Разработка месторождения

4.2.4 Средневзвешенная плотность  массива горной массы                    (4.5)                            

где     Y(и)=Y(в)- [2,3]- плотность г.п.

4.2.5 Годовой грузооборот карьера                   (4.6)                              

4.3 Скорость ежедневного  понижения горных работ по  ископаемому                   (4.7)                                                   

где  [222170,7] – площадь полезного ископаемого,

4.3 Срок службы карьера

 

4.3.1 Срок службы карьера для  отработки запасов                                     (4.8)                                      

где   Vп.и.- [47700000] – объем вскрыши , м³

4.3.2 Полный срок службы                                                     (4.9)                                                         

лет – период строительства  и погашения работ на карьере  Вывод: Полный срок службы карьера с доработкой запасов составляет 28,84 года..

№	Обозначение		Наименование		Ед. изм.		значение
1	Nдн				дней		307
2	Qк п.и.		Год.произ.по п.и.				2043478,260
3	Qк и.		Год.произ.карьера по п.и.		Млн.т/год		4700000
4	Yи		Плотность ископаемого		т/м3		2,3
5	Qк(вск.)		Год.произ.карьера по вскрыше				3161260,869
6	Qк(г.м.)		Год.произ.по г.м.				5204739,129
7	Yср.(вз)		Ср.взв.плотность массива г.м.		т/м3		2,3
8	Qк(год)		Год.грузооборот карьера		т/год		11970899,998
9	Тк		Срок службы карьера		лет		23,34
10	Тп	Полный срок службы.		лет		29

 

5. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

Выбрать и обосновать способ ведения  буровзрывных работ и тип оборудования. Выбрать взрывчатое вещество. Произвести расчет производительности и количество бурового оборудования, расчеты величины заряда, сетки скважин.

 

5.1 Буровые работы                                  При открытом способе разработки полезных ископаемых бурение взрывных скважин является первоочередным, сложным и трудоемким процессом.    Буравзрывные работы- совокупность производственных процессов по отделению скальных горных пород от массива с помощью взрыва. Термин –буравзрывные работы- возник с целью подчеркивания неразрывности, взаимосвязи и взаимозависимости процессов бурения, заряжания взрывчатых веществ и непосредственно взрыва. При проведении буравзрывных работ производится планирование буравых работ( виды скважин, их диаметр, расстояние между скважинами, глубина и т.д.),инициирование и производство взрыва.     Качество буравзрывных работ определяется равномерностью дробления скальных пород, хорошей проработкой контура отбиваемой от массива части горной массы, низким процентом выхода негабарита, шириной развала горной массы.       
Производство и оборудование 
     

Бурение и взрывы 
Механическое бурение и взрывы - первые этапы извлечения руды из большинства разработанных открыто-шахтным путем месторождений, используемые для удаления твердой скальной пустой породы. Несмотря на то, что имеется много механических устройств, способных разрыхлять твердый камень, взрывы - предпочтительный метод, поскольку никакое механическое устройство не может в настоящее время соперничать по способности к измельчению с энергией взрыва. Обычно используемое для твердого камня взрывчатое вещество - нитрат аммония. Оборудование для бурения выбирается на основе природы руды, скорости и глубины отверстий, необходимых для измельчения заданного на день тоннажа руды. Например, при разработке 15-метровой террасы руды, бурится 60 или более отверстий, отступив 15 м от передней стороны существующего отвала, в зависимости от длины террасы, которая должна разрабатываться. На это должно отводиться достаточное время, чтобы обеспечить подготовку места для последующей деятельности по погрузке и вывозу. 
     

5.1.1 Размер кондиционного  куска горной породы по вместительности  ковша экскаватора ЭКГ -                                 (5.1)                                             

где  -[10] -емкость ковша заданного экскаватора,

5.1.2 Рациональный диаметр  скважины

                          (5.2)                                         

где     R – (0,1-0,3)-[0,185]- коэффициент, учитывающий трудность взрывания горных пород.           Вывод: В дальнейших расчетах принимаем диаметр скважины 320мм. Соответственно буровой станок шарошечного типа СБШ-320-36 самоходный тяжелого типа, предназначенный для бурения вертикальных скважин шарошечными долотами.

