Проектирование карьера открытым способом

с.– суточный объем вскрыши в карьере;Vс - суточная приемная способность тупика..6) Число тупиков с резервом:, (7.13)гдеtпт – время переукладки тупика (в сутках);tр.т – время работы тупика (в сутках);величина колеблется от 1,05 до 1,26;tnт = от 8 суток до 30 суток, зависит от средств механизации путевых работ и материального обеспечения..Результаты расчетов сведем в таблицу 7.1.Таблица 7.1Основные параметры отвала и их значения№,п.п.Параметры отвалаОбозначениеЕдиница измеренияЗначение1.Высота отвалаhoм202.Число уступов (ярусов)Nyшт13.Угол откоса уступовγградус354.Результирующий угол откоса отвалаαградус305.Приемная способность отвалаVo.т.м323 890 225,96.Длина отвального фронтаLoм15007.Размеры отвала в планеLoxBoм х м1500х 30008. Выбор и обоснование схемы вскрытия карьера и его горизонтовПри строительстве карьера вскрытие осуществляется путём проведения горно-капитальных и строительных работ, в процессе выполнения которых удаляется первоначальная вскрыша и создаётся доступ к полезному ископаемому, проводятся капитальные и разрезные траншеи или другие виды горных выработок и сооружений, создаётся система транспортных коммуникаций. Под вскрытием месторождения понимают выполнение горных и строительных работ по созданию на карьере комплекса капитальных и временных траншей и съездов, а также других горных выработок и сооружений, обеспечивающих грузотранспортную связь между рабочими горизонтами в карьере и приёмными пунктами на поверхности. 8.1. Обоснование способа вскрытия месторожденияСпособ вскрытия – это комплекс вскрывающих горных выработок и сооружений на карьере, характеризуемый их структурой, конструкцией, количеством, пространственным положением и динамичностью. При правильно выбранном способе вскрытия должны быть обеспечены минимальные значения дальности транспортирования пустых пород и полезного ископаемого, объёмы горно-капитальных работ и сроки строительства карьера, объёмы вскрыши в первоначальный период эксплуатации. С учётом продольной системы разработки для заданных параметров месторождения в качестве возможных способов его вскрытия могут быть рассмотрены два варианта: 1) вскрытие двумя внешними траншеями флангового заложения; 2) вскрытие внешней центральной траншеей. Основным преимуществом первого варианта вскрытия является уменьшение расстояния транспортирования пород вскрыши и полезного ископаемого в независимости от положения горных работ внутри контуров карьера. Это особенно важно, когда конечные контуры карьера могут быть пересмотрены в результате изменившейся экономической ситуации или доразведки месторождения. Недостатком данного способа являются большие объёмы горно-капитальных работ. Большим достоинством второго варианта вскрытия по отношению к первому является снижение объёмов горно-капитальных работ. Это даёт возможность снизить сроки строительства карьера и значительно уменьшить капитальные затраты. С учётом больших объёмов запасов полезного ископаемого, значительной мощности залежи и условий её залегания, применения автомобильного транспорта и длительного срока эксплуатации карьера в определённых границах предпочтительным следует считать второй вариант, который и принимается к проектированию. Более точное обоснование варианта вскрытия может быть выполнено по результатам сравнения экономических показателей.9. Обоснование системы открытой разработки месторожденияСистема разработки выбирается в соответствии с горно-геологическими условиями и параметрами карьера и должна обеспечить:повышение или поддержание производительности карьера по полезному ископаемому;дальнейшее углубление карьера,вскрытие рабочих горизонтов;создание подготовленных и готовых к выемке запасов полезного ископаемого, обеспечивающих бесперебойную работу используемых комплексов горного и транспортного оборудования.9.1. Обоснование параметров траншейВнешней капитальной траншеей производим вскрытие двух уступов, одного вскрышного высотой 24 м и одного добычного высотой 20 м. При этом общая глубина погружения траншеи составит 44 м. Уклон траншеи (iт) определяется применяемым видом карьерного транспорта и, для автомобильного транспорта он составляет 80‰. 1) Определим длину внешней капитальной траншеи:,(9.1)где Lт – длина внешней капитальной траншеи, м.(м).2) Ширину дна траншеи определим из условия устройства в ней двух полосной автомобильной дороги, обочин и водоотводных кюветов по формуле:Вт=bа+2×bо+2×bк., (9.2)где: bа - ширина автодороги;bо– ширина обочины;bк- ширина кювета поверху; Вт=12+2×2+2×1=18 (м).Проверим ширину дна траншеи на условие возможности размещения экскаватора при её проведении:Вт=2Rк + 2e,(9.3)гдеRк – радиус вращения кузова экскаватора;e – безопасное расстояние между экскаватором и бортом траншеи; Вт= 2·7,8 + 2·1,5=18,6 (м).18 < 18,6 – условие выполняется.3) На транспортных бермах размещаются водоотводной лоток, автодорога, обочины и предохранительный вал, устраиваемый на берме безопасности.