усТановление границ карьера при разработке
ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ПОЛОГИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ. Получение практических навыков определения границ карьера, разрабатывающего горизонтальные и пологие месторождения.
5.1. Основные теоретические положения
При разработке горизонтальных и пологих месторождений оконтуривание карьера сводят к определению его размерoв в плане по дну и на поверхности, так как глубина его соответствует разнице абсолютных отметок поверхности и почвы залежи полезного ископаемого.
Одним из методов установления границ карьера является метод изокоэффициентов вскрыши. Для этого на основе геологической информации в различных точках карьерного поля вычисляют линейные коэффициенты вскрыши, представляющие отношение вертикальной мощности вскрыши к вертикальной мощности залежи. Точки с равными значениями линейных коэффициентов вскрыши (Кл ) соединяют между собой плавными кривыми. В результате на топографическом плане поверхности формируют контуры изолиний с одинаковыми линейными коэффициентами вскрыши. Искомый контур карьера по дну будет соответствовать положению изолинии, у которой Кл=Кгр. К недостаткам этого метода следует отнести большую трудоемкость работ и необходимость введения поправок на угол падения залежи и угол наклона рельефа местности (косогора).
Поэтому в проектной практике получил распространение графоаналитический метод установления границ карьера по среднему коэффициенту вскрыши на геологических разрезах (профилях). Для продольных систем разработки используют поперечные профили, для поперечных - продольные.
Границы карьера находят по каждому профилю, а затем вычерчивают общие планы карьера по дну и на поверхности.
Для оконтуривания карьера отстраивают несколько положений бортов карьера под углами их погашения. В каждом контуре подсчитывают запасы (площадь) полезного ископаемого и объемы (площадь) вскрыши. Затем вычисляют средние коэффициенты вскрыши и сравнивают их с граничным коэффициентом вскрыши. Оптимальным будет контур карьера, для которого Кср = Кгр.
При установлении границ карьера по среднему коэффициенту вскрыши нет необходимости вводить дополнительные поправки, так как в ходе построений и замеров автоматически учитывают контур рельефа местности и угол падения залежи.
В настоящей работе в основу оконтуривания карьера положен именно этот метод.
5.2. Последовательность выполнения расчетов
В соответствии с исходными данными индивидуального задания (табл.5.1) в масштабе 1:5000 начертить поперечный профиль с контурами залежи полезного ископаемого. Форма рельефа - холмистая.
Выбрать значения углов погашения бортов карьера b и g [7]. Они могут быть равными.
Принять ширину карьера по дну (в¢д, м) и отстроить первый контур карьера (рис. 5.1), считая что отработка месторождения идет по падению залежи от выхода ее под наносы.
Определить среднюю вертикальную мощность пласта (h1, м) и среднюю мощность (Н1, м) в первом контуре.
Вычислить запасы полезного ископаемого (Р1, м3) и объем горной массы (V¢г, м3) в первом контуре ;
(5.1)
(5.2)
где Lp - длина залежи по простиранию (табл. 5.1), м;
g -угол погашения борта карьера, град.
Рассчитать средний коэффициент вскрыши (К¢ср, м3/м3)
(5.3)
Сравнить К¢ср с величиной граничного коэффициента вскрыши, ранее установленной в работе 3. Если условие К¢ср = Кгр не выполнено, необходимо задать новое значение b²д и отстроить второй контур (рис. 5,1).
В новом контуре повторить необходимые вычисления по формулам (5и сравнить К²ср с величиной Кгр.
Путем последовательных построений найти оптимальный контур карьера, для которого Кcp.i = Кгр.
Определить размеры карьера в плане по дну и на поверхности. Длина карьера по дну примерно равна длине залежи по простиранию, а ширина по дну может быть найдена графическим путем (рис. 5,1). Длину карьера на уровне поверхности (Lк, м) рассчитать по формуле (4.12), а ширину (Вк, м) установить графическим путем (рис. 5.1).
Рассчитать запасы полезного ископаемого в оптимальном контуре (Р, т)
Р = h Lp bl gp, (5.4)
где bд - установленная ширина карьера по дну, м;
gр - плотность полезного ископаемого (табл. 5.1), т/м3.
В соответствии с установленными требованиями оформить отчет и сдать его преподавателю на проверку.
Изучить контрольные вопросы и подготовиться к защите отчета по работе.
5.4. Контрольные вопросы
Укажите принципиальное отличие оконтуривания карьеров при разработке горизонтальных и крутых месторождений.
Перечислите методы, используемые для установления границ карьеров при разработке горизонтальных и пологих залежей.
В чем сущность метода изокоэффициентов вскрыши при установлении контуров карьера?
Почему при установлении границ карьера по методу изокоэффициентов вскрыши нужно вводить поправки на угол наклона рельефа поверхности и угол падения залежи?
Укажите недостатки установления границ карьеров методом изокоэффициентов вскрыши.
