал при разгрузке. При отсутствии такого вала и его высоте менее требуемой запрещается подъезжать к бровке отвала ближе, чем на 5 м или ближе расстояния, указанного в паспорте. Все работающие на отвале и перегрузочном пункте должны быть ознакомлены с данным паспортом под роспись.

Подача автосамосвала на разгрузку должна осуществляться задним ходом, а работа бульдозера -- производиться перпендикулярно верхней бровке откоса площадки. При этом движение бульдозера производится только ножом вперед с одновременным формированием перед отвалом бульдозера предохранительного вала в соответствии с паспортом перегрузочного пункта.

Работа в секторе должна производиться в соответствии с паспортом ведения работ и регулироваться специальными знаками и аншлагами.

Расстояние между стоящими на разгрузке и проезжающими транспортными средствами должно быть не менее 5 м.

На территории складирования горной массы (пород), на разгрузочных площадках, перегрузочных пунктах (складах) запрещается нахождение посторонних лиц, автотранспорта и другой техники, не связанных с технологией ведения разгрузочно-погрузочных работ. Во всех случаях люди должны находиться от механизма на расстоянии не менее чем 5 м.

Геолого-маркшейдерской службой организации должен быть организован систематический контроль за устойчивостью пород в отвале. Частота наблюдений, число профильных линий и их длина расположение, тип грунтовых реперов и расстояние между ними на профильных линиях определяются проектом наблюдательной станции.

5. Вспомогательные работы

Основные технологические процессы открытых горных работ тесно взаимосвязаны со вспомогательными работами, к которым относятся: зачистка кровли полезного ископаемого, зачистка забоев, зачистка и планировка автодорог, устройство съездов. Для механизации этих работ используется бульдозер Б-170.

На карьере ведётся борьба с пылеобразованием, снежными заносами и гололёдом. В зимнее время расчистка автодорог, площадок уступа и забоя от снежных заносов ведется также бульдозером. При образовании гололёда в карьере производится посыпка автодорог песком. Перевозка запасных частей и хозяйственных грузов для карьера осуществляется на грузовом автотранспорте, рабочие доставляются в карьер на автобусе. К вспомогательным работам относится также и водоотлив.

В связи с тем, что пески не обводнены, то никаких специальных устройств по водоотливу не требуется.

Для предотвращения скопления поверхностных вод в выработанном пространстве карьера, дно карьера имеет небольшой уклон. Для предотвращения загрязнения водоносного горизонта, залегающего ниже дна карьера, мероприятиями по охране окружающей среды предусмотрено недопущение слива и утечки горюче-смазочных материалов, а также сброса в выработанное пространство карьера бытовых отходов.

6. Мероприятия по охране недр и окружающей среды

6.1 Охрана недр

Проектом предусматривается выполнение следующих мероприятий по охране недр:

-рациональное использование минеральных ресурсов - строительных известняков;

-комплексное использование и переработка сырья, соблюдение проектного уровня выхода фракционного щебня, снижение уровня выхода отходов переработки ДСУ;

-сокращение потерь до минимума при зачистке на контактах в кровле и почве полезной толщи;

-снижение разубоживания бутового камня за счёт применения селективной выемки глинистых пропластков;

-применение оптимальных способов отработки;

-максимальная экономия отчужденных земель под горные разработки;

-соответствие границ отработки контурам подсчета запасов;

-комплексное использование сырья, исключающее его нецелевое использование;

-горно-техническая и биологическая рекультивация, в том числе по предотвращению водной и ветровой эрозии отвалов;

-недопущение отработки вскрышных уступов без предварительного удаления плодородного слоя, используемого при рекультивации поверхности карьера.

-мониторинг поверхности горного отвода на предмет выявления самовольной застройки площадей залегания полезного ископаемого;

-ограничение застройки территории горного отвода в соответствии с Законодательством РФ.

За производством горных работ, деятельностью маркшейдерской службы предприятия должен вестись постоянный инспекторский контроль со стороны межрегионального отдела по надзору за охраной недр и геолого-маркшейдерскому контролю Управления по технологическому и экологическому надзора РосГостехнадзора по Тульской области.

Контроль за содержанием вредных примесей в воздухе ведется экологической службой предприятия, либо на договорной основе специализированной организацией, имеющей право выполнения данного вида работ. Для пылеподавления на карьерных дорогах должны применяться поливальные машины.

Все механизмы машин, работающих в карьере, должны быть исправными и не допускать протечек нефтепродуктов.

6.2 Геолого-маркшейдерское обеспечение горных работ

Число работников геолого-маркшейдерской службы определяется по методике, приведённой в «Инструкции по производству маркшейдерских работ».

