ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9
Тема:Контури кар’єру по закінченні будівельного періоду.
Мета: Вивчити послідовність виконання гірничо-капітальних робіт під час будівництва кар’єру при його розкритті за різними напрямами.
Теоретичні відомості
До гірничо-капітальних (або гірничо-будівельних) робіт відносять гірничі роботи по проведенню капітальних і розрізних траншей, а також роботи розширенню уступів до меж, які визначаються контуром кар’єру на момент здачі його у експлуатацію. З метою зменшення обсягів гірничо-капітальних робіт розміри робочих площадок та берм на період будівництва кар’єру приймаються мінімальними. Будівельний період роботи кар’єра закінчується створенням початкового фронту добувних робіт у кар’єрі, тобто першою траншеєю або заходкою, повністю проведеною по корисній копалині.
Для створення та підтримання фронту добувних робіт при розробці похилих та крутоспадаючих родовищ необхідно розкривати та підготовлювати нові горизонти, тобто поглиблювати кар’єр. Для цього спочатку проводять похилу в’їзну траншею, яка розкриває новий горизонт. Від неї для створення початкового фронту робіт на новому горизонті проводиться горизонтальна розрізна траншея. Далі один з її бортів (або обидва борти) розширюються у напрямку розвитку гірничих робіт, а потім, коли буде вийнято достатній обсяг гірських порід, можна проводити розкриття та підготовку наступного горизонту.
Розвиток робіт на горизонтах у будівельний період роботи кар’єру буде залежати від місця початку розкривних робіт на поверхні кар’єрного поля (напрямку розкриття). Зрозуміло, що в межах поверхні кар’єрного поля напрямків розкриття може бути безліч, при чому за кожним з них ми отримаємо різні показники ефективності гірничих робіт, але вибір найбільш доцільного з них не є метою даної роботи. Тому зараз ми розглянемо лише кілька характерних напрямків розкриття кар’єрного поля. Вважатимемо, що розглядається кар’єр прямокутної форми у плані, яким відпрацьовується родовище корисних копалин постійної нормальної потужності mр, яке знаходиться на глибині hр та має кут падіння αр. Інші параметри кар’єру: кінцева глибина Нк; кути відкосів неробочих бортів βн; ширина по підошві Вд дорівнює горизонтальній потужності родовища. Умовний кар’єр розробляється поздовжньою суцільною одно- або двохбортовою системами розробки, та для нього виділено три характерних напрямки розкриття:
варіант 1. При розкритті за поздовжньою суцільною однобортовою системою розробки по неробочому борту кар’єра з висячого боку покладу, конфігурація виробленого простору при розкритті третього від поверхні горизонту стане наступною:
В цьому випадку, на першому горизонті спочатку проводять в’їзну та розрізну траншеї глибиною Ну, кутом відкосу бортів αу, шириною по підошві Втр, таким чином, щоб верхня брівка траншеї, відповідала положенню проектного верхнього контуру кар’єру. Потім розносять правий борт траншеї у бік розвитку гірничих робіт на величину В1 = Вр.п.+Втр.пп+Вmin–Bтр, де Вр.п., Втр.пп, Вmin – відповідно, мінімальна ширина робочої площадки, ширина розрізної траншеї по поверхні та ширина запобіжної берми.
Як тільки запланований рознос борту траншеї буде виконано, можна проходити в’їзну та розрізну траншеї на наступному горизонті і так далі. Положення верхньої брівки траншеї на наступному горизонті отримуємо, відклавши розмір Вmin по підошві траншеї на поточному горизонті всередину контурів кар’єра.
варіант 2. При розкритті за поздовжньою суцільною двохбортовою системою розробки по вісі падіння покладу, конфігурація виробленого простору при розкритті третього від поверхні горизонту стане наступною (за умови досягнення покладу корисних копалин):
При роботі за даним варіантом, на першому горизонті спочатку проводять в’їзну та розрізну траншеї глибиною Ну, кутом відкосу бортів αу, шириною по підошві Втр, при чому підошва траншеї розташовується посередині покладу (підошва ділиться на однакові половини Втр/2 лінією падіння покладу). Потім здійснюють рознос траншеї:
а) у сторону висячого боку покладу на величину В2в = Вр.п.+Ну∙(ctgαу+ctgαр).
б) у сторону лежачого боку покладу на величину В2л= Вр.п.+Ну∙(ctgαу–ctgαр).
Положення нижніх брівок траншеї на кожному горизонті отримуємо відкладаючи Втр/2 від вісі падіння покладу.
варіант 3. При розкритті за поздовжньою суцільною однобортовою системою розробки по неробочому борту кар’єра з лежачого боку покладу, конфігурація виробленого простору при розкритті третього від поверхні горизонту стане наступною:
В цьому випадку, на першому горизонті спочатку проводять в’їзну та розрізну траншеї глибиною Ну, кутом відкосу бортів αу, шириною по підошві Втр, таким чином, щоб верхня брівка траншеї, відповідала положенню проектного верхнього контуру кар’єру. Потім, аналогічно варіанту 1, розносять лівий борт траншеї у бік розвитку гірничих робіт на величину В1 = Вр.п.+Втр.пп+Вmin–Bтр . Положення верхньої брівки траншеї на наступному горизонті отримуємо, відклавши розмір Вmin по підошві траншеї на поточному горизонті всередину контурів кар’єра.
Умови завдання:
Кар’єром прямокутної форми у плані відпрацьовується родовище корисних копалин постійної нормальної потужності mр, яке знаходиться на глибині hр та має кут падіння αр. Проектна глибина кар’єру Нк; проектна ширина по підошві Вд дорівнює горизонтальній потужності родовища. Неробочий борт кар’єру складатиметься з уступів висотою Ну та кутом відкосу αу, та запобіжних берм шириною Вmin=Hy/3. Ширина розрізної траншеї по підошві Втр, а кути відкосів її бортів дорівнюють куту відкосу уступу. На робочому борті кар’єру розташовані робочі площадки мінімальної ширини Вр.п..
| № вар. | mр | hр | αр | Нк | Ну | αу | Втр | Вр.п. | напрямок |
| 1,2 | |||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 1,3 | |||||||||
| 1,2 | |||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 1,3 | |||||||||
| 1,2 | |||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 1,3 | |||||||||
| 1,2 | |||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 1,3 | |||||||||
| 1,2 | |||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 1,3 | |||||||||
| 1,2 | |||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 1,3 | |||||||||
| 1,2 | |||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 1,3 | |||||||||
| 1,2 | |||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 1,3 | |||||||||
| 2,3 |
Умовою створення початкового фронту добувних робіт вважати заходку (шириною не менше 10 м) або розрізну траншею, проведену по корисній копалині. Розрахувати першопочаткові коефіцієнти розкриву за поперечним перерізом (на 1 м довжини) для заданих варіантів напрямку розкриття кар’єру.
Виконати на міліметровому папері формату А3(А4) два креслення поперечного перерізу умовного кар’єру з наведеними на ньому: проектними контурами кар’єру, умовами залягання родовища та контуром кар’єру по закінченні будівельного періоду для заданих варіантів. Масштаб обирати самостійно з ряду допустимих масштабів для гірничих креслень за умови комфортного розміщення креслень на аркушах формату А3 (А4).