WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

-вариант А – ВНБ сформирован вблизи конечного борта карьера и не влияет на добычную зону карьера. Работы по ЛВО можно провести без нарушения планомерной отработки мес торождения, с использованием известных технологий разноса ВНБ;

-вариант Б – ВНБ сформирован вблизи добычной зоны карьера, но не влияет на нее. ВНБ во время ЛВО выйдет в добычную зону, что приведет к нарушению планомерной отработки месторождения;

-вариант В – ВНБ захватил часть добычной зоны карьера. Работы по ЛВО будут проведены в условиях постоянно изменяющихся параметров добычной зоны;

-вариант Г – ВНБ полностью перекрыл добычную зону карьера. Необходим новый проект разработки месторождения.

А Б В Г – объем вскр ышного отставания – рудное тело Рис. 2. Возможные варианты положения ВНБ при вскрышном отставании:

1 – проектное положение рабочей зоны на момент начала ЛВО; 2 – положение рабочей зоны на момент завершения ЛВО Анализ указанных вариантов показал, что ликвидация вскрышного отставания чаще всего идет с нарушением порядка отработки карьера до момента восстановления проектных параметров его рабочей зоны. При этом наибольший интерес представляют варианты Б и В.

Процесс ЛВО имеет связь с известным принципом ведения горных работ с применением ВНБ, который был обоснован А.И. Арсентьевым На= hоТа =hрТр, (3) где На – глубина карьера к моменту окончания разноса ВНБ, м; hо и hр – скорость понижения горных работ при создании и разносе ВНБ соответс твенно, м/год; Та и Тр – время создания и разноса борта соответственно, лет.

При этом величина На равна высоте борта сформированного по линии bn (рис. 1). Однако при выходе ВНБ в рудную зону трудно определить необходимую величину На, поскольку точки окончания разноса ВНБ f и ликвидации вскрышного отставания s не совпадают (рис. 1).

Поэтому предложено проводить расчеты интенсивности горных работ исходя из величины объема ЛВО, который характеризует объем всей горной массы, удаляемой с момента начала работ по ЛВО до их окончания (контур abcoepsr на рис. 1).

Учитывая условие (3) объем ЛВО можно определить следующим образом Vл = tЛВО ·(Qв.л.+Qр.л.) = Vв.л. + Vр.л., (4) где Vл – объем ЛВО, м3, tЛВО – время ЛВО, годы; Qв.л. и Qр.л. – производительности карьера по вскрыше и руде в период ЛВО, м3/год; Vв.л. и Vр.л. – объемы вскрыши и руды в объеме ЛВО, м3.

Тогда Vв Vр tЛВО = =. (5) Qв Qр Отсюда можно найти необходимую годовую производительнос ть карьера по вскрыше Vв.л. Qр. л.

Qв.л. =. (6) Vр.л.

Для условий ЛВО в расчетах задают проектную производительнос ть карьера по руде. Значения Vв.л. и Vр.л. находят в соответствии с положениями метода горно-геометрического анализа работы карьера, разработанного В.В.

Ржевским.

Исходя из значения Qв.л определяют необходимое количес тво звеньев горного оборудования Nз, задаваясь их расчетной производительностью или используя данные практики работы карьера Qв. л.

Nз =, (7) qз где qз – производительность звена вскрышного оборудования, м3/год.

Приведенные расчетные формулы положены в основу методики определения объема и периода ЛВО с учетом заданной производительности карьера по руде.

Для ее иллюс трации ниже приведен пример расчета при следующих исходных данных: карьер имеет вскрышное отс тавание 24,2 млн. м3; временно нерабочий борт имеет высоту 80 м; производительнос ть карьера по руде 2000 тыс. м3/год; производительность звена вскрышного оборудования тыс. м3/год; проектная глубина карьера – 380 м. Результаты расчетов представлены в табл. 1.

Таблица Расчет объема и периода ликвидации вскрышного отставания Объем, тыс. мВариант Глубина этапа, м Nз Vл, тыс.м3 tЛВО, лет руды вскрыши 1 170 22 000 156 170 178 170 11 2 210 26 000 175 160 201 160 13 3 240 32 000 200 450 232 450 16 4 280 40 000 224 940 264 940 20 5 310 50 000 246 800 296 800 25 Очевидно, что за счет изменения количества звеньев вскрышного оборудования можно управлять временем ЛВО. В частности, для условий примера увеличение вскрышных звеньев оборудования на единицу приводит к сокращению периода ЛВО на 4 года. То есть уменьшение времени ЛВО напрямую связано с увеличением инвестиций. Поэтому выбор варианта ЛВО следует осуществлять с использованием экономических показателей, учитывающих временную динамику инвестиций и их результатов. В настоящей работе в качестве экономического критерия для выбора варианта количества звеньев вскрышного оборудования принято значение чистого дисконтированного дохода (ЧДД).