Вн=bл+bа+2·bо+с, (9.4)гдеbл=1,5 м – ширина водоотводного лотка поверху;bа=12 м – ширина автодороги;bо=2 м – ширина обочины;с=3 м – ширина бермы безопасности.Вн=1,5+12.+2·2+3=20,5(м).4) Рассчитаем объём внешней капитальной траншеи по формуле:Vк=(Вн+Вв)Нт2/(4i),(9.5)где Bт – ширина дна траншеи, м;Bв – ширина траншеи поверху, м; Hт – глубина погружения траншеи, м;i=0,08 – уклон траншеи, доли ед.Vк=(20+120)·442/(4·0,08)=847 000,0(м3). Таблица 4.4Основные параметры капитальной траншеи№,п.п.Основные элементы капитальной траншеиОбозначениеЕдиница измеренияЗначение123451.Ширина основания капитальной траншеиBтм120123452.Глубина капитальной траншеиНом443.Продольный уклон капитальной траншеиIm‰804.Угол откоса бортов капитальной траншеиγб°305.Длина в плане капитальной траншеиLmм550,06.Строительный объем капитальной траншеиVкм3847 000,010. Комплексная механизация горных работВ соответствии с параметрами месторождения и горно-геологической характеристикой пород вскрыши и полезного ископаемого предлагаются следующие технические решения. Породы вскрыши разрабатываются по транспортной схеме, подготовка пород к выемке осуществляется буровзрывным способом. Бурение взрывных скважин производится станками шарошечного бурения СБШ–320.Выемка пород и разработка полезного ископаемого выполняется карьерными механическими лопатами ЭКГ–8И с погрузкой в автосамосвалы БелаАз-7519 грузоподъёмностью 110 тонни дальнейшим транспортированием на обогатительную фабрику.Складирование пород вскрыши в момент строительства и эксплуатации карьера осуществляется во внешние бульдозерные отвалы. В таблицу 10.1 сведем технико-экономические показатели, полученные при выполнении данного курсового проекта.Таблица 10.1Сводная таблица технико-экономических показателей№п/пНаименованиепоказателяЕдиницаизмеренияКоличество1.Объем полезного ископаемогом338 610 0002.Объем вскрышим3276 447 6003.Средний коэффициент вскрышим3/ м38,94.Расчетная глубина карьерам340,05.Объем отвалам323 890 225,96.Высота отвалам207.Количество экскаваторовЭКГ-8Ишт.58.Количество буровых станков СБШ-320шт.9+39.Количество локомотивов, ОПЭ-2шт.6710.Количество думпкаровшт.411.Количество автосамосваловБелАЗ – 7519 шт.611.Технологическая схема горных работТехнологические схемы ведения горных работ (проведение капитальной траншеи) и добычных работ с применением автомобильного и железнодорожного транспорта.В курсовом проекте запроектирована разработка алмазоносной трубки «Заполярная» (Якутия, Саха) горизонтальной мощностью 130 м, общей вертикальной – 199 м, который залегает под углом в 80°. Предлагается использованиегусеничного карьерного экскаватора ЭКГ-8И. Модель состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с установленными на ней механизмами и ходовой тележки. Такая модель позволяет достигать лучшей зачистки пласта и меньшего разубоживания полезного ископаемого.Экскаватор будет работать нижним черпанием с погрузкой горной массы в автосамосвал на уровне стояния. Такая схема ведения работ позволит качественно зачистить пласт и не устанавливает требования по минимальным параметрам для капитальной траншеи, что позволяет первый этап свести только к зачистке уступа с висячего бока. Алмазоносный уступ отрабатывается тем же экскаватором ЭКГ-8И с нижним черпаньем и погрузкой руды в автосамосвалы ниже уровня стояния. Ширина рабочей площадки уступа определяется из условия возможности подачи автотранспорта (БелАЗ-7519) под погрузку по тупиковой схеме.12. Обеспечение безопасности ведения горных работНа основании ст. 15 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», организации, осуществляющие деятельность по разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, обязаны страховать ответственность за причинение вреда жизни, здоровью или имуществу других лиц и окружающей природной среде в случае аварии на опасном производственном объекте.Для всех поступающих на работу лиц, а также для лиц, переводимых на другую работу, обязательно проведение инструктажа по безопасности труда, обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, оказания первой помощи пострадавшим.Руководители и специалисты организаций, осуществляющих деятельность по разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, должны иметь соответствующее образование, обязаны проходить обучение и аттестацию в соответствии с «Положением о порядке подготовки и аттестации работников организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору» утвержденного приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 29.01.07г. № 37 (в ред. Приказов Ростехнадзора от 05.07.2007 N 450, от 27.08.2010 N 823).