План развития горных работ при освоении карьера строительного камня

 

Продолжительность рабочего цикла бульдозера КAMATSU D155А на перемещении почвенно-растительного грунта определена из выражения:

 

сек,                                                     {2}

      

где:     6     – расстояние набора породы, м;

           100   –  расстояние перемещения породы бульдозером, м;

           0,85  –  скорость движения бульдозера при наборе породы, м\сек;

           1,25  – скорость рабочего хода бульдозера, м\сек;

           1,7    –  скорость обратного хода м\сек;

           1,0    –  время переключения автомата.

 

Техническая производительность бульдозера составит:

 

 м³\час                                                                               {3}

 

где:   8,8 – объём призмы волочения, м³

          8,0 – продолжительность смены, час

          0,8 – коэффициент использования бульдозера в течение смены

          1,25 – коэффициент разрыхления породы

 

Эксплуатационная производительность бульдозера в смену:

 

196 ^. 0,8 ^. 8 = 1254 м³\смену                                                                                         {4}

 

Годовая производительность      1254 ^. 255 = 320 тыс .м³.                                         {5}   

 

Производительность бульдозера на перемещение ПРГ на рекультивируемой площади карьера:

                   Время цикла:   

сек,                                                         {6}

 

Техническая производительность бульдозера:

 м³\час                                                                                 {7}

Эксплуатационная производительность бульдозера в смену

                             282^. 8 ^. 0,8 = 1805 м³\смену                                                              {8}

Расчёт  потребного количества бульдозеров, занятых  на вскрышных работах приведён в таблице 29.

Таблица 29

№№ п.п.	Наименование  показателей	Ед. изм.	ПРГ	Рыхлая  вскрыша
1	Общий объём работ	т.м3	14,269	162,335
2	Количества  рабочих дней	дн.	132	132
3	Сменная  производительность	м3/см	54,05	614,91
4	Категория грунта		I	IV
5	Тип бульдозера		KAMATSU D155	KAMATSU D155
6	Техническая производительность бульдозера	м3см	1805	1805
7	Годовая производительность	т.м3	250,0	250,0
8	Коэффициент использования		0,1	0,4
9	Рабочий парк бульдозеров		1	1

Примечание: при строительстве карьера потребуется один бульдозер:      KAMATSU D155А для разработки и перемещения рыхлых вскрышных пород в отвалы на борт карьера, обустройства отвалов, строительства автодороги, дополнительных заездов для вскрытия горизонта +255 м, формирование внешних отвалов под ПРГ и рыхлую вскрышу вскрышу.

В дальнейшем, при эксплуатации карьера используется так же один бульдозер KAMATSU D155А: для зачистки рабочих площадок и подъезных дорог в забое, планировочных работах при формировании внешнего вскрышного отвала, ремонта и содержание карьерных дорог, зачистка развала пород при проведении взрывных работ и др.

Подготовка  горной массы к экскавации

 

Рыхление  скальных пород предусматривается  с помощью буровзрывных работ  методом скважинных зарядов, которые  по договору производит подрядная организация  в соответствии с Типовым проектом для данного месторождения и лицензией на проведение буровзрывных работ. На погрузке используется экскаватор             KAMATSU  РС750 типа прямая  лопата ёмкостью ковша 3,5 м³.

Расчётная высота уступа для определения параметров буровзрывных работ принимается 10 м. Рыхление горных пород предусматривается производить методом скважинных зарядов, для этой цели используются станки ударно-вращательного  бурения СМ 785 диаметром скважин от 102 мм до 152 мм, и станок ROC D7-11 диаметром скважин от 35 мм до 115 мм. Буровое гидравлическое оборудование на самоходной базе имеет дизельный привод и дополнительного оборудования для обеспечения бурения не требуется.

 

Отвальные работы

 

Размещение  и складирование рыхлых вскрышных  пород предусматривается во внешние отвалы временного складирования вдоль северо-восточного борта за границей горного отвода, за контуром подсчёта запасов.

