Методическое пособие для курсового проекта на тему Разработка россыпного месторождения дражным способом

Министерство образования и науки Амурской области
Государственное профессиональное образовательное
автономное учреждение
Благовещенский политехнический колледж
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОСОБИЕ
выполнения курсового проекта студентами
специальностей: 21.02.14, 21.02.15, 13.02.11 (г)
Тема курсового проекта:
"Разработка россыпных месторождений дражным способом"
г.Благовещенск
2014
Содержание
Общие положения…………………………………………………..……………….. 3
Формы курсового проектирования………………………………………………………..…………….. 4
Организация курсового проектирования……………………………………..……. 5
Содержание курсового проекта…………………………………………………….……..…………………… 7
Оформление курсового проекта……………………………….………………….... 37
Список рекомендуемой литературы.………………………………..……………… 38
Общие положения
Цель курсового проектирования
Курсовое проектирование является завершающим этапом подготовки студента в колледже, когда он должен показать глубину освоения теоретических и практических знаний, полученных на учебных занятиях и на производственных практиках.
Проектирование проводится по ведению технологических процессов горных работ и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):
ПК 1.1. Планировать ведение горных работ и оформлять техническую документацию.
ПК 1.2. Организовывать и контролировать ведение горных работ на участке.
ПК 1.4. Обеспечивать выполнение плановых показателей.
Проектирование проводится по россыпному месторождению с учетом геологических, гидрологических, горнотехнических, климатических и других условий. Курсовое проектирование является самостоятельной работой студентов и дает им возможность проявить творческую инициативу при решении конкретных технологических задач:
определения направления горных работ по ситуационному плану;
определения фактического объема вскрышных, добычных работ, определения текущего коэффициента вскрыши;
оформления технологических карт ведения горных работ на участке;
оформления технической документации с помощью аппаратно-программных средств;
определения параметров схемы вскрытия месторождения и действующей системы разработки в данной горной организации (разреза, карьера, рудника);
определения параметров ведения работ по отвалообразованию пустых пород и складированию полезного ископаемого;
контроля ведения горных работ в соответствии с технической документацией;
выявления нарушений в технологии ведения горных работ;
соблюдения правил эксплуатации горно-транспортного оборудования;
оценки маршрутов и схем транспортирования горной массы на участке;
определения оптимального расположения горно-транспортного оборудования в забое;
участия в организации процесса подготовки забоя к отработке.
Решение указанных задач осуществляется в проекте на основе новейших достижений отечественной и зарубежной науки, техники и практики в области разработки россыпных месторождений и требований охраны природы.
Особое внимание должно быть уделено применению персональных компьютеров, начиная от оформления пояснительной записки с помощью текстовых редакторов, до выполнения технологических расчетов и графики проекта.
Проект составляется с выполнением основных требований: "Норм технологического проектирования предприятий цветной металлургии, по разработке россыпных месторождений", с учетом действующих "Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом", "Правил технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения редких, цветных и драгоценных металлов", "Единых правил безопасности при взрывных работах" и других нормативных документов.
Формы курсового проектирования
Курсовое проектирование возможно в форме: курсового проекта.
В курсовом проекте рассматриваются все вопросы, связанные с разработкой россыпи открытым способом, поэтому объектом проектирования, как правило, является горное предприятие в целом или его отдельный участок.
Задание на курсовой проект выдается в виде трех основных тем:
проект вскрытия и разработки месторождения;
проект реконструкции горных работ, связанной с пересмотром технологической схемы, средств механизации, масштабов производства и т.д.;
проект доработки месторождения (при условии, что оно уже отрабатывается, но реконструкция невозможна из-за малой величины недоработанных запасов).
Из-за ограниченности времени выполнения проекта и большого объема работ курсовой проект делится на две части: общую и специальную.