К техническому руководству горными и взрывными работами на объектах открытых горных работ допускаются лица, имеющие высшее или среднее горнотехническое образование, в соответствии с ФНиП «Правила безопасности при взрывных работах» (Утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от «16» декабря 2013 г. № 605).Рабочие, занятые на открытых горных работах, должны иметь профессиональное образование, соответствующее профилю выполняемых работ, должны быть обучены безопасным приемам работы, знать сигналы аварийного оповещения, правила поведения при авариях, места расположения средств спасения и уметь пользоваться ими. Иметь инструкции по безопасному ведению технологических процессов, безопасному обслуживанию и эксплуатации машин и механизмов.Рабочие не реже чем каждые шесть месяцев должны проходить повторный инструктаж по безопасности труда и не реже одного раза в год - проверку знания инструкций по профессиям. Результаты проверки оформляются протоколом с записью в журнал инструктажа и личную карточку рабочего.При изменении характера работы, а также после несчастных случаев, аварий или грубых нарушений Правил безопасности проводится внеплановый инструктаж.Запрещается принимать или направлять на работу, связанную с эксплуатацией объекта открытых горных работ, лиц, имеющих медицинские противопоказания.Рабочие и специалисты должны быть обеспечены и обязаны пользоваться специальной одеждой, специальной обувью, исправными защитными касками, очками и другими средствами индивидуальной защиты, соответствующими их профессии и условиям, согласно утвержденным нормам.Руководитель карьера обязан обеспечить безопасные условия труда, организацию разработки защитных мероприятий на основе оценки опасности на каждом рабочем месте и объекте в целом.На производство работ, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, выдаются письменные наряды-допуски.Каждый работающий до начала работы должен удостовериться в безопасном состоянии своего рабочего места, проверить наличие и исправность предохранительных устройств, защитных средств, инструмента, механизмов и приспособлений, требующихся для работы.При обнаружении нарушений требований безопасности работник должен, не приступая к работе, сообщить об этом горному мастеру, начальнику участка, заместителю начальника участка (далее − техническому руководителю смены).На каждой единице горнотранспортного оборудования должен находиться «Журнал приема и сдачи смен», порядок ведения которого определяется организацией, эксплуатирующей объект открытых горных работ.Каждое рабочее место в течение смены должен осматривать горный мастер, а в течение суток − начальник участка или его заместитель, которые обязаны не допускать производство работ при наличии нарушений правил безопасности.Каждый работающий, заметив опасность, угрожающую людям, производственным объектам (неисправность машин и механизмов, электросетей, признаки возможных оползней, обвалов уступов, возникновения пожаров и др.), обязан сообщить об этом техническому руководителю смены, а также предупредить людей, которым угрожает опасность.В каждой организации должен быть определен порядок действий рабочих и должностных лиц при обнаружении ими взрывчатых материалов (ВМ) в горных выработках, взорванной горной массе или иных, не предназначенных для хранения ВМ местах. Обо всех таких случаях руководитель организации обязан сообщить в территориальный орган Госгортехнадзора России.Горные выработки и проезды к ним в местах, представляющих опасность падения в них людей, машин и механизмов, должны быть ограждены и обозначены предупредительными знаками.Запрещается загромождать места работы оборудования и подходы к ним горной массой или какими-либо предметами, затрудняющими передвижение людей, машин и механизмов.Передвижение людей по территории карьера допускается по специально устроенным пешеходным дорожкам или по обочинам автодорог навстречу направлению движения автотранспорта. С маршрутами передвижения должны быть ознакомлены все работающие в нем под роспись. Маршрут передвижения людей утверждается техническим руководителем объекта.В темное время суток пешеходные дорожки и переходы через автодороги должны быть освещены.На карьере должна быть организована доставка рабочих к месту работ на специально оборудованном для этой цели транспорте. Маршруты и скорость перевозки людей утверждаются техническим руководителем организации (в случае принадлежности транспорта подрядной организации дополнительно согласовываются с руководителем подрядной организации). Площадки для посадки людей должны быть горизонтальными. Запрещается устройство посадочных площадок на проезжей части дороги.Запрещается: находиться людям в опасной зоне работающих механизмов, в пределах призмы возможного обрушения на уступах и в непосредственной близости от нижней бровки откоса уступа;работать на уступах в зоне нависающих козырьков, глыб, крупных валунов, а также нависей из снега и льда. В случае невозможности произвести ликвидацию заколов или оборку борта, все работы в опасной зоне должны быть остановлены, люди выведены, а опасный участок должен быть огражден и установлены предупредительные знаки.Для каждого объекта открытых горных работ не позднее 15 дней до начала года должен быть разработан, в соответствии с «Рекомендациями по составлению плана ликвидации аварий» и согласован со специализированным аварийно-спасательным формированием, план ликвидации аварий (ПЛА).Все несчастные случаи, аварии и инциденты подлежат регистрации, расследованию и учету в соответствии со статьей 229, раздел Х «Охрана труда» Трудового кодекса Российской Федерации, «Положением об особенностях расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и организациях и форм документов, необходимых для расследования и учета несчастных случаев на производстве» утвержденных Постановлением Минтруда и соц.развития РФ от 24 октября 2002 г. N 73 и Порядком проведения технического расследования причин аварий на объектах, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору утвержденным приказом Министерством природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 30 июля 2009 г. № 191. О каждом случае травмирования пострадавший или очевидец обязан немедленно сообщить руководителю работ или горному диспетчеру. Рабочее место, на котором произошли несчастный случай или авария, если это не угрожает жизни и здоровью людей, должно быть сохранено до начала расследования в неизменном состоянии.На каждом объекте открытых горных работ должна действовать система охраны, исключающая доступ посторонних лиц на объекты жизнеобеспечения, в служебные здания и сооружения.Запрещается, без письменного разрешения технического руководителя организации (кроме аварийных случаев), остановка объектов жизнеобеспечения (электроподстанции, водоотливы, калориферные установки, котельные и др.).ЗаключениеВ процессе выполнения курсового проекта были использованы апробированные на алмазорудных карьерах конструкции и параметры нерабочих уступов.Решены следующие задачи:выбрана и обоснована система разработки месторождения;обоснована схема вскрытия месторождения и произведены расчёты основных вскрывающих выработок; выполнен расчет объемов руды, песков и вскрыши по горизонтам карьера;обоснованы параметры системы разработки в соответствии с нормами технологического проектирования для горнодобывающих предприятий с открытым способом добычи;выполнено обоснование структуры технологического комплекса открытых горных работ;разработан проект отвалообразования;выполнены расчеты по определению потребности в горнотранспортном и вспомогательном оборудовании;определены производительность оборудования и параметры основных технологических процессов.Однако успешная реализация во многом зависит от должного уровня исполнительской дисциплины при производстве горных работ в карьере, качества прогнозных геомеханических параметров подоткосного массива, а также работ, связанных со своевременной оборкой уступов, очисткой предохранительных берм и защитой опасных участков.Список использованной литературыАрсентьев А.И., Холодняков Г.А. Проектирование горных работ при открытой разработке месторождений. - М.: Недра, 1994.Открытые горные работы: учебное пособие для студентов высших горных учебных заведений / сост.: М.М. Шамсутдинов, Э.В. Лупинин. Бишкек: Изд-во КРСУ, 2015. 182 с.Пересторонин А.Е., Степанов В.А. Золоторудное месторождение Албын Приамурской провинции // Изв. вузов. Геология и разведка. 2015. № 4. С. 22–29.Проектирование открытых горных работ: метод.указ./Сост. А.В. Андреев, СибГИУ, Новокузнецк 2010. – 74 с.Радомская В.И., Радомский С.М., Кулик Е.Н., Рогулина Л.И., Шумилова Л.П., Павлова Л.М. Геохимическая специфика редкоземельных элементов в поверхностных и подземных водах поля Албынского золоторудного месторождения (Амурская область) // Вод.ресурсы. 2016. Т. 43. № 6. С. 648–660.Радомская В.И., Радомский С.М., Павлова Л.М. Геохимические аспекты влияния разработки Албынского золоторудного месторождения (Приамурье) на природную среду // Разведка и охрана недр. 2018. № 6. С. 55–64.Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: «Недра», 1978. 541 с.Справочник. Открытые горные работы/ К.Н. Трубецкой, М. Г. Потапов, К.Е. Виницкий, Н.Н. Мельников и др. - М.: Горное бюро, 1994, 590 с. Технический проект отработки запасов месторождения «Верхне-Мунское». Проектная документация. Раздел 1 «Пояснительная записка». Часть 1. Технические решения. Книга 1. Текстовая часть, 5363 – ПЗ1.1, Том 1.1.1, 2016.Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных работ. М., «Недра», 1978. 293 с.        Хохряков В.С. Проектирование карьеров: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1992.Хронин В.В. Проектирование карьеров: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1993.Ялтанец И.М., Щадов М.И. Практикум по открытым горным работам. М.: МГГУ, 2003. –429 с.