3.7 Выбор основных параметров системы разработки.

Основными параметрами систем открытой разработки являются: рабочие уступы, заходки, рабочие площадки, транспортные и предохранительные бермы, разрезные траншеи, отвалы.

Основными параметрами систем разработки являются: высота уступа и угол рабочих уступов, ширина заходок, ширина рабочих площадок, транспортных и предохранительных берм, угол откоса рабочего борта, длина фронта работ, численность рабочих уступов и размеры отвалов.

Высота уступа непосредственно влияет на ряд общекарьерных показателей: качество добытого полезного ископаемого, скорость подвигания горных работ, темп углубления горных работ, срок строительства карьера, объем горно-капитальных работ, общую протяженность фронта работ, внутрикарьерных путей и дорог, угол откоса рабочих и нерабочих бортов. Безопасность ведения горных работ является основным требованием.

При разработке горизонтальных и пологих залежей мощность залежей и покрывающих пород обычно предопределяет высоту и число уступов. На данном месторождении мощность залежи полезного ископаемого составляет в среднем 21,78 м. Мощность вскрыши 9,84 м, поэтому разработку ведем одним вскрышным уступом и тремя добычными, высота которых:H =9,84, Н_уI = 6,8 м, Н_уII = 8,7 м. Н_уIII = 6,28м. На вскрышном уступе принимаем экскаватор канатный с верхним копанием, (прямая лопата Э - 2503), наибольшая высота копания которого Н_вк = 10 м. На первом и третьем добычном уступе принимаем драглайн(Э - 2503), а на втором - принимаем экскаватор канатный с верхним копанием, (прямая лопата Э - 2503).

Устойчивость откосов в мягких породах часто имеет решающее значение. В таких породах высота уступа не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора.

Так как мягкие связные породы имеют предел прочности 10 – 50кгс/см² (при одноосном сжатии в образце), угол внутреннего трения 13 –23⁰, сцепление 0,5 – 10кгс/см², легко разрабатываются всеми видами выемочных машин без предварительного рыхления и способны сохранять угол откоса до 50 –60⁰ при высоте уступов до 7 –15м, то принимаем угол первого рабочего уступа = 50⁰, второго = 55⁰, третьего = 55⁰

В нормальных заходках выемка породы производится при постоянном положении оси движения выемочных машин по длине заходки и максимальном использовании их рабочих параметров.

Ширина “нормальной” заходки в торцовом забое для мехлопат

А_нэ=(1,5 1,7) · R_ч.у м,

Ширина заходки для экскаватора работающего на вскрыше (Э - 2503):

где R_ч.у – радиус черпания на уровне стояния экскаватора, R_ч.у = 7,2м.

А_нв= 1,6 ·7,2 = 11,52м.

Ширина заходки для экскаватора работающего на 2-ом добычном уступе (Э - 2503)

где R_ч.у – радиус черпания на уровне стояния экскаватора, R_ч.у = 7,2м.

А_нд1= 1,6 ·7,2 = 11,52м.

Ширина “нормальной” заходки в торцовом забое для драглайна:

А_нд= R_ч(sin +sin ),м

где R_ч – радиус черпания,

, - углы разворота экскаватора от его оси, при черпании, принимаем =0⁰, = 45⁰ /3, с.215/.

Ширина заходки для драглайна работающего на 1-ом и 3-ем добычных уступе(ЭО - 5111Б):

А_нд= 11,1 · (sin0⁰ + sin45⁰) = 7,8м.

Рабочая площадка – горизонтальная поверхность уступа, ограничивающая его по высоте (снизу и сверху) и служащая для размещения выемочно-погрузочного, и транспортного оборудования, необходимого для разработки уступа.

Ширина рабочих площадок должна обеспечить производительную работу оборудования при безопасном размещении основных горных машин и транспортных коммуникаций, силовых и осветительных линий, вспомогательного транспорта и оборудования. В период строительства и реконструкции карьера для сокращения объема горно-капитальных работ принимают рабочие площадки минимальной ширины.

Минимальная ширина рабочей площадки при разработке мягких пород с использованием мехлопат

Ш_р.п.min.э= А_э + П + С₁

где А_э – ширина “экскаваторной” заходки, А_э= 8м,

П – ширина транспортной полосы, П= 2R_п, где R_п – минимальный радиус поворота автосамосвала МАЗ-5516-030, R_п=11м; П= 2 х 11 =22м. Принимаем П=24м.

С₁ – расстояние от транспортной полосы до нижней бровки уступа, С₁=3м.

Ш_р.п.min.э= 8 + 24 + 3 = 35м.

Минимальная ширина рабочей площадки драглайна

Ш_р.п.min.д= А_д + П + С₂ + Б,м,

где А_д – ширина заходки драглайна, А_д=7,8м.

С₂ – расстояние от транспортной полосы до бермы безопасности, С₂= 3м,

Б – полоса (берма) безопасности, Б= Н_уII(ctg - ctg ),м,

где Н_уI – высота второго (рабочего) уступа, Н_уI=6,8м,

- угол устойчивого откоса уступа, = ,

- угол откоса второго рабочего уступа, = 41⁰,

Б= 6,8*(ctg40⁰ – ctg41⁰) = 2,5м,

Ш_р.п.min.д= 7,8+ 24 + 3 + 2,5= 37,3м.

В период эксплуатации рабочую площадку расширяют в целях формирования вскрышных работ и увеличения подготовленных к разработке запасов горной массы.

Уступы нерабочего борта карьера разделяются площадками (бермами) транспортными и предохранительными. Минимальная ширина берм (с учетом их назначения) позволяет уменьшить общий объем вскрышных работ в карьере. Транспортные (соединительные) бермы соединяют капитальные траншеи с рабочими горизонтами на соответствующих уступах.