14. Охрана труда

14.5 Защита обслуживающего персонала от поражения электрическим током

известняк месторождение геологический карьер

Пореченское месторождение известняков расположено на северо-восточном склоне среднерусской возвышенности в 50 километрах от города Тулы в Дубенском районе на левом берегу реки Упы и 0,5 километра на юг от станции Упа Московской железной дороги.

Основное направление работы карьера - обеспечение технологическим известняком нужды сахарной промышленности и выпуск известняковой муки для известкования полей (раскисление почв). Отсев от основного производства поставляется предприятиям горной металлургии, где используется в качестве флюсов и для выпуска цемента.

1.2 Геологическая характеристика месторождения

В геологическом строении месторождения в пределах разведанных глубин принимают участие отложения тульского горизонта, окского и серпуховского надгоризонтов нижнего карбона и мезозоя. Коренные породы нижнего карбона и мезозоя всюду перекрывают четвертичными образованиями.

Тульский горизонт в пределах Пореченского месторождения является подстилающим по отношению к полезной толще и вскрывался на мощность 2-3 м. Вскрытая часть тульского горизонта обычно представлена глинами, в отдельных случаях песками, которые среди глинистой толщи верхнетульского надгоризонта обычно имеют линзовидный характер залегания. Глины желто-бурые и темно-серые, горизонтально-слоистые, с примесью алеврита и слюды, а также отмечается присутствие углистого материала. Пески желтовато-серые, серые, мелкозернистые, кварцевые, глинистые.

Окский надгоризонт залегает на породах тульского горизонта и представлены сплошной толщей известняков, которые являются объектом работ. Мощность известняков изменяется от 6 м (скв. 126421) до 35 м. (скв. 120360). Преобладающая мощность известняков 25-35 м. В разрезе окского надгоризонта выделяются три стратиграфических горизонта: алексинский, михайловский, веневский.

Серпуховской надгоризонт представлен в своей нижней части известняками тарусского горизонта, в верхней - глинами стешевского горизонта. Отложения тарусского горизонта представлены известняками, в краевых пониженных частях они полностью уничтожены размывом. Макроскопически тарусские известняки желтовато-серые, сильно трещиноватые, мелкозернистые, пористые, средней и малой крепости. Трещины заполнены глинистым материалом. Мощность тарусского горизонта достигает 8 м, составляя в среднем 4-6 м.

Отложения стешевского горизонта развиты в восточной части месторождения, где они на абсолютных отметках 185-223 м. Выходят под четвертичный покров. Стешевский горизонт представлен пластичными глинами мощностью от 0,8 м. (скв. 126361) до 20 м. (скв. 112186). В верхней части горизонта прослеживаются маломощные пропластки известняков.

Глины стешевского горизонта красновато-черные и землянисто-серые тонкозернистые высокопластные. По минеральному составу монтморилонитовые и палагорскитовые. Окраска глин связана с смесью тонкозернистого сульфида железа, вследствие чего они относятся к токсичным грунтам.

Четвертичные отложения перекрывают всю поверхность коренных пород. Мощность отложения от 0,8 м. (скв. 29) до 19 м. (скв. 126418, 126419) в зоне глубокого размыва коренных пород. Четвертичные отложения представлены: ледниковыми отложениями, отложениями проблематического возраста и генезиса (покровные суглинки).

Моренные отложения днепровского оледенения представлены суглинками желто-бурой окраски. Суглинки грубые, песчаные, содержат большое количество включений известняка, кремня. Обломки кремня и известняка встречаются в морене в виде прослоев. Подошва морены залегает в пределах отметок 200-221 м на размытой поверхности коренных пород. Перекрыта морена суглинками верхне-четвертичного возраста, мощность отложений днепровской морены 3-5 м.

Отложения верхне-четвертичного возраста представлены покровными суглинками. Суглинки буровато-желтой, желтой и коричневой окраски, песчанистые, комковатой текстуры, пористые, с редкими включениями гальки, кремня и известняка. Мощность изменяется от 0,4 до 10-11м.

Согласно геологическому расчету в продуктивной толще полезного ископаемого содержатся некондиционные известняки (2,9%) и карстовые породы (10% от общего объема), не включенные в подсчет запасов.