Максимальное его значение, как показали результаты численных исследований, соответс твует равномерному режиму горных работ. Однако обеспечить его в условиях ЛВО весьма проблематично. Поэтому расчет принятого экономического показателя следует осуществлять, учитывая временную динамику объемов добычи и вскрыши при различном количестве звеньев оборудования. Для условий ранее приведенного примера выполнены расчеты величин ЧДД, объема инвестиций, времени ЛВО и восстановления добычной рабочей зоны в зависимости от количества звеньев вскрышного оборудования. Результаты представлены на рис. 3. Характер соответс твующих зависимостей показывает, что чем меньше время восстановления добычной рабочей зоны, тем более эффективны работы по ЛВО, несмотря на рост инвес тиций. Вместе с тем, для их минимизации необходимы технологические решения, позволяющие дополнительно сократить время восстановления добычной зоны карьера.

С этой целью предложено объем ЛВО разделить на две час ти (рис. 4).

При этом линия rsp определяет положение рабочей зоны с проектными параметрами после ЛВО. Разделяющая объем ЛВО линия st выходит из точки s, определяющей положение дна карьера в момент завершения ЛВО. Размер tb равен ширине панели необходимой для расстановки оборудования. Ее параметры рассчитывают по формуле (12). Контур tbcoeps ограничивает объем, отрабаты ваемый при опережающей выемке (ООВ), а контур atsr - оставшийся объем ЛВО, вынимаемый до проектных границ карьера (объем доработки ЛВО).

Объем опережающей выемки интенсивно отрабатывают в первые годы ЛВО для создания добычной зоны с проектными параметрами. При этом должно выполняться условие hр>hо. После этого интенсивность горных работ внутри ООВ соответствует проектным темпам углубки, а высвободившееся оборудование направляют на доработку объема ЛВО.

Рис. 3. Зависимость величины ЧДД (1), объема инвестиций (2), времени ЛВО (3) и восстановления добычной рабочей зоны (4) от количества звеньев вскрышного оборудования при ЛВО по общепринятой технологии a t b 5 год 1 год e 2 год 3 год Обем доработки ЛВО с о 4 год 5 год Объем опережающей выемки p r s Рис. 4. Схема к расчету объема опережающей выемки ЛВО В результате численных исследований установлено, что при данной технологии увеличение количества оборудования не обеспечивает соответствующее улучшение экономических показателей (рис. 5).

Рис. 5. Зависимость величины ЧДД (1), объема инвестиций (2), времени ЛВО (3) и восстановления добычной рабочей зоны (4) от количества звеньев вскрышного оборудования при технологии горных работ с выделением ООВ Это связано с тем, что время восстановления добычной зоны, а, следовательно, и производительнос ти по руде в конкурирующих вариантах практически равны между собой при различном уровне инвестиций. То есть для каждого конкретного случая на карьере можно определить оптимальный вариант ЛВО при ведении работ по технологии с выделением объема опережающей выемки.

С целью обеспечения возможности использования полученных результатов применительно к условиям других месторождений, а также для прогнозирования динамики ликвидации вскрышного отставания, результаты исследований, представленные выше, приведены в относительном виде. Для этого введена величина относительного времени ликвидации вскрышного отставания dtЛВО, вычисляемая по формулам ti ti dtЛВО = 100% или dtЛВО =, (8) t0 tгде ti – время ликвидации вскрышного отс тавания в i-ом варианте количества звеньев вскрышного оборудования, лет; t0 – время доработки запасов месторождения, лет.

Затем, провели исследования изменения dtЛВО в зависимости от объема накопленной вскрыши и количества звеньев вскрышного оборудования, дополнительно вводимого во время ликвидации вскрышного отставания dtЛВО =f(dNз; tво), (9) где dNз – относительное увеличение количества звеньев вскрышного оборудования, %; tво – время вскрышного отставания (время необходимое для отработки объема вскрышного отс тавания при плановой производительности карьера по вскрыше), лет.

Значения dNз и tво вычисляли по формулам - n ni dNз = (10) n0 100%;

Vво tво =, (11) Ав где ni. – количество звеньев вскрышного оборудования при i-ом варианте ликвидации вскрышного отставания; n0 – количество звеньев вскрышного оборудования, применяемое на карьере до начала ликвидации вскрышного отставания; Vво – объем вскрышного отс тавания на карьере, м3; Ав – плановая (при нормальном развитии горных работ) производительность карьера по вскрыше, м3/год.

Результаты соответс твующих исследований представлены в виде графиков на рис. 6.

20 40 60 80 100 dNз,% 1 2 3 4 Рис.6. Влияние относительного количес тва звеньев вскрышного оборудования (dNз), дополнительно вводимого для ликвидации вскрышного отставания на его относительное время (dtЛВО ), в зависимости от времени вскрышного отставания (tво ): 1 – 1 год; 2 – 2 года; 3 – 3 года; 4 – 5 лет; 5 – 7 лет.

