Материал: 2513

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Одним из основных результатов разведочных работ является определение геологических и промышленных запасов месторождения.

Геологические запасы – общие (полные) запасы месторождения. Промышленные – часть геологических запасов, разработка которых

технически возможна и экономически целесообразна.

Сср

 

 

 

 

 

 

 

Объем запасов полезного ископаемого по оконтуренной площади

подсчитывают следующим образом.

 

 

 

 

При разработке небольших карьеров объем полезного ископаемого

подсчитывают по средней толщине ископаемого [8]:

 

изменяется, то зложенный выше

дает заметные ошибки.

(2.1)

 

 

 

V = S · hср ,

 

где h – средняя толщ на полезного ископаемого по площади S, м2,

 

 

hср

 

h1 h2

... hm

.

 

(2.2)

 

 

 

 

способ

 

 

 

 

 

m

 

 

Если мощность полезного ископаемого между скважинами сильно

В так х случаях расчет ведут способом треугольников или много-

 

А

 

угольн ков по разведочным скважинам так, чтобы между скважинами не

было больших коле аний мощности полезного ископаемого. Тогда объем

полезного ископаемого в каждой призме будет равен

 

 

 

 

Vi = S'i

· hср ,

 

(2.3)

 

 

 

Д

 

где S'i – средняя площадь сечения призмы, м2;

hср– средняя высота призмы

с m вершинами.

 

 

 

 

 

 

 

Тогда объем ископаемого по всей площади будет равен

 

 

 

 

i n

 

 

И

 

 

 

V = Vi ,

 

 

 

 

(2.4)

i 1

где n – число призм на оконтуренной площадке S.

Кроме того, запасы месторождения можно подсчитать по геологическим разрезам. Объем полезного ископаемого между двумя параллельны-

ми разрезами определяется:

 

 

Vp

F1 F2

l;

V = Vp ,

(2.5)

 

2

 

 

 

где F1 – площадь первого разреза; F2

– площадь второго разреза; l – длина.

На основе изысканий на первой стадии разрабатывают проектное задание, на второй – технический проект и рабочие чертежи.

16

Для каждого месторождения устанавливают технико-экономическую целесообразность организации карьера в данном месте.

При этом исходят из:

- возможности получения горного и земельного отвода для организации карьера;

 

- стоимости и длительности периода подготовительных работ;

 

 

- качества полезных ископаемых;

 

 

- объема полезного ископаемого;

 

 

- нал ч я подъездных путей, возможности снабжения карьера водой,

воздухом, паром пр.;

 

 

 

продукции

 

 

 

- коэфф ц ента вскрыши Кв и пустых пород Кп.

 

С

Кв = Vв/V;

 

Кп = Vn/V,

(2.6)

где Vв – объем вскрыши; Vn – ъем пустых пород; V – объем полезного

слоя.

 

себестоимость

 

 

Основным эконом ческим критерием всего комплекса является при-

веденная

 

 

.

 

 

 

 

Спр

= С + К · Е,

(2.7)

где С

 

А

 

 

продукции, руб./м3; К – удельные капиталовложе-

ния на 1 м3 продукции; Е – нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений, Е = I/Т; T – срок строительства.

Иногда трудно решить, разра атывать ли притрассовое месторождение или более целесообразно получать более качественный щебень из промышленного карьера, расположенногоДдальше от трассы дороги.

В этом случае необходимо учесть, что качество материалов из промышленных карьеров всегда выше, чем в притрассовых, а следовательно, и эффективность применения более качественных материалов в конструктивных слоях дорожных одежд будет выше.

Месторождения камня и песка должны отвечать следующим требованиям: разведанные запасы, подлежащие разработке, должны быть не ближе 400–600 м от любых жилых зданий, дорог и газопроводов; полезная толщина не должна содержать линз и прослоек некачественного материа-

ла; предельное отношение толщи вскрыши к мощности полезного иско-

паемого не должно превышать 1:1 при разработке песчано-гравийных сме-

сей и 1:1,5 камня.

И

2.3. Разработка горных пород

До разработки карьера в соответствии с земельным законодательством Российской Федерации должна быть подготовлена соответствующая документация: горноотводные документы, разрешение на право производ-

17

ства горных и буровзрывных работ, на хранение взрывчатых веществ, план горных работ и др.

Технологический процесс разработки месторождения состоит из следующих работ: подготовительных, вскрышных, добычных, транспортных и погрузоразгрузочных.

Скарьератранспортирование- ;работы вскрытию и о нажению слоев полезного ископаемого для создан я фронта ра от по до ыче;

Подготовительные работы. Для ввода карьера в эксплуатацию необ-

ходимо выполнить комплекс подготовительных работ. В их состав входят:

- расчистка территории будущего карьера от деревьев, пней, кустар-

ника;

- орган зац я отвода поверхностных и грунтовых вод; - устройство траншеи для вывозки вскрыши и добытого материала из

- создан е опережения вскрышного уступа.

Основными процессами при разработке месторождений являются

добыча породы

её на перерабатывающие предпри-

ятия (камнедроб льные

ще еночные заводы).

Прав льная орган

зация до ычи, переработки и транспортирования

материалов оказывает существенное влияние на темпы, себестоимость и качество дорожного строительства.