1.3 Условия залегания месторождения

Северный, западный и юго-восточный контур месторождения определяется долиной р. Упы, восточный - оврагом, врезающимся в известняки михайловского горизонта. Месторождение имеет относительно ровный контур залежи. Протяженность его в направлении юго-запад - северо-восток: 1,5 км; юго-восток - северо-запад: 1,5-1,7 км.

Известняки окского надгоризонта залегают пластоообразно, преимущественно на песках алексинского горизонта, реже на глинах тульского горизонта. Подошва алексинских известняков имеет неровно-волнистый характер и отличается резким колебанием абсолютных отметок, от 144-145 м. (скв. 126385, 123641) до 169-175 м. (скв. 126359, 126361 и др.).

Южная часть месторождения характеризуется высокими отметками подошвы известняков (170-175 м.), а в центральной ее части вырисовывается чашеобразный, локальный прогиб с абсолютными отметками 144-147 м. В направлении с юга на север в сторону прогиба наблюдается крутое падение подошвы алексинских известняков. Амплитуда колебаний 31 м. На расстоянии 520 м. (между скв. 126361 и 126385). С северной стороны падение абсолютных отметок более пологое, амплитуда колебаний 15-25 м.

Мощность необводненной полезной толщи 19,5 м.

Разрез известняковой толщи имеет простое строение. Он слагается чередующимися пластами фораминиферовых твердых, плотных и более мягких пористых разновидностей известняков. В толще известняков отмечаются интервалы известково-глинистых пород и разрушенных известняков, представляющих собой рыхлую бесструктурную массу с включением мелких обломков известняка.

Трещиноватость является обычной для известняков карбона Подмосковного бассейна. Многочисленные трещины в большинстве случаев являются вертикальными или близкими к вертикальным. Ширина трещин до 15 см. основные направления вертикальных трещин: северо - северо - западное с азимутом простирания 320-330, углом падения 76 и юго - западное с азимутом простирания 225 и углом падения 84.

Вскрышные породы представленны частично глинами стешевского горизонта мощностью от 0,8 до 20 м, грубыми суглинками, песчаными желто-бурой окраски и покровными суглинками буровато-желтой, желтой, коричневой окраски четвертичных отложений мощностью от 0,4 до 10-11 м.

Средняя мощность вскрыши 6,6 м.

Подстилающие породы представлены глинами, в отдельных случаях песками тульского горизонта. Глины желто-бурые и темно-серые, горизонтально слоистые, с примесью алеврита и слюды. Пески желтовато-серые, серые, мелкозернистые, кварцевые, глинистые. Подстилающие породы вскрыты на 2-3 м.

1.4 Гидрологические и гидрогеологические условия

На Пореченском месторождении мною выявлены два водоносных горизонта: четвертичный и тарусско-окский.

Воды четвертичных отложений содержаться в суглинках различного генезиса: грубых, пористых, песчанисты, содержащих гальку местных пород.

Водопроводящие свойства суглинков незначительны, коэффициент фильтрации их колеблется в пределах сотых долей м/сутки. Режим вод находится в полной зависимости от атмосферных воздействий.

На участках где суглинки залегают непосредственно на трещиноватых известняках окского надгоризонта и тарусского горизонта, четвертичные воды имеют гидравлическую связь с тарусско-окским водоносным горизонтом и полностью фильтруется в нижележащие известняки. Поэтому такие участки в летнее время являются полностью осушенными.

Тарусско-окский водоносный горизонт прослеживается на месторождении почти повсеместно, исключение составляет лишь южная часть, где отмечается резкое повышение гипсометрии подошвы известняков и вся толща известняков сухая.

Водосодержащие породы - сильно трещиноватые известняки веневского, михайловского и алексинского горизонтов и подстилающие их нижнеалексинские пески.

При доразведке Пореченского месторождения в 1972 году произведено наблюдение по установлению уровня воды в окских известняках в 27 разведочных скважинах. Дебит колеблется в пределах 2,99-3,91 м³/час. При понижении уровня на 0,51-1,28 м. Удельный дебит составляет 5,40- 5,70 м³/час, коэффициент фильтрации 13-15 м/сутки.