В общей части студент разрабатывает основные положения проекта и увязывает их в одно производственное целое. Основное внимание должно быть обращено на организацию и увязку отдельных звеньев технологического процесса с полным использование оборудования, максимальную рационализацию производства на базе внедрения передовых методов работы и новейшей техники с учетом обеспечения безопасности работ, охраны окружающей среды. Основные расчеты, выбор оборудования проводятся в общей части проекта по упрощенным методам с использованием типовых проектов, укрупненных показателей, стандартов, номограмм, справочников и т.д.
В специальной части разрабатывается один раздел проекта или узкий вопрос по технологии, механизации, водоснабжению и пр. Разработка специальной части по характеру законченности должна приближаться к техническому проекту, содержать необходимые детальные расчеты с подробным обоснованием всех решений технического и организационного порядка.
Тема специальной части выбирается студентом по согласованию с руководителем курсового проектирования из круга вопросов, имеющих актуальное значение для конкретного предприятия. При разработке россыпей это может быть:
анализ запасов россыпи, выбор способа и технологии разработки;
вскрытие россыпи;
горноподготовительные работы;
оттайка мерзлоты и предохранение поверхности от промерзания;
вскрыша торфов;
очистные работы и системы разработки россыпи;
осушение и водоснабжение горных работ, очистка промышленных стоков, гидротехнические сооружения;
обогащение песков;
разработка мероприятий по снижению потерь и разубоживания полезного ископаемого;
отвалообразование;
рекультивация поверхности и др.
Специальная часть проекта составляет 25-40% объема всего проекта, и на ее выполнение должно планироваться такое же количество времени в общем бюджете, отведенном для проектирования.
Рекомендуется студентам выполнение специальной части по заданиям предприятия с целью использования проектных решений на производстве. При большом объеме реального курсового проекта, когда детально решаются вопросы по всем или ряду разделов, проект может выполняться группой студентов.
С целью более глубокой и детальной проработки проектных решений тема курсового проекта (особенно связанная с реальным заданием базового предприятия производственной практики) может быть посвящена решению более узкого вопроса, чем проектирование горного предприятия в целом. Такими вопросами могут быть темы специальных частей типовых курсовых проектов. В этом случае содержание проекта существенно отличается от типового и разрабатывается студентом вместе с руководителем, после чего утверждается в установленном порядке. Из общих разделов проекта выполняются только те, которые объективно необходимы для решения поставленных в проекте задач.
Как правило, курсовой проект носит научно-исследовательский характер и представляет собой законченный раздел научно-исследовательской работы по одному из вопросов технологии, организации и управления на базе экспериментальных работ или аналитических исследований с использованием математических методов и ПК.
Курсовой проект должен выполняться по заданию предприятия, проектного или научно-исследовательского института, выпускающей цикловой комиссии.
Содержание курсового проекта устанавливается ЦК и утверждается председателем ЦК.
Организация курсового проектирования
Руководитель курсового проекта назначается ЦК. Задание на курсовой проект утверждается председателем ЦК.
Одновременно перед началом проектирования устанавливается срок представления готового проекта на проверку руководителю.
Руководитель курсового проектирования консультирует студентов по разделам проекта, осуществляет общее руководство работой студента и контроль выполнения проекта. Посещение консультаций руководителя является для студента обязательным. Руководитель проектирования проверяет и подписывает проект, в случае его соответствия заданию и требованиям настоящих методических указаний.
При наличии положительной устной рецензии руководителя курсовой проект допускается к защите.
Состав, объем проекта и сроки проектирования
Курсовой проект состоит из графической части на 1-2 листах формата А1 и пояснительной записки. Чертежи являются основной частью проекта, их содержание в каждом случае согласовывается с руководителем проектирования.
Пояснительная записка объемом 26-44 страниц рукописного (машино-писного) текста состоит из общей и специальной частей.
Примерный объем записки по отдельным разделам, количество чертежей и продолжительность выполнения разделов приведены в таблице 1.