Маркшейдерскому учёту и надзору подлежат следующие работы:

- обслуживание работы экскаваторов на добыче и вскрыше при нормативе 6 экскаваторов на одного маркшейдера, следовательно нам потребуется 1 маркшейдер;

- контроль за устойчивостью бортов карьера и откосов отвалов по норме 5 постов на 1 маркшейдера;

- обслуживание рекультивационных работ при нормативе 50га на 1 маркшейдера( годовая площадь рекультивации составит 13,5га);

- геологическое обслуживание приравнивается к маркшейдерскому обслуживанию экскавации.

Общие затраты на геолого-маркшейдерское обслуживание составят 1чел.

Оперативный учёт добычи и вскрыши ведётся начальником карьера или горным мастером ежемесячно с занесением в журнал номеров самосвалов и количеством сделанных ими рейсов. Периодичность маркшейдерских съёмок на карьере устанавливается 1 раз в месяц с одновременной корректировкой данных оперативного учёта. Комплект обязательной геолого-маркшейдерской документацией включает в себя следующее:

1. Нормативные документы (инструкции, ГОСТы);

2. Технический (рабочий) проект на разработку месторождения;

3. Лицензионные, горноотводные и землеотводные документы;

4. Первичную маркшейдерскую и геологическую документацию;

5. Журналы измерений и вычислительную документацию;

6. Планы горных работ, поуступные планы и профильные разрезы масштаба 1:2000 или 1:1000.

Производство маркшейдерских работ, подготовка форм маркшейдерского учёта объёмов работ, горно-графическая документация должны выполнятся с учётом требований и норм для горной документации и ведения маркшейдерских работ.

Учитывая относительную выдержанность месторождения в части геологического строения пластов, применяемые параметры системы разработки для подсчёта объёма вынимаемых пород рекомендуется использовать метод горизонтальных сечений с определением площади верхнего и нижнего основания выемки и средней высоты уступа.

Для подсчётов объёмов фракционного щебня находящегося во временных отвалах рекомендуется применять тахеометрический способ съёмки с расстановкой пикетов по сетке 10 на 10м и подсчётом объёмов остатка щебня методом горизонтальных сечений с шагом 0,5м. Периодичность замеров должна быть не реже 1 квартала, а изменения должны вносится после каждого замера. На особо ответственные маркшейдерские работы, такие как реконструкция (развитие) опорной маркшейдерской сети карьера, оценка степени устойчивости откосов бортов карьера или отвалов пород и т.п. должны составлять Проекты производства маркшейдерских работ силами специалистов предприятия, либо привлекаемой для этого специализированной организации.

6.3 Охрана окружающей природной среды

Рассматриваемый участок географически расположен в благоприятных условиях по отношению к близлежащим водным объектам и населённым пунктам. Граница зоны влияния буровзрывных работ не распространяется на обозначенные объекты. Особо охраняемых территорий и объектов, находящихся в зоне влияния выбросов проектируемого карьера, нет.

Основные источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от производства работ в карьере:

- сжигание топлива карьерным транспортом при перевозке пород вскрыши на временные отвалы и добычи на ДСК;

- взаимодействие автомобильных колес с поверхностью дороги;

- пыль породы, сдуваемая при движении с кузова автомобиля; сжигание топлива машинами, работающими в карьере;

- погрузочные работы и дефлирующие поверхности отвала (плодородный грунт). Карьер рассматривается как единичный источник, равномерно распределенный по площади выбросов. Проектируемый карьер не имеет объектов, способных вызывать гибель животных. Мероприятиями, предотвращающими пагубное влияние карьера на животный мир предусматриваемыми в проекте, являются:

- выполаживание откосов до угла в 18-20 градусов;

- рассеивание вредных выбросов в атмосферу в приземном слое атмосферы до предельно допустимых концентраций (ПДК), требуемых санитарными нормами;

- вывоз использованной ветоши, нефтепродуктов и других отходов на территорию завода для дальнейшей утилизации.

Удаление карьера более чем на 300 м от жилой застройки гарантирует от превышения допустимых уровней шума от работающих машин в жилой застройке. В связи с вышеизложенным следует, что реализация проекта отрицательного воздействия на окружающую среду не окажет, т. е экологически безопасна.

6.4 Охрана почвы, водоёмов и атмосферного воздуха

Воздействие на почвенно-растительный покров будет осуществляться в процессе механического нарушения целостности естественного ее состояния в процессе срезки, складирования и последующего нанесения на рекультивированную поверхность. При этом происходит изменение морфологического строения почвенного профиля. Для снижения влияния на почвенный покров рекомендуется:

-выполнение природоохранных требований при отводе земель.

-соблюдение санитарных норм при разработке карьера.

