Вскрышные работы

6.7. Вскрышные работы.

Вскрышные породы на месторождении представлены мягкой и скальной вскрышей. К мягкой вскрыше отнесены почвенно-растительный слой, пески и кора выветривания лабрадоритов.

Мягкие вскрышные породы относятся ко II группе грунтов по СниП-82, скальные к IV группе пород.

Средняя дальность транспортирования вскрыши до 1 км. Отвалы располагаются на южном борту карьера. Почвенно-растительный слой разрабатывается и складируется отдельно и используется при рекультивации земель.

Календарный план вскрышных работ составлен на пять лет. При этом обеспечивается нормативное количество готовых к выемке запасов, сохранение рабочих площадок и безопасное ведение горных работ. План работ представлен в таблице 6.4.

Таблица 6.4.

Высота уступа по мягкой вскрыше колеблется в пределах от 2,0 до 5,0 м. Отдельный уступ по скальной вскрыше отсутствует, так как средняя мощность скальной вскрыши по месторождению составляет 1,91 метр, а при мощности уступа до 1,5 – 2,0 метров скальная вскрыша отрабатывается совместно с полезным ископаемым.

Для производства вспомогательных работ на вскрыше будет использоваться бульдозер, принятый для вспомогательных работ на добыче.

7. ОТВАЛЬНЫЕ РАБОТЫ.

За период разработки месторождения в отвалы подлежит разместить 304,5 тысяч м³ вскрышных пород, в т.ч.:

Почвенно-растительный слой – 19,8 тыс. м³;

Мягкой вскрыши – 262,7 тыс. м³;

Скальной вскрыши – 22,0 тыс. м³.

Из-за небольших размеров карьера в ближайшее время не представляется возможным осуществить внутреннее отвалообразование. Поэтому, в соответствии с актом выбора площадок для строительства Мыковского карьера, намечается расположение отвалов вскрышных пород на южном борту карьера на площадке размером 1,91 га. Укладке в отвал подлежат в основном скальные породы.

Объём скальных пород, подлежащих укладке в отвал, составляет 22 тыс. м³.

Рыхлые вскрышные породы используются для рекультивации (землевания) болотистых и непригодных для сельскохозяйственного использования земель.

Способ отвалообразования – бульдозерный.

Укладка отвалов производится одним ярусом высотой до 7 м.

Производительность бульдозера:

,

где: V_пв – действительный объём призмы волочения, м³; К_д – коэффициент изменения производительности бульдозера в зависимости от величины уклона и дальности перемещения породы; Т_ц -–продолжительность рабочего цикла бульдозера, с; К_рп – коэффициент разрыхления породы в призме волочения.

Объём призмы волочения в плотном теле 5,4 м³. Время цикла – 48 с.

Время рабочего цикла бульдозера определяется по формуле:

где: t_н - время набора (выемки) породы, с; t_дг и t_дп - время перемещения породы и обратного хода бульдозера, с; t_в - время вспомогательных операций, приходящихся на рабочий цикл бульдозера, с.

8. КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ.

Выбор типа транспорта для транспортирования вскрышных пород и полезных ископаемых.

На Мыковском карьере производятся товарные блоки в количестве:ІІ категории – 4000 м³; ІІІ и ІV категории – 1000 м³.

Карьерным автотранспортом предусматривается перевозка блоков на склад готовой продукции, расположенный на промплощадке, отходов камнедобычи и затронутого выветриванием лабрадорита на Быстриевский карьер для переработки на щебень, вскрышных пород – в отвал.

Исходя из дальности транспортирования (до 1 км), производительности погрузочного оборудования (табл. 8.1.) и веса одного блока (до 10 т) для транспортирования горной массы целесообразно использовать автосамосвалы КрАЗ-256Б.

Таблица 8.1.

