Выбор рационального направления углубки карьера, разрабатывающего комплексное месторождение полезных ископаемых и определение производительности по попутным полезным ископаемым, страница 4

Общую ценность полезных ископаемых, извлекаемых в контурах карьера, делим на  интервалы  и  в соответствии с этими интервалами проводим на графике горизонтальные  линии Ц₁, Ц_2,  и  т.д. (см. рис. 2). Точки  пересечений  этих горизонталей  с Ц=f(H) соответствуют глубине, на которой добываются полезные ископаемые заданной ценности. Так, для направления углубки по вертикальной линии е получаются абсциссы точек пересечения е₁,е₂ и т.д. Эти точки переносим на поперечный разрез (см. рис.1). Такое построение производим по всем намеченным направлениям углубки. Полученные точки на разрезе соединяем между собой по признаку равных сумм ценности полезных ископаемых и получаем изолинии ценности извлекаемых полезных ископаемых для всех направлений углубки карьера (см. рис.1, штриховые линии).

Дополнительно проводим изолинию Ц=0, которая находится на границе с полезными ископаемыми минимальной ценности. Для этого линию откоса рабочего борта перемещаем сверху вниз по заданным направлениям углубки до касания залежей полезных ископаемых. Затем трафарет рабочей зоны перемещаем по изолиниям извлекаемых ископаемых и измеряем объем горной массы. Результаты заносим в таблицу (см. табл.2).

Очевидно, что точке, в которой соблюдается принцип минимума (с начала отработки) отношения расхода горной массы к ценности добываемых полезных ископаемых, будет соответствовать на каждой изолинии минимум горной массы, так как Ц=const. Линия ее₀д₂г₃г₄в₅ (см. рис.1), соединяющая такие точки, определяет направление углубки карьера, обеспечивающее соблюдение принципа(1) в течение всего периода работы карьера.

Решение объемной задачи сводится к определению места углубки по простиранию. Для этой цели на продольный разрез наносим линии поперечных разрезов с точками пересечения на них направлений развития горных работ и изолиний ценности извлекаемых полезных ископаемых по простиранию. Затем на продольном разрезе по этим изолиниям перемещаем трафарет рабочей зоны карьера по простиранию и определяем объем горной массы. Наименьшим объемам горной массы на изолинии соответствует минимум коэффициента горной массы. Соединив эти точки, получим направление углубки по простиранию.

3. Определение производительности карьера по попутным полезным ископаемым

Технолого-минералогическая оценка всего объема минерального вещества, подлежащего извлечению из недр, позволяет отойти от концепции разработки месторождения как источника одного полезного ископаемого. При разработке комплексного месторождения необходимо формировать несколько технологических видов (сортов) полезного ископаемого, требующих в дальнейшем различных схем обогащения или переработки.

При открытой разработке комплексных месторождений вместе с основным ископаемым добывается ряд попутных полезных ископаемых. Объем их добычи зависит от производительности карьера по основному полезному ископаемому, направления развития (углубки) и режима горных работ.

Метод определения производительности карьера по попутным полезным ископаемым сводится к следующему.

В соответствии с выбранным направлением развития горных работ на основании обработки геологического разреза строим график зависимости P=f(Q) нарастающих объемов полезного ископаемого от нарастающих объемов горной массы (рис.3) для основного (а) и попутного полезного (б) полезных ископаемых при изменяющемся значении угла рабочего борта карьера от φ до j_max (в данном случае j₁=0°, j₂=5°, j₃=10°, j_max=j₄=15°).

Для усреднения и стабилизации эксплуатационного коэффициента добычи основного полезного ископаемого и кривой j, например j₃=15°, проводим касательную LK, тангенс угла d наклона которой к горизонтальной линии и есть усредненный коэффициент добычи основного полезного ископаемого для рассматриваемого карьера. Касательная LK пересекает кривые P=f(Q), построенные для различных значений j, в точках a, b, c, d, е. Из этих точек опускают вспомогательные прямые, перпендикулярные оси абсцисс, до пересечения с соответствующими кривыми на графике для попутных ископаемых (рис.3,б). Получаем точки a^/, b^/, c^/, d^/, е^/. Линия, соединяющая эти точки, является ломаной и соответствует графику нарастающих объемов попутного полезного ископаемого в зависимости от нарастающего объема горной массы при стабильном коэффициенте добычи основного полезного ископаемого.