Вихідні дані до прикладу розрахунку

1. Корисний компонент Fe

2. Результати геологічного випробування вмісту металу С

Номер точки випробування
Вміст металу С, %	16,2	22,0	42,0	57,4	61,0	61,0	47,4	31,5	18,0
Відстань від попередньої точки випробування, м

3. Потужність наносів Н_о = 27 м

4. Глибина розповсюдження покладу Н_р = 1500 м

5. Глибина залягання покладу Н_з = 40 м

6. Довжина покладу за простяганням L_пр = 800 м

7. Кут падіння покладу a = 68°

8. Кут зсування порід лежачого боку γ = 60°

9. Кут зсування порід висячого боку b = 65°

10. Кут зсування наносів φ = 45°

11. Коефіцієнт міцності руди f_р = 10

12. Коефіцієнт міцності порід висячого боку f_в = 10

13. Коефіцієнт міцності порід лежачого боку f_л = 14

14. Стійкість до обвалення:

руди – ні;

порід висячого боку – так;

порід лежачого боку – так.

15. Можливість обвалення поверхні – так.

16. Кути відкосів бортів кар’єру:

лежачого боку a_л/б = 40°

висячого боку a_в/б = 43°

17. Емпіричні формули для визначення питомих витрат:

Види гірничих робіт	Експлуатаційні витрати, грн/т	Капітальні витрати, грн/т
Підземна розробка	Сд.п	Кп.п
Відкрита розробка	Сд.в =(0,3÷0,5) Сд.п	Кп.в =(0,64÷0,7) Кп.п
Розкриття	Ср =(0,3÷0,5) Сд.в	Кп.р =(0,2÷0,6) Кп.в

 

3.1. У вихідних даних приведені результати геологічного випробовування рудного покладу. На їх основі будують у відповідному масштабі графік розподілу вмісту металу в руді за потужністю покладу по точкам випробовування (рис.1.1). За точку відліку прийнято контакт рудного покладу з вміщуючими породами висячого боку. При побудові графіка сусідні точки слід з’єднувати відрізками прямої лінії.

3.2. На графіку розподілу вмісту металу за потужністю рудного покладу (рис. 1.1) проводять дві горизонтальні лінії, що відповідають верхній С_б.в та нижній С_б.н межам діапазону знаходження очікуваної величини бортового вмісту металу в руді. Далі відстань між цими межами ділять горизонтальними лініями на 7÷9 приблизно однакових інтервалів, які забезпечують зручність відліку бортового вмісту металу та проходять через точки вигину графіка розподілу вмісту металу. Кожній горизонтальній лінії присвоюють, починаючи з нижньої лінії, індекс її умовного позначення С_б1, С_б2,..., С_бi, з фіксацією бортового вмісту металу. Таким чином, нижній горизонтальній лінії відповідає нижня межа діапазону для залізної руди, тобто С_б.н = С_б1 =18%.

3.3.Для кожного значення бортового вмісту металу С_бi, що змінюється від С_б.в до С_б.н, необхідно визначити: виймальну потужність покладу M_i, середній вміст металу в руді С_pi, її об’ємну вагу γ_pi і запаси руди Б_i. Інакше кажучи, всі розрахунки необхідно повторити стільки разів, скільки горизонтальних ліній проведено на рис. 1.1. Розрахунки раціонально починати з верхньої межі С_б.в і закінчувати нижньою межею діапазону бортового вмісту С_б.н. Такий порядок виконання розрахунків дозволяє суттєво їх спростити, стандартизувати та запрограмувати.

До початку виконання розрахунків, на графіку рис. 1.1 проводять вертикальні лінії через точки випробовування і точки перетину горизонтальних ліній з ламаною лінією розподілу вмісту металу, виділяючи за потужністю покладу границі, що відповідають кожній межі бортового вмісту.

3.4. Розрахунки починають з визначення потужності центральної частини покладу М ₀, розташованої між точками випробовування з вмістом металу більше верхньої межі діапазону очікуваного бортового вмісту, шляхом складання потужностей окремих ділянок

М ₀ = l_{i +1} + l_{i +2} +... + l_i+k, м;

де l_{i +1}, l_{i +2} – відстані між точками випробовування відповідно i та i +1, i +1 та i +2 в центральній, найбільш багатій частині покладу.

Виходячи з даних прикладу, М ₀ = 6+4+4+5 = 19 м.

Середній вміст металу в центральній частині покладу визначають з виразу

 

, %

де C_i, C_{i +1}, C_{i +2}, C_ц, C_к – вміст металу в точках випробовування i, i +1, i +2, ц, к, в центральній, найбільш багатій частині покладу, %; ц, к – кількість відповідно міжточкових інтервалів та точок випробовування в центральній частині покладу.

Для умов прикладу

 

 

 

3.5. Визначають виймальну потужність покладу М_i при даному значенні бортового вмісту металу, застосовуючи графічний або розрахунковий способи.

Графічний спосіб є менш точним і базується на безпосередньому вимірюванні відстані між крайніми точками графіка розподілу вмісту металу за потужністю (рис. 1.1). Ці точки знаходяться на одній горизонтальній лінії відповідного значення бортового вмісту С_бi. Виміряна відстань переводиться в натуральну величину за допомогою прийнятого масштабу.