По химическому составу воды тарусско-окского водоносного горизонта гидрокарбонатно-кальцевые. Сухой остаток составляет 218-244 мг/л, содержание хлоридов (Cl) -- 5,9 мг/л, гидрокарбоната (НСО₃) -- 195,3-207,5 мг/л, кальция -- 60,8-63,2 мг/л, а магния (Mg) -- 0,9-5,0 мг/л. общая жесткость воды составляет 3,50-3,90 мг. экв/л. По значениям общей жесткости вода тарусско-окского водоносного горизонта является умеренно-жесткой, в качественном отношении она вполне пригодна для хозяйственно - питьевого водоснабжения.

Зона сухих известняков занимает южную краевую часть месторождения, где отмечается наиболее высокие абсолютные отметки подошвы известняков. Площадь зоны 500 тыс. м² при простирании в широтном направлении 1000 м². Смежные зоны с обводненностью от 0 до 5 м. И от 5 до 10 м. В виде узких полос прослеживаются в южной части месторождения, где они на протяжении 1 км. Имеют широтное простирание и далее северо - западное, окаймляя месторождение с западной стороны. Такие зоны прослеживаются и в северной части месторождения.

Уровень тарусско-окского горизонта находится на отметке 165,5 м. Зона с обводненностью известняков от 10 до 15 м. И от 15 до 20 м. Распространена на большей площади месторождения, захватывая ее центральную и северную части.

Обводненные известняки списаны в количестве 17,9 млн. тонн по категориям В+С₁ и при этом не отрабатываются. Потому что, осушение их приведет с одной стороны к значительному удорожанию эксплуатационных работ, с другой -- к истощению источников хозпитьевого водоснабжения близлежащих населенных пунктов.

1.5 Качество полезного ископаемого

Основные требования промышленности для технологических известняков по ТУ-18-563-74:

размер фракций 40-200 мм.;

содержание Са СОз не менее 95%;

содержание Mg СОз не более 2,5%;

содержание Al₂O₃+Fe₂O₃ не более 1,5%;

содержание СаS0₄ не более 0,2%;

содержание K₂O+Na₂O не более 0,25%;

нерастворимый остаток не более 2,5.

Физические свойства известняков.

Объемный вес известняков колеблется в пределах от 1,78 г/см³ до 2,05 г/см³. Наиболее преобладающее значение объемного веса известняков изменяется в пределах от 2,15 г/см³ до 2,4 г/см³. В среднем объемный вес составляет 2,32 г/см³. Удельный вес изменяется в пределах от 2,09 до 2,75 г/см³, в среднем 2,72 г/см³.

Значения водопоглощения несколько выше для тарусских известняков. Пробы известняков окской толщи характеризуются меньшими значениями водопоглощения. К ним относятся зернистые известняки, плотные (1тип), обладающие наибольшим объемным весом.

Изменения значений водопоглощения известняков показаны в табл.1.5.1.

Таблица 1.5.1.

Механические свойства известняков характеризуются временным сопротивлением раздавливанию, которое определялось на образцах в сухом, водонасыщенном состоянии, после 25-ти кратного замораживания и дробимостью их при сжатии в цилиндре. Результаты испытаний прочности в 3-х состояниях приведены в табл. 1.5.2.

Таблица 1.5.2.

Морозостойкость известняков определена путем непосредственного замораживания. Известняки веневского, михайловского и алексинского горизонтов выдерживают в основном 25 циклов и отмечены разрушения лишь в отдельных образцах по трещинам. Тарусские известняки верхней части горизонта в основном неморозостойкие. В средней и нижней части известняки так же как и окские выдерживают 25 циклов замораживания.

Дробимость при сжатии определена в цилиндре, приготовленном из керновых проб Пореченского месторождения. Прочность известняков при сжатии 400-600 кг/см².

Физико-механические свойства известняков:

объемный вес..... 1.76 - 2.26.г.см.³ ср. = 2.32;

удельный вес...... 2,67 - 2.69 г.см.³ ср. = 2.68;

водопоглощение. 1.5 - 2.0%;

пористость...........5.2 - 10.0.

