Рабочая и нерабочая площадки уступа

Содержание

 

Введение

Горные работы, производимые непосредственно  с земной поверхности, с целью  добывания горных пород и создания различных выемок и котлованов, называются открытыми горными работами (ОГР).

Способ разработки месторождений  полезных ископаемых с применением  ОГР называется открытым способом.

Горное предприятие, ведущее разрботку  открытым способом называется карьером. В практике открытой разработки угольных и россыпных месторождений, вместо термина карьер применяют названия разрез и прииск.

При открытой разработке горные работы разделяются на вскрышные (выемка, перемещение  и размещение вскрышных горных пород) и добычные (выемка, перемещение и складирование или разгрузка полезного ископаемого).

К преимуществам ОГР по сравнению  с подземным способом разработки относятся:

• возможность обеспечения более высокого уровня комплексной механизации и автоматизации горных работ;
• более высокая (в 3- 5 раз) производительность труда;
• меньшая стоимость продукции;
• более безопасные и гигиеничные условия труда;
• более полное извлечение полезного ископаемого;
• меньшие капитальные удельные затраты.

Недостатками его являются:

• зависимость от климатических условий;
• необходимость отчуждения значительных площадей земель;
• нарушение водного баланса недр.

 

1 Рабочая и нерабочая площадки уступа

Месторождение или часть его, разрабатываемую  одним карьером, называют карьерным  полем. Карьерное поле является объемной геометрической фигурой, характеризуемой размерами в плане и глубиной; оно входит в состав земельного отвода карьера, в перделах которого размещаются также удаленные из карьера вскрышные породы, промышленная площадка и другие производственные сооружения.

Уступ - это отдельно разрабатываемая часть слоя горные пород, имеющая форму ступени. Различают рабочие и нерабочие уступы. На рабочих уступах производится выемка вскрышных пород или полезного ископаемого. Если на площадке располагается оборудование, необходимое для разработкт уступа, она называется рабочей площадкой.

Горизонтальные  или наклонные поверхности уступа, ограничивающиеего по высоте, называют нижней и верхней площадками, а  наклонную поверхность, ограничивающую уступ со стороны выработанного  пространства, - откосом уступа. Углом откоса уступа называется угол, образованный поверхностью откоса уступа и горизонтальной плоскостью, а линии пересечения откоса с верхней и нижней площадками- соответственно верхней и нижней бровками.

Часть уступа по его длине, подготовленная для разработки, называется фронтом работ уступа, который измеряется его протяженностью.

Ступеньчатые  боковые поверхности, образованные откосами и площадками уступов и  ограничивающие выработанное пространство, называются бортами карьера.

Борт, представленный рабочими уступами, называют рабочим  бортом карьера. Линия, ограничивающая карьер на уровне земной поверхности, является верхним контуром карьера, а линия, ограничивающая дно (подошву) карьера, его нижним контуром. При  производстве горных работ положение рабочего борта, верхнего и нижнего контуров карьера меняется в пространстве. Постепенно отдельные уступы, начиная сверху, достигают конечных контуров (границ) карьера. К моменту погашения (окончания) открытых работ им соответствуют конечная глубина и конечные размеры карьера в плане. Откосы уступа нерабочих бортов карьера, на которых горные работы не проводятся, разделяются бермами (площадками): транспортными и предохранительными.

Угол между  линией, нормальной к простиранию  борта и соединяющей верхний и нижний контуры, и горизонталью называется углом откоса борта карьера (рабочего или нерабочего). Величина его зависит от высоты уступов и ширины их площадок.

Для расположения транспортных коммуникаций, по которым  будет осуществляться транспортирование горной массы нового уступа на поверхность или вышележщие уступы, необходимо вскрыть уступ, то есть провести с поверхности или вышележащего уступа специальные (вскрывающие) горные выработки. Эти выработки в большинстве случаев соединяют пункты, расположенные на разных высотных отметках (если вскрывают один уступ, то разница высотных отметок равна высоте уступа), и поэтому имеет определенный уклон. При сооружении вскрывающие выработки обычно имеют близкое к трапецеидальному или треугольному сечение и называются соответственно капитальными траншеями и полутраншеями. 

Для создания начального фронта работ на вскрытом уступе необходимо провести от вскрывающей  выработки горизонтальную горную выработку  значительной протяженности по сравнению  с размерами поперечного сечения – разрезную траншею, полутраншею или котлован.

Каждый уступ характеризуется  высотной отметкой, которая соответствует  горизонту расположения на нем транспортных средств. Отметки уступов могут  быть абсолютные (относительно уровня моря) или условные (относительно постоянного пункта на поверхности).

Часть уступа по его высоте, отрабатываемая самостоятельными средствами выемки, но обслуживаемая  транспортом, общим для всего  уступа, называется подуступом.

Различают рабочие и нерабочие  уступы. На рабочих уступах производится выемка пустых пород или добыча полезного  ископаемого.

