С качеством и потерями полезного ископаемого

1.Технологические способы снижения потерь и разубоживание во многом связаны с изменением параметров систем разработки.

Высота уступа является одним из основных технологических параметров, предопределяющих возможность применения той или иной системы селективной разработки. При снижении высоты уступа происходит некоторое удорожание добычных работ вследствие сокращения эксплуатационной производительности экскаваторов и буровых станков, уменьшения сетки скважин, увеличения затрат на транспортирование горной массы. Кроме того, уменьшается угол откоса рабочего борта карьера и увеличиваются текущие объемы вскрышных работ. Однако при этом обеспечиваются возможность более точного выявления контуров полезного ископаемого, достижение стабильности, сокращение потерь и разубоживания, снижение затрат на переработку полезного ископаемого и повышение ценности конечного продукта. Как показали расчеты, при снижении высоты добычных уступов с 15 до 5 м потери и разубоживание сокращаются в 1,5 - 2,5 раза.

Для ориентировочных расчетов коэффициенты потерь К_п (%) и разубоживания R (%) при высоте уступа Н_у, можно определить по выражениям К_п~3,5+0,5 Н_у;

К_п~3,5+0,5 Н_у;Высота добычных уступов обычно составляет 10 - 12 м (в отдельных случаях 15 м), нередко они отрабатываются с разделением на подуступы высотой соответственно 5-6 и 7,5 м в лриконтактных зонах в том месте фронта, где содержание полезного ископаемого в отбитой горной массе достигает минимально допустимого значения. В условиях добычи сложных руд высоту добычного уступа можно увеличить, используя механические лопаты с напорным механизмом скользящего типа (рис.5.3). Для обеспечения возможности раздельной выемки высота развала Н_р не должна превышать высоты черпания экскаватора Нг. Подбором высота уступа можно регулировать уровень потерь металла и качество рудного сырья при разработке руд сложного состава. Наивыгоднейшей считается высота уступа, обеспечивающая максимальную рентабельность промышленного использования 1 т рудной массы.

Рис.5.3. Схема .механической лопаты с напорным механизмом скольаящаго типа для раздельной разработки сложных

Минимальная вынимаемая мощность составляет до 0,5 м и определяется при раздела расположением на уступах бурового оборудования и при совместном рыхлении - режимом оборудования.

Мощность раздельно извлекаемого рудного слоя должна рассматриваться в соответствии с мощностью применяемого экскаватора, его усилием резания и возможностью наполнения ковша однородной горной массой при минимальной длине черпания.

Длина хода ковша экскаватора по однородной горной массе (рис.5.4)

где К_и - коэффициент изменения мощности: рудного включения в развале взорванной горной массы; В_р - угол естественного откоса раздельно извлекаемого рудного слоя в разрыхленном состоянии, град.

Рис.5.4

Схема к ипрадалэниш минимальной шамочной мощности рудного слоя

Длина хода ковша экскаватора при работе экскаватора в разрыхленной порода определяется по формулегде Е_к - емкость ковша экскаватора, м³; К_н - коэффициент наполнения ковша; С -толщина стружки черпания, м; в_к -ширина ковша экскаватора, м.

При разработке горизонтальных и слабонаклонных рудник слоев минимальная выемочная мощность определяется типом и конструктивными параметрами выемочно-погрузочного оборудования. При разработке полускальных пород применяют комплексы рыхлитель - тракторный скрепер, рыхлитель - самоходный погрузчик (мощность до 0,3 м) и рыхлитель - гидравлический экскаватор с ковшом емкостью 1 - 2 м (мощность до 0,4 м), при разработке крепких скальных пород -экскаваторы - механические лопаты или самоходные погрузчики при буровзрывной подготовке горной массы. Транспорт во всех случаях обычно автомобильный или железнодорожный.

Ширина взрываемого блока при раздельной отработке горизонтальными слоями (рис.5.5) должна быть не более расстояния между контурами I -I и II - II. При взрыворазделении компонентов ширина блока устанавливается из соотношений (рис.5.6)

Рис.5.5. Схема к установлению границ разделения уступа на подуступы в приконтактннх зонах: Н» - высота уступа; n^i .Не­соответственно дасота верхнего и нижнего подуступов

Рис.5.6. Схемы к определению рациональной ширины взрываемого блока при раздельной подготовке к выемке: а и б - при залегании полезного ископаемого соответственно в верхней и нижней частях

уступа

где гпь т_Ср -максимальная и средняя мощности залежи, м;

В - угол наклона контакта вскрышных пород с полезным ископаемым (см. рис.5.6).

