Открытые горные работы, их преимущества и недостатки

Открытые горные работы, их преимущества и недостатки

Открытыми горными работами называют – совокупность работ проводимых с земной поверхности с целью извлечений разнообразных горных пород и создания различных выемок и котлованов.

Преимущества открытых горных работ:

1. Более безопасные и гигиеничные условия работы;

2. Высокие экономические показатели (производительность труда, как правило, в 5-8 раз выше, а себестоимость в 2-4 раза ниже, чем при подземном способе разработке);

3. Сроки строительства карьеров в 1,5-2 раза меньше, чем шахт такой же мощности;

4. Удельные капитальные затраты на строительство карьеров в 2-4 раза ниже;

5. Более полное извлечение полезного ископаемого, меньше потери и легче производить раздельную выемку;

6. Возможность быстрого увеличения в случае необходимости производственной мощности карьера;

Недостатки:

1. Необходимость отчуждения больших земельных площадей и нарушение экологии окружающей территории;

2. Зависимость от климатических условий;

3. Ограниченность применения по условиям залегания месторождений (большая мощность покрывающих пород отсутствие свободных площадей под отвалы и т.д.);

4. Необходимость вложения больших капитальных затрат на мощных карьерах в короткие сроки.

Основные понятия о карьере. Элементы и параметры карьера.

Карьер – это горное предприятие, осуществляющее разработку месторождения открытым способом – административное понятие. Техническое понятие: карьер – совокупность элементов открытых горных выработок, служащих для разработки месторождения полезного ископаемого. Месторождение или часть его разрабатываемое карьером называется карьерным полем. Участок земной коры, включающий разрабатываемое месторождение и окружающие его породы предоставлены предприятию для производства в нём работ, связанных с разработкой месторождения называется – горным отводом.Участок земной поверхности (включая горный отвод) занимаемый горным предприятием называется – земельным отводом.Угол, образуемый откосом уступа горизонтальной плоскостью, называется – углом откоса уступа.Поверхность, ограничивающая массив со стороны выработанного пространства, называется – бортом карьера. Борт состоит из откосов уступов и берм и имеет ступенчатую форму. Различают рабочий и не рабочий борт карьера. Поверхность, соединяющая нижнюю бровку нижнего уступа и верхнюю бровку верхнего уступа, называются – откосом борта карьера. Угол между откосом борта и горизонтальной поверхностью называется – углом откоса рабочего или не рабочего борта карьера.Элементы карьера: борт карьера (рабочий, нерабочий), капитальные траншеи (въездные, съезды (полутраншеи), разрезные траншеи, котлованы), граница карьера по верху и по дну, рабочие площадки. Параметры: глубина карьера, угол наклона рабочего и нерабочего борта карьера, размеры карьера по верху и дну, ширина транспортных и предохранительных берм, объём горной массы карьера, количество уступов, длина общего фронта работ, длина вскрывающих трасс, показатели системы разработки.

Виды открытых горных разработок.

Виды открытых разработок классифицируются по положению залежи относительно поверхности.

1)Разработки поверхностного вида. К ним относится большинство разработок россыпей, природных строительных горных пород, значительная часть угольных и небольшая часть рудных разработок при горизонтальных и пологих залежах.

2)Разработки глубинного вида. К ним относится большая часть рудных и частично угольные разработки при наклонном и крутом падении залежи.

3)Разработки нагорно-глубинного вида. К ним относятся разработки различных руд, горно-химического сырья, строительных горных пород и угольные разработки при сложном рельефе поверхности карьерного поля.

4)Разработки нагорного вида. К ним относятся в основном разработки руд, горно-химического сырья, строительных горных пород и угля.

5)Разработки подводного вида. Покрывающие породы имеют относительно небольшую мощность.

Грузопотоки на карьерах.

Поток грузов определённого качества характеризуемый сравнительно устойчивым (во времени), направлением и определённым объёмом перевозок в единицу времени (в смену или сутки) называется элементарным грузопотоком.Число элементарных грузопотоков на уступе зависит от числа забоев и способа выемки пород в них и оно обычно больше числа действующих забоев. Элементарные грузопотоки могут различаться по своим направлениям, по виду транспорта, транспортных коммуникаций или одного вида моделей карьерного транспорта. Элементарные грузопотоки из забоев в целях сокращения их числа (при однородных породах) стремятся объединить в один грузопоток с уступа. Группа соединяющихся элементарных грузопотоков имеющих общие коммуникации образует сходящийся грузопоток. Общий грузопоток карьера или его участка разделяющийся затем на отдельные грузопотоки называется расходящимся грузопотоком. Общий грузопоток, образованный сходящимися в начале элементарными грузопотоками, а затем (чаще на поверхности) расходящимися называют сложным грузопотоком. Если на пути следования грузов имеются перегрузочные или сортировочные пункты, такие грузопотоки называют комбинированными.Если грузопотоки состоят из разнородных пород их называют разнородными грузопотоками. Общий грузопоток карьера называют сосредоточенным если составляющие его грузопотоки перемещаются по одним выходным транспортным коммуникациям из карьера и рассредоточенным если грузопотоки перемещаются по различным коммуникациям. Необходимо стремится к сокращению грузопотоков.