Скальные  вскрыши породы предусматривается реализовывать для строительства автодорог, объектов Саммита АТЭС 2012 г. и развития Приморского края в целом.

Способ  отвалообразования бульдозерный с  применением бульдозера       KAMATSU D155А. Транспортировка вскрышных пород на отвал осуществляется автосамосвалами КAMATSU НМ300-1. Реализация скальной вскрыши осуществляется отгрузкой экскаватором KAMATSU  РС400 типа обратная  лопата ёмкостью ковша 2,2 м³.

Угол  откоса яруса отвала принят равным углу естественного откоса и составляет 36⁰ – 40⁰.

Для обеспечения безопасности при подъезде автосамосвалов к отвальной бровке устраивается предварительный вал высотой 1,5 м.

Отсыпка отвала производится ярусами высотой  по 5 м. с предварительным созданием площадок для разворота автосамосвалов

Процесс отвалообразования состоит из следующих  этапов:

• Разгрузка автосамосвалов;
• Перемещение бульдозером оставшейся после разгрузки автосамосвалов породы под откос;
• Планировка поверхности отвала;
• Создание предохранительного вала;
• Подчистка подъездов

На  поверхности отвала формируется  зона разгрузки и зона планировки, которые располагаются на противоположных  флангах отвала.

Площадки  отвалов должны иметь по всему  фронту разгрузки поперечный уклон  не менее 3⁰ , направленный от бровки в глубину отвала. Часть вскрышных пород используется для покрытия собственных нужд в материале для строительства, ремонта и содержания дорог, отсыпки площадок, частично отгружается потребителям по их заявкам.

Так как в отвалы поступает рыхлая вскрыша, для формирования отвалов предусматривается бульдозер KAMATSU  D155А. Сменный объём отсыпки отвалов равен   980 м³ . Производительность бульдозера на перемещении смешанного грунта на расстояние 20 м  1805 м³\см. Для отсыпки и формирования отвала достаточно иметь в работе один бульдозер.

Площадь земельного отвода под вскрышными отвалами  10,1 га, в том числе под отвал ПРГ – 1,3 га, под отвал рыхлой вскрыши – 8,8 га.

Объёмы  работ по отвалообразованию указаны на чертеже  ТП-15.

 

Меры безопасности против сползания отвалов.

 

Отвалы  ПРГ и рыхлой вскрыши по периметру  отсыпаем скальной вскрышей шириной  десять метров и высотой пять метров, так же по периметру вплотную друг к другу выкладываем негабариты скальной вскрыши с размерами негабарита до 1,5 м. Во избежание сползания отвалов предусматриваем выкладку негабарита по всему периметру и площади отвалов.

 

Механическое  рыхление скальных пород.

 

Механическое рыхление плотных и трещиноватых скальных пород производится бульдозером KAMATSU-D155А. При движении рыхлитиля порода разрушается в границах трапециевидной прорези (рис. 4 ). Глубина эффектного рыхления массива при параллельных проходах рыхлителя: рассчитывается по формуле:

 

h_э = 1\К₂^*(К₁h_з + 0,5(с-b) tg α), м;                                                                                  {9}

 

где:   К₂ – коэфициент, учитывающий влияние состояния массива на размеры ненарушенных гребней;

К₁ -  коэфициент, учитывающий форму сечения прорези;

h_з – глубина заглубления зуба, м;

с – расстояние между смежными проходами, м;

α – угол наклона стенок прорези;

b – ширина основания прорези, b = ψ b_р, где ψ – степень увеличения ширины основания прорези b в сравнении с шириной наконечника рыхлителя b_р(b = ψ b_р), ψ = 1,5; м.

 

h_э = 1\0,95^*(0,7*0,5 + 0,5(0,5-0,5) tg 55), м;

h_э = 0,44 м.