5.1.3 Скорость бурения  скважин

                                                               _(5.3)                                                                              

где     Po-[300]- осевое усилие

W-[105]- частота вращения бурового инструмента, об/мин

 d-[32]-  диаметр рабочего инструмента, м

= (4÷6)-[5] – показатель трудности бурения

5.1.4 Производительность  бурового станка

              (5.4)           

                                                   где     Тсм –[720мин]- время смены, час

 Тпз –[20-30]- время на подготовительно -заключительные работы, мин

 Тр –[10-20]- время регламентированного перерыва, мин

 tв  –[4-6]- время вспомогательных операций при шарошечном бурении, мин

5.1.5 Определение годовой  производительности бурового станка

 (5.5)                                            где      Nдн - [307] – число рабочих дней

 n- [2]-число смен

5.2 Взрывные работы :

5.2.1 Выбираем ВВ  и  описываем его характеристику

5.2.2 Вместимость 1 м скважины

                                     (5.6)                                                        

где    = 0,9 кг/дм³ – плотность заряжания

 

5.2.3 Линия наименьшего сопротивления  (ЛНС)

                               (5.7)                                                 

где    gp =[0,35-0,5]– удельный расход взрывчатого вещества

5.2.4 Расчет линии наименьшего  сопротивления по подошве

                           (5.8)                                          

Проверяем соблюдение условия  на вертикальное бурение:

          

Вывод: Условие соблюдается.

где    hy – высота уступа, м

 

        (5.9)               

   

где Враз – ширина развала, м

h^’ = (0,55)- отношение ЛСПП в 1 ряду скважин к рассчитываемой высоте уступа.

Rч –[18,4]-  радиус черпания экскаватора, м

Rp –[16,3]- радиус разгрузки, м

Кр = (1,3)- коэффициент разрыхления породы после взрыва

h’’ = (0,75)- отношение расстояния между рядами скважин к ЛСПП

С ≥ 3 м [по Т.Б.] – безопасное расстояние

               (5.10)                                                                                                                                                                                     _(5.11)                                                                  

5.2.5 Расстояние между  скважинами в ряду

                           (5.12)                                          

где     m = (0,6 ¸1,2)-[0,9] – коэффициент сближения скважин

5.2.6 Расстояние между  рядами 

выбираем масштабную сетку расположения скважин

 

 

при квадратной сетке расположения.                                                                               (5.13)                                        

5.2.7 Масса необходимого  заряда

 Qнбх = gp × Wp × a × hy, кг       (5.14)   Qнбх = 0,5*9,738*9,738*14,03=665,222 кг                                                              

5.2.8 Проверяем  по вместимости

а) длина перебура

  ln = (0,1¸0,3) × hy,м             (5.15)       ln = (0,2-0,3) ×14,03=3,5м                                                                       

б) длина скважины

      lскв = hу + ln, м          (5.16)      lскв = 14,03+3,5=17,53м                                                                                

в) длина заряда 

lзрд = 0,6 × lскв,м              (5.17)    lзрд = 0,6 × l7,53=10,518м                                                                                

г) длина забойки 

lзб = lскв – lзрд, м            (5.18)      lзб = 17,53-10,518=7,01 м                                                                         

 

5.2.9 масса заряда по  вместимости

Qвм = Р × lзрд, кг                (5.19)    Qвм = 72,3*10,518=760,45 кг                                                               

где    Р – вместимость  1 м скважины

Проверяем соблюдение условия  на использование схемы заряда:

Qвм>Qнбх- рассредоточенный заряд

Qвм=Qнбх – сплошной заряд

Qвм<Qнбх –заряд не вмещается в скважину необходима замена ВВ и изменение расчета

Вывод: 760,45>665,22 Условие выполнено. Заряд в скважине будет рассредоточен.