Предел прочности при сжатии:

в сухом состоянии..... 400 кг.см².;

на уступе 1 400 кг.см².;

на уступе 2 500 кг.см² ;

в водонасыщенном 800 кг.см² ;

после 25 кратного замораживания.. 54 - 1180 кг.см² ;

коэффициент морозоустойчивости.. 0.82 - 1.0;

коэффициент размягчения, 0.70 - 0.92.

коэффициент размолотоспособности

(по методике ВТП) 1.6

Химический состав известняков по химико-техническому контролю сахарного производства характеризуется следующими показателями:

1) Массовая доля углекислого магния в перерасчете на сухое вещество 0.5 - 2.2 %

2) Массовая доля углекислого кальция в перерасчете на сухое вещество 95 - 96.0%

3) Массовая доля полуторных окислов алюминия и железа в перерасчете на сухое вещество 0.20 - 0.25 %

4) Массовая доля сернистого кальция в перерасчете на сухое вещество 0.1 - 0.15%

5) Массовая доля вещества, нерастворимого в соляной кислоте в перерасчете на сухое вещество 2.0 - 1.8%

6) Массовая доля влаги 0.607 - 0.09%

1.6 Балансовые запасы полезного ископаемого

Запасы известняка Пореченского месторождения утверждены ГКЗ протокол № 7405 от 20.07.75 г. по состоянию разведанности на 1 января 1974 года в качестве сырья для сахарной промышленности, в количестве (по категориям в м³ ):

А -- 4122483 - 1573 = 4120910

В -- 10722600 - 22390 = 10700210

С₁ -- 21120515 - 43110 = 21077405

А+В+С -- 35965598 - 67073 = 35898525

Подсчет запасов известняков произведен методом геологических блоков. Контур месторождения, в пределах которого подсчитаны запасы, проведен по крайним скважинам, в которых известняки отвечают кондициям по качеству и горнотехническим условиям. За нижнюю границу подсчета запасов принят уровень воды тарусско-окского водоносного горизонта, над которым оставлен 1 м предохранительного целика.

Классификация запасов произведена в соответствии с инструкцией ГКЗ, в зависимости от степени разведанности различных частей месторождения и горнотехнических условий. Другие факторы, как качество и гидрогеологические условия, выдерживаются в пределах всего месторождения и на категорию запасов не влияет.

По условию залегания, качеству полезной толщи и количеству запасов месторождение относится к 1 группе (крупным).

Перспектив для увеличения запасов на неразведочных площадях месторождение не имеет.

Движение запасов по категориям

Таблица 1.6.1. Потери

Промышленные запасы полезного ископаемого по категориям в м³ составляют:

А - 4120910

В - 10700210

С₁ - 21077405

А+В+С - 35898525

1.7 Обоснование главных параметров карьера

Продуктивная толща представляет собой мощный пласт достаточно правильной формы, имеющий существенный наклон в северо-восточном направлении. Мощность пласта 11 - 40 метров, в среднем 24 метра.

Земельный отвод занимает площадь 85,55 га.

Основные размеры карьерного поля следующие:

длина карьера по верху - 1780 метров

по низу - 1690 метров

ширина карьера по верху - от 308 до 924 метра

по низу - от 100 до 724 метра

-глубина карьера до 50 метров

-площадь карьера по верху 925000 м²

по низу 686800 м²

Средняя мощность пород вскрыши 4 метра.

1.8 Подсчёт объёмов вскрыши и полезного ископаемого в установленных контурах карьера. Расчёт среднего коэффициента вскрыши

Промышленные запасы полезного ископаемого в установленных контурах карьера при заданной мощности и размерах карьерного поля составляют:

, м³, (1.8.1)

где S_п - площадь карьерного поля, м²; Н_п.и. - средняя мощность полезного ископаемого, м.

м³

Определим весовой объем запасов полезного ископаемого:

, т, где (1.8.2)

j_п.и. - средняя объемная масса полезного ископаемого, j_п.и.=2,32 м/м³.

