Расчет главных параметров карьера

Расчет главных параметров карьера
Главными параметрами карьера являются объем горной массы, конечная глубина, размеры по подошве, углы откосов бортов, запасы полезного ископаемого, объем вскрыши и размеры на уровне дневной поверхности.
Объем горной массы (м) в контурах карьера, характеризующий масштаб горных работ, определяется по формуле акад. В.В. Ржевского
, м³
где S – площадь подошвы ABCDE карьера (рис. 1.1), м²;
Н_к – глубина карьера, м;
β_п – угол откоса борта карьера, градусы;
l_n – длина n-го участка борта, м;
β_ср – средний угол откоса борта, градусы;

Рис. 1. Схема к определению объема горной массы V_г.м в контурах карьера: а – общий вид; б – геометрические тела, из которых состоит объем карьера
Если углы откосов всех бортов карьера равны или различаются между собой незначительно, то формула акад. В.В. Ржевского примет вид
, м³
где Р – периметр подошвы карьера, м.
, м
, м.
При разработке пологих и горизонтальных месторождений конечная глубина карьера определяется отметкой почвы пласта полезного ископаемого или суммой мощностей вскрыши h_в и полезного ископаемого h_и, т.е.
, м
Увеличение глубины карьера, разрабатывающего крутую залежь, вызывает постоянные возрастание текущего коэффициента вскрыши. При достижении некоторой промежуточной глубину карьера Н_к.к. (рис. 2) значение текущего коэффициента вскрыши станет равным граничному, т.е. k_т = k_гр.

Рис.2. Схема к определению конечной глубины карьера.
Аналитический метод расчета конечной глубины карьеров является приближенным, так как он не учитывает всех горно-геологических, топографических и других особенностей месторождения. Для более точного решения этого вопроса применяют методы графический, графоаналитический и метод вариантов.
Конечную глубину карьера определяется по формуле:
где m_г – горизонтальную мощность залежи.
, м.
Размеры дна карьера в конечных границах при разработке горизонтальных месторождений определяются контурами залежи в плане на отметке подошвы. При разработке наклонных и крутых месторождений минимальная ширина дна карьера определяется условием безопасного ведения горных работ и составляет 30÷40м. Длина дна карьера принимается равной протяженности залежи по простиранию (при незначительной ее длине). В случае большой протяженности залежи длина дна карьера по техническим соображениям принимается 3÷4 км. Минимальная длина дна карьера должна находиться в пределах 70÷100м.

Объем запасов полезного ископаемого определяется по формуле:
, м³
где S₁, S₂ – соответственно площадь составляемого со стороны висячего и лежачего бока полезного ископаемого при расположении дна карьера внутри залежи (рис.3.)


^{Риc. 3. Схема к выбору положения дна карьера.}
Промышленные запасы полезного ископаемого (эксплуатационные потери принимаем равными 4%) определятся по формуле:
, т.
где З_б– балансовые запасы полезного ископаемого, которые принимаем равным геологическим запасам:
_, т.
Объем горной массы в контурах карьерах (принимаем β_ср=β_н) определяется по формуле:
. м³.
Объем вскрыши в конечных контурах карьера определятся по формуле:
_, м³.
Средний промышленный коэффициент вскрыши определятся по формуле:
, м³/т.