Приведите последовательность операций при установлении границ карьеров по среднему коэффициенту вскрыши на горизонтальных и пологих месторождениях.
Каковы преимущества установления границ карьеров по среднему коэффициенту вскрыши при разработке горизонтальных и пологих месторождений?
Какие операции выполняют после установления границ карьеров на поперечных (продольных) профилях?
Таблица 5.1
Исходные данные
Ва-риант | Длина залежи по простиранию, м | Вертикальная мощность залежи, м | Угол падения залежи, град | Коэффициент крепости пород по -дьяконову | Плотность полезного ископаемого, т/м3 | Мощность вскрыши на начало разработки, м |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | 2110 | 12 | 2,0 | 2,5 | 1,4 | 12 |
2 | 2000 | 15 | 2,5 | 4 | 2,2 | 10 |
3 | 2300 | 17 | 3,0 | 4 | 2,3 | 14 |
4 | 2500 | 20 | 3,5 | 5 | 2,4 | 15 |
5 | 2200 | 17 | 4,0 | 6 | 2,5 | 16 |
6 | 2100 | 15 | 3,5 | 2 | 1,35 | 12 |
7 | 2600 | 12 | 3,0 | 6 | 2,6 | 15 |
8 | 2800 | 10 | 2,5 | 6 | 2,5 | 13 |
9 | 1900 | 12 | 2,0 | 5 | 2,4 | 10 |
10 | 1800 | 15 | 4,0 | 6 | 2,6 | 12 |
11 | 3000 | 18 | 2,0 | 2,5 | 1,45 | 14 |
12 | 1800 | 20 | 2,5 | 2,5 | 1.4 | 13 |
13 | 2200 | 10 | 3,0 | 7 | 2,7 | 15' |
14 | 1700 | 15 | 3,5 | 7 | 2,7 | 13 |
15 | 1600 | 12 | 2,0 | 2,5 | 1,45 | 12 |
16 | 1500 | 15 | 2,5 | 7 | 2,7 | 16 |
17 | 1700 | 18 | 3,0 | 5 | 2,4 | 25 |
18 | 1900 | 20 | 3,5 | 2,5 | 1,4 | 12 |
19 | 2000 | 15 | 2,5 | 7 | 2,8 | 10 |
20 | 2200 | 18 | 2,8 | 6 | 2,6 | 20 |
21 | 2500 | 20 | 2,5 | 3 | 1.5 | 17 |
22 | 2800 | 10 | 3,0 | 7 | 2,9 | 13 |
23 | 2100 | 12 | 3,5 | 6 | 2,5 | 14 |
24 | 2700 | 15 | 2,5 | 7 | 2,8 | 12 |
25 | 3000 | 18 | 2,0 | 7 | 2,7 | 16 |
26 | 3500 | 15 | 3,0 | 2 | 1,35 | 14 |
2? | 2000 | 12 | 2,0 | 6 | 2,6 | 13 |
28 | 2500 | 10 | 2,5 | 7 | 2,7 | 8 |
29 | 2800 | 20 | 3,0 | 2,5 | 1,4 | 15 |
30 | 1600 | 17 | 3,5 | 7 | 2,8 | 10 |
31 | 1700 | 15 | 2,0 | 7 | 2,8 | 18 |
32 | 2300 | 12 | 2,5 | 2,0 | 1,35 | 10 |
33 | 2500 | 20 | 3,0 | 2,5 | 1,4 | 14 |
Продолжение табл. 5.1
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
34 | 2000 | 15 | 3,5 | 3,0 | 1,5 | 13 |
35 | 1700 | 18 | 4,0 | 3,5 | 1,6 | 10 |
36 | 1600 | 16 | 2,0 | 4,0 | 2,3 | 12 |
37 | 1800 | 12 | 2,5 | 5 | 2,4 | 16 |
38 | 2200 | 10 | 3,0 | 6 | 2,6 | 15 |
39 | 2600 | 14 | 3,5 | 7 | 2,7 | 11 |
40 | 2800 | 16 | 2,5 | 2 | 1.4 | 14 |
41 | 3000 | 18 | 2,0 | 3 | 1,4 | 15 |
42 | 3200 | 20 | 3,0 | 4 | 2,2 | 15 |
43 | 3100 | 15 | 4,0 | 5 | 2,4 | 12 |
44 | 2400 | 10 | 3,5 | 6 | 2,6 | 13 |
45 | 2700 | 12 | 2,0 | 7 | 2,7 | 17 |
46 | 2900 | 15 | 2,5 | 6 | 2,6 | 12 |
47 | 1400 | 18 | 2,5 | 5 | 2,5 | 10 |
48 | 1300 | 20 | 2,5 | 4 | 2,4 | 13 |
49 | 1200 | 10 | 2,0 | 3 | 1,4 | 15 |
50 | 1100 | 12 | 3,0 | 2 | 1,5 | 12 |
