Библиографический список . .. . . 235

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Открытый способ разработки месторождений полезных ископаемых по сравнению с подземным имеет преимущества, которые обусловлены специфическими условиями производства. К их числу относятся: системы разработки, позволяющие одновременно проводить горные работы на больших площадях с перемещением значительных объемов горной массы; высокая степень механизации трудоемких работ с использованием высокопроизводительного оборудования; интенсивное подвигание горных выработок; высокая производительность и безопасность труда; низкая себестоимость добычи.

В связи с этим, маркшейдерские работы на карьерах имеют свои особенности. Прежде всего, становится возможным применять высокоэффективные современные методы съемки с использованием геодезических спутниковых систем, проводить съемку при естественном освещении. В то же время, все виды съемок находятся в зависимости от внешних факторов – рельефа местности, метеоусловий. При выборе методики маркшейдерских работ на карьере указанные факторы имеют существенное, а иногда и основополагающее значение.

Маркшейдерские работы на карьере по значимости, трудоемкости и характеру работ подразделяются на три вида: капитальные, основные и текущие. К капитальным относятся крупные работы разового характера, например, создание или реконструкция опорной сети. К основным относятся систематически повторяющиеся работы: построение съемочных сетей; наблюдения за устойчивостью откосов уступов и бортов карьера. К текущим относятся постоянно выполняемые работы: съемка горных выработок (уступов), буровзрывных работ и транспортных путей; определение и учет объемов вскрыши и полезного ископаемого; обеспечение направления проходки траншей; контроль за выполнением плана ведения горных работ.

Маркшейдерские опорные сети на карьерах являются маркшейдерским обоснованием, т. е. геометрической основой, обеспечивающей все виды съемки на территории карьерного поля. По мере строительства и эксплуатации карьера пункты маркшейдерского обоснования утрачиваются из-за нарушения видимости между смежными знаками или уничтожения их горными разработками. Работы по созданию, реконструкции и пополнению утраченных пунктов опорных сетей проводятся по техническому проекту, в котором определяется их количество, схема расположения, методика измерений и вычислений. Известно, что данный вид работ требует тщательного анализа фактического состояния маркшейдерских сетей, знания существующих способов их создания применительно к условиям карьера, соответствующего технического и финансового обеспечения.

Данные работы выполняются маркшейдерами предприятия, или по их заданию для выполнения работ привлекаются специализированные организации. Маркшейдер должен овладеть теорией и практикой ведения этих работ, используя учебную и справочную литературу.

Маркшейдерские съемки на карьерах включают определение положения горных выработок и инженерных сооружений относительно пунктов опорных и съемочных сетей с целью нанесения их на план горных работ с точностью и подробностью, обусловленной масштабом съемки.

В предлагаемом учебном пособии обобщен основной материал по организации и выполнению работ, связанных с маркшейдерско-геодезическим обоснованием и производством маркшейдерской съемки при разработке месторождений открытым способом.

Изложены требования, предъявляемые к опорным съемочным сетям и маркшейдерским съемкам, даны схемы, методика измерений и вычислений, а также новые методы спутниковой геодезии. Спутниковыесистемы находят все большее применение в отечественном геодезическом и маркшейдерском производстве и требуют постоянного информационного и методического обеспечения.

 

4. Общие сведения об открытой разработке

месторождений полезных ископаемых

 

Открытый способ разработки месторождений в России сохраняется как генеральное направление горнодобывающей промышленности для обеспечения топливом и минеральным сырьем потребностей энергетики, металлургии, строительства, сельского хозяйства и др.

Развитие открытых горных работ на основе их интенсификации и повышения производительности осуществляется при создании проектов уникальных карьеров с глубиной разработки до 800 м.

Горные работы в карьерах характеризуются определенным порядком выемки и последующего перемещения полезного ископаемого, вскрышных и вмещающих пород, что определяет конфигурацию и размеры карьерного поля.

Карьер (рис. 1.1) – совокупность открытых горных выработок, посредством которых производят разработку месторождения, одновременно это административно-хозяйственное производственное подразделение, производящее добычу полезного ископаемого открытым способом.

Разрез – название открытых горных работ при разработке угольных месторождений.

Геометрическими элементами карьера (разреза) являются:

уступы – слой толщи пустых пород или руды, разрабатываемый самостоятельными техническими средствами отбойки, погрузки и транспорта;

траншея (капитальная, разрезная) – открытая горная выработка трапецеидального поперечного сечения, обеспечивающая доступ с поверхности к рабочим горизонтам (капитальная), с горизонта на горизонт (разрезная);

откос уступа – наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства;

угол откоса уступа – угол наклона поверхности уступа в плоскости, нормальной к простиранию уступа;

бровка уступа (верхняя и нижняя) – линии пересечения откоса уступа с верхней и нижней площадками (бермами) уступа;

борт карьера – боковая поверхность, ограничивающая выработанное пространство карьера. Различают борта рабочие и постоянные, поставленные в предельное (проектное) положение.

 

N

A

A '

 

Рис. 1.1. Карьер и его элементы:

A ' ABC, BCDE, DEFG – уступы; EFGH – разрезная траншея;

АВ, СD, EF – откосы уступов; b – угол откоса уступа; A, B, C, D – бровки уступов; ВС, DE – рабочие горизонты; L – предохранительная берма;

A ' O и NP – борта карьера; g – угол разгона или угол эксплуатации;

a – угол погашения бортов карьера; h – высота уступа;

Н _р – рабочая глубина карьера; Н _п – предельная глубина карьера

 

Показателем оценки пригодности месторождения к разработке открытым способом, определения экономически целесообразной глубины и планирования горных работ, расчета себестоимости полезного ископаемого служит коэффициент вскрыши.

Под коэффициентом вскрыши понимают количество вскрышных пород, исчисляемое на единицу полезного ископаемого. Коэффициент вскрыши называют "весовым" (т/т) и "объемным" (м³/м³). Различают следующие виды коэффициента вскрыши: граничный – максимально допустимый по условию экономичности открытых разработок; средний – в пределах конечных контуров карьера или его участка; контурный – в пределах прирезаемого к карьеру одного слоя при увеличении его глубины; текущий – по месяцам, кварталам и годам; слоевой – в границах горизонтального слоя; эксплуатационный – за определенный период эксплуатационных работ в карьере; первоначальный – отношение объема вскрыши за период строительства карьера к общему объему полезного ископаемого в конечных контурах; текущий (стоимостной) – при текущем планировании объемов вскрыши и производственной себестоимости.

Вскрытие карьерного поля и разработка месторождения – два взаимосвязанных процесса. В зависимости от инженерно-геологических и горнотехнических условий вскрытие карьерного поля осуществляется проведением открытых или подземных горных выработок (табл. 1.1, 1.2).

 

Таблица 1.1