Курсовая работа по горному делу на тему Вскрышные работы по аргелиту с помощью экскаватора рс4000D

Параметры карьера являются основой для проектирования любого горного предприятия с открытым способом разработки. К главным параметрам карьера относятся его конечная глубина, размеры по дну и по верху, углы откосов бортов, а также объёмы горной массы, полезного ископаемого и вскрышных пород в конечных контурах. На основе этих параметров рассчитываются средний коэффициент вскрыши, годовые производственные мощности по горной массе, полезному ископаемому и вскрыше, а также срок эксплуатации карьера [2, 6].
Для россыпных месторождений, представленных рыхлыми золотоносными песками, характерно горизонтальное или пологое залегание. При проектировании карьеров на таких месторождениях учитываются физико-механические свойства пород (плотность, коэффициент разрыхления), а также экономические показатели (стоимость добычи полезного ископаемого, стоимость вскрышных работ). Исходными данными для расчёта служат геометрические размеры залежи, заданная производственная мощность, а также технические характеристики выбранного выемочно-погрузочного оборудования [1, 7].
Граничный коэффициент вскрыши определяется по формуле [1]:
K_ГР=(C_П– C_О)/C_В .
K_ГР=(10 – 5)/2=5/2= 2,5 м³/м³.
Где
C_П = 10 усл. ед./т – стоимость полезного ископаемого;
C_О = 5 усл. ед./т – стоимость добычи полезного ископаемого;
C_В = 2 усл. ед./м³ – стоимость вскрышных работ.
Граничная глубина карьера определяется по формуле [1]:
H_К=(K_ГР· M_П· sin(γ_В )· sin(γ_Л ))/sin(γ_В+ γ_Л ) + B_К(ИЗ) ·(sin(γ_В )· sin(γ_Л ))/(2 · sin(γ_В+ γ_Л ) ).
H_К=(2,5 · 200 · 0,2808)/0,8988+ 200 ·0,2808/1,7976.=140,4/0,8988+ 31,25 = 156,25 + 31,25 = 187,5 м.
Принимаем H_К = 187,5 м.
Средний угол откоса бортов карьера:
γ_СРД=(γ_Л+ γ_В)/2=(32 + 32)/2= 32°.
Котангенс угла: ctg(32°) = 1,6003.
Ширина карьера по верху:
B_К(ВРХ) = B_К(ИЗ) + 2 · H_К· ctg(γ_СРД ).
B_К(ВРХ) = 200 + 2 · 187,5 · 1,6003 = 200 + 600,1 = 800,1 м.
Длина карьера по верху:
L_К(ВРХ) = L_К(ИЗ) + 2 · H_К· ctg(γ_СРД ).
L_К(ВРХ) = 600 + 2 · 187,5 · 1,6003 = 600 + 600,1 = 1200,1 м.
Площадь дна карьера:
S_К(ИЗ) = L_К(ИЗ) · B_К(ИЗ) = 600 · 200 = 120 000 м^2.
Периметр дна карьера:
P_К(ИЗ) = 2 · (L_К(ИЗ) + B_К(ИЗ) )= 2 · (600 + 200)= 1600 м.
Объём горной массы в контурах карьера:
V_К= S_К(ИЗ) · H_К+ 0,5 · P_К(ИЗ) · H_К^2· ctg(γ_СРД )+ (π/3)· H_К^3· ctg^2 (γ_СРД ).
Числовые значения:
π/3=3,1416/3= 1,0472;
ctg^2 (32°)= (1,6003)^2= 2,56096.
V_К= 120000 · 187,5 + 0,5 · 1600 · (187,5)^2· 1,6003 + 1,0472 · (187,5)^3· 2,56096 = 22 500 000 + 45 008 438 + 17 675 000 = 85 183 438 ≈ 85 183 000 м³.
Объём полезного ископаемого в контурах карьера:
V_И= S_К(ИЗ) · H_К= 120 000 · 187,5 = 22 500 000 м³.
Объём вскрышных пород в контурах карьера:
V_В= V_К– V_И= 85 183 000 – 22 500 000 = 62 683 000 м³.
Средний коэффициент вскрыши (формула 1.10 [1]):
K_СРВ=V_В/V_И = 62 683 000/22 500 000 = 2,79 м³/м³.
Годовая производительность карьера по полезному ископаемому в плотном теле определяется исходя из заданной производительности по горной массе и среднего коэффициента вскрыши:
Q_К(И) =Q_К(ГМ) /(1 + K_СРВ ).
Q_К(И) = 8 620 000/(1 + 2,79)= 8 620 000/3,79= 2 274 000 м³/год.
Годовая производительность карьера по вскрыше:
Q_К(В) = K_СРВ· Q_К(И) = 2,79 · 2 274 000 = 6 344 460 м³/год.
Проверка:
Q_К(ГМ) = Q_К(И) + Q_К(В) = 2 274 000 + 6 344 460 = 8 618 460 ≈ 8 620 000 м³/год.
Срок эксплуатации карьера без учёта периода строительства:
T_К=V_И/Q_К(И) = 22 500 000/2 274 000 = 9,89 ≈ 10,0 лет.
 
Таблица 1 – Основные параметры карьера
Параметр Обозначение Единица измерения Значение
Граничная глубина карьера H_К м 187,5
Ширина карьера по подошве B_К(ИЗ) м 200
Длина карьера по подошве L_К(ИЗ) м 600
Ширина карьера по верху B_К(ВРХ) м 800,1
Длина карьера по верху L_К(ВРХ) м 1200,1
Площадь дна карьера S_К(ИЗ) м² 120 000
Периметр дна карьера P_К(ИЗ) м 1600
Объём горной массы в контурах V_К м³ 85183000
Объём полезного ископаемого V_И м³ 22 500 000
Объём вскрышных пород V_В м³ 62 683 000
Средний коэффициент вскрыши K_СРВ м³/м³ 2,79
Годовая производительность по горной массе Q_К(ГМ) м³/год 8 620 000
Годовая производительность по полезному ископаемому Q_К(И) м³/год 2 274 000
Годовая производительность по вскрыше Q_К(В) м³/год 6 344 460
Срок эксплуатации карьера T_К лет 10