Уступ имеет нижнюю и верхнюю  площадки, откос и бровки.

Откосом уступа называется наклонная  поверхность, ограничивающая уступ  со стороны выработанного пространства. Линии пересечения откоса уступа с его верхней и нижней площадками называются, соответственно, верхней и нижней  бровками. [1, с.123]

Высота уступа устанавливается  с учетом безопасной работы и зависит  от размера экскаваторов и физико-технических свойств пород. На большинстве карьеров высота уступа составляет 10—15 м, иногда она достигает 20—40 м. Угол откоса рабочих уступов ар обычно равен 65—80°, а нерабочих уступов — 45—60°.

Горизонтальные поверхности рабочего уступа, ограничивающие его по высоте, называют верхней а и нижней площадками. Площадка, на которой расположено оборудование, предназначенное для разработки (буровые станки, экскаваторы, транспортные средства и т. п.), называется рабочей площадкой. Ширина рабочих площадок обычно составляет 40— 70 м. Если площадка остается свободной, то ее называют нерабочей.

Конечная глубина, которая при  разработке наклонных и крутых залежей  определяет возможную производственную мощность карьера, размеры его по поверхности, общий объём извлекаемой горной массы. Для горизонтальных и пологих залежей конечная глубина определяется природными условиями и изменяется незначительно за весь период разработки. Конечная глубина устанавливается при проектировании карьера. Проектами предусматривается возможность открытой разработки до глубины 700-900 м.

Размеры карьера на поверхности  по простиранию и вкрест простирания  определяются размерами залежи, дна  карьера, глубины и углов откосов  его бортов. Они устанавливаются  графически или аналитически. Форма  дна карьера в плане обычно близка к овальной. Длинна карьера изменяется от сотен метров до 8 километров, а ширина до 4 километров.

Размеры дна карьера устанавливаются  оконтуриванием разрабатываемой части  залежи на отметке конечной глубины  карьера. Минимальные размеры дна карьера определяются условиями безопасной выемки и погрузки пород на нижнем уступе (ширина не менее 20 м., длинна не менее 50-100 м.)

Углы откосов бортов карьера  определяются условиями устойчивости пород прибортового массива и  размещения транспортных коммуникаций. Их принимают более крутыми для уменьшения объёма вскрышных работ.

Общий обьём горной массы в контурах карьера является важнейшим показателем , определяющим производственную мощность предприятия, срок его существования  и др.

При равнинном рельефе поверхности достаточно точно общий обьём горной массы можно определить по выражению

    (1)

Где SД – площадь дна карьера, м2;

НК – глубина карьера, м;

РД – периметр дна карьера, м;

gср – усреднённый угол откоса бортов, градус.

Площадь, форма контура и периметр дна карьера в первую очередь  зависят от размеров и конфигурации залежи. Дну карьера придается  по возможности округленная форма  с целью повышения устойчивости бортов и уменьшения объема извлекаемых  вскрышных горных пород.

Запасы полезного ископаемого  в контурах карьера- важнейший показатель, определяющий возможный масштаб  добычи, срок существования карьера  и экономические результаты разработки.  Запасы  в пределах каждого уступа (горизонта) и карьерного поля в целом  устанавливаются при разведке месторождения, а затем уточняются и пересчитываются в контурах карьера при проектировании и эксплуатации его в соответствии с установленными и периодически изменяющимися кондициями на полезное ископаемое.

 

Заключение

Технологические процессы разработки месторождений открытым способом  сопровождаются образованием значительного количества пылегазовых выбросов, содержащих вредные компоненты (пыль, сажа, оксиды азота, углерода, диоксид серы и т. д.) и загрязняющих атмосферу прилегающей территории. Пылегазовое загрязнение происходит при буровзрывных работах, экскавации, погрузке в транспортные средства и транспортировании горной массы, внутреннем и внешнем отвалообразовании, а также при работе энергетических установок, на открытых складах.

Естественное проветривание карьера  происходит при использовании ветров по прямоточной схеме, при которой  скорость ветра возрастает с высотой.

Кроме этого необходима принудительная вентиляция карьера: применение вентиляторов-оросителей НК-12КВ-1М в комплексе с установками УМП-1.

Основой воздухоохранных мероприятий  на карьере является комплексный  подход к их разработке и реализации. Для каждого вида источников вредных  выбросов в атмосферу должны быть типовые технические решения  по уменьшению выделения загрязняющих веществ, обоснованы пределы достигаемой эффективности от их внедрения, определена номенклатура серийно-выпускаемого пылегазоулавливающего оборудования.

 

Список использованной литературы

1. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть I. Производственные процессы: Учебник для вузов.- М.: Недра, 2008. – 246 с.
2. Справочник. Открытые горные работы. / Сост. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г. и др.- М.: Горное бюро, 2007. – 374 с.