Проектирование и расчет основных параметров карьера

Работа добавлена: 2016-05-01





Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

Московский государственный открытый университет

им. В. С. Черномырдина

ГУБКИНСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)

Кафедра техники и технологии горного производства

Практическая работа № 1

По дисциплине:

«Проектирование карьеров»

Тема: «Проектирование и расчет основных параметров карьера»

Выполнил студент 5 курса

Группы ГР-08

Горно-нефтяного факультета

Специальность: 130403

Шифр 808102

Попов К. И.

Проверил:

Ернеев Р. Ю.

Губкин 2012г.

Практическая работа №1

Тема:Проектирование и расчет основных параметров карьера

Задание:I.  Выписать и изучить основные термины и понятия по теме. Контрольные    вопросы:

  1. Определение коэффициента вскрыши?

Это показатель, используемый при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Представляет собой отношение количества пустых пород к количеству полезного ископаемого. Как числитель, так и знаменатель этого отношения может измеряться в кубических метрах и/или тоннах (м³/м³ , т/т , м³/т).

  1. Виды коэффициентов вскрыши (средний, текущий, контурный, граничный)?

Текущий коэффициент вскрыши - отношение объема пустых пород к объему полезного ископаемого, добытого за определенный период эксплуатации, например год или месяц.

Средний коэффициент вскрыши - отношение объема пустых пород к объему полезного ископаемого в конечном контуре карьера.

Контурный коэффициент вскрыши - отношение приращения объема пустых пород к приращению объема полезного ископаемого при расширении контура карьера в плане или в глубину (он больше текущего коэффициента вскрыши).

Граничный (предельный) коэффициент вскрыши - это максимально допустимый коэффициент вскрыши на данном месторождении, рассчитанный исходя из условия экономической целесообразности добычи руды именно открытыми горными работами.

  1. Определение и расчет среднего (геологический, эксплуатационный) коэффициента вскрыши.
  2. Определение текущей глубины карьера.
  3. Определение предельной (конечной) глубины карьера.
  4. Главные параметры карьера.
  5. Что характеризует объем горной массы в контурах карьера?
  6. В чем различие объема горной массы в контурах карьера от объема  полезного ископаемого в контурах карьера?
  7. Определение борта карьера и угла откоса борта карьера

1.Определить предельную глубину карьера по формулам проф. Б.П. Боголюбова

=

где  - конечная глубина карьера

Kгр – граничный коэффициент вскрыши, м33; (для исходных данныхkгр= 5,3);

тг- горизонтальная мощность залежи, м;

α - угол падения п.и.;

D = 30÷40 м – ширина дна карьера минимально допустимая при наклонных и крутонаклонных месторождениях

- средний угол откоса висячего борта карьера (по условиям исходных данных= 40)

-средний угол откоса лежачего бока (по условиям исходных данных =7)

kизв– коэффициент извлечения полезного ископаемого из данного участка месторожденияkизв= (0,95÷0,98).

Предельную глубину карьера округлить до целого числа в большую сторону.

2.Определить общий объем горной массы (п.и. + вскрыша), извлекаемой

из карьера за все время его работы

Vгм= 0,6*(Kг + 2)*Нk*mг,*Lпр=0,6*(5,3+2)*78*140*1600=76527360 м3

гдеLпр- длина месторождения по простиранию, м.

3.Определить объем полезного ископаемого, находящегося в контурах карьера

Vп.и= (Нк-Hи)*mг *Lпр=(78-25)*140*1600=11872000 м3

4.Определить общий объем пород вскрыши (рыхлая + скальная)

Vв=Vгм-Vп.и=76527360-11872000=64655360  м3

5.Определить массу полезного ископаемого, находящегося в контурах карьера (балансовые запасы)

Qпибал=пи*Vп.и=2,7*11872000=32054400т

гдепи - плотность полезного ископаемого, т/м3.

6.Определить массу полезного ископаемого, извлекаемого из карьера за все время его существования (промышленные запасы)

Qпипром=Qпибал* Ки=32054400*0,98=31413312т

7.Определить средний(Кср)и промышленный (Кпр)коэффициенты вскрыши

Кср=Vв/Qпибал=64655360/32054400=2,02м3/ т;

Кпр =Vв/Qпипром=64655360/31413312=2,06м3/ т

8.Определить годовую производственную мощность карьера(Аг).

Годовая производственная мощность карьера(Аг) в период нормальной стадии  его  разработки  и  нормативный срок  существования  карьера(Тн) связаны между собой соотношением

Тн =Qпипромг=31413312/2000000=15 лет

В соответствии с "Нормами технологического проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии с открытым способом разработки" значения(Аг) и (Тн ) необходимо принимать в соответствии с данными таблицы 1:

Таблица 1

Аг, млн. т

Тн, лет

1

Менее 5

15-20

2

5-10

20-25

3

10-20

30-35

4

Более 20

40

9.Определить пусковую мощность карьера(Ап).

Пусковая мощность карьера зависит от годовой производственно: мощности карьера

Ап = Аг=2000000т

Объем горно-строительных работ на момент сдачи карьера в эксплуатации должен быть таким, чтобы готовые к выемке запасы полезных ископаемых соответствовали принятым в данной отрасли нормативам с учетом пусковой мощности карьера.

10.Определить объем готовых к выемке запасов полезного ископаемого

Vгв= Ап*nстр /12*пи=(2000000*3)/(12*2,7)=185185м3

гдеАп- пусковая мощность карьера, т

nстр = (2 - 4) месяца - норматив готовых к выемке запасов п.и. в отрасли. В работе принятьnстр =3 мес.