Рис5.5

Ширина блока по условию наиболее полного извлечения полезного ископаемого

где nig - минимально допустимая мощность залежи при взрыворазделении компонентов, м.

Ширина рабочей площадки разнородных % сложноразнородных уступов обычно включает в себя резервную полосу подготовленных к разработки запасов; могут также предусматриваться площадки для внутризабойной сортировки, использования

погрузчики при буровзрывной подготовке горной массы. Транспорт во всех случаях обычно автомобильный или железнодорожный.

Ширина взрываемого блока при раздельной отработке горизонтальными слоями (рис.5.5) должна быть не более расстояния между контурами I -I и II - II. При взрыворазделении компонентов ширина блока устанавливается из соотношений (рис.5.6)

Рис.5.5. Схема к установлению границ разделения уступа на подуступы в приконтактннх зонах: Н» - высота уступа; n^i .Не­соответственно дасота верхнего и нижнего подуступов

Рис.5.6. Схемы к определению рациональной ширины взрываемого блока при раздельной подготовке к выемке: а и б - при залегании полезного ископаемого соответственно в верхней и нижней частях

уступа

где гпь т_Ср -максимальная и средняя мощности залежи, м;

В - угол наклона контакта вскрышных пород с полезным ископаемым (см. рис.5.6).

Рис5.5

Ширина блока по условию наиболее полного извлечения полезного ископаемого

где nig - минимально допустимая мощность залежи при взрыворазделении компонентов, м.

Ширина рабочей площадки разнородных % сложноразнородных уступов обычно включает в себя резервную полосу подготовленных к разработки запасов; могут также предусматриваться площадки для внутризабойной сортировки, использованияфронтальных забоев при раздельной выемке и т.д.

Максимально допустимое число добычных горизонтов N_r в одновременной разработке (рис. 5.7) определяется следующим образом:

где m - горизонтальная мощность залежи, м; а - угол падения залежи, град.; В - угол откоса уступа, град.; В - ширина рабочей площади, м; h - высота уступа, м.

Рио.5.7. Расчетная охома к определению числа добычных горизонтов в одновременной разработке

Величина потребного фронта добычных работ

Lo=N₃L₃,

где Л/₃ - число добычных экскаваторов; 1_з - средняя длина логичного фронта на один экскаватор при данном способе транспорта, причем

1-3=1-!+ L₂ +I-3

где L-длина взорванного блока; в - месячное число взрывов по заходке экскаватора шириной 3; Q_MCC - месячная производительность экскаватора, м; h -высота уступа; 1_₂ - длина обуриваемого блока; L₃ - длина резервного блока, используемого в целях регулирования качества сырья, практически

Регулирование качества рудного сырья путем изменения числа горизонтов и забоев осуществляется оперативной перестановкой экскаваторов по горизонтам и резервным забоям.

Размеры потерь и степень разубоживания зависят от направления перемещения в пространстве откоса рабочего уступа по отношению к контактам рудного тела (рис.5.8). Плоскость откоса рабочего уступа при подходе к контактам рудного тела занимает положение АВ. Объемы теряемой на контакте руды и примешиваемых пород (м³ /м) определяются по формулам

где h_y - высота рудного уступа, м; а - высота треугольника пород, включаемых в рудную массу в процессе отбойки, м; а - угол откоса рабочего уступа, град; В - угол падения контакта рудного тела, град; знаки плюс и минус ставятся при работе по схеме "а", минус и плюс - по схеме "б", плюс и плюс по схеме "в" (см, рис.5.8).

знаки плюс и минус ставятся при работе по схеме "а", минус и плюс - по схеме "б", плюс и плюс по схеме "в" (см, рис.5.8).

Рис.5.8. Схема к определению потерь и разубоживания у контактов рудного тела при работе в направлении: а -от висячего к лежачему боку при ; б - то же при • Jb > ОС ; в - от лежачего к висячему боку; г - от середины к контактам рудного тела

Потери и разубоживание полезного ископаемого значительно меньше при развитии горных работ от висячего бока к лежачему, что должно учитываться при выборе направления горных работ.