-снятие и хранение плодородного слоя почвы при разработке карьера согласно проекту.

-не допускать подработку уступа отвала ПРС уступом основной вскрыши.

-предотвращение загрязнение территории карьера и прилегающих площадей производственными и бытовыми отходами.

-производить контроль за исправностью горных машин и целью исключения загрязнения почвы отходами ГСМ.

Питание водоносного горизонта повсеместно осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и за счет перетока из подстилающих горизонтов. Для предотвращения попадания в карьер поверхностных вод с прилегающей территории по периметру карьера отсыпается породный вал. В технологии горнодобычных работ техническая вода не используется, за исключением полива автодорог для пылеподавления.

6.5 Охрана труда

Все горные работы предприятия ведутся в соответствии с Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, «Правилами техники безопасности» и "Правилами противопожарной безопасности".

Каждое горное предприятие должно иметь:

1. Утвержденный проект разработки месторождения, подверженный соответствующим экспертизам в соответствии с Законодательством РФ.

2. Установленную нормативными документами геолого-маркшейдерскую документацию.

3. План развития горных работ, утвержденный руководителем предприятия и согласованный с местными органами Госгортехнадзора России.

4. Лицензию на пользование недрами.

5. Лицензию на производство маркшейдерских работ.

Ввод в эксплуатацию карьера (либо выемочной единицы уступа) должен осуществляться комиссией с участием представителя РосГостехнадзора.

Вновь поступившие на работу рабочие после предварительного обучения по технике безопасности проходят обучение по профессии в объеме и в сроки, установленные программами и сдают экзамен. Лица не прошедшие обучение и не сдавшие экзамен к самостоятельно работе не допускаются. К управлению экскаваторами допускаются лица, прошедшие специальное обучение, сдавшие экзамен и получившие удостоверение на право управления соответствующей машиной.

Ежегодно комиссией предприятия проводится проверка знаний безопасных методов работы у работников карьера. На производство работ в карьерах выдаются наряды. Выдача нарядов на работу осуществляется в соответствии со стандартом предприятия.

Ведение горных работ

Запрещается загружать поверхность призмы безопасности (обрушения) материалами, породой и въезжать на них машинам и механизмам. С паспортами бульдозерных работ и экскаватора под расписку должны быть ознакомлены машинисты и горный мастер.

Высота уступов определяется рабочим проектом с учетом физико-механических свойств пород и горнотехнических условий залегания полезного ископаемого.

Горно-транспортное оборудование, транспортные и инженерные коммуникации располагаются на рабочих площадках за пределами призмы обрушения, ширина рабочих площадок определяется расчетом в соответствии с нормами технического проектирования.

Отвальное хозяйство.

Высота временного отвала вскрышных пород определяется проектом с учетом физико-механических свойств складируемых пород и не превышает 4 м. Автосамосвалы и другие транспортные средства следует разгружать на отвалах в местах, предусмотренных паспортом - за пределами призмы обрушения. При планировке отвала бульдозером, подъезд к бровке откоса разрешается только ножом вперед.

Механизация горных работ

Находящиеся в работе горные, транспортные и строительно-дорожные машины, находящиеся в эксплуатации, должны быть исправны, оснащены сигнальными устройствами, тормозами, ограждениями доступных движущихся частей механизмов (муфт, передач, шкивов и т.п.) и рабочих площадок, противопожарными средствами, иметь освещение, комплект исправного инструмента, приспособлений, защитных средств от поражения электрическим током и необходимую контрольно - измерительную аппаратуру, а также исправно действующую защиту от перегрузок и переподъема.

При движении экскаватора по горизонтальному пути или на подъеме ведущая ось его должна находится сзади, а при спусках с уклона - впереди. Ковш должен быть опорожнен и находится не выше 1 м от почвы, стрела установлена по ходу экскаватора. Экскаватор следует располагать на уступе карьера или отвале на твердом выровненном основании с уклоном, не превышающем допустимого техническим паспортом экскаватора. Запрещается во время работы экскаватора пребывание людей в зоне действия ковша.

Запрещается движение бульдозера в призме обрушения уступа.

Расстояние от края гусеницы бульдозера до бровки откоса должно быть занесено в паспорт забоя. Транспорт План и продольный профиль карьерных дорог должны соответствовать действующему СНиП 2.05.07.-91.

