Горно-геометрический анализ карьерного поля методу А. И. Арсентьева для крутых и наклонных залежей

При расчетах объемов полезного ископаемого и пустых пород в сложных условиях залегания необходимая точность расчетов достигается в том случае, если использовать не поперечные разрезы, а выполненные на кальке погоризонтные планы карьерного поля с нанесенными на них геологическими данными контурами карьера. На этих планах соответственно принятому способу вскрытия и элементам системы разработки наносят линии фронта работ, положение которых обеспечивает вскрытие и подготовку лежащих ниже уступов при сохранении минимальной ширины рабочих площадок. Эти линии соответствуют положению нижних бровок рабочих уступов. Работа исполняется последовательно, начиная с нижнего рассматриваемого горизонта карьера. Для неглубоких карьеров с небольшим сроком службы анализ начинают с дна карьера. Для глубоких карьеров анализируют лишь верхние горизонты, отрабатываемые в пределах 10-15-летнего срока, так как высокая точность расчетов в этом случае не оправдывается при большом сроке службы карьера. На плане карьера (рис. 6.3) и на погоризонтных планах уступы показываются одной линией, которая соответствует положению нижней бровки уступа. На каждом погоризонтном плане должны быть показаны залежь полезного ископаемого, контур дна въездной траншеи, контур разрезной траншеи и направление развития фронта работ. Въездные траншеи вычерчивают в соответствии с принятой схемой вскрытия, а разрезные – в соответствии с принятым направлением развития горных работ, обеспечивающим быстрейший доступ к залежи.

Рис. 6.3. План карьера на момент погашения с трассой капитальной траншеи

Объем работ по подготовке новых горизонтов виден из поперечного сечения карьера (рис. 6.4). Для подготовки нового горизонта необходимо на данном горизонте провести разрезную траншею и на всех лежащих выше горизонтах подвинуть фронт на величину, обеспечивающую создание необходимого резерва подготовленных и готовых к выемке запасов, а также сохранение рабочих площадок на нижних горизонтах. Из рис. 6.3 видно, что подготовка гор. +15 м состоит в проведении разрезной траншеи на этом же горизонте. Для подготовки гор. -30 м необходимо на этом же горизонте пройти разрезную траншею, а на гор. -15 м отогнать фронт на расстояние, обеспечивающее проведение траншеи на гор. -30 м. При этом объем работ по подготовке новых горизонтов будет минимальным, а угол наклона рабочего борта будет максимальным. Линии фронта работ удобнее обозначать двумя цифрами, первая из которых означает горизонт горных работ, а вторая – горизонт подготовки. Например, на гор. -60 м линия фронта, обеспечивающая подготовку этого горизонта, обозначена цифрами 60/60, а линия фронта работ на этом гори:«те, обеспечивающая подготовку нижнего горизонта (гор. -75 м), обозначена цифрами 60/75 и т. д.

Порядок выполнения работ при горно-геометрическом анализе следующий.

1. На плане нижнего горизонта (например, гор. -75 м) вычерчивают въездную (с гор. -60 м) и разрезную траншеи, что соответствует первоначальной линии фронта работ. Объем горных работ па этом горизонте равен объему въездной и разрезной траншей.

2. На плане следующего верхнего горизонта (гор. -60 должны быть показаны контуры въездной и разрезной траншеи, обеспечивающие подготовку этого горизонта, а также линия фронта работ 60/75 (линия А'В'С'), которая обеспечивает подготовку нижнего горизонта (гор. -75 м). Это условие будет обеспечено, если линия А'В'С фронта работ на гор. 00 м будет опережать линию ABC фронта работ на гор. -75 м на ширину рабочей площадки и ширину горизонтальной проекции откоса уступа. Чтобы установить положение линии А ' В ' С ', совместим по координатам планы гор. -60 м и гор. -75 м проведем на плане гор. -60 м линию 60/75, отступив от линии 75/75 в сторону развития горных работ на величину

В _о = В _р.п + h * ctgα,

где В _рп – минимальная ширина рабочей площадки, м;

h – высота уступа, м;

α – угол откоса уступа, градус.

Изгибы линии фронта работ должны соответствовать допустимому радиусу трассы принятого вида транспорта. Это условие удобно проверять, пользуясь специальной палеткой из прочного материала. Таким образом, на плане гор. -60 м будут показаны въездная и разрезная траншеи, необходимые для подготовки этого горизонта, и линия фронта работ А ' В ' С ', обеспечивающая подготовку нижнего горизонта (гор. -75 м). Пунктиром показано положение горных работ на гор. -75 м, которое видно при совмещении планов (рис. 6.4).

6.4. Планы развития горных работ:

а – на гор.-75 м; б, в – на гор. - 60 м; г – -на гор.-45 м

3. На плане следующего верхнего горизонта (гор. -45 м) наносят линии фронта работ, обеспечивающие подготовку гор. -45 м и возможность подготовки гор. -60 м и гор. -75 м. для этого накладывают кальку с планом гор. ‑45 м на план гор -60 м. Затем, отступая от линии А ' В ' С ' на расстояние В₀, вводят линию А " В " С ", которая показывает, в каком положении должна находиться линия фронта работ на гор. -45 м, чтобы обеспечить возможность подготовки гор. -75 м. Аналогично наносят линии фронта работ на все остальные погоризонтные планы. Таким образом, каждый погоризонтный план оказывается разбитым на участки, обозначенные отметками тех горизонтов, для подготовки которых необходимо отработав эти участки на данном горизонте. Площади всех участков на каждом погоризонтном плане с разделением по видам вскрышных работ и сортам полезного ископаемого замеряют планиметром.

В результате построений и расчетов объемов составляется таблица распределения объемов вскрыши и руды по горизонтам и этапам разработки, удобная для горно-геометрического анализа сложноструктурных многокомпонентных месторождений.