ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Тема:Елементи відкритих розробок.

Мета: Вивчити основні елементи відкритих розробок, їх призначення та графічне зображення.

Теоретичні відомості

При відкритому способі розробкиродовищ корисних копалин (далі РКК) всі гірничі роботи проводять у відкритих гірничих виробках безпосередньо під відкритим небом. Сукупність відкритих гірничих виробок, що призначена для розробки РКК, називається кар’єром (технічне визначення). Кар’єр у господарчому значенні – гірниче підприємство, яке здійснює відкриту розробку РКК. При відкритій розробці вугільних родовищ замість терміну кар’єр використовують слово розріз; при розробці розсипищ – приїскабокопальня;прирозробціприродного каменю – каменярня.

Родовище або його частина, що розробляється одним кар'єром, називається кар'єрним полем. В процесі ведення відкритих гірських робіт поверхня кар'єрного поля повністю порушується і в товщі земної кори утворюється штучний вироблений простір великих обсягів (десятки, сотні мільйонів м³ та більше), а також порушується природна рівновага гірських порід, що оточують кар’єр з боків. Для запобігання їх руйнування або зсуву, боковим поверхням кар’єру надають деякий нахил, що підвищує їх стійкість. Розробку у межах кар’єрного поля здійснюють горизонтальними або слабкопохилими шарами, при чому кожен верхній шар розробляють з випередженням у часі та просторі відносно нижнього шару. В результаті бокова поверхня кар’єру набуває уступної (східчастої) форми.

Елементи кар'єру:
1-2 і 3-4 – верхній і нижній кінцеві контури кар'єру; 1-3 і 2-4 – кінцеві контури бортів кар'єру; 1-5 і 2-6 – неробочі борти кар'єру; 5-7 – робочий борт кар'єру; 6-7 – підошва кар'єру; 8 – неробочі уступи; 9 – робочі уступи; 10 – відкоси уступів; 11 – робочі площадки; 12 – берми; 13 – заходки; 14 – траншея; 1-2-6-7-5 – сучасний (фактичний) контур кар'єру; 1-2-4-3 – проектний (кінцевий) контур кар'єру.

Умовна поверхня, що проходить через верхні і нижні контури неробочих бортів кар'єру від верхньої брівки верхнього уступу до нижньої брівки нижнього уступу називається укосом неробочих бортів кар'єру (1-5 і 2-6), а якщо вона проходить через нижні брівки верхнього і нижнього робочих уступів, називається укосом робочого борту кар'єру (5'-7).

Бортами кар'єру називають бокові поверхні, що обмежують кар'єр, та які є сукупністю відкосів і площадок окремих уступів.

Борт кар'єру, на якому виконують гірничі роботи, називають робочим бортом, той на якому гірські роботи вже не проводять – неробочим. Відповідно уступи, що становлять робочий борт кар'єру, називають робочими, уступи на неробочому борту кар'єру – неробочими.

Берми – горизонтальні площадки на неробочому борті кар'єру. Розрізняють транспортні і запобіжні берми. Транспортні берми служать для розміщення транспортних шляхів, по яких здійснюється вантажотранспортний зв'язок між робочими площадками в кар'єрі і поверхнею. Запобіжні берми призначені для підвищення стійкості борту кар'єру і для затримання уламків породи, що обсипаються.

Горизонтальну поверхню, що обмежує кар’єр знизу, називають підошвою кар'єру.

Лінію перетину бортів кар'єру з поверхнею називають верхнім контуром кар’єру, а з підошвою – нижнім контуром кар'єру. Положення верхнього і нижнього контурів кар'єру при веденні гірських робіт міняється. Контури, досягнуті до моменту погашення відкритих гірських робіт, називають кінцевими контурами кар'єру.

Основними складовими частинами бортів кар’єру є робочі та неробочі уступи.

Уступ – частина товщі гірських порід в кар’єрі у вигляді сходинки, яка обмежена по висоті площадками, а з боку виробленого простору – укосом. Робочий уступ– частина товщі гірських порід у кар’єрі, яка має робочу поверхню у вигляді сходинки та розробляється самостійними засобами виймання та транспортування. Тобто кожен робочий уступ відпрацьовується принаймні одним окремим екскаватором (або іншою виймальною технікою) та принаймні одним транспортним шляхом, призначеними саме для цього уступу.

Іноді виникає необхідність поділу уступу по висоті на окремі частини - підуступи, кожен з яких відпрацьовуватиметься окремою виймальною технікою, але обслуговуватиметься транспортом загальним для всього уступу.

До елементів уступу відносять: площадку уступу (горизонтальну поверхню, що обмежує уступ по висоті), укіс уступу (похилу поверхню, що обмежує уступ з боку виробленого простору) та брівки уступу (лінії перетину укосу уступу з його верхньою і нижньою площадками). На робочому уступі є також забій– поверхня уступу, на якій безпосередньо проводять виймальні роботи та яка змінює своє положення у просторі під їх впливом. Забоєм може бути торцева або фронтальна частина укосу уступу (для екскаваторів), а також горизонтальна або похила площадка уступу (для виймально-транспортних машин).

Ізометрія, план та розрізробочого уступу відповідно для:
м’яких порід (без підготовчих робіт)	міцних порід (вибухова підготовка)

1 – вісь екскаватора; 2 – розвал порід зруйнованих вибухом;
А – ширина заходки по м’яких породах; А1 – ширина першої заходки по зруйнованій породі

Уступ у плані звичайно розробляють паралельними породними смугами, які відпрацьовують послідовно одна за одною, та називають заходками. Забоєм, як правило, є торцева частина заходки. Ширина заходок залежить від робочих параметрів виймального обладнання, та становить 10-30 метрів, іноді більше.

Частину заходки за її довжиною, що розробляється самостійними засобами виймання (наприклад, окремими екскаваторами), називають блоком. Поділ заходки на блоки дозволяє вести відпрацювання одночасно кількома забоями.

Для забезпечення доступу до КК в кар’єрах проводять розкриття родовища за допомогою розкривних гірничих виробок – капітальних траншей, які, відносно розташування у просторі кар’єрного поля, поділяють на внутрішні та зовнішні.

внутрішні траншеї (або з’їзди)

зовнішні траншеї

Площадка уступу, на якій розташовують виймальне обладнання, призначене для розробки цього уступу, називається робочою площадкою уступу.

Частина уступу по його довжині, підготовлена для розробки, називається фронтом робіт уступу. Підготовка фронту робіт полягає головним чином у підведенні транспортних шляхів і ліній електропередач. Сумарна протяжність фронтів робіт уступів складає фронт робіт кар'єру.

Кожному уступу присвоюється висотна відмітка, яка звичайно відповідає рівню розташування транспортних шляхів уступу. Відмітки застосовують абсолютні (відносно рівня моря) або відносні, (відносно деякого прийнятого пункту на поверхні). Горизонтальна поверхня (площадка уступу), яка характеризується висотною відміткою, називається горизонтом.

Ділянка земної поверхні, яку займає гірниче підприємство називається земельний відвід. До його складу входить не лише кар’єрне поле, але й територія, яку займають відвали розкривних порід, збагачувальні або сортувальні фабрики, складські приміщення, транспортні цехи та інше.

Організація проведення роботи:

Оскільки частково теоретичні відомості з теми лабораторних робіт вже вивчалися студентами під час освоєння навчальних дисциплін «Основи гірничого виробництва» та «Інженерна графіка», викладач у діалоговому режимі з’ясовує рівень знань студентів, пояснюючи складні або забуті студентами поняття, демонструючи їх відповідними схемами на дошці. Студент впродовж лабораторного заняття вчиться виконувати схеми елементів відкритих розробок та під час самостійної роботи оформлює звіт на аркушах білого паперу формату А4 (або на подвійних аркушах зошиту), який повинен містити:

- титульний лист, на якому необхідно вказати: назву ВНЗ; кафедру, якою викладається дана дисципліна; порядковий номер лабораторної роботи та її тему; групу та прізвище виконавця роботи.

- змістовну частину, до якої належать: формулювання теоретичних понять за темою роботи (обсяги теоретичної частини у звіті довільно обираються студентом), а також власноруч виконані студентом обов’язкові схеми за темою лабораторної роботи:

§ поперечний переріз кар’єру зі вказаними на ньому елементами відкритих розробок;

§ ізометрію, план та переріз робочого уступу по м’яких породах (позначити на схемі також елементи уступу);

§ ізометрію, план та переріз робочого уступу по міцних породах (з вибуховою підготовкою).

Кожна схема з перелічених вище виконується на окремому аркуші формату А4. Виконані план та переріз робочого уступу повинні бути у проекційному зв’язку.

При захисті звіту по лабораторній роботі №1 студент повинен надати відповідь на кілька питань за темою лабораторної роботи з наступного переліку:

1. Дайте визначення наступним поняттям: відкритий спосіб розробки; кар’єр у господарчому значенні; кар’єр у технічному значенні; розріз; приїск; каменярня; кар'єрне поле; земельний відвід; укіс неробочого борту кар'єру; борт кар'єру; транспортна берма, запобіжна берма; підошва кар'єру; верхній контур кар’єру; нижній контур кар'єру; кінцевий контур кар'єру; уступ; підуступ; площадка уступу; укіс уступу; брівки уступу; забій уступу; заходка; блок; робоча площадка уступу; фронт робіт уступу; горизонт кар’єру.

2. Поясніть у чому відмінність відпрацювання робочих уступів у м’яких та міцних гірських породах?

3. Перелічіть елементи кар’єра та елемеійної роботи оформлює звіт на аркушах білого паперу формату А4 (або на подвійних аркушах зошиту), який повинен містити:

§ поперечний переріз кар’єру зі вказаними на ньому елементами відкритих розробок;

§ ізометрію, план та переріз робочого уступу по м’яких породах (позначити на схемі також елементи уступу);

§ ізометрію, план та переріз робочого уступу по міцних породах (з вибуховою підготовкою).

2. Поясніть у чому відмінність відпрацювання робочих уступів у м’яких та міцних гірських породах?

3. Перелічіть елементи кар’єра та елементи уступів.

4. Поясніть, які з елементів уступу можуть бути поверхнею для ведення виймальних робіт та як називають таку поверхню?

5. Чи є поняття «підготовити уступ до розробки» синонімом поняття «підготовити гірську породу до виймання»?

6. Яка різниця між абсолютними та відносними висотними відмітками?

7. В чому різниця між робочою площадкою та транспортною бермою?

8. Як називають лінії перетину: а) бортів кар’єру з підошвою та денною поверхнею; б) укосу уступу з верхньою та нижньою площадками?

9. Чи одне й те ж «заходка» та «забій уступу»? Поясніть різницю.

10. Як розрізняють відкриті гірничі виробки за розташуванням у просторі кар’єрного поля? Для пояснення відповіді виконайте необхідні схеми.

11. Як називають частину уступу по його висоті, яка розробляється самостійним виймальним обладнанням, але обслуговується транспортом, загальним для всього уступу?