Учебное пособие: Горные породы и полезные ископаемые

С учётом заданного климатического района по табл. 4.7 принять число рабочих дней карьера в течение года.

Таблица 3.7. Число рабочих дней в году (по «Гипроруде»), сут

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте характеристику элементов и параметров карьера: глубину, размеров по дну и верхнему контуру, углов откоса бортов.

2. Перечислите какие факторы влияют на глубин карьера при разработке крутопадающих месторождений.

3. Что называется уступом? Опишите элементы уступа.

4. Что понимается под запасами полезных ископаемых?

5. Что понимается под коэффициентом вскрыши? Назовите размерность коэффициента вскрыши?

6. Перечислите виды коэффициента вскрыши. Поясните их.

7. Назовите условия при котором открытая разработка считается экономически целесообразной.

8. Назовите и поясните сущность двух основных видов работ при открытой разработке.

9. Поясните, как определяется годовой объем горных работ на карьере.

10. Сформулируйте особенности оконтуривания карьеров при разработки пологих и крутопадающих месторождений.

11. Дайте понятие о комплексе карьерного оборудования.

12. Объясните, каким образом выбирается основное горно-транспортное оборудование на карьерах.

13. Какие факторы необходимо учитывать при выборе модели бурового станка?

14. Как устанавливается режим горных работ на карьерах?

Практическая работа 2

РАСЧЕТ параметров ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН и производительности БУРОВОГО СТАНКА

Цель работы. Расчет эксплуатационных параметров взрывных скважин, установление производительности бурового станка в конкретных горно-геологических условиях.

Порядок выполнения работы

Вначале нужно с учетом рабочих параметров карьерных мехлопаты определить высоту уступа: высота уступа по ЕПБ при разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом не должна превышать максимальную высоту черпанья экскаватора при разработки горных пород одноковшовыми экскаваторами типа «механическая лопата» без применения буро- взрывных работ (БВР) и более чем 1,5 раза высоту черпанья экскаваторов типа «механическая лопата» при разработки скальных пород с применением БВР.

С учетом изложенного следует определить высоту уступа

, м,

где Hч.max - максимальная высота черпанья принятого экскаватора (см. прил. 1), м.

Минимальное значение высоты уступа соответствует разработки экскаватором наносов, а максимальная - коренных пород. Округлим расчетное значение высоты уступа до ближайшего значения из ряда: 10, 12, 15, 20 м.

Теперь установим (табл. 3.8) угол откоса рабочего уступа.

Таблица 3.8. Угол откоса уступа и ширина призмы обрушения
(по «Гипроруде»), м

Далее нужно обосновать угол наклона скважины к горизонту. Для этого следует ориентироваться на применение наклонных скважин, пробуриваемых параллельно откосу уступа (с учетом технических возможностей принятого бурового станка).

Затем с точностью до 0,5 м глубину скважины

, м,

где угол наклона скважины к горизонту, град.; lп длина перебура, м,

lп = (0,1 - 0,25)h,

но не более 3 м. Длина перебура возрастает с увеличением крепости разрушаемых пород.

После этого вычислим диаметр скважины

dc = Kp.c dд, мм,

где dд диаметр долота, мм; Кр.скоэффициент расширения скважины при бурении (изменяется от 1,05 в монолитных породах до 1,2 в чрезвычайно трещиноватых) (см. табл. 3.2).

Для выбранного в практической работе №1 бурового станка определяем сменную производительность

, м/см

где Тсм продолжительность смены, мин.; Тп.з продолжительность подготовительно-заключительных операций, мин., Тп.з = 20 - 30;

Тр продолжительность регламентированных перерывов, мин.,

Тр = 10 - 30; Тв.п внутрисменные внеплановые простои, мин.,

Тв.п = 60 - 90; t0 основное время, затрачиваемое на бурение 1м скважины, мин.; tв продолжительность вспомогательных операций при бурении 1 м скважины, мин.

Длительность вспомогательных операций для вращательного (шнекового) бурения составляет 1,5 - 4,5 мин/м; шарошечного 2 - 4 мин/м; пневмоударного 4 - 16 мин/м.

Продолжительность основных операций

, мин,

где Vб техническая скорость бурения (табл. 3.9), м/мин.

Сопоставим расчетную сменную производительность станка с нормативной (табл. 3.10). Если разница превышает 10 %, для дальнейших расчетов следует принять нормативное значение Пб.

Годовую производительность бурового станка найдем

Пб.г = Пб Nсм.б , м/год

где Nсм.б количество рабочих смен бурового станка в течение года (табл. 3.11).

Таблица 3.9. Техническая скорость бурения, м/мин (по П.И. Томакову и И.К. Наумову)

Таблица 3.10. Производительность буровых станков за восьмичасовую смену (по «Гипроруде»), ед.

Примечание. При бурении наклонных скважин табличное значение производительности умножить на коэффициент 0,9

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите методы взрывных работ на карьерах.

2. Перечислите классификацию способов бурения.

3. Укажите область применения различных способов бурения.

4. Как находится высота уступа в скальных породах?

5. Какие факторы влияют на величину рабочего угла откоса уступа?

6. Почему глубина взрывных скважин превышает высоту обуреваемого уступа?

7. Какие показатели влияют на определение глубины перебура, и всегда ли он необходим?

8. Как влияет трещиноватость пород на степень дробления их взрывом?

9. Почему диаметр скважин больше диаметра долота?

10. Объясните, что определяет угол наклона скважины к горизонту.

11. Какие факторы влияют на производительность бурового станка?

12. За счет чего можно повысить производительность бурового станка?

13. Объясните, как принимается режим работы карьера и буровых станков.

Таблица 3.11. Число рабочих смен в году буровых станков (по «Гипроруде»), ед.

Практическая работа 3

РаСЧЕТ параметров СКВАЖЕННЫХ ЗАРЯДОВ

Цель работы. Получение навыков расчета параметров буровзрывных работ (БВР) на карьерах.

Порядок выполнения работы

Для данных вашего варианта (см. табл. 3.2) выбрать тип взрывчатого вещества (ВВ) (см. табл. 2.1).

При выборе ВВ следует отдавать предпочтение ВВ, приведенным в верхних строках табл. 2.1, а также ВВ, пригодным для механизированного заряжания.

Определить линию сопротивления по подошве (ЛСПП):

, м,

где Кв коэффициент, учитывающий взрываемость пород в массиве
(табл. 3.13); dс диаметр скважины, м; плотность заряжания ВВ в скважине (табл. 3.14), кг/м3; m коэффициент сближения зарядов (табл. 3.13); Квв переводной коэффициент от аммонита №6 ЖВ к принятому ВВ (табл. 3.14); плотность породы (табл. 3.2), кг/м3.

Таблица 3.13. Коэффициенты для расчета параметров скважинных зарядов

Найти величину ЛСПП с учетом требований безопасного ведения буровых работ у бровки уступа

Wб=п+h(ctg-ctg), м,

где п ширина возможной призмы обрушения (табл. 3.8), м.

Проверить соответствие расчетной ЛСПП требованиям ведения буровых работ

W Wб

Если расчетная W меньше Wб, то увеличивают диаметр скважины в пределах возможного для принятого бурового станка, принимают ВВ с увеличенной плотностью заряжания или переходят на бурение наклонных скважин.

Таблица 3.14. Характеристика ВВ