Ширина проезжей части устанавливается проектом и составляет не менее 8м. Радиусы кривых в плане и поперечные уклоны автодорог предусмотрены с учетом действующего СНиПа. Проезжая часть подъездной карьерной автодороги должна быть ограждена от призмы обрушения земляным валом высотой не менее 1 м. Скорость и порядок движения автомобилей устанавливаются администрацией с учетом состояния дорог и местных условий. При погрузке автомобилей должны выполняться следующие правила:

- ожидающий погрузку автомобиль должен находится за пределами действия ковша, и становиться под погрузку только после сигнала машиниста;

- находящийся под погрузкой автомобиль должен быть заторможен, погрузка в кузов автомобиля породы должна производится только сбоку;

- нагруженный автомобиль должен следовать к пункту разгрузки после сигнала машиниста.

Работа автомобиля в карьере запрещается:

- при движении с поднятым кузовом.

- движение задним ходом к месту погрузки на расстояние более 30м.

- оставлять автомобиль на уклонах и подъемах.

- производить запуск двигателя, используя движение автомобиля под уклон.

- при движении задним ходом должен подаваться непрерывный звуковой сигнал.

Для производства горных работ должны быть разработаны следующие специальные мероприятия по технике безопасности:

-мероприятия при взрывных работах;

-мероприятия по борьбе с производственным травматизмом;

-мероприятия по подавлению пыли;

-мероприятия по безопасности автомобильного транспорта;

-мероприятия при работе на ДСУ;

6.6 Противопожарные мероприятия и промсанитария

Все рабочие и служащие должны обеспечиваться спецодеждой по действующим нормам. Каждая машина должна быть обеспечена углекислотными огнетушителями. В связи с тем, что карьер работает в одну смену и теплое время года при максимальной продолжительности светлого времени суток, освещение карьера не предусмотрено проектом, работа в карьере в темное время суток запрещается. Заправка машин горюче-смазочными материалами осуществляется на топливозаправочной площадке, специально для этого материалами осуществляется на топливозаправочной площадке, специально для этого оборудованной.

Машинисты землеройных машин и водители автосамосвалов должны периодически проходить медицинское переосвидетельствование. Все машины должны быть оснащены аптечками для оказания первой медицинской помощи. Проветривание карьера ввиду его небольшой глубины осуществляется за счет естественного воздухообмена. Пылеобразование происходит при разработке вскрышных пород и полезного ископаемого, а так же при движении автотранспорта. Для снижения пылеобразования в теплые периоды года необходимо проводить систематическое орошение забоев и автодорог водой с помощью поливомоечной машины по мере необходимости.

В соответствии с общими санитарным правилами устраивается закрытый туалет в удобном для пользовании месте.

Питьевая вода для работников карьера привозная.

Сосуды для питьевой воды должны быть из оцинкованного железа или материалов, легко очищаемых и дезинфицируемых. Сосуды должны быть с краниками, защищены от загрязнения крышками, запертыми на замок и не реже 1 раза в неделю промываться горячей водой и дезинфицироваться.

Ежегодно комиссией предприятия проводится проверка знаний безопасных методов работы у работников горного цеха. На производство работ в карьерах выдаются наряды. Выдача нарядов на работу осуществляется в соответствии со стандартом предприятия.

Все горные работы в карьере должны вестись в соответствии с "Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом" утвержденными Госгортехнадзором, а также правилами техники безопасности при обслуживании соответствующих машин и механизмов.

Номенклатура и количество противопожарных средств для каждого типа машин должны быть согласованы с Госгортехнадзором России.

Исправность и комплектность машин должна проверяться ежесменно машинистом (оператором), еженедельно - механиком, энергетиком участка и ежемесячно - главным механиком, главным энергетиком карьера или другим назначаемым лицом. Результаты проверки должны быть отражены в журнале приема- сдачи смены. Запрещается эксплуатация неисправных машин и механизмов.

На объектах открытых горных работ должны быть оборудованы в соответствии с общими санитарными правилами закрытые туалеты в удобных для пользования местах.

На объектах открытых горных работ (включая отвалы) для обогрева рабочих и укрытия от дождя должны устраиваться специальные помещения, расположенные не далее 300 м от места работы. Указанные помещения должны иметь столы, скамьи для сидения, умывальник с мылом, питьевой фонтанчик (при наличии водопровода) или бачок с кипяченой питьевой водой, вешалку для верхней одежды. Температура воздуха в помещении для обогрева должна быть в пределах не менее +20 град. С. Каждой организацией должна быть организована стирка спецодежды, а также починка обуви и спецодежды. На каждом объекте открытых горных работ или для группы близко расположенных объектов должен быть организован пункт первой медицинской помощи, оборудованный телефонной связью.

6.7 Расчет выбросов загрязняющих веществ карьером

Основными вредными веществами, поступающими от неорганизованных стационарных источников загрязнения окружающей среды в промышленности строительных материалов являются пылевыбросы и газообразные компоненты (CO, SO_x, NO_x и др.), выделяющиеся при работе карьерного транспорта, буровых и взрывных работах.