Таблица 1: Содержание и объем курсового проекта
Раздел, подраздел, пункт Примерный объем Продолжительность выполнения, дни
записки, стр. чертежей, лист Введение 1 1 Общая часть 2-3 1* 2
1.1 Общие сведения о районе месторождения 1.2 Климат района 1.3 Гидрогеология района месторождения 2 Геологическая часть 2-3 1* 1
2.1 Геологическая характеристика района и месторождения 2.2 Физико-механические свойства пород россыпи 2.3 Мерзлотная обстановка россыпи 2.4 Полезные ископаемые 2.5 Подсчет запасов 3 Горная часть 14-24 3.1 Исходные данные для проектирования 2-5 2
3.1.1 Современное состояние горных работ. Выбор способа разработки. Тип драги. 3.1.2 Производственная мощность предприятия по пескам. Производительность драги. Календарный план работы драги. 3.2 Обводнение (осушение) россыпи 1-2 1 3.3 Вскрытие россыпи 1-2 1 2
3.4 Горно-подготовительные работы 5-7 1* 4
3.4.1 Очистка полигона 3.4.2 Оттайка многолетней мерзлоты 3.4.3 Предохранение пород от сезонного промерзания 3.4.4 Вскрышные работы 3.5 Очистные работы и система разработки 3-5 1* 4
3.8 Водоснабжение горных работ 2-3 1 1
Заключение 1-2 1
Специальная часть проекта 5-10 1* 4
на оформление проекта и защиту 2
Всего 25-43 1-2 25
Примечания:
1 Чертежи, помеченные (звездочкой), как правило, не вычерчиваются отдельно, а совмещаются с другими чертежами.
2 Специальная часть включает в соответствующие разделы проекта, объем которых увеличивается на 5-10 стр.
3 Рубрикация разделов проекта, приведенная в таблице, является рекомендательной. В зависимости от содержания проекта она может быть изменена по согласованию с руководителем проектирования.
4 Последовательность выполнения разделов определяется логикой расчета и не обязательно совпадает с последовательностью изложения записки.
5 В зависимости от принятой технологии разработки объемы подразделов горной части могут значительно отличаться от рекомендуемых.
Общий срок выполнения проекта 5 недель (35 дней). Из них:
рабочие дни всего: 27
в том числе:
на общую и геологическую часть проекта: 5
на технологическую (горную) часть: 20
на оформление проекта и защиту: 2
выходные дни: 8
Содержание курсового проекта
В курсовом проекте должны решать вопросы, перечень которых приводится ниже в соответствии с разделами пояснительной записки:
Содержание
Лист содержит перечень разделов, подразделов, пунктов и подпунктов в последовательности оформления пояснительной записки курсового проекта с указанием номеров страниц.
Пример:
Введение………………………………………………………………..………………… 5
1 Общая часть…………………………………………………………………..………… 7
1.1 Общие сведения о районе месторождения……………………….……….………... 9
1.2 Климат района…………………………………………………………….…………. 11
Доклад для защиты курсового проекта
Объем не более 1 - 3 стр., где излагаются цель проекта, основные предложения решения и экономическая эффективность этих решений.
Введение
Перспективы развития горнодобывающих предприятий на Дальнем Востоке. Достижения и недостатки технологии разработки россыпей на предприятиях.
Задачи курсового проекта.
Общая часть
Общие сведения о районе месторождения
Географическое и административное положение, пути сообщения, ближайшие железнодорожные станции, аэропорты, порты, пристани. Население района, промышленная освоенность, источники энергоснабжения, лесное и сельское хозяйство, сырьевые ресурсы.
Климат района
Среднегодовая температура воздуха, ее колебания в течение года. Температурный режим , максимальные, минимальные, средние сезонные и месячные температуры воздуха, продолжительность морозного периода.
Господствующие ветры, их продолжительность, сила и направление. Роза ветров.
Мощность и температура сезонной мерзлоты. Продолжительность стояния снежного покрова и существования сезонной мерзлоты.
Количество и структура атмосферных осадков, распределение осадков по месяцам и сезонам, дефицит влажности по месяцам.
Гидрология района месторождения
Общие сведения об открытых водотоках: реки, озера, ручьи и другие источники воды. Гидрограф, данные обеспеченности расходов.