Как видно из графиков на рис. 6 зависимость относительного времени ликвидации вскрышного отставания от относительного увеличения количества звеньев вскрышного оборудования можно описать полиномом второго порядка t = а(dNз ) - b(dN ) + c, (12) ЛВО з где а, b, c – эмпирические коэффициенты, зависящие от времени вскрышного отставания (tво).

Зависимость dtЛВО от времени вскрышного отставания и дополнительно вводимых звеньев вскрышного оборудования описывается уравнением ЛВО dt, % dtЛВО = 76,88+( 0,012·tво-0,44)·dNз 2-(0,024·tво 2 - 0,203·tво + 1,75)·dNз +7,14·tво. (13) Анализ полученных результатов (рис.6) позволяет утверждать о том, что увеличение количества звеньев оборудования при ликвидации вскрышного отставания на 10% приводит к соответствующему уменьшению его времени на 6-12%, а количество дополнительного оборудования для ликвидации вскрышного отставания необходимо увеличивать не менее чем на 20-30%. В то же время, при относительно небольшом отставании, дополнительное увеличение количества звеньев вскрышного оборудования более чем на 50% нецелесообразно.

Проведенные исследования позволяют рекомендовать формулы для расчета времени ликвидации вскрышного отставания и необходимого для этого количества звеньев вскрышного оборудования, зная время вскрышного отставания (tво), время доработки запасов (t0) и количество звеньев вскрышного оборудования, имеющегося на карьере до начала ликвидации вскрышного отставания (n0) для условий любого карьера t0 dtiЛВО tiЛВО = ; (14) dNзi ni = n0 (1+ ). (15) Таким образом, предложенная технология горных работ при ЛВО позволяет:

- создать проектные параметры добычной зоны в несколько раз быстрее, чем при ЛВО по общепринятой технологии;

- выполнять горные работы с минимальными затратами;

- вести добычные работы на всей площади рудной залежи.

Полученные зависимости позволяют определить объем и время ликвидации вскрышного отставания.

Вышеизложенное является доказательством первого научного положения.

Как показал анализ литературных источников, на современных карьерах часты случаи образования вскрышного отс тавания по тем или иным причинам.

В связи с этим необходимы рекомендации о том, где и каким образом можно оставлять объемы вскрыши, при которых ЛВО можно осуществить с минимальными затратами и без осложнения технологии и организации производства горных работ.

Основные осложнения при ЛВО чаще всего связаны с подработкой транспортных коммуникаций. В последующем это приводит к необходимости изменения схемы вскрытия, а в ряде случае даже к пересмотру границ карьера.

В частности, если объем вскрыши оставить на всей протяженности одного из бортов (рис. 7, а), то это приведет при ЛВО к проходке вскрывающих траншей в местах, не предусмотренных проектом. За счет этого возрастет расстояние транспортирования и главным образом, потребуется вовлечь в разработку дополнительные объемы вскрыши для размещения съездов. Причем, в данной си туации речь уже пойдет не о ЛВО, а о коренной реконструкции карьера. С целью исключения таких негативных последствий были проанализированы всевозможные варианты мест консервации вскрышных пород и соответствующие им варианты ЛВО. В результате установлено, что вскрышу целесообразно оставлять в виде целика на одном борту карьера (рис. 8). Но поскольку необходимость консервации вскрыши возникает спонтанно, то место расположения этого целика предопределено максимальной сохранностью сформированной к этому моменту проектной схемы вскрытия карьера. В противном случае (рис. 7, б) при ЛВО ее потребуется изменить.

В любом случае ведение горных работ на таких целиках осложнено стесненными условиями подготовки горизонтов.

Особенно это характерно при отработке целика с использованием нескольких звеньев оборудования. В этом случае особое внимание следует уделять подготовке, обеспечивающей непрерывность работ по разработке и движению транспорта на вскрываемом участке. В результате исследований установлено, что только подготовка горизонтов разрезными котлованами при отработке целика обеспечит выполнение названных условий.

Котлован следует закладывать в направлении продолжения существующего съезда на разрабатываемый горизонт. В период сооружения котлована транспорт объезжает его с фланга (рис. 9, а). В котлован проходят два съезда, расположенные напротив друг друга, которые обеспечивают движение транспорта после проходки котлована на всю ширину разносимого целика (рис.9, б).

Причем один съезд является скользящим и его формируют из взорванных пород. Последовательность дальнейших работ на подготовленном горизонте показана на рис. 9, в.

Исходя из этого, предложена формула для расчета минимальной ширины разносимого целика Вц при работе на его разносе нескольких звеньев оборудования Вц=Вп.о.+Вп.б.+2(Втр+hуctgу)+Вк+bб, (16) где Вп.о. – ширина призмы возможного обрушения уступа, м; Вп.б. – ширина полосы безопасности между временной дорогой и ближайшим рядом скважин на блоке, м; Втр – ширина дороги, м; hу – высота уступа на подготавливаемом горизонте, м; у – угол откоса подготавливаемого уступа, град.; Вк – ширина котлована, м; bб – ширина бермы безопасности со стороны нерабочего борта, м.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»