Расчет и обоснование эффективных параметров скважин для вскрышных пород в условиях месторождений "Ёшлик І"

4.4. Выбор и расчет оптимальных параметров отвалообразования
Характерная особенность открытого способа разработки месторождений – необходимость удаления значительных объемов пустых пород. Вскрышные породы складируют на специально выделенных площадках в виде насыпей – отвалов. Совокупность операций по приему и размещению вскрыши называют отвалообразованием, или отвальными работами. Они включают: разгрузку, укладку пород в отвале, планировку отвальных уступов и перемещение транспортных коммуникаций. В зависимости от места расположения различают: внутренние (в выработанном пространстве карьера), внешние (за контуром карьера) и комбинированные отвалы. Для образования внешнихотвалов используют склоны возвышенностей, овраги, выработанное пространство других карьеров. Возведение отвала на косогоре начинают с создания горизонтальной площадки для размещения транспортных коммуникаций. Заполнение отвала производят под откос косогора.
При возведении отвала на равнине сооружают первона­чальную насыпь, высота которой зависит от способа ее возведения, а ширина поверху равна 5–10 м для нормального размещения транспортных коммуникаций. Ее отсыпают из привозного грунта или из пород выемки, проводимой параллельно оси насыпи. Для этой цели используют бульдозеры, колесные скреперы, одноковшовые экскаваторы.
Отсыпку отвалов ведут в один или несколько уступов – ярусов. Высота уступа зависит от горно-технических свойств складируемых пород и несущей способности грунтов основания, а также от способа механизации отвальных работ. При устойчивых грунтах основания отвала наибольшая высота уступа на равнине составляет: при отсыпке скальной вскрыши – 30–60 м, рыхлых песчаных пород – 15–30 м, рыхлых глинистых грунтов – 10–20 м. На косогоре высота может составлять 150–270 м. Увеличение высоты уступа способствует снижению себестоимости отвалообразования за счет повышения производительности отвального оборудования и уменьшения объема работ по перемещению транспортных коммуникаций. Углы откоса отвальных уступов практически равны углу естественного откоса размещаемых в отвале пород.
Наибольшее распространение при перевозке вскрыши автотранспортом получило бульдозерное отвалообразование. Разгрузку породы ведут непосредственно под откос уступа или на расстоянии 3–5 м от него (периферийное отвалообразование), а при неустойчивых породах – по всей площади отвала (площадное отвалообразование).
В первом случае бульдозеры перемещают породу к верхней бровке отвала, и развитие отвального фронта происходит в плане, во втором – бульдозеры ведут планировку отвала, наращивая егопо вертикали. Площадноеотвалообразование применяют редко, главным образом для создания первоначальных насыпей.
Высота отвальных уступов на равнине обычно составляет 30–40 м. При отсыпке взорванной скальной вскрыши на склонах высота уступов ограничена лишь устойчивостью пород. В стесненных условиях применяют многоярусные отвалы. Для обеспечения их устойчивости высота первого уступа не превышает 12–15 м. Между первым и вторым уступом в процессе их формирования поддерживают берму шириной не менее 100–150 м, а между последующими уступами – 50–100 м.

Вскрышные породы с объединенного карьера «Ёшлик I» и Кальмакыр вывозятся во внешние отвалы в соответствие объемами работ, предусмотренными календарным планом.

На карьере «Ёшлик I» проектом предусматривается автомобильно-бульдозерный способ отвалобразования, а также с использованием отвалообразователей комплексов ЦПТ. Транспортировка вскрышных пород с карьера «Ёшлик I» осуществляется преимущественно на южные и алмалыксайские отвалы, а также на западный отвал.

Рис.4.4.1Основные параметры бульдозерного отвалообразования

Определяется площадь отвала ( ):
, (5.1)
м²
где П_В – объём пород, подлежащих размещению в отвале за срок его существования, м³;
- коэффициент разрыхления пород в отвале;
-высота яруса, м (приложение 5.2);
- количество ярусов, при равнинном рельефе местности высота отвала может достигать 180 м;
- коэффициент использования площади отвала ( принимать: для одноярусных отвалов - ; для двухъярусных - ; для трехъярусных и более - 0,5).
Тип (категорию) складируемых пород принимать согласно приложению 7.2. Количество отвальных ярусов принимать самостоятельно, стремиться к . Общая высота отвала должна быть, как правило, не более 120-180 м.
Рассчитываем количество автосамосвалов, разгружающихся на отвале в течение часа ( , шт):
, (5.2)
шт.
где - часовая производительность карьера по вскрыше, м³;

, (5.3)
м³/т

где -годовая производительность карьера по вскрыше, м³/год;

- число рабочих дней карьера в году ( =350 дней);
- число рабочих смен в сутки ( =2);
- продолжительность смены, ч ( =12);
- коэффициент неравномерности работы карьера по вскрыше ( =1,1 1,2);
- объём вскрыши в целике в кузове автосамосвала, м³;
(5.4)
т .
Определяем число одновременно разгружающихся автосамосвалов на отвале ( , шт):
(5.5)
шт
где - продолжительность разгрузки и маневровых операций при установке на разгрузку, мин (приложение 6.2);
Определяем длину фронта разгрузки ( , м):
(5.6)
м.
где - ширина полосы по фронту, занимаемой одним автосамосвалом при маневрировании, м ( =30 40 м);
Определяем число разгрузочных участков, находящихся в одновременной работе ( , шт):
, (5.7)

где: - длина фронта одного участка, м ( =60÷80м);

Определяем число участков, находящихся в планировке ( , шт):

, (5.8)
Определяем число резервных участков ( , шт):
(5.9)

Определяем общее число участков ( , шт):

(5.10)

Определяем общая длина отвального фронта ( , м):
(5.11)
м.
Определяем объём бульдозерных работ ( , м³/смену):
(5.12)
м³/смену.
где -сменная производительность карьера по вскрыше, м³/смену;
- коэффициент неравномерности работы карьера по вскрыше;
- средний коэффициент «заваленности» (приложение 5.1)

Выбираем модель бульдозера и определяем число бульдозеров в работе ( , ед):

, (5.14)
шт.
где -сменная производительность бульдозера, м³/смену (принимается по приложению 5.2)

Рассчитывается инвентарный парк бульдозеров ( , ед)

, (5.15)
шт.