т

Объем вскрышных пород, который будет необходимо переместить в отвалы в пределах границ карьерного поля составит:

, м³, где (1.8.3)

Н_в - средняя мощность вскрышных пород, м

м³

По полученным данным определяем средний коэффициент вскрыши:

К_в.ср.===0,174 м³/м³ (1.8.4)

При весовом определении:

К_в.ср.===0,3 т/м³ (1.8.5)

1.9 Производственная мощность и режим работы карьера

Производственную мощность карьера по добыче определим из условия попеременной работы одним экскаватором на добычном уступе.

Найдем сменную производительность одного экскаватора:

, м³/см, где (1.9.1)

Е - геометрическая емкость ковша,

t_ц - время цикла, t_ц = 32 секунды,

k_н - коэффициент наполнения ковша, k_н = 1,05,

k_р - коэффициент разрыхления горной массы, k_р = 1,45,

k_F - коэффициент влияния прочности пород, k_F = 1,

k_ц - коэффициент качества управления, k_ц = 1,

t_см - время рабочей смены, t_см = 8 часов,

k_н - интегральный коэффициент использования рабочего времени, k_н = 0,7.

Подставив числовые значения, получим:

м³/см.

Годовая эксплуатационная производительность экскаватора ЭКГ - 5А:

, м³/год, где (1.9.2)

N = 260 - число рабочих дней в году;

n_см - количество смен в сутки, n_см = 2, тогда

м³/год

При плотности 2,32 т/м³ получим:

=2751834,6 т/год

Однако, в настоящее время из-за возникших экономических сложностей,нереализацией продукции, отсутствие средств на ремонт, среднегодовая производительность карьера составляет 800000 тонн горной массы в год.

Исходя из годового объема добычи полезного ископаемого определяем годовой объем вскрышных работ:

 (1.9.3)

V_в=148000 м³

По географическому положению карьер находится в средней полосе России со средней зимней температурой - 10С и скоростью 10 м/сек.

Показатель жесткости погоды при этом:

Ж=Т+2v, где (1.9.4)

Т - средняя зимняя температура, С

v - скорость ветра, м/сек

баллов

Для работающих на улице предусматривается 10 минутный обогрев через 1 час работы.

Режим работы круглогодовой, по добыче двухсменный, на вскрыше - односменный.

=365-N_вых-N_пр-N_ппр-N_зим-N_кл, где (1.9.5)

N_вых - число выходных дней,

N_пр - число праздничных дней,

N_ппр - число дней планово-предупредительных ремонтов,

N_зим - число зимних дней, когда работать из-за морозов оборудование не может,

N_кл - число дней по климатическим условиям.

=260 дней

2. Вскрытие месторождения

2.1 Вскрытие и порядок отработки месторождения

Вскрытие месторождения - это обеспечение грузотранспортной связи между рабочими горизонтами карьера и пунктами доставки горной массы на поверхность или к погрузочным пунктам вскрываемых выработок. К вскрывающим выработкам относятся разрезные траншеи, выездные траншеи, а также съезды.

На Пореченском карьере добычные горизонты вскрыты общей траншеей внешнего заложения. Транспортный доступ на вскрышной горизонт обеспечивается при помощи съезда, пройденного с его подошвы на кровлю добычного горизонта.

Отработка месторождения ведется на всю мощность. Направление движения фронта работ произведем исходя из следующих условий:

Конфигурация участка предназначенного к отработке, имеет форму близкую к прямоугольной и вытянут с запада на восток.

Месторождение вскрывающих выработок - вскрывающие выработки расположены в западной части участка.

Направление трещин - основное направление трещин северо - западное.

Буровзрывные работы, а, следовательно, и фронт работ направлены вкрест простирания трещин.

Продольный уклон капитальной траншеи устанавливается для автотранспорта:

i_к.т = 60100%, выбираем i_к.т = 70%

Длина капитальной траншеи определяется по формуле:

L_к.т.=1000Н_к.т./i_к.т., м, где (2.1.1)

Н_к.т. - глубина карьера, Н_к.т. = 30 метров,

i_к.т. - руководящий уклон, i_к.т. = 70 .

м

В местах примыкания к капитальной траншеи автодорог с вскрышного уступа (гор.+191.0 м) и первого добычного уступа (гор.+179.0 м) устраивают горизонтальные площадки длиной 10 метров.

