Методы расчета главных параметров карьера и комплекта оборудования для производства горных работ

Отличие этой технологии разработки от вышеизложенной заключается в том, что здесь отсутствуют холостые перегоны экскаваторов. Разработка месторождения возможна при движении экскаваторов в обоих направлениях.

Энергоёмкость технологических схем с вскрытием карьерного поля двумя фланговыми траншеями равна энергоемкости разработки применением одной фланговой траншеи.

При установке вскрышного оборудования в этой схеме впереди добычного экскаватора длина транспортирования такая же, как и при вскрытии карьерного поля одной фланговой траншеей, поскольку добычной экскаватор следует за вскрышным по всей длине фронта работ и транспортирование полезного ископаемого возможно только в одном направлении.

Сокращение величины энергоемкости при вскрытии двумя фланговыми траншеями возможно при использовании такой расстановки вскрышного и добычного оборудования, когда вскрышные и добычные работы ведутся в разных участках фронта работ. Например, вскрышные работы ведутся от центра к флангу карьера, а добычные работы – от центра к противоположному флангу.

Разработка с тремя вскрышными траншеями (две фланговые и центральная) (Рис.3).

Рис.3 Технологическая схема разработки месторождения со вскрытием карьерного поля тремя фланговыми траншеями.

В данной технологической схеме происходит усложнение вскрышных работ. Центральная часть карьера должна быть высвобождена от вскрышной породы, переваливаемой в отвал. Для размещения породы в отвале необходимо создать дополнительное отвальное пространство на боковых частях отвала, прилегающего непосредственно к центральной вскрышной траншеи. Этого можно достигнуть, применяя на вскрыше оборудование с увеличенными технологическими параметрами. Транспортирование полезного ископаемого осуществляется по кратчайшему пути.

Энергоемкость этой схемы существенно зависит от длины транспортирования. Сокращение пути транспортирования за счет увеличения количества вскрышных траншей и применения различных способов расстановки горного оборудования по фронту работ уменьшает суммарную энергоемкость разработки.

2. На вскрыше роторный экскаватор с отвалообразователем. Разработка полезного ископаемого осуществляется механической лопатой с погрузкой в автосамосвалы, с дорогой расположенной на подошве добычного уступа.

Разработка с двумя фланговыми вскрышными траншеями (рис. 4).

Рис.4 Технологическая схема разработки месторождения роторным комплексом со всрытиес карьерного поля двумя фланговыми траншеями.

По энергоемкости эта технология и схема вскрытия не имеет преимуществ перед вскрытием карьерного поля одной фланговой траншеей. Для обеспечения независимости работы вскрышного и добычного оборудования создаётся запас вскрытого полезного ископаемого на величину ширины одной заходки.

Разработка с одной центральной вскрышной траншеей (рис.5).

Рис.5 Технологическая схема разработки месторождения со вскрытием карьерного поля одной центральной траншеей

Отработка вскрыши осуществляется от центра к флангам карьера. Вскрышные и добычные работы ведутся в разных частях карьера, что обеспечивает независимость добычных работ. Энергоёмкость этой схемы разработки и вскрытия карьерного поля меньше, чем описанные выше, но необходимость иметь в выработанном пространстве карьера среди отвалов вскрышных пород траншею создают трудности в её поддержании в рабочем состоянии и, следовательно, уменьшает эффект от снижения затрат энергии на разработку.

Исходными данными для расчета энергоемкости разработки и вскрытия карьерного поля служат:

природные условия месторождения;

мощность вскрыши и пласта полезного ископаемого (м);

объемы вскрышных пород и полезного ископаемого (м³);

плотность вскрышных пород и полезного ископаемого (т/м³);

удельное сопротивление пород копанию (Н/м²).

В конкретных условиях при проектировании нового карьера или его реконструкции оценка технологии разработки энергетическим методом производится в следующем порядке.

1. Определяется род и вид оборудования, которым возможна разработка рассматриваемого месторождения. Для горизонтальных и пологопадающих месторождений это могут быть драглайны вскрышные механические лопаты, роторные экскаваторы, цепные многоковшовые экскаваторы, либо транспортно-отвальные мосты.

2. Производится анализ месторождения, в ходе которого исследуются распределение объемов вскрышных и добычных работ по вариантам направления развития горных работ в пределах карьерного поля.

Варианты сравниваются по критериям: минимум объемов горно-строительных работ, объемы вскрыши в первый период эксплуатации карьера и объемы добываемого полезного ископаемого, минимальные колебания текущего коэффициента вскрыши в период эксплуатации карьера.

Для варианта, отвечающему этим критериям, составляется календарный график годовых объемов вскрышных и добычных работ и определяется максимально-возможная по горнотехническим условиям производительности карьера по полезному ископаемому.