Горно-геометрический анализ крутопадающих и наклонных месторождений.

Рабочая зона карьера, в которой производится выемка пустых пород и полезного ископаемого, формируется и перемещается в пространстве (рис. 6.1) в соответствии с принятыми способами вскрытия, системой разработки и направлением развития горных работ. Конструкция и размеры рабочей зоны, направление и скорость ее перемещения определяют во многом интенсивность и эффективность разработки месторождения, т. к. от динамики рабочей зоны зависит распределение по годам эксплуатации карьера объемов добычи руды и выемки вскрыши и, следовательно, распределение затрат и прибылей и их дисконтированные суммы.

Поэтому в процессе проектирования карьеров, при решении многих технологических задач и обоснования оптимальных параметров горных работ необходимо определение оптимального варианта формирования рабочей зоны и наилучшего распределения во времени объемов добычных и вскрышных работ в контуре карьера или его этапа. Для этого выполняется горно-геометрический анализ карьерного поля, т. е. устанавливается зависимость поэтапных объемов вскрыши V и полезного ископаемого Р от глубины карьера: h, V = f (h). Его результаты служат основой для составления календарных планов, т. е. зависимости годовых объемов вскрыши V _t и полезного ископаемого P_t от времени их выемки: P_t, V_t = f (t), а они, в свою очередь используются для подсчета затрат и, следовательно, для экономического сравнения и оптимизации технических решений. Например, различные технологические схемы (цикличная, циклично-поточная, с автомобильным или железнодорожным транспортом) существенно влияют на конструкцию и динамику рабочей зоны (в том числе на ширину рабочих площадок, число рабочих уступов) и поэтому различаются не только величиной годовых затрат, но и распределением общих затрат по годам поэтому для их экономической оценки и сравнения необходимо: каждой оцениваемой схемы сделать горно-геометрический анализ и на его основе получить календарный план. Затем, и календарное распределение объемов работ, подсчитать для каждой схемы ежегодные затраты и прибыли, которые послужат основой для выбора оптимального варианта.

Таким образом, горно-геометрический анализ – это метод определения поэтапных объемов вскрыши и полезного ископаемого, извлекаемых при ведении горных работ с заданными параметрами, в зависимости от места их нахождения в контуре карьера, главным образом, от глубины карьера (для крутых и наклонных залежей) или от границы карьера в плане (дли горизонтальных и пологих залежей).

Рис. 6.1. Поперечное сечение по карьеру:

1 – рудная залежь; 2 – контур карьера; 3 – направление развития горных работ,

4, 5-последопательиые этапы развития рабочей зоны карьера

Рис. 6.2. Зависимость нарастающих объемов вскрыши ∑ V и полезного ископаемого ∑ Р от глубины карьера Н при двух вариантах развития рабочей зоны в карьере:

1 – ∑ V ₁ при φ = 0; 2 – ∑ V ₂ при φ = 25°; 3 – ∑ Р ₁; 4 – ∑ P ₂

Результаты горно-геометрического анализа могут быть представлены в виде графиков ∑ V, Р = f (Н) или ∑ V, Р = f (Н) (рис. 6.2), а также в виде таблиц различной формы.