ПОКАЗАТЕЛИ ИНТЕНСИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ

РАБОЧАЯ ЗОНА КАРЬЕРА

ВЫБОР СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

Выбор системы разработки определяется естественными факторами и взаимосвязанными технологическими решениями.

К основным естественным факторам относятся горно-геологические условия залегания месторождения, форма, размер залежи, количество и качество полезных ископаемых.

Взаимосвязанные (с системой разработки) технологические решения — это режим горных работ и календарный план разработки, вскрытие карьерного поля, технология и механизация работ, организационные и экономические факторы.

На основе факторов первой группы формируются наиболее общие черты будущей системы разработки. Далее, исходя из намечаемых технологических решений, определяют такие численные значения элементов системы разработки, которые необходимы для реализации найденного календарного плана (высоту уступов, скорость подвигания и число действующих и резервных добычных, вскрышных и подготовительных забоев, длину добычных и вскрышных блоков работ на уступах, скорость подвигания фронтов добычных и вскрышных уступов, темп углубления горных работ, количество вскрытых и подготовленных к выемке запасов полезного ископаемого и др.). Эти же элементы системы разработки определяют конструкцию, параметры и показатели рабочей зоны карьера.


 

Совокупность уступов, находящихся в одновременной разработке, образует рабочую зону карьера.

Рабочая зона может охватывать один, два или все борта карьера. Соответственно этому в классификации В.В. Ржевского выделяют однобортовые, двухбортовые и кольцевые системы разработки. Веерные системы разработки также могут быть одно- и двухбортовыми.

Рабочая зона представляет собой поверхность, которая перемещается в пространстве карьерного поля. Ее конфигурация и размеры могут изменяться по периодам отработки карьера.

В начальный период строительства рабочая зона карьера включает только вскрышные уступы, а затем, по мере развития горно-капитальных работ, и добычные (см. рис. ). В период эксплуатации карьера в рабочей зоне ведут вскрышные, добычные и горно-подготовительные (нарезные) работы.

 


 

Эффективность разработки месторождения и качество добываемого полезного ископаемого во многом определяются конструкцией и эволюцией во времени и пространстве рабочей зоны, т.е. принятым порядком ее создания н развития.

Формирование рабочей зоны в карьере осуществляется в соответствии с определенными закономерностями, принятыми критериями и оценивается рядом показателей, таких, как скорость перемещения забоя, скорость перемещения фронта работ уступа или группы уступов, скорость и направление углубки, площадь рабочей зоны и темп ее изменения и др.

Конструкция, размеры и динамика развития рабочей зоны различны на горизонтальных и наклонных месторождениях.

При разработке горизонтальных месторождений горные работы после окончания горно-подготовительных работ ведут без углубки карьера, рабочая зона перемещается в карьерном поле по мере разработки карьера, но по своей конструкции и размерам сохраняется в основном стабильной (рис. 3.7, а).

Ширина рабочей зоны составляет около 100-150 м. Высота зоны может слегка изменяться соответственно колебаниям рельефа местности и мощности пласта, а длина зоны — соответственно изменениям конечного контура карьера.

При разработке наклонных и крутопадаюших месторождений размеры рабочей зоны изменяются по мере увеличения глубины карьера с темпом, пропорциональным углу падения залежи.

На карьерах, разрабатывающих пологопадаюшие месторождения, постепенно увеличивается число вскрышных уступов и, следовательно, увеличивается площадь вскрышной зоны и длины фронта работ по вскрыше. Параметры добычной и отвальной зон остаются стабильными (рис. 3.7, б). Эти изменения происходят медленно, так как при ежегодном подвигании фронта работ на 100-200 м глубина карьера увеличивается не более чем на 0,5—1,5 м.

в
б
а
При разработке наклонных и крутопадающих месторождений рабочая зона в первый период расширяется, а затем, достигнув границ карьера, уменьшается пропорционально углам погашения бортов карьера (рис. 3.7, в).

 

Динамику рабочей зоны принято характеризовать показателями интенсивности разработки:

Для определения скорости горизонтального перемещения фронта работ уступа вычисляют годовое подвигание фронта работ.

Подвигание фронта работ в пределах экскаваторного блока, м:

. (1)

Необходимое подвигание фронта работ для обеспечения требуемой производительности карьера по полезному ископаемому

(2)

Скорость перемещения рабочей зоны в глубину характеризуют величеной годового понижения горных работ, измеренной по вертикали. Для принятого варианта подготовки горизонта

. (3)

Необходимое понижение работ (м/год) для обеспечения требуемой производительности карьера по полезному ископаемому

(4)

 

 

Принятые выемочное оборудование и параметры системы разработки должны обеспечивать выполнение условий

 

(5)

(6)

 

При увеличении высоты уступа резко возрастают объем траншей и работ по разносу их бортов и падает интенсивность отработки месторождения. То же самое наблюдается и при увеличении ширины рабочих площадок и длины блоков. Так как угол откоса рабочего борта φ связан со значениями П и h, то можно сделать вывод о том, что с увеличением φ интенсивность отработки возрастает, и наоборот.

Одна из характерных особенностей разработки месторождений твердых полезных ископаемых – постоянное перемещение во времени и пространстве рабочих забоев. Ее выражением является закон динамичности рабочих забоев.

 

(7)

 

(8)

 

(9)

(10)

(11)