Водосборные площади возможного стока к месту работ, модуль и коэффициент стока, ливневые водотоки, их расходы.
Гидрогеологическая характеристика водовмещающих пород и водоносных горизонтов. Уровень грунтовых вод, возможные притоки грунтовых вод.
Геологическая часть
2.1. Геологическая характеристика района и месторождения
Рельеф и геоморфологическое положение месторождения. Состав толщи горных пород района, геологический разрез (литологический). Характеристика состава, строение и условий залегания горных пород и комплексов. Тектонические условия залегания, складчатые и взрывные нарушения и их геометрические параметры.
Общая характеристика россыпи или участка работ: степень разведанности, разведочные выработки, их расположение. Параметры россыпи, строение в вертикальной плоскости и плане. Мощность песков и торфов. Пропластки, прослойки, их строение и параметры. Характеристика долины россыпи, ее строение, продольный и поперечный уклон.
Физико-механические свойства пород россыпи
Строение и состав торфов и песков россыпи. Плотность, угол естественного откоса, коэффициент разрыхления, промывистость, гранулометрический состав рыхлых отложений. Водные свойства пород.
Плотик россыпи, его строение, слагающие породы, степень разрушения, возможность задирки. Характер поверхности плотика, западения, карстовые явления.
Распределение пород россыпи по категориям крепости, отдельно для торфов и песков.
Мерзлотная обстановка россыпи
Характеристика мерзлых пород: льдистость, температура, теплоемкость и другие теплофизические характеристики. Мощность деятельного слоя. Сезонное промерзание поверхности россыпи, его параметры.
Полезные ископаемые
Состав и содержание полезных ископаемых россыпи, их спутников. Возможности комплексного извлечения металлов и минералов. Ситовой состав металла. Плотность, крупность, проба, амальгамируемость, электромагнитные и другие свойства ценных компонентов и спутников. Распределение ценного компонента в россыпи.
Подсчет запасов
Бортовое и минимально-промышленное содержание. Оконтуривание месторождения. Категории запасов. Способ подсчета запасов. Мощность предохранительной "рубашки" для пласта песков, глубина задирки плотика. Разубоживание и потери песков. Подсчет балансовых, промышленных и эксплуатационных запасов. Эксплуатационная разведка.
Как правило, подсчет запасов в проекте проводится для одного или двух смежных блоков, для которых составляются типовые формы в соответствии с действующими нормативными документами. Запасы песков и торфов в промышленных контурах россыпи принимаются по данным практики или указанию руководителя.
Рассчитать запасы месторождения по блокам.
Определить площадь блока
S1 = L1 * B1 , м2
Где: L1 – длина одного блока, мB1 – ширина одного блока, м
Определить мощность горной массы
Нг.м.1 = hт1+ hп1 , м
Где: hт - мощность торфов одного блока, мhп - мощность песков одного блока , м
Определить объем песков
Vп1 = S1 * hп 1 , м3
Определить объем торфов
Vт1 = S1 * hт 1 , м3
Определить объем балансовых запасов
Vб1 =Vп1 + Vт1 , м3
Определить объем промышленных запасов
Vпр1 = Vб1 - ( (Vп1 – К) / 100 ) + S1 * hз 1 - S1 ( hт1 - hр1), м3
Где: К – коэффициент потерь, %
hз 1 - мощность задирки плотика одного блока, м
hр1 - мощность рубашки одного блока, м
Определить массу металла на блок
М1 = Vб1 * С1, кг
Где: С1 – среднее содержание металла в 1 м3
Оформить в виде таблицы все расчеты и заданные параметры месторождения. Использовать лист формата А4.