 

Извлечение полезного ископаемого производится слоями. В резуль-

тате разрабатываемый массив горных пород приобретает форму уступов, и

в земной коре образуется выработанное пространство. Размеры простран-

 

 

 

 

 

 

 

Д

ства при разработке горизонтальных залежей увеличиваются в плане.

 

Элементамибуступа (рисА. 2.3) являются верхняя и нижняя площадки,

откос уступа, бровка вскрыши, вскрыша, развал взорванной породы, высо-

та уступа, угол откоса уступа и угол откоса вскрыши.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

h

2 +

+

+

+

 

+

+

 

 

 

 

 

 

+

 

+

+

+

+

+

Ну

 

 

 

 

 

 

 

 

α

+

+

+

+

И+ + +

 

Рис. 2.3. Элементы уступа: 1 – верхняя и нижняя площадки; 2 – откос уступа; 3 – бровка вскрыши; 4 – вскрыша; α – угол откоса уступа; β – угол откоса вскрыши; Ну – высота уступа

18

Каждый уступ характеризуют высотной отметкой горизонта расположения на нем транспортных путей.

Различают рабочие и нерабочие уступы и борта карьера. На рабочих уступах производят выемку горных пород, поэтому нижнюю площадку этого уступа называют рабочей.

Подготовленную для разработки часть уступа по длине называют фронтом работ уступа, поверхность горных пород в пределах уступа или развала, являющуюся объектом выемки, – забоем.

В больш нстве случаев месторождения горных пород разрабатывают горизонтальными слоями. Толщина и возможное число слоев зависят от

мощности залежи

пустой породы, от параметров используемого обору-

дования. Разработку слоев всегда ведут последовательно сверху вниз, не-

С

 

зависимо от напластован я горных пород.

Залежи толщ ной менее 2–3 м обрабатывают одним уступом, залежи

до 20–40 м – в несколько уступов, при этом нарезку нового уступа не на-

чинают до

предыдущего уступа.

В технолог ю

горных пород входят процессы: вскрыш-

отки ные, буровзрывныеразработки, механическое рыхление горных пород, выемка и погрузка горной породы [10].

При более прочнойАпороде вскрышу осуществляют с применением буровзрывных работ.

Вскрышные ра оты. Вскрышные работы, т.е. разработку слоя, непригодного для промышленного использования, ведут открытым способом, применяя одноковшовые экскаваторы и одноковшовые погрузчики. Пустую породу вывозят автосамосвалами. Вскрышу разрабатывают гори-

зонтальными слоями.

При наличии поблизости от карьераДводоемов или рек при разработке вскрыши можно использовать гидромеханизированную разработку

При вскрыше, состоящей из обычных грунтов, их удаляют с исполь-

зованием бульдозеров и скреперов. Это в основном делается при разработке притрассовых карьеров.

карьера.

Важным показателем эффективности открытых горных разработок является средний коэффициент вскрыши:

Кср = Vобщ.в /Vобщ.и,

(2.8)

 

И

где Vобщ.в – объем вскрышных пород; Vобщ.и – объем полезного ископаемого.

Буровзрывные работы. Эти работы являются наиболее трудоемкими, дорогостоящими и опасными, но это в конечном счете повышает производительность труда, обеспечивает необходимую степень дробления и рыхления горной породы.

19

Буровзрывные работы при разработке скальных пород в общем объеме трудовых затрат составляют 25–30%.

Буровзрывные работы должны обеспечивать:

- получение максимального количества взорванной горной по-

Справиламивзрывн кам спец ал з рованных организаций «Росвзрывпрома». Взрывные работы должны выполняться в соответствии с «Едиными

роды в кусках требуемого размера;

- безопасность работ; - экономичность работ.

Буровзрывные работы на карьерах разрешается выполнять при нали-

чии проекта паспорта взрывных работ, как правило, специалистам-

безопасности при взрывных работах». Руководство этими работами разрешается только лицам, имеющим на то специальное право.

При этом должны со людаться мероприятия, обеспечивающие безо-

пасность взрывных ра от [9]:

- орган зац я езопасного хранения и доставки взрывчатых веществ; - обеспечен е сохранности зданий, сооружений и оборудования хра-

нения взрывчатых веществ;

- организация охраны взрывной зоны с установкой предупредительных знаков и сигналов, а также на людательных пунктов в соответствии с

границами зоны;

- удалениебАлюдей за пределы взрывоопасной зоны.

- оповещение местных организаций и населения о предстоящих

взрывах;

Для буровзрывных работ применяют различные взрывчатые вещества – алюмотол, гранулотол, грамоналы -45; А-50; грамониты 50/50-В, 30/70-В; кумулятивные наружные заряды 3КП и 3КН.

Порошкообразные водоустойчивые взрывчатые вещества:

- аммонит № 6 для обводненных породИсредней крепости. Расчетный расход взрывчатого вещества (аммонит № 6 ЖВ) приве-

- аммонал для повышенной мощности в патронах для крепких

и сухих пород;

Д

ден в прил. 1 [4].

Приведенные коэффициенты с Квв для расчета эквивалентных зарядов ВВ по идеальной работе взрыва (эталон – аммонит 6 ЖВ) приведены в прил. 2 [4].

Диаметр скважин назначают по прил. 3 [4].

По степени опасности при хранении и перевозке все взрывчатые вещества делятся на пять групп:

1 – взрывчатые вещества с содержанием жидких нитроэфиров более 15%, гексоген, тетрил;

20