Розрахунковий спосіб є більш складним, проте точнішим. Він дозволяє автоматизувати розрахункові роботи. Виймальну потужність у загальному виді визначають за виразом

M_i = M_{i +1} + m_в + m_л, м;

де M_{i +1} – виймальна потужність попередньої ділянки, м; m_в, m_л – приріст виймальної потужності на i -й ділянці відповідно з висячого і лежачого боків покладу, м.

Так, стосовно до графіка рис. 1.1 виймальна потужність складе:

- для бортового вмісту металу С_бв = С_{б 9} = 42%

М ₉ = М ₀ + m ₉ + m’ ₉, м;

- для бортового вмісту металу С_{б 8} = 39%

М ₈ = M ₉ + m ₈ + m’ ₈, м і т.д.

Приріст виймальної потужності на основі подібності прямокутних трикутників визначають з формул

де C_бi – бортовий вміст металу тієї ділянки покладу, для якого підраховують запаси руди, %; С_{бi +1} – бортовий вміст металу попередньої дільниці покладу (причому С_{бi +1}> С_б) або вміст металу в першій точці випробовування, розміщеній на графіку над верхньою межею діапазону бортового вмісту, %; C_к, С_{к -1} – вміст металу в точках випробовування на ділянці покладу зі сторони висячого боку, яка включає в себе точки з бортовим вмістом C_бi , С_{бi +1} , %; С_m,

C_{m -1} – вміст металу в точках випробовування на ділянці покладу зі сторони лежачого боку, яка містить точки з бортовим вмістом C_бi, С_{бi +1}, %; l_в, l_л – відстань між точками випробовування відповідно з висячого i лежачого боків покладу, м.

Для графіка рис. 1.1 можна записати, що

м м

 

м м

…

м м

Результати розрахунків m_і, m’_і та М_і зведені в таблиці 1.1

Таблиця 1.1

№ п.п.	т 9	т 8	т 7	т 6	т 5	т 4	т 3	т 2	т 1
Значення , м	0,00	1,05	1,05	1,05	0,53	1,58	1,05	0,70	5,52

 

№ п.п.	т’ 9	т’ 8	т’ 7	т’ 6	т’ 5	т’ 4	т’ 3	т’ 2	т’ 1
Значення , м	1,36	0,75	0,75	0,75	0,38	4,33	2,89	1,93	3,85

 

№ п.п.	M 9	M 8	M 7	M 6	M 5	M 4	M 3	M 2	M 1
Значення , м	20,4	22,4	24,0	25,8	26,7	32,6	36,5	39,1	48,5

3.6. Підраховують середній вміст металу в руді С_рi для даного бортового вмісту C_бi за формулою

%

де С_i – середній вміст металу на i -й ділянці покладу, %; m_i – потужність i -ї ділянки рудного покладу, м; M_i – виймальна потужність покладу для даного бортового вмісту, м.

Так, відповідно до графіка рис. 1.1 можна записати, що для С_{б 9}=42% середній вміст металу в руді складе

Аналогічно виконують розрахунки середнього вмісту металу в руді при інших значеннях С_б

Результати розрахунків С_pi зведені в таблицю 1.2

Таблиця 1.2

№ п.п.	Сp9	Сp8	Сp7	Сp6	Сp5	Сp4	Сp3	Сp2	Сp1
Значення , %	54,378	53,248	52,062	50,832	50,204	46,404	44,150	42,731	38,342

 

3.7.Розраховують об’ємну вагу руди γ_р за формулою

γ_рi = γ_o + K_γ * С_рi , т/м³ ;

де γ _o – об’ємна вага руди для нульового вмісту даного металу, т/м³ ; K_γ – коефіцієнт зміни об’ємної ваги в залежності від типу руди. Значення γ _o і K_γ наведені в таблиці 1.3.

Параметри для визначення об’ємної ваги руди різних типів Таблиця 1.3

Тип руди	Значення параметрів	Межі бортового вмісту
γ o	Kγ	Cб.в	Сб.н
Залізна	2,2	0,025	42,0	18,0
Мідна	2,6	0,50	2,1	0,20
Свинцева	3,2	0,6	2,5	0,20
Молібденова	3,4	2,00	0,19	0,03

 

Результати розрахунків об’ємної ваги руди згідно з вихідними даними прикладу зведені в таблицю 1.4

Таблиця 1.4

№ п.п.	γp9	γp8	γp7	γp6	γp5	γp4	γp3	γp2	γp1
Значення , т/м3	3,56	3,53	3,50	3,47	3,46	3,36	3,30	3,27	3,16

 

3.8.Визначають запаси руди при заданому значенні бортового вмісту металу за формулою:

Б_i = L_пр *(Н_р - Н_з ) * М_i * γ_рi, млн т

де L_пр – довжина покладу за простяганням, м; Н_р – глибина розповсюдження покладу, м;

Н_з – глибина залягання покладу, м.

 

Результати розрахунків Б_i, згідно з вихідними даними прикладу зведені в таблицю 1.5

Таблиця 1.5

№ п.п.	Б 9	Б 8	Б 7	Б 6	Б 5	Б 4	Б 3	Б 2	Б 1
Значення , млн т	84,639	91,411	98,024	104,48	107,65	127,88	140,93	149,44	178,99

За результатами розрахунків будують графіки залежності запасів руди Б, виймальної потужності М і середнього вмісту металу в руді С_р від бортового вмісту металу в руді С_б (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Залежність виймальної потужності М, середнього вмісту металу С_р та запасів руди Б від бортового вмісту металу С_б

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2