Таблица : Запасы россыпи
№ блока Вср,мLср,мhт,мhп,мSб,Тыс.м2 Hг.м,мhр,мhз,мVт,Тыс.м3 Vп,Тыс.м3 Vб,Тыс.м3 Vпр,Тыс.м3 K,% C,Мгр/ м3 M, кг
Б-1 Б-2 Б-3 Б-4 итого среднеарифметическое суммарное среднеарифметическое среднеарифметическое суммарное среднеарифметическое среднеарифметическое среднеарифметическое суммарное суммарное суммарное суммарное среднеарифметическое среднеарифметическое суммарное
Определить прирост запасов:
- Прирост по длине месторождения
По первому блоку:
L1 = L1 , м
По второму блоку:
L2 = L1 + L2 , м
По третьему блоку:
L3= L1 + L2 + L3 , м
По четвёртому блоку:
L4= L1 + L2 + L3 + L4 , м
- Прирост объёмов торфов
По первому блоку:
V1 = Vт1 , тыс.м3
По второму блоку:
V2 = Vт1 + Vт2, тыс.м3
По третьему блоку:
V3 = Vт1 + Vт2 + Vт3 ,тыс.м3По четвёртому блоку:
V4 = Vт1 + Vт2 + Vт3 + Vт4 , тыс.м3
- Прирост запасов (объёмов песков)
По первому блоку:
V1 = Vп1 , тыс.м3
По второму блоку:
V2 = Vп1 + Vп2, тыс.м3
По третьему блоку:
V3 = Vп1 + Vп2 + Vп3 ,тыс.м3По четвёртому блоку:
V4 = Vп1 + Vп2 + Vп3 + Vп4 , тыс.м3
- Прирост балансовых запасов
По первому блоку:
V1 = Vб1 , тыс.м3
По второму блоку:
V2 = Vб1 + Vб2, тыс.м3
По третьему блоку:
V3 = Vб1 + Vб2 + Vб3 ,тыс.м3По четвёртому блоку:
V4 = Vб1 + Vб2 + Vб3 + Vб4 , тыс.м3
- Прирост промышленных запасов
По первому блоку:
V1 = Vпр1 , тыс.м3
По второму блоку:
V2 = Vпр1 + Vпр2, тыс.м3
По третьему блоку:
V3 = Vпр1 + Vпр2 + Vпр3 ,тыс.м3По четвёртому блоку:
V4 = Vпр1 + Vпр2 + Vпр3 + Vпр4 , тыс.м3
- Прирост металла по блочно
По первому блоку:
М1 = М1 , кг
По второму блоку:
М2 = М1+ М2, кг
По третьему блоку:
М3 = М1+ М2, + М3 , кг
По четвёртому блоку:
М4 = М1+ М2, + М3 + М4, кг
Вычертить график: Прирост запасов.
Использовать лист формата А4.
По оси Х : Шкала - Прирост по длине месторождения
По оси Y : Шкала – Объемы: Прирост объёмов торфов. Прирост запасов (объёмов песков). Прирост балансовых запасов. Прирост промышленных запасов. Прирост металла по блочно.
Точки соединяются прямыми линиями
Графическая часть (ватман / лист № 1*)
Общая и геологическая часть проекта представляется одним листом чертежей. На них выносятся:
обзорная и геологическая карты района месторождения,
план поверхности россыпи с контурами полигона,
вертикальные разрезы (1- 2) по разведочным линиям,
продольный профиль россыпи,
данные подсчета запасов,
климатические характеристики района и гидрологические для водотоков,
гранулометрический состав пород и ценных компонентов,
ситовой состав металла распределение запасов полезного ископаемого по длине россыпи.
прирост запасов
Горная часть
3.1. Исходные данные для проектирования
3.1.1 Современное состояние горных работ.
Выбор способа разработки. Тип драги.
Краткий анализ развития дражных работ и технология производственных процессов, применяемой техники.
Выбор способа разработки. Обосновывается способ разработки путем составления по основным показателям работы различных способов, применение которых возможно на рассматриваемом месторождении по горнотехническим условиям (дражный, экскаваторный, бульдозерно-скреперный, гидравлический). При сравнении прежде всего обращается внимание на общетехнические возможности каждого способа, оказывающие положительное или отрицательное влияние на весь процесс разработки россыпи.