Требования к вскрытию М. Факторы, влияющие на способы вскрытия.

Под вскрытием месторождения понимают горные работы по обеспечению грузотранспортной связи между поверхностью и рабочими горизонтами или от одной уже разрабатываемой части месторождения к другой неразрабатываемой части месторождения.Вскрытие должно обеспечивать:

1. Безопасность ведения горных работ;

2. Удобство развития работ в пределах развития карьерного поля;

3. Возможно меньшие объёмы горно-капитальных работ;

4. Высокую экономичность работ;

5. Обеспечивать проектную производительность карьера и резерв её повышения;

При выборе способа вскрытия следует учитывать факторы, влияющие на принимаемые способы вскрытия к которым следует отнести:

- конечные контуры карьерного поля;

- условия залегания полезного ископаемого (размеры, углы падения, мощность);

- строение разрабатываемых залежей;

- применяемая система разработки, транспорт;

- качество полезного ископаемого и т.д.;

- расположение рудничных зданий, отвалов, сооружений, потребителей.

Основные понятия о фронте горных работ карьера.

Направление развития горных работ на уступе выбирается непроизвольно. Месторасположение разрезной траншеи должно соответствовать проектному плану горных работ с тем, что бы обеспечивалась необходимое число вскрышных и добычных забоев в эксплутационный период разработки слоя, планомерность вскрышных и добычных работ. Фронт работ уступа различают прежде всего по следующим признакам:

I) По расположению:

1.Фронт работ расположен вдоль длиной оси карьерного поля

2.Фронт работ расположен вдоль короткой оси карьерного поля

3.Фронт работ расположен концентрически или по эллипсу

II) По структуре:

1.Однородный фронт работ, если он сложен только вскрышными породами или полезным ископаемы одного сорта. Ведётся валовая выемка горной массы.

2.Разнородный фронт работ: чередуются блоки пустых пород, полезного ископаемого и его различных сортов. Выемка в забоях раздельная, деление на блоки

3. Сложно-разнородный фронт работ, когда в его пределах практически не возможно выделить блоки только с пустыми породами или только с полезным ископаемым одного сорта. Ведут валовую выемку породу.

III)По направлению перемещения горной массы:

1.Фронт работ с поперечным перемещением горной массы, при складировании вскрышных пород в выработанном пространстве.

2. Фронт работ с продольным перемещением горной массы из забоев с применением карьерного транспорта.

IV) По погрузке горной массы:

1. Нижняя погрузка горной массы

2.Верхняя погрузка горной массы

3.Верхняя экскаваторная перевалка горной массы

4.Нижняя экскаваторная перевалка горной массы

V) По числу транспортных грузовых выходов:

1. Одинарный фронт (один грузовой транспортный выход с уступа)

2. Сдвоенный фронт (два грузовых выхода с уступа)

VI) По движению транспорта:

1) Тупиковый фронт: с возвратным движением транспортных средств.

2) Сквозной: с поточным движением транспорта.

VII) По положению транспортного выхода:

1) Фланговый фронт.

2) Центральный фронт.

Рабочая зона карьера.

Зона, в которой выполняются основные технические процессы ОГР наз. рабочей зоной. Пример ниже:

Рабочая зона может охватывать один, два или все борта карьера. Она представляет собой перемещающуюся и изменяю­щуюся по размерам н форме поверхность, имеющую разнооб­разную пространственную конфигурацию и различное со време­нем положение в пространстве карьерного поля.

Число блоков панелей, размещаемых в рабочей зоне дан­ного размера,

где — площадь горизонтальной проекции рабочей зоны, м²; — коэффициент, учитывающий наличие откосов уступов на площади 5_Р. з (в обычных условиях = 0,85ч- 0,93); — коэф­фициент, учитывающий наличие резервных (нерабочих) блоков ( =0,754-0,8); — коэффициент использования площади рабо­чей зоны, определяющий соответствие рабочего фронта уступа длине блока L_Б

Размеры рабочей зоны зависят от периода разработки, типа разрабатываемого месторождения, изменяющихся с глубиной углов откосов рабочих бортов, углов откосов бортов на момент погашения открытых работ, размеров карьерного поля и от принятого направления развития горных работ. В общем случае высота рабочей зоны карьера равна сумме высот разрабатываемых уступов.

