Геологическая часть

V_к=V₁+V₂+ V₃

V₁= =
=
Р=2(L+M)=
= =
где: V_к – объем карьера, м³
V₁ – объем призмы с основанием S= , м³;
- площадь дна карьера, м²;
- Ширина дна карьера, м;
- Длина дна карьера, м;
– глубина карьера, м;
V₂ – суммарный объем призм треугольного сечения, прилегающих с четырех сторон к объему V₁ (V₂^´ и V₂^´´ - вдоль стороны длиной ,
V₂^´´´ и V₂^´´´´ - вдоль коротких сторон у торцов карьера), м³;
Р – периметр залежи (дна карьера) Р=2(L+M), м.
V₃ – суммарный объем отдельных частей расчлененного конуса располагающихся в угловых участках карьера, (V₃^´ ва V₃^´´), м³;
_ср - усредненный угол откоса нерабочих бортов карьера, град.

2. 
   Суммарный объем карьера, таким образом, определяется по формуле:
   

=
=

3. 
   Длина карьерного поля (L_k, м)
   

=

4. 
   Ширина карьера по верху (В_к, м):
   

=

5. 
   Объем полезного ископаемого в контурах карьера (V_пи, м³):
   

=

6. 
   Промышленные (т.е. извлекаемые из недр) запасы полезного ископаемого в контурах карьера ( ):
   

=
где: - объемная масса полезного, ископаемого, т/м³;
- коэффициент извлечения, учитывающий потери полезного ископаемого при разработке.

7. 
   Объем породы в контурах карьера ( , м³):
   

=

8. 
   Величина среднего коэффициента вскрыши (объем вынимаемой пустой породы, приходящийся на единицу добываемого полезного ископаемого) , м³/т.
   

_{= = т}

9. 
   Производительность карьера по вскрыше ( , м³/год) приблизительно устанавливается по среднему коэффициенту вскрыши:
   

, м³/год
где: – производительность карьера по полезному ископаемому, т/год, ( = 10 700 000 т/год);
- коэффициент неравномерности распределения вскрыши по годам ( =1,11,3).

10. 
    Производительность карьера по горной массе ( , м³/год):
    

= м³/год

11. 
    Суточная производительность карьера по полезному ископаемому ( , т/сутки).
    

= т/сутки
где: - число рабочих дней в год ( =260 дней).

1. 
   Суточная производительность карьера по вскрыше ( , м³/сутки):
   

м³/сутки

12. 
    Сменная производительность карьера по добыче и вскрыше ( _, т/смену; _, м³/смену):
    

= т/смену = м³/смену
где: - число смен работы карьера в сутках (обычно2-3 смены).

13. 
    Срок службы карьера ( , лет):
    

= лет
где: - время на освоение и затухание мощности карьера по добыче (принимается 1,5 года);
- расчетный срок эксплуатации карьера. лет:
= лет
1.2 Вскрытия горизонтов.
Траншеями называются открытые горные выработки значительной длины при относительно небольших поперечных размерах. По назначению они делятся на капитальные и разрезные. Капитальные траншеи обеспечивают доступ от поверхности земли к месторождению, а разрезные создают фронт работ для выемки полезного ископаемого или вскрышных пород
Основными параметрами траншеи являются: размеры и форма поперечного сечения, продольный уклон, глубина и длина.
Капитальные траншеи, расположенные на ровной поверхности, имеют трапециевидное сечение, а траншей, расположенные па косогоре, часто имеют в поперечном сечении форму, приближающуюся к треугольнику. Капитальные траншеи, вскрывающие несколько уступов, имеют сложную ступенчатую форму.