Для выбора способа можно использовать показатели приведенные в таблице.
Таблица: Сравнительные показатели (для средних условий) технологической эффективности разработки золотосодержащих россыпей различными способами
Показатели Способ разработки
Дражный Бульдозерно-скреперный ;Экскаваторный Гидравлический Подземный
Удельный вес объёмов добычи и промывки продуктивных пород, % 74,5 13,7 9,2 2,6
Среднее содержание ценного компонента в 1 м3 песков (горной массы), весовых единиц 1,00 7,16 1,02 20,53
Определение удельного веса объёмов добычи и промывки продуктивных пород.
γ д = Vпобщ *100% / Vпробщ ; %
где: Vпобщ – суммарные запасы (объем) песков по разрабатываемым блокам, м3
Vпробщ – суммарный объём промышленных запасов по разрабатываемым блокам, м3
Принимается общая организация горных работ, которая включает определение:
Продолжительность сезона работы вскрышного и добычного оборудования в зависимости от климатических условий района месторождения: устанавливается количество рабочих дней в зимний и летний периоды года;
Продолжительность смены;
Количество рабочих суток (дней) по отдельным видам работ (очистка полигона, оттайка мерзлоты, предохранение от промерзания, вскрышные и добычные работы и пр.) – в виде циклограммы – сезонная (по месяцам),
Годовые (сезонные) объемы работ по вскрыше торфов определяются через среднепромышленный коэффициент вскрыши.
Кср = Vтобщ / Vпобщ , м3/ м3
где: Vтобщ – суммарный объем торфов по разрабатываемым блокам, м3
Vпобщ – суммарные запасы (объем) песков по разрабатываемым блокам, м3
Производственная мощность предприятия по песка .
Производительность драги. Календарный план работы драги.
Производственная мощность предприятия по пескам устанавливается в зависимости от величины запасов песков и способа разработки: для дражного способа - расчетом сезонной производительности драги при рациональной продолжительности сезона работы.
Производительность драги зависит от конструкции черпающего и маневрового устройств, физико-механических свойств пород, горно-геологических условий залегания россыпи, организации работ и продолжительности сезона разработки.
- Часовая производительность драги при непрерывной работе и постоянной скорости движения черпаковой цепи определяется по формуле:
Q часд = (60*nчер*E / p)* n н, м3/час
Где: nчер – число черпаний в минуту
Е – геометрическая ёмкость черпака, м3
Для 50 л драги - 0,05 м3
Для 80 л драги – 0,08 м3
Для 150 л драги – 0,15 м3
Для 250 л драги – 0,25 м3
Для 380 л драги – 0,38 м3
Для 400 л драги – 0,4 м3
n н – коэффициент наполнения черпаков породой, смотри таблицу – Коэффициент наполнения
p – средневзвешенный коэффициент разрыхления пород,
смотри таблицу - Средневзвешенный коэффициент разрыхления пород


Средневзвешенный коэффициент разрыхления пород
Породы Средневзвешенный коэффициент разрыхления пород
Песок, супесь, неплотный чернозем, Легкие связные пески, легкий суглинок, песок крупнозернистый с мелкой галькой, мелкий речник без валунов, плотный растительный грунт 1,15-1,2
Уплотнённый глинистый песок, речник с галькой, глинистые породы средней плотности, мелкий щебень скальных пород
1,25-1,4
Тяжелая сухая глина с валунами до 10 %, речник с крупными валунами, дресва 1,45 – 1,6
- Суточная производительность драги.
Определяем производительность драги в каждом месяце отдельно
Q сут д = 24*Q часд * n н , м3/ сутГде: n н – коэффициент использования драги во времени по месяцам
Период работы драги Коэффициент использования драги во времени по месяцам
март 0,47
апрель 0,65
май 0,74
июнь 0,76
июль 0,75
август 0,75
сентябрь 0,72
октябрь 0,67
ноябрь 0,62
декабрь 0,47
- Производительность драги в месяц
Определяем производительность драги в каждом месяце отдельно, принимая во внимание суточную производительность так же по месяцам.
