Статья "Вскрышные работы"

Вскрышные работы. Коэффициенты вскрыши

План

1. Вскрышные работы

2. Коэффициент вскрытия

3. Определение запасов месторождения

Вскрышные работы

Почти все месторождения строительных материалов залегают под пластами наносных пород, кото­рые называются вскрышными. Для обеспечения нормальной работы карьера в подготовитель­ный период и в процессе эксплуатации месторождения необходимо вскрышные породы убрать до начала добычи полезного ископаемо­го. Работы, связанные с разработкой, транспортировкой и разг­руз­кой вскрышных пород в отвал, называются вскрышными (экс­плуатационно-подготовитель­ными). Они могут быть сезонными и круглогодичными.

К вскрышным работам предъявляются следующие требования:

- в условиях сезонной работы за сезон необходимо снять такой объем вскрышных пород, кото­рый обеспечил бы нормальную работу мес­торождения в течение всего года;

- продвижение вскрышного уступа должно быть увязано с продвижением уступа полезного иско­паемо­го;

- вскрышу следует убирать тщательно, чтобы исключить попада­ние ее в полезное ископае­мое;

- при разработке больших карьеров отвалы вскрыши следует размещать в выработанное простран­ство с последующей рекультивацией.

Коэффициенты вскрыши

Коэффициенты вскрыши являются важнейшими экономически­ми показателями открытых гор­ных работ, так как общий объем извлекаемой горной породы, а также общие затраты и полная себе­стоимость полезного ископаемого определяются этими показателя­ми. Коэффициент вскрыш­ных пород характеризуется количеством пород вскрыши, приходящихся на единицу объема или массы по­лезного ископаемого.

Различают геологический, средний эксплуатационный и теку­щий эксплуатационный коэффици­енты вскрыши.

Геологический коэффициент вскрыши (К_ВГ) показывает отношение объема вскрышных по­род на площади утвержденных запасов полезного ископаемого к объему этих запасов (отношение объема пустой породы к объему полезного ископаемого)

где V_В – объем вскрышных работ;

V_П – объем полезного ископаемого.

Средний эксплуатационный ко­эффициент (К_ВС) показывает от­ношение всех вскрышных по­род, которые будут разработаны за время эксплуатации месторожде­ния, к объему промышленных запасов полезного ископаемого.

Текущий эксплуатационный коэффициент  (К_ВТ) – отношение объема вскрышных пород, разраба­тываемых за определенный период времени к   объему   полезного   ископаемого, добывае­мому за этот период.

Кроме перечисленных коэффициентов вскрыши, вводится поня­тие коэффициента пустых по­род, т. е. пород, залегающих между пластами полезного ископаемого. Он выражает отношение суммы объемов вскрышных и пустых пород к объему полезного ископаемо­го К_П.

По степени под­готовленности к разработке все запасы подразделяют на вскрытые, подготовлен­ные к зачистке и выемке.

Вскрытыми называются запасы полезного ископаемого, находя­щиеся в той части месторожде­ния, на которой выполнены все рабо­ты по вскрытию.

Подготовленными к зачистке считаются запасы, которые вскры­ты, но не зачищены от остат­ков вскрышных пород, и находятся под прослойками пустых пород.

Готовые к выемке — вскрытые, полностью подготовленные за­пасы, которые могут быть разрабо­таны без нарушения правил горных работ.

Определение запасов месторождения

На площади месторождения закладывают сетку выработок по квад­ратам с расстоянием ме­жду выработками 200-300м, при сложном рель­ефе уменьшают его до 50 м. Одновременно с разбив­кой выполняют то­пографическую съемку участка с увязкой отметок сетки.

Топографическая съемка площади месторождения производится в масштабе 1:1000 - 1:2000, с сечением горизонталей через 1,0 м. Топо­графическая съемка совместно с данными разведочных выработок по­зволяет определить условия залегания полезного слоя, охарактеризовать рельеф его кровли и подошвы, установить запас полезного ископаемого, а также объем вскрышных пород и все прочие условия, связанные с разработкой месторождения.

На плане указывают все скважины, шурфы и естественные обнажения. Каждой выработке при­сваивают номер (С₁, С₂,…С_n), нано­сят мощность вскрыши (числитель) и полезного слоя (знамена­тель).

Далее, с учетом рельефа, составляют по колонкам сква­жин продоль­ные и поперечные геологиче­ские профили (рис.2), на которых одинако­вые по составу слои горных пород соединяют ли­ниями. На разрезе отме­чают границы участка, на котором будут подсчитаны запасы полез­ного ископаемого, пло­щадь вскрытия и уровень грун­товых вод.

По разрезам судят о том, как залегает ископаемое, от­куда и до какой глубины сле­дует разрабаты­вать месторожде­ние. Определяют экономически целесообразную границу уча­стка, на­меченного к разра­ботке. В качестве критерия для определения границ уча­стка принят коэффици­ент вскрыши:

Для дорожно-строитель­ных материалов величина коэф­фициента вскрыши зави­сит от геологиче­ских условий залегания породы и обычно колеблется от 0 до 1,0. При коэффициенте вскрыши более 1 месторождение считается, как правило, нерентабельным и может разрабаты­ваться только в районах очень бедных естественными материалами.

Объем снимаемого растительного грунта V_РГ можно определить по формуле:

где h_сл – средняя толщина слоя снимаемого растительного грунта, м;

S_РГ – площадь, с которой снимается растительный грунт, м².

Общая площадь месторождения в пределах границ разработки состоит из площадей отдель­ных прямоугольников (квадратов). Объем месторождения в пределах одного прямоугольника площа­дью S определяется по формуле:

где h₁, h₂, h₃, h₄ – толщины слоев полезного ископаемого, измеренные в углах прямоуголь­ника.