Рабочие зоны при разработке горизонтальных и пологих залежей обычно непрерывны как по вскрышным, так и по добычным работам и сравнительно устойчивы по разме­рам; поэтому они называются сплошными зонами.

Рабочие зоны при разработке наклонных и крутых залежей называются углубляющимися рабочими зонами. Характерными признаками таких рабочих зон являются переменные число ра­бочих уступов и их размеры.

47.Подготовленные, вскрытые и готовые к выемке запасы горной массы и полезного ис­копаемого.

Под подготовленными запасами горной массы уступа пони­мают те объемы, которые могут быть вовлечены в начальные технологические процессы (бурение, взрывание, механическое рыхление и др.), предшествующие выемочно-погрузочным рабо­там, или хотя бы в один из начальных процессов.

Часть подготовленных запа­сов горной массы, к которым обеспечен транспортный доступ, необходимый для выемки и перемещения пород, называется вскрытыми запасами горной массы уступа.

Часть вскрытых запасов являются готовыми к выемке за­пасами горной массы уступа. К ним относятся запасы, которые готовы к выемке, погрузке и перемещению непосредственно из массива (мягкие и часто плотные породы) или после взрыва­ния, механического рыхления и т. д. (скальные, полускальные и иногда плотные породы).

Естественно, из запасов горной массы выделяются соответ­ственно подготовленные, вскрытые и готовые к выемке запасы полезного ископаемого разных сортов и видов и, если это не­обходимо, запасы некондиционных и забалансовых руд и по­путно добываемых полезных ископаемых.

Необходимо различать запасы горной массы и полезного ископаемого на фиксированный момент времени — текущие и на определенный период работы карьера (чаще всего годовой) — плановые.

Открытые горные работы, их преимущества и недостатки

Открытыми горными работами называют – совокупность работ проводимых с земной поверхности с целью извлечений разнообразных горных пород и создания различных выемок и котлованов.

Преимущества открытых горных работ:

1. Более безопасные и гигиеничные условия работы;

2. Высокие экономические показатели (производительность труда, как правило, в 5-8 раз выше, а себестоимость в 2-4 раза ниже, чем при подземном способе разработке);

3. Сроки строительства карьеров в 1,5-2 раза меньше, чем шахт такой же мощности;

4. Удельные капитальные затраты на строительство карьеров в 2-4 раза ниже;

5. Более полное извлечение полезного ископаемого, меньше потери и легче производить раздельную выемку;

6. Возможность быстрого увеличения в случае необходимости производственной мощности карьера;

Недостатки:

1. Необходимость отчуждения больших земельных площадей и нарушение экологии окружающей территории;

2. Зависимость от климатических условий;

3. Ограниченность применения по условиям залегания месторождений (большая мощность покрывающих пород отсутствие свободных площадей под отвалы и т.д.);

4. Необходимость вложения больших капитальных затрат на мощных карьерах в короткие сроки.

Основные понятия о карьере. Элементы и параметры карьера.

Карьер – это горное предприятие, осуществляющее разработку месторождения открытым способом – административное понятие. Техническое понятие: карьер – совокупность элементов открытых горных выработок, служащих для разработки месторождения полезного ископаемого. Месторождение или часть его разрабатываемое карьером называется карьерным полем. Участок земной коры, включающий разрабатываемое месторождение и окружающие его породы предоставлены предприятию для производства в нём работ, связанных с разработкой месторождения называется – горным отводом.Участок земной поверхности (включая горный отвод) занимаемый горным предприятием называется – земельным отводом.Угол, образуемый откосом уступа горизонтальной плоскостью, называется – углом откоса уступа.Поверхность, ограничивающая массив со стороны выработанного пространства, называется – бортом карьера. Борт состоит из откосов уступов и берм и имеет ступенчатую форму. Различают рабочий и не рабочий борт карьера. Поверхность, соединяющая нижнюю бровку нижнего уступа и верхнюю бровку верхнего уступа, называются – откосом борта карьера. Угол между откосом борта и горизонтальной поверхностью называется – углом откоса рабочего или не рабочего борта карьера.Элементы карьера: борт карьера (рабочий, нерабочий), капитальные траншеи (въездные, съезды (полутраншеи), разрезные траншеи, котлованы), граница карьера по верху и по дну, рабочие площадки. Параметры: глубина карьера, угол наклона рабочего и нерабочего борта карьера, размеры карьера по верху и дну, ширина транспортных и предохранительных берм, объём горной массы карьера, количество уступов, длина общего фронта работ, длина вскрывающих трасс, показатели системы разработки.