Q мес д= Q сут д* n р * Квр , м3/месс
Где: Q сут – суточная производительность драги, м3
n р – количество рабочих дней в месяце, принимаем календарное
количество дней в каждом месяце
Квр – коэффициент изменения производительности драги
в зависимости от времени года
Период работы драги Коэффициент изменения производительности драги в зависимости от времени года
март 0,5
апрель 0,65
май 0,75
июнь 1
июль 1
август 1
сентябрь 1
октябрь 0,8
ноябрь 0,7
декабрь 0,5
- Производительность драги в сезон.
Сезонная производительность драги определяется с учетом производительности драги по месяцам суммарно.
Qсезд = Q дмарт + Qд апр + Qд май + Qд июнь + Qд июль + Qд авг + Qд сен + Qд окт + Qд нояб + Qд дек , м3/ сез- Календарный план работы драги.
Вычерчиваем график производительности драги по месяцам:
Использовать лист формата А4.
По оси Х : Шкала – месяцы
По оси Y : Шкала – производительность драги в каждый месяц
Точки соединяются прямыми линиями.
Таблица : Технические характеристики драг



Графическая часть проекта (ватман/ лист №1*):
Вносится схема принятого направления и порядок отработки россыпи.
Обводнение россыпи
Устанавливается расходов воды в источнике для маловодных и многоводных годов, потребность в технологической воде.
Для дражных разработок проверяется достаточность притока в маловодный период, при недостатке воды решаются вопросы строительства водохранилища или дополнительного водоснабжения из соседних источников, рассчитываются выработки водоотведения (обводнения).
Выбирается оборудование для строительства гидротехнических сооружений, принимается организация работ на обводнение россыпи.
3.3. Вскрытие россыпи
Выбор способа вскрытия россыпи или отдельных участков производится с учетом принятого порядка и технологии разработки.
В практике применяются два основных способа вскрытия:
Вскрытие котлованом
Вскрытие плотинами
Для вскрытия плотинами выбирается место расположения и высота плотин, отметки подъема уровня воды. Для вскрытия котлованом определяется место его заложения, рассчитываются размеры его и углубочной выработки, принимается способ проходки.
3.3.1. Вскрытие котлованом.
Работы в основном сводятся к проведению собственно котлована с последующим его расширением и углублением черпаковым аппаратом драги.
Этот способ целесообразно применять:
На россыпях с равномерным распределением металла или наличием металлоносных пропластков;
Близко расположенных пластов к поверхности;
На россыпях с заболоченной поверхностью;
Для разработки глубоких или долинных россыпей средней мощности, с небольшим подъемом плотика и поверхности в сторону увалов долины и не имеющих высоких отвалов;
Для разработки русловых россыпей
Котлован, образующий первоначальный разрез драги, может быть пройден в различных местах россыпи:
Расположение котлована в нижней части россыпи и последующая её разработка по восстанию создают в наиболее распространенных случаях более благоприятные условия как для работы драги, так и для отработки всей россыпи. В этом случае значительно упрощается процесс осветления воды и водоснабжения в целом, поскольку сокращается утечка воды из разреза, особенно на россыпях со старыми подземными выработкам, а также появляется возможность регулирования утечки путем сооружения перемычек. Кроме того, при разработке россыпи по восстанию уменьшается естественная засоренность воды в разрезе, устраняется подиливание забоя глинистыми хвостами и накопление шуги и льда в осенний период, так как их выносит встречный водный поток. По этим причинам при разработке россыпи вверх по долине несколько повышается производительность драги. Однако на очень водоносных россыпях с уклоном долин менее 0,002 и при средней или большой подводной мощности наносов преимущества разработки по восстанию становятся менее ощутимыми.