 

 

 

Рис. 4.  Схема механического  рыхления

 

Рыхление производиться  горизонтальными слоями. Длина заходки по 100 м. Расстояние между параллельными проходками – 0,5 м. Затем разрыхлённая горная масса бульдозером послойно перемещается в сторону площадки уступа, после чего производиться погрузка горной массы в автосамосвалы.

 

6.5. Буровзрывные работы

 

6.6. Календарный план горных работ.

 

Исходными данными для  составления календарного плана горных работ послужили:

• Заданная годовая производительность карьера по полезному ископаемому;
• Годовые объёмы вскрышных работ, обеспечивающие годовые объёмы добычи;
• Принятое направление отработки месторождения;
• Наличие в работе двух рабочих горизонтов.

 

2.6.1.  Календарный  план добычных и вскрышных  работ

 

Календарный план составлен на период первой стадии разработки. Порядок отработки месторождении, годовые площади и объёмы работ приведены на чертежах ТП-8, 9, 10, 11, 12.

Положение фронта горных работ по годам могут частично изменяться от проектных в результате уточнения  конкретных геологических и горно-технических  условий.

Календарный план добычных работ представлен в таблице 34.

Таблица 34

Горизонт	Добыча, м3	Объёмы по годам		3 года	3 года	3 года	3  года	3  года	2,5 года
		1	2
+255 м.	252 245	250 000	2 245	-	-	-	-	-	-
+245 м.	763 713	-	497 277	263 713	-	-	-	-	-
+235 м.	1 743 795	-	-	1 236 287	507 508	-	-	-	-
+225 м.	2 921 887	-	-	-	992 492	1 500 000	429 395	-	-
+215 м.	3 851 291	-	-	-	-	-	1 070 605	1 500 000	1 280 686
ИТОГО:	9 532 931	250 000	500 000	1 500 000	1 500 000	1 500 000	1 500 000	1 500 000	1 280 686

 

Итого срок отработки нагорной части месторождения по первой стадии до отм.+215 м. составит 19,5 лет. Календарный план вскрышных работ представлен в таблице 35 и на чертеже ТП-15.

 

Таблица 35

Наименование	Объём вскрыши всего, тыс. м3	1-ый  год работы тыс. м3	Последующие года, поровну, по:
ПРГ	109,603	14,269	5,02
Рыхлая  вскрыша всего в т.ч.	1 210,456	162,335	55,17
Скальная  вскрыша, в т.ч.	3 806,219	109,211	194,58
Итого	5 127,0	285,815	254,8

2.6.2 Календарный  план отвальных работ

 

Годовые объёмы отвальных  работ соответствуют годовым  объёмам удаления вскрышных работ  с учётом коэффициента разрыхления для пород данного месторождения.

Коэффициент остаточного  разрыхления при отвалообразовании  принят 1,2 согласно «Временных норм технологического проектирования» ВНТП 2-92.

Объёмы работ отражены в таблице 36 и на чертеже ТП-15.

Таблица 36

 

Наименования	Всего тыс. м3	Коэффициент. разрыхления	Объём в отвале	1-ый год	Последующие года, поровну, по:
ПРГ	109,603	1,1	120,570	15,7	5,53
Рыхлая вскрыша	1 210,456	1,2	1 452,550	194,81	66,21
Скальная вскрыша	3 806,219	1,2	4 567,470	131,06	233,5
Итого	5127,0		6 140,590	341,57	305,24

 

 

2.7. Вспомогательное карьерное хозяйство

 

Гидрогеологическая  характеристика месторождения, водоотвод и водоотлив

 

В районе месторождения  наиболее водообильными являются известняки волокушинской свиты (дебиты 5-38 л/с); изверженные породы обводнены слабо. Водотоки и водоёмы на месторождении отсутствуют. Режим близлежащих водотоков и подземных вод зависит от атмосферных осадков [1].