Углы откосов бортов капитальных траншей зависят от степени устойчивости пород. В крепких скальных породах они принимаются равными 65—75°, а в скальных трещиноватых — 55—60°, в осадочных породах (песчаники, известняки, аргиллиты) - от 35 до 55°, а в слабосвязных глинистых — от 25 до 40°.
Ширина траншеи понизу определяется двумя условиями: конструкцией и размерами транспортного пути и безопасным расположением оборудования при проведении траншеи.
Ширина траншеи понизу при железнодорожном транспорте включает следующие элементы: А — обрез, К — кювет, О—площадку для установки опор, П — проезжую часть, 3 — земляное полотно, Л — лоток.


Ширина обреза А в рыхлых породах 1 м, в скальных-— 0,5 м; ширина кювета поверху в рыхлых породах 1,65 м, в скальных 1 м. Контактная опора занимает площадку шириной 0,4 м и располагается на расстоянии Ск = 3,7 м от оси ближайшего пути. Расстояние между осями путей Сп изменяется от 4,1 до 5,3 м в зависимости от их числа.и грузоподъемности думпкара. Для думпкаров грузоподъемностью 180 т и более расстояние между осями путей в траншее составляет: при двупутных линиях — 5 м, при многопутных — 5,3 м. Минимальная ширина дна траншеи при двупутном железнодорожном пути составляет 14—15 м.
При автомобильном транспорте между кюветом и проезжей частью дороги оставляют обочины шириной 0,5—1 м. Ширина проезжей части П в зависимости от числа полос движения и грузоподъемности автосамосвалов изменяется от 4,5 до 20 м. При двухполосном движении и грузонапряженности более 15 млн т в год она составляет 12,5; 15,5; 17 и 20 м для автосамосвалов грузоподъемностью соответственно 40—45, 65—75, 100—120 и 160—180 т.
В климатических зонах с обильными снегопадами ширину траншей необходимо увеличивать на 7—10 м для создания резервных полос движения снегоочистителя и для временного складирования снега.
Поперечное сечение траншеи должно обеспечивать безопасное нахождение в ней экскаваторов и другого оборудования, применяемого при проходке траншеи, и возможность размещения негабарита при экскавации.
Для производительной работы экскаватора необходимо, чтобы между его кузовом и бортом траншеи остался зазор 1 — 1,5 м.
При проведении траншеи с погрузкой породы в автотранспорт ее ширину часто увеличивают до 25—30 м, что позволяет организовать кольцевое движение автосамосвалов в траншее и повысить производительность экскаватора на 25—40 % по сравнению с тупиковой схемой маневрирования машин.
Величина уклона капитальной траншеи зависит от величины уклона грузотранспортных путей, которая ограничивается требованиями безопасного движения транспортных сосудов, а также техническими возможностями локомотивов. Максимально допустимые уклоны капитальных траншей в зависимости от вида транспорта составляют: при электротяге 0,04; при тяговых агрегатах 0,06; при автотранспорте 0,09— 0,12; при конвейерном транспорте— 16—18°.
Однако применение предельно допустимого уклона не во всех случаях является наиболее экономичным, так как при увеличении уклона снижается полезная масса состава и, следовательно, уменьшается число вагонов в составе, что приводит к увеличению затрат на транспортирование. В то же время при увеличении уклона капитальных траншей уменьшается их объем, сокращается длина путей и уменьшается дальность транспортирования. Оптимальным является такой уклон пути, при котором общие капитальные и эксплуатационные расходы на транспортирование горной массы будут минимальными.
Длина простой наклонной траншеи
L =
где H_т — конечная глубина траншеи, м; i — уклон траншеи.
При равнинной поверхности объемы капитальных и разрезных траншей подсчитываются, как объемы или сумма объемов правильных геометрических тел.
Объем траншеи



Размеры и объемы глубоких (до 100—160 м) траншей сложной конструкции весьма значительны и достигают: ширины поверху 200—400 м, длины 2—2,5 км, объема в несколько млн. м3 и даже десятков млн. м 3 . Дополнительный объем разноса борта карьера в месте примыкания к нему подобной глубокой траншеи также очень велик.