Основы разработки месторождений полезных ископаемых

"Основы разработки месторождений полезных ископаемых "

Исходные данные

Выбор способа вскрытия

Выбор способа вскрытия месторождения (шахтного поля) сводится к определению типа, числа, места заложения, формы и площади поперечного сечения, вскрывающих выработок в зависимости от горно-геологических условий разработки месторождения, уровня развития техники и технико-экономических показателей. При проектировании горнорудных предприятий способ вскрытия месторождения выбирают методом вариантов на основе технико-экономического сравнения. Наиболее экономичным вариантом вскрытия считается тот, при котором удельные суммарные приведённые затраты будут минимальными.

Для технико-экономического сравнения принимаем два варианта вскрытия: этажными штольнями с канатной дорогой и капитальной штольней со слепым вспомогательным стволом и капитальным рудоспуском.

Отметим, что штольней можно вскрывать запасы полезного ископаемого, расположенного выше устья выработки. Рассчитывать предельную глубину карьера не следует ввиду того, что ведение открытых работ в гористой местности для заданных условий нецелесообразно из-за климатических и природных условий горных районов, так как возникает угроза схода горных лавин, оползней и т.д..

Теперь мы попробуем оценить, какие варианты вскрытия месторождения для заданных условий целесообразно применить.

1. Определяем угол сдвижения вмещающих пород .

Так как

, т.е. , то

, где

- предел прочности на сжатие;

- предел прочности на растяжение;

- проектная глубина разработки месторождения;

- длина рудного тела по простеранию.

2. Определяем балансовые запасы руды.

, где

- длина рудного тела по простиранию;

- проектная глубина разработки;

- мощность рудного тела; - плотность руды.

3. Определяем количество добытой руды.

, где

- коэффициент извлечения;

- коэффициент разубоживания.

4. Определяем число этажей в шахтном поле.

, где

- высота этажа.

5. Определяем годовую производительность рудника.

Производительность рудника, разрабатывающего месторождение с углом падения 30 – 90⁰ , рекомендуют определять, исходя из величины понижения (м/год) уровня очистных работ по формуле:

, где

- среднегодовое понижение уровня очистных работ;

- средняя площадь рудного тела;

- коэффициент извлечения;

- плотность руды.

- коэффициент разубоживания;

Поправочные коэффициенты к величине годового понижения в зависимости:

- от угла падения;

- от мощности рудного тела;

- от принятой системы разработки месторождений (с открытым очистным пространством, магазинированием руды;

- от числа этажей находящихся одновременно в работе (1 этаж);

Принимаем:

6. Определяем продолжительность отработки месторождения.

Полученный срок отработки месторождения соответствует оптимальному сроку службы рудника для сложных условий (табл. 3.1.).

7. Продолжительность отработки этажа.

8. Определяем капитальные затраты по сравниваемым вариантам.

Поперечные сечения капитальных выработок принимаем следующими:

· Площадь поперечного сечения вертикального слепого ствола.

· Площадь поперечного сечения квершлагов, штолен, штреков.

· Сечение капитальной двухпутевой штольни следует принять ,

· Объём околоствольных дворов.

· Длины штолен.

, где

- длина верхней штольни;

- высота этажа;

- средний угол наклона косогора к горизонту;

- угол падения.

· Глубина слепого ствола.

, где

- проектная глубина разработки;

- длина камеры подъёмной машины;

- длина зумпфа.

· Длина капитального рудоспуска и ходового восстающего.

, где

·

· Длина квершлагов горизонтов.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

9. Капитальные затраты на проведение.

Вариант 1.

Штольня Б :

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- длина штольни;

- площадь поперечного сечения штольни.

Штольня В:

Штольня Г:

Штольня Д:

Штольня Е:

Штольня Ж:

Штольня З:

Канатная дорога с погрузочными площадками принимаем 4 млн. руб.

Вариант 2.

Штольня (капитальная):

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения капитальной двухпутевой штольни;

- длина штольни.

Ствол:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения ствола;

- глубина слепого ствола.

Околоствольный двор на горизонтальной штольни капитальной:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- объём околоствольных дворов.

Квершлаг горизонт 1:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта1.

Квершлаг горизонт 2:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 2.

Квершлаг горизонт 3:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 3.

Квершлаг горизонт 4:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 4.

Квершлаг горизонт 5:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 5.

Квершлаг горизонт 6:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 6.

10. Дисконтированные капитальные затраты в период эксплуатации.

, где

- затраты, которые будут производиться через t лет после сдачи рудника в эксплуатацию;

- период дисконтирования капитальных затрат;

- нормативный коэффициент дисконтирования разновременных затрат.

Вариант 1.

Штольня Б и канатная дорога:

Штольня В:

Штольня Г:

Штольня Д:

Штольня Е:

Штольня Ж:

Штольня З:

Таблица №1. Затраты на проведение капитальных выработок.

Таблица №2. Затраты на проведение капитальных выработок.