При расположении котлована вверху россыпи и разработке её по падению несколько уменьшает ся утечка воды из разреза на каменистых россыпях со значительным уклоном, если они не нарушены подземными горными работами. Кроме того, при постройке плотин все подлотинные целики могут быть отработаны драгой, и потери песков значительно снижаются. Такой порядок отработки россыпей, расположенных в русле рек, также существенно облегчает работу драг в осеннее-зимний период, поскольку имеется возможность отгораживать разрез дражными отвалами и задерживать проникновение в него шуги. В предпусковой весенний период упрощается очистка разреза от льда.
На больших обводненных россыпях, которые предполагается разрабатывать несколькими драгами, часто две драги собирают на одной строительно-монтажной площадке. В этом случае котлован (один общий или два обособленных) проходят в средней части россыпи и одна драга разрабатывает её по восстанию, другая – по падению.
При выборе места строительства драги необходимо исходить из следующих общих положений:
Сокращения расходов на транспортирование драги, оборудования и материалов к месту строительства путем расположения сборочной площадки по возможности ближе к существующим транспортным связям;
Сокращения расходов на сооружения котлована, создание строительно-монтажной площадки и других сооружений с максимальным использованием рельефа местности, а так же имеющихся выработок;
Сокращения затрат на строительство жилого поселка, бытового комплекса, мастерских, линий электропередач и других коммуникаций путем использования существующих;
Расположение котлована, при котором обеспечивается не затопляемость сборочных площадок во время паводка;
Отработка участков россыпи с наиболее высоким содержанием не в последние, а в первые годы работы драги.
3.3.1.1.Параметры дражного котлована
Котлован может быть сооружён гидравлическим, экскаваторным с автотранспортом, бульдозерным и скреперным способами. При сборке понтона драги с применением спусковых устройств (склизней) котлован сооружают меньшей глубины, но зазор между днищем понтона (на плаву) и дном котлована не должен быть уже 1 ÷ 1,7 м ( в зависимости от мощности драги).
Расположение днища понтона драги в котловане зависит в основном от уровня в долине, поскольку драга может подойти только к участку россыпи с достаточной по условиям осадки понтона подводной глубиной, а также пройти по площадям с невысоким надводным бортом, определяемым размерами отвального оборудования (стакер, колоды)
Размеры котлована должны обеспечивать свободное маневрирование драги при переходе её к добычным работам, а так же возможность разворота понтона на 180 градусов в процессе монтажа драги.
- Определяем размеры котлована по дну:
Определяем длину котлована по дну:
L ≥ 1,25 * √((D – Lк)2 + Ш2 ) , м
Где: D – длина понтона, мШ – ширина понтона в корме, м
Lк – длина хвостовых колод, м
Определяем ширину котлована по дну:
B ≥ √(D2 + Ш2 ) + 2 * e , м
Где: D – длина понтона, мШ – ширина понтона в корме, м
Lк – длина хвостовых колод, м
e – безопасный зазор между понтоном и бортом разреза (котлована), 3,0 ÷ 5,0 м
Глубина котлована должна обеспечивать свободное всплывание понтона при меженном уровне воды в долине и вывод из под понтона городков стапеля, а так же безопасную работу драги в период расширения и углубки разреза:
Определяем глубину котлована ниже уровня воды в долине:
hк = 0.8 * О + С + e1 , м
где: О – осадка котлована ниже уровня воды в долине, мС – высота стапеля, 1 ÷ 1,2 м
e1 – запасная глубина, 0,5 ÷ 1 м
- Определяем размеры котлована по поверхности:

Определяем длину котлована по поверхности:
L1 ≥ L + 2 * hраз.б. , мГде: L - длина котлована по дну, мhраз.б. – проектный разнос борта котлована, м
hраз.б. = hк / tg α , м
hк - глубина котлована ниже уровня воды
в долине, мα – угол откоса борта котлована,
для тяжелой техники (бульдозера) 35° ÷ 40°

Определяем ширину котлована по поверхности:
B1 ≥ B + 2 * hраз.б. , мГде: В - ширина котлована по дну, м
hраз.б. – проектный разнос борта котлована, м
hраз.б. = hк / tg α , м
hк - глубина котлована ниже уровня воды
в долине