Место ввода трассы было выбрано у северо-западной границы, где отмечается некоторое понижение рельефа, что значительно уменьшает объем горно-капитальных работ.

Траншея в сечении имеет форму трапеции. В процессе эксплуатации месторождения и подвигания фронта работ в юго-восточном направлении капитальная траншея будет погашаться под отвал, а для связи рабочих горизонтов с поверхностью будут устраиваться скользящие съезды или новая капитальная траншея.

Ширина основания траншеи при кольцевой схеме подачи автосамосвалов:

В_т=2(R_а+С)+В_а, м, где (2.1.2)

R_а - радиус поворота БеЛАЗ-548, R_а=8,5 м

С - расстояние между бортами траншеи и машины, С=23 м.

В_а - ширина кузова машины, В_а=3,5 м,

В_т=2(8,5+3)+3,5=26,5 м

Угол откоса борта капитальной траншеи должен быть меньше угла естественного откоса пород.

В скальных породах его значение принимается в пределах 5060.

Объем капитальной траншеи составляет:

V_т=(+)+Н²ctg(+), где (2.1.3)

Н - конечная глубина карьера, Н = 32 м,

В - ширина траншеи, В = 26,5 м,

- угол откоса борта траншеи, = 60,

i - руководящий уклон, i = 70 .

V_т=(+)+32²ctg60(+)=107300,4 м³

После проведения капитальной траншеи проводят разрезные траншеи.

Объем разрезной траншеи вскрышного уступа составит:

V_р.т.=(b+Н_уctg)Н_уL, м³, где (2.1.4)

b - ширина разрезной траншеи,

b_min=2(R_a+0,5b_a+m), м, где (2.1.5)

R_a - радиус поворота автосамосвала, R_a=8,5 м;

m - зазор между автосамосвалом и нижней бровкой борта траншеи, m=12 м.

м

Н_y - высота уступа, Н_y = 8 м,

- угол откоса борта траншеи, = 30,

L - длина разрезной траншеи вскрышного уступа, L = 600 м.

м³

По достижении капитальной траншеей отметки 1790 м проводится разрезная траншея первого добычного уступа. Ее объем составляет:

V_р.т.2=(b+Н_уctg)H_уL, м³, где (2.1.6)

Н_у = 12 м,

- угол откоса борта траншеи, = 50,

L = 400 м - длина разрезной траншеи.

м³

По достижении траншеей конечной глубины проводится разрезная траншея второго добычного уступа, длиной 300 метров.

м³

Общий объем горно-капитальных работ составляет:

V_о=V_к.т.+V_р.т.1+V_р.т.2+V_р.т.3, м³ (2.1.7)

V_o=107300,4+184110,75+165932+124449=581792,15 м³

Для проведения капитальных и разрезных траншей целесообразно использовать оборудование, которое будет задействовано при дальнейшей эксплуатации карьера.

3. Система разработки месторождения

3.1 Характеристика системы разработки

Система разработки - это определенный порядок производства вскрышных, подготовительных и добычных работ, обеспечивающий планомерную и безопасную выемку запасов при рациональном их использовании и с соблюдением мер по охране окружающей среды.

На карьере существует поперечная однобортовая система разработки, сплошная с внутренним отвалообразованием.

Технологическая схема ведения добычных работ принята «Цикличная - 1» (экскаватор - автотранспорт - завод). При выборе схемы учтен опыт ведения добычных работ на аналогичных карьерах, наличие на предприятии горно-транспортного оборудования и производительности.

Физико-механические свойства пород:

Физико-механические свойства пород, полезное ископаемое представлено скальными породами с коэффициентом крепости по шкале профессора Протодьяконова f=38, среднее значение f=5. Разработка таких пород возможна после предварительного рыхления и только оборудованием цикличного действия.

Наличие на предприятии горно-транспортного оборудования, на предприятии имеются выемочно-погрузочные машины цикличного действия и автотранспорт. Применение конвейерного транспорта в комплексе с самоходной дробилкой и самоходным перегружателем при данной производительности нецелесообразно, так как приведет к значительным эксплуатационным затратам.