 

5.2.10 Длина воздушного  промежутка

               (5.20)                              

 

5.2.11 Масса нижней части заряда

 

Qн.ч. = (0,6¸0,7) × Qнбх, кг     (5.21) Qн.ч. = 0,5 ×665,22=332,61 кг                                                         

5.2.12 Масса верхней части  заряда

Qв.ч = Qнбх – Qн.ч,  кг             (5.22)    Qв.ч = 665,22-332,61=332,61 кг                                                          

5.2.13 Длина верхней части  заряда

                   (5.23)                                                           

                                 

5.2.14 Длина нижней части  заряда

                             (5.24)                                           

5.2.15 Параметры блока

а) ширина блока

Ш взр.бл. = Wр + (np-1) × в,              (5.25)                                                      Ш взр.бл. = 10,82+(2-1)*10,82=21,64м                             

                            

где    np = (1¸3) ряда[2] – число рядов скважин

б) длина блока

                             _(5.26)                                                  

 

где    = (12¸30)суток- [21]– оптимальный запас взорванной горной массы

-[5814,7]- сменная производительность экскаватора

в) объем блока                                                                                                      Vвзр.бл = hy × Швзр.бл × Lвзр.бл, м³       (5.27)                                   Vвзр.бл = 14,03*21,64*804,466=244243,27 м³                                           

г) необходимое количество взрывчатого вещества для взрывания  блока

Qбл(нбх) = Vвзр.бл × gp, кг     (5.28)                                        Qбл(нбх) = 244243,27 × 0,5=122121,63 кг                                 

                           

д) необходимое количество скважин

            (5.29)                            

е) число скважин в  одном ряду

           (5.30)                             

5.2.16 Выход горной массы с одного  погонного метра взрывных скважин

        (5.31)                          

                 

 

5.2.17 Суммарно – потребная  длина скважин для взрывания  годового объема горной массы

                 (5.32)                                  

 

 

где    Q(г.м.) - [раздел 4]-[5204739,129]

 

5.2.18 Число рабочих станков

             (5.33)                            

 Индивидуальный парк станков на 15-20% от рабочего,

Вывод: Принимаем в работу 3 буровых станка.

№	Обозначение	наименование	Ед.изм.	значение
1	dк	Размер конд.куска г.п.	м	1,728
2	dcк	Рацион.диаметр скважины	м	0,32
3	v	Скорость бурения скв.	м/час	31,5
4	Qб.ст.(см.)	Произв. бурового станка	м/час	93
5	Qб.ст.(год)	Год.произв.бур.станка	м/ч	53592
6	Р	Вместимость 1 м скв.	кг/м	72,3
7	Wp	Линия наименьшего сопрот.	м	10,82
8	Wn	Л.н.с. по подошве	м	10,95
9	Hу	Высота уступа	м	14,03
10	В.раз	Ширина развала	м	27,8
11	a	Расстояние между скв.	м	10,82
12	в	Расстояние между рядами	м	10,82
13	Qнбх	Масса необходимого заряда	кг	665,222
14	lп	Длина перебура	м	3,5
15	lскв	Длина скважины	м	17,53
16	lзрд	Длина заряда	м	10,518
17	lзаб	Длина забойки	м	7,01
18	Qвм	Масса заряда по вместимости	кг	760,45
19	lвп	Длина воздушного промежутка	м	1,317
20	Qнч	Масса нижней части заряда	кг	332,61
21	Qвч	Масса верхней части заряда	кг	332,61
22	lвч	Длина верхней части заряда	м	4,6
23	lнч	Длина нижней части заряда	м	4,6
24	Швзр.бл.	Ширина взорв. блока	м	21,64
25	Lвзр.бл.	Длина блока	м	804,466
26	Vвзр.бл.	Объем блока	м3	244243,27
27	Qбл.нбх.	Кол-во В.В. для взр.бл.	кг	122121,63
28	Nскв.нбх.	Необх.кол-во скв.	скв/блок	183,580
29	Nскв.ряд	Число скв.в 1 ряду	скв/ряд	91,79
30	Vуд.	Выход г.м.	м3/М	93,697
31	Lскв.нбх.	Сумм-потреб.дл.скв.для взрыв.год.объема Г.М.	м/год	55548,62