11. Определить длину фронта работ по простиранию месторождения, необходимую для работы экскаваторов в добычных забоях и обеспечивающих пусковую мощность карьера

Lф =Vгв  /Нургв, =185185/16,8*28,5=387м

гдеНур - высота рудного уступа (по полезному ископаемому), м;

Вгв - ширина ленты готовых к выемке запасов п.и., м.

гдеНчmax - максимальная высота черпания применяемого экскаватора (табл. 1.2). В данной работеНур определить по формуле

Нур = 1,25* Нчmax=1,25*13,5=16,8 м

Полученный результат округлить до целого числа в большую сторону. Ширину ленты готовых к выемке запасов п.и. принять равной, м

Вгв = Wenn + b*(np - 1)=11,7+8,4*(3-1)= 28,5м(1.15)

гдеWenn -величина линии сопротивления по подошве уступа,

Wenn= 0,9*, м (1.16)

гдеР- вместимость взрывчатого вещества (ВВ) в 1 м скважины, кг;

Р=0,785*d2*Δ=0,785*0,252*1400=68,6кг

d -диаметр скважины, м;

Δ - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м3;

q -удельный расход ВВ, кг/м3;

т -коэффициент сближения скважин (относительное расстояние между скважинами).

Плотность заряжания ВВ в скважинеΔ может изменяться в пределах (900 -1400) кг/м3, причем при ручной зарядке ВВΔ = (900 - 1000) кг/м3, а при механизированной - (1100 - 1400) кг/м3. В данной практической работе принять механизированную зарядку.

Удельный расход ВВ зависит от коэффициента крепости породы, ее трещиноватости, требуемой крупности дробления породы и т.д.

В данной практической работе принятьq =(0,5 - 0,7) кг/м3.

Коэффициент сближения скважинт= (0,8 - 1.3), причем

т = а /Wenn,

гдеа - расстояние между скважинами в ряду, м.

12. Определить средний эксплуатационный коэффициент вскрыши по формуле

Ксэ, = (Vв -Vстр ) / (Vпи -Vпд)=( 64655360+2428604)/( 11872000-226256)=5,76м33

гдеVв - общий объем пород вскрыши, м3;

Vстр - объем вскрышных пород, вынимаемых при строительстве карьер: (объем горно-капитальных работ), м3;

Vпи- объем полезного ископаемого, находящегося в контурах карьера, м (формула 1.5);

Vпд - объем попутной добычи полезного ископаемого при строительстве карьера (объем разрезной траншеи по полезному ископаемому), м3.

Vстр -  в данной практической работе определить по формуле

Vстр =Vkт +Vпв=704467+1724137= 2428604м3(1.20)

гдеVkт - объем внешних капитальных траншей, проведенных к моменту сдачи карьера в эксплуатацию, м3;

Vпв - объем первоначальной (горно-капитальной) вскрыши; включая объем разрезных траншей по вскрыше и объем разноса бортов карьера дл. подготовки готовых к выемке запасов п.и., м3.

Здесь предполагается, что вскрытие карьерного поля осуществляется комбинированным способом. Верхние 3 уступа (2 вскрышных и один добычной) вскрываются общими внешними траншеями, а нижележащие общими внутренними траншеями.

В данном случаеVkт определяется по формуле

Vkт = м3

гдеhн- мощность покрывающих пород (наносов);

Нур, Нув- высота соответственно добычного и вскрышного уступов, м;

Втр- ширина дна капитальной траншеи, м (в данной работе принятьВтр= 18м);

i- руководящий уклон капитальной  траншеи, зависит от типа применяемого транспорта (для автотранспортаi= 0,07-0,08 или (70 - 80) %о, для железнодорожногоi=(30-40) %о, а при использовании тяговых агрегатов до 60 %о);

а -угол откоса борта капитальной траншеи, зависит от физических свойств пород, по которым пройдена траншея, град. В данной практической работе для упрощения расчетов принятьа=45°.

Высота вскрышного уступа (по рыхлой вскрьше) определяется с учетом технической характеристики применяемого экскаватора

Нув≤ Нчmaх,

гдеНчmaх- максимальная высота черпания экскаватора, м (см. табл.1.1). В данной работе высоту вскрышных уступов принять одинаковой.

Vпв определяется по формуле

Vпв =    м3

гдеАп - пусковая мощность карьера, т;

Кт -текущий коэффициент вскрыши на момент сдачи карьера в эксплуатацию, м33. Для условий практической работы его можно приближенно принятьКт =2,5 м33.

Объем попутной добычи полезного ископаемогоVпд определяется по формуле

Vпд = (Втр + Нур*ctg ß)*Нур*Lф =(18+16,8*1)*16,8*387=226256м3

13. Определить общий объем вскрыши (рыхлой + скальной), вынимаемой за год в нормальной стадии эксплуатации карьера

Vвг=    м3




1. Определение основных параметров взрыва

2. Исследование основных параметров и характеристик усилителей

3. Расчет Н-параметров

4. Расчет технических параметров локомотива

5. Расчет электрических параметров электрической станции

6. Абсорбционная система с рециркуляцией газов десорбции. Уравнения для определении основных параметров установки

7. Расчет параметров волоконно-оптических линий связи

8. Модели основных силовых элементов электроэнергетических систем. Виды представления моделей. Схемы замещения и определение их параметров

9. Математическая модель. Расчет геометрических параметров объекта. Задача о склеивании коробки

10. Расчет основных технологических процессов