Опыт ведения работ на аналогичных карьерах - показывает, что карьер с производительностью, соответствующей производительности Пореченского карьера, ведущий разработку пород подобного типа, используют схему ведения работ «Цикличная - 1».

Вскрышные работы ведутся по технологической схеме (экскаватор - автотранспорт - отвал). Схема выбрана с учетом наличия на предприятии горно-транспортного оборудования: имеющиеся на предприятии выемочно - погрузочное оборудование цикличного действия экскаватор ЭКГ-5А, автосамосвалы БелАЗ-548 и бульдозеры ДЗ-110А позволяют без дополнительных затрат организовать работу по выбранной схеме. При этом оборудование, используемое на вскрышных работах, в случае необходимости можно будет использовать на добычных работах, технологическая схема которых аналогична технологической схеме вскрышных работ.

Вскрышные породы распологаются в выработанном пространстве карьера.

Добычные работы осуществляются двумя экскаваторами ЭКГ-5А, после предварительного рыхления известняка взрывом.

Отработка уступов производится заходками с вывозкой горной массы на дробильно-сортировочную фабрику автотранспортом.

Некондиционная горная масса транспортируется на участок сортировки непосредственно в карьере. Отсортированная качественная горная масса периодически отгружается на дробильно-сортировочную фабрику, глинистая мелочь через более длинные интервалы отгружается на отвал пустых пород.

Добычные работа производятся двумя уступами, высота которых 11,1 - 12,9 метров.

Отвальное хозяйство Пореченского карьера представлено внешним и внутренним отвалами. Внешний отвал расположен на нерабочем борту карьера, вблизи северной границы карьерного поля. Отвал представляет собой монолитную площадку высотой до 15 метров, угол естественного откоса 30.

В настоящее время отвал запроектирован под рекультивацию, предусматривается посев многолетних трав.

Сейчас отвалообразование внутреннее: тип отвала - бульдозерный. Для вывозки вскрышных пород принимаются БелАЗы-256Б. Обмен автотранспорта - тупиковый.

3.2 Обоснование параметров системы разработки

На Пореченском карьере применяют экскаваторный способ выемки и погрузки вскрышных пород и взорванного известняка.

Парк экскаваторов представлен двумя машинами ЭКГ - 4.6Б на добыче и одним экскаватором на вскрытие. Вследствие долгой эксплуатации машин, их износа необходима их замена на более совершенные экскаваторы ЭКГ - 5А.

5.1 Выемочно - погрузочные работы на вскрыше

Выемка вскрышных пород в основном ведётся в боковом забое с левым и правым поворотом экскаватора, попутной и встречной подачей автосамосвалов, кольцевой и петлевой схемами обмена.

Теоретическая производительность экскаватора ЭКГ - 5А

, м³/ч, где (5.1.1)

Е - геометрическая ёмкость ковша экскаватора, Е = 5 м³;

t_ц.т. - теоретическая продолжительность цикла, t_ц.т. = 33 c.

м³/ч

Техническая производительность экскаватора

, м³/ч, где (5.1.2)

k_н - коэффициент наполнения ковша экскаватора, k_н = 0,8;

k_р - коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора, k_р = 1,35.

м³/ч

Эксплуатационная производительность экскаватора учитывает не только конкретные условия, но и использование экскаватора во времени:

, м³/ч, где (5.1.3)

k_ис - коэффициент использования экскаватора на чистой работе,

k_ис = 0,5;

П_э = 323,2 · 0,5 = 174,5 м³/ч.

Сменная эксплуатационная производительность экскаватора

П_см = П_э · t, м³/см, где (5.1.4)

t - продолжительность смены, t = 8 ч.

П_см = 174,5 · 8 = 1396,32 м³/см

Так как вскрышные работы проходят в одну смену, то суточная производительность экскаватора составляет:

1396,32 м³/сут.

Годовая производительность:

П_г = П_сут · N, м³/год, где (5.1.5)

N - число рабочих дней в году, N = 254.

П_г = 1396,32 · 254 = 354565,28 м³/год

Чтобы обеспечить годовой объём вскрытия, необходимо иметь экскаваторов (определяем по формуле):

(5.1.6)

= 0,3

Принимаем 1 экскаватор, учитывая необходимость производства ремонтов и зависимость проведения вскрышных работ от погодных условий.

5.2 Выемочно - погрузочные работы на добыче

Разработка полуной толщи производится двумя уступами средней высотой 12 м. Выемка и погрузка осуществляется из развала, за исключением участков рыхлого и глинистого известняков, где допустима выемка из массива.

Вследствие большой ширины развала 28 м, развал обрабатывается двумя продольными заходками или фронтальным забоем на всю его ширину.

Погрузка взорванной ширины развала породы осуществляется в автосамосвалы БелАЗ - 548. Схемы обмена автосамосвалов у экскаватора петлевые и кольцевые.

Теоретическая производительность экскаватора ЭКГ - 5А:

, м³/ч (5.2.1)

м³/ч

Техническая производительность экскаватора учитывает условия работы в забое:

, м³/ч, где (5.2.2)

k_н - коэффициент наполнения ковша экскаватора, k_н = 0,65;

k_р - коэффициент разрыхления породы в ковше, k_р = 1,5;

t_ц - техническая производительность цикла, t_ц = 33 с.

236 м³/ч

Эксплуатационная производительность учитывает использование экскаватора во времени:

, м³/ч, где (5.2.3)

k_ис - коэффициент использования экскаватора на чистой работе,

k_ис = 0,6.

= 107 м³/ч

Сменная эксплуатационная производительность экскаватора:

, м³/см, где (5.2.4)

t - время смены, t = 8 ч.

м³/см

Суточная производительность

, м³/сут, где (5.2.5)

n_см - число смен в сутки; n_см = 2.

м³/сут

Годовая производительность

м³/год (5.2.6)

Необходимое количество экскаваторов на добычных работах

, где (5.2.7)

V - годовой объём горной массы, подлежащей экскавации,

V = 521739 м³.

Принимаем 2 экскаватора ЭКГ - 5А.

6. Транспортирование горной массы

6.1 Перемещение карьерных грузов

На Пореченском карьере все перевозки грузов осуществляются автотранспортом, используются автосамосвалы КрАЗ - 256, БелАЗ - 540, БелАЗ - 548.

Почвенно - растительный слой снимается бульдозером.

На поверхности и в капитальной траншее сооружены постоянные дороги, имеющие щебёночное покрытие, движение двухполосное. На уступах и отвалах дороги временные и периодически перемещаются вслед за продвижением фронта работ, дорожного покрытия не имеют.

Пропускная способность дороги (машин/ч) определяется:

, где (6.1.1)

V - расчётная скорость движения, V = 17 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.

машин/ч

Проводная способность автодороги определяется

, т/ч, где (6.1.2)

q_гр - масса груза, перевозимая автосамосвалом, q_гр = 40 т;

k_рез - коэффициент резерва, k_рез = 1,75.

т/ч

6.2 Перемещение вскрышных пород

Для перевозки вскрышных пород можно применять автосамосвалы КрАЗ - 256Б, БелАЗ - 540, БелАЗ - 548. Но проанализировав результаты расчёта автотранспорта, можно заключить, что наиболее целесообразно для этих целей использовать автосамосвалы БелАЗ - 548, так как их производительность при перевозке известняка самая высокая, а себестоимость при этом самая низкая. Суммарные капитальные затраты и эксплуатационные расходы ниже, чем при использовании автосамосвалов КрАЗ - 256Б и БелАЗ - 540.

6.3 Перемещение полезного ископаемого

Для перевозки полезного ископаемого используются автосамосвалы БелАЗ - 548.

Время рейса автосамосвала

T_р = t_п + t_р + t_гр + t_пор + t_ман, мин, где (6.3.1)

t_п - время погрузки, зависит от плотности груза в разрыхлённом состоянии _р:

_р = / k_р, где (6.3.2)

- плотность известняка, = 2,32;

k_р - коэффициент разрыхления, k_р = 1,5.

_р = 2,32 / 1,5 = 1,55 т/м³

При _р q / V время погрузки определяется грузоподъёмностью кузова.