Режим горных работ и экономические

основы его регулирования.

Под режимом горных работ понимают определенный порядок выполнения вскрышных и добычных работ в границах карьерного поля за весь или длительный период эксплуатации карьера.

Рассмотрим три возможных варианта работы одного и того же карьера.

В соответствии с вариантами режима горных работ (I, II, III) при соответствующем направлении углубки карьера имеем три варианта динамики объемов добычи вскрышных пород и полезного ископаемого. Последняя по всем трем вариантам является одинаковой и принята на уровне Ар = 3*10⁶ т/год. Различаются варианты лишь динамикой объемов добычи вскрышных пород. При этом по первому варианту режим добычи вскрышных пород за весь рассматриваемый период равномерный по годам и составляет 7*10⁶ м³/год. Второй вариант характеризуется возрастающими , а третий – убывающими объемами выемки вскрышных пород.

Из трех рассмотренных вариантов лучшим по технико-экономическим показателям является второй II-вариант в сравнении с другими.

Его целесообразность объясняется следующими причинами:

1. Срок строительства карьера минимальный.

2. Меньшие объемы замораживания капитальных вложений.

3. Перенос выемки вскрыши на более поздний период позволит в будущем вести их разработку с более лучшими технико-экономическими показателями, так как за время на которое данная вскрыша консервируется произойдет совершенствование техники и технологии.

В теории и практике проектирования существует несколько способов регулирования объемов добычи вскрышных пород:

1. Изменением угла откоса рабочего борта откоса карьера (последний в свою очередь зависит от параметров систеиы разработки: высоты уступа и ширины рабочей площадки).

2. Изменением направления развития горных работ.

Определение и усреднение эксплуатационного

коэффициента вскрыши.

При работе с постоянным углом откоса рабочего борта карьера (φ) текущий коэффициент будет являться величиной переменной.

Неравномерность режима горных работ приводит к следующим отрицательным факторам:

1. Непостоянная потребность в горно-транспортном оборудовании.

2. Пики и спады в потреблении электроэнергии , запасных частях, материалах.

3. Непостоянная потребность в трудовых ресурсах.

4. Неравномерный износ основных фондов.

5. Усложняется организация горных работ.

В силу вышеизложенного возникает необходимость в разработке методов усреднения эксплуатационных коэффициентов вскрыши.

Рассмотрим два крайних возможных случая отработки карьера:

1. Добычные и вскрышные работы в карьере производятся на максимально возможном количестве рабочих уступов с сохранением рабочих площадок минимальной ширины. Угол откоса рабочего борта постоянен и равен максимально допустимому _max.

2. Добычные и вскрышные работы производятся только на одном рабочем уступе до полной его отработки, а затем опускаются на заранее подготовленный нижележащий уступ и т.д. Рабочие площадки в этом случае будут максимальной ширины, а угол откоса рабочего борта ₀ близок к нулю.

Горизонт	Площадь,м2		Зона влия­ ния	Объемы выемки, м3		Нарастающие объемы выем- ки, м3
	V	P		V	P	V	P
+30 +15 ±0 -15 -30 -45 -60

На основании данных вариантов разработки подсчитаем объемы руды и пород для этих двух крайних случаев и построим кумулятивный график V=f(P). По оси ординат откладываем нарастающие объемы пород (V), вынимаемых по мере отработки карьера, на оси абсцисс – нарастающие объемы добываемой при этом рады (Р). Для случаев φ_max= 15 и для 0 получаем две кривые. Если при отработке карьера придерживаться любого из намеченных крайних случаев, прийдется работать все время с переменным коэффициентом вскрыши, что нежелательно. На графике V=f(P) коэффициент вскрыши характеризуется тангенсом угла наклона касательной к кривой V=f(P) в данной точке. Значит работа с постоянным коэффициентом вскрыши должна выражаться на графике прямой линией. Для определения величины коэффициента вскрыши на графике V=f(P) не нужно замерять угол наклона касательной, а необходимо определять координаты точек начала и конца периода и вычислять отношение .

Возможные случаи работы с постоянным эксплуатационным коэффициентом вскрыши могут быть выражены прямыми, лежащими в области между кривыми V=f(P) при =φ_max и =0. При этом нежелательно, чтобы прямые, характеризующие работу с усредненным эксплуатационным коэффициентом вскрыши располагались выше кривой  = ₀ = 0 и ниже кривой =φ_maх (почему объяснить).

Кривая =φ_max действительна только для одного варианта развития горных работ. Если изменить направление углубления горных работ (способ вскрытия), то нужно строить другую кривую. Кривая же для =0 будет одинаковой для всех возможных вариантов развития горных работ.

Правила усреднения эксплуатационных кумулятивных графиков:

1. Усредняющая линия должна быть прямой.

2. Усредняющая линия должна проходить на графике в области, ограниченной кривыми V=f(P) при =0 и =φ_maх.

3. Усредняющая прямая должна располагаться как можно ближе к нижней кривой.

Линия характеризующая работу карьера в I-м периоде эксплуатации отсекает на оси ординат отрезок равный объему горно-капитальных работ. Для определения продолжительности периода усреднения под осью абсцисс (Р) необходимо построить шкалу времени (Т).

4. Если участок кривой V=f(P) имеет выпуклость вниз – объемы вскрышных работ возрастают и данный участок усреднения не требует.

5. Если участок кривой V=f(P) имеет выпуклость вверх - объемы вскрышных работ уменьшаются, что вызывает необходимость в усреднении, при этом продолжительность периода усреднения должна быть не менее 7 – 8 лет (т.е. равна сроку окупаемости основных фондов).