Исходные данные:

Характеристика дорожного покрытия – согласно СНиП 2.05.07-91 «Промышленный транспорт» и в соответствии с грузонапряженностью, карьерные автодороги относятся к III категории. Уклоны по карьерным дорогам принимаются для автомобилей с колёсной формулой 6х4 (КрАЗ-256Б) – 80 ‰. Карьерные автодороги устраиваются преимущественно в скальных породах, в связи с чем покрытие их предусматривается, при необходимости устраивается выравнивающий слой из щебня. В мягких породах проезжая часть покрывется ж/б дорожными плитами марки ПД2-6. Для ухода за карьерными дорогами приобретается комбинированная поливомоечная машина КО-713 на шасси ЗИЛ-431412.

2. Транспортные связи осуществляются в следующих направлениях:

перевозка вскрышных пород в отвал расположенный на южном борту карьера на расстояние до 1 км;

доставка товарных блоков из карьера на склад блоков, расположенный на промплощадке на расстояние 0,5 км;

перевозка отходов камнедобычи на склад Быстриевского карьера на расстояние 20 км;

перевозка попутных полезных ископаемых транспортом потребителя.

Характеристика груза – отходы камнедобычи (окол), затронутые выветриванием лабладориты, вскрышные породы, готовые блоки.

Вид организации движения – без закрепления автомобилей за экскаваторами. Вся откатка заменяется осреднённым расчётным маршрутом.

Характеристика погрузочных средств: экскаваторы ЭО-4111Б – 2 шт.; ёмкость ковша – 1 м³; время цикла – 20 сек; кран автомобильный самоходный КС-5363, грузоподъёмностью 16т – 2шт, время цикла 25 сек.

Обработка исходных данных.

На добыче:

Суммарная сменная производительность погрузочного облорудования:

где: Q_смi – сменная производительность i-го погрузочного оборудования.

Средневзвешенная длина забойных проездов:

где: l'_i – длина забойного проезда к i-му погрузочному оборудованию.

Средневзвешанная длина траншеи:

где: l"i – проезд от i-го забойного проезда по траншее до дневной поверхности.

Средний уклон для каждого участка (забойный, траншейный, магистральный):

Уклоны забойного и магистрального участка i=0⁰.

‰

На вскрыше:

Сменная производительность погрузочного облорудования:

где: Q_смi – сменная производительность экскаватора.

Средневзвешенная длина забойных проездов:

где: l'_i – длина забойного проезда к i-му экскаватору.

Средневзвешенная длина траншеи:

где: l"i – проезд от i-го забойного проезда по траншее до дневной поверхности.

4. Средневзвешенная длина отвальных путей: до 1 км.

5.Средний уклон для каждого участка (забойный, траншейный, магистральный):

Уклоны забойного и магистрального участка i=0⁰.

‰

Проверка профиля трассы.

Число ковшей в кузове автосамосвала.

по ёмкости:

- по грузоподъёмности:

где: 1,2 – коэффициент загрузки «с верхом»; V_ном - номинальный объём кузова; V_к - объём ковша; k_рк - коэффициент разрыхления пород в ковше; k_нк - коэффициент наполнения ковша; m_ном - номинальная грузоподъёмность автосамосвала; _ц - плотность горных пород в целике; k_у - коэффициент уплотнения породы в кузове.

На добыче:

V_ном =10 м³; V_к =1 м3; k_рк=1,8; k_нк=0,75; m_ном=12 т; _ц =2,9; k_у=0,87.

На вскрыше:

V_ном =10 м³; V_к =1 м3; k_рк=1,4; k_нк=0,9; m_ном=12 т; _ц =1,9; k_у=0,94.

Окончательно число ковшей в кузове автосамосвала принимаем:

На добыче:

На вскрыше: .

Фактическая грузопобъёмность:

На добыче: .

На вскрыше: .

Коэффициент использования грузоподъёмности:

На добыче: .

На вскрыше: .

Коэффициент использования ёмкости кузова:

На добыче: .

На вскрыше: .

Масса гружёной машины:

где: m₀ – масса порожней машины.

На добыче: .

На вскрыше: .

Сцепная масса гружёной машины. По колёсной формуле находят выражение сцепной массы для данного самосвала.

Колёсная формула для КрАЗа-256Б – 6х4. Отсюда выражение сцепной массы для данного автосамосвала:

На добыче: .

На вскрыше: .

Производим проверку профиля трассы. Проверка производится для участка, имеющего самый большой уклон – это выездная траншея.

предельная масса автомобиля по условиям сцепления при трогании с места в выездной траншее в грузовом направлении:

где:  - коэффициент сцепления колёс с дорогой; _ - основное удельное сопротивление движению автомобиля.

где =1,8 – коэффициент инерции вращающихся масс; g=9,81 – ускорение свободного падения; а_min=1 м/с² – это норматив введён для того, чтобы не происходило затягивание разгона.

На добыче:

На вскрыше:

Условие по сцеплению выполняется:

На добыче: 35,6814,448

На свкрыше: 35,5914,412

проверка на спусках предельной скорости движения по безопасному торможению.

Тормознаясила для порожнего состава:

Тормозное замедление на уклоне:

Допустимая скорость движения:

где: t_n=1,5 – 2,5 сек – время подготорки тормозов к действию; l_т=40 – 80м – длина тормозного пути.

Определение числа автосамосвалов.

Время погрузки самосвала:

На добыче:

- блоков ,

- отходы .

На вскрыше: .

Время паузы за цикл:

где:t_раз=1мин – время разгрузки; t_зад=1-2 мин – время ожидания погрузки и разгрузки; t_ман=1-2 мин – время маневрирования.

На добыче:

- блоков ,

- отходы .

На вскрыше: .

Время рейса по осреднённому расчетному маршруту со средними техническими скоростями.

где: l_pi- длина i –го элемента трассы в рабочем направлении (с грузом, км); l_xi- длина i–го элемента трассы в холостом направлении (км);V_cpi - средняя техническая скорость движения на i-ом участке в рабочем направлении; V_cxi- средняя техническая скорость движения на i–ом участке в холостом направлении.

На добыче:

блоков Т=32 мин,

отходов Т=87,2

На вскрыше: Т=17,9 мин.

Количество рейсовых автомобилей.

где: t_см - продолжительность смены (час); k - коэффициент неравномерности; k_вм - коэффициент использования сменного времени автомобиля.

На добыче:

- блоков ,

- отходы .

На вскрыше: .

Инвентарное число автомобилей.

На добыче:

- блоков ,

- отходы .

На вскрыше: .

Общий пробег автомобилей за смену.

где: l_р – длина рабочего пробега за один рейс; l_х – длина холостого пробега за один рейс.

На добыче:

- блоков ,

- отходы .

На вскрыше: .

Количество рейсов в смену, сделанные одной машиной:

На добыче:

- блоков ,

- отходы .

На вскрыше: .

Расчетный расход топлива за 1рейс 1 самосвалом.

где: К_з=1,1 – 1,2 – коэффициент, учитывающий повышение расхода топлива в зимнее время; К_н=1,05 – 1,06 – коэффициент, учитывающий расход топлива на внутригаражные нужды; К_м= 1,1 – 1,2 – коэффициент, учитывающий расход топлива на манёвры; К_дв=1,05 – 1,25 – коэффициент, учитывающий степень износа двигателя; К_т - коэффициент тары; Н – высота подъёма горной массы при транспортировании; q - грузоподъёмность.

На добыче:

- блоков д_р = 1,59 л/рейс,

- отходы д_р = 20,4 л/рейс.

На вскрыше: д_р = 1,095 л/рейс.

Расход топлива за сутки.

где: N – количество смен в сутки.

На добыче:

- блоков ,

- отходы .

На вскрыше: .

Расход смазочных материалов в сутки.

На добыче:

- блоков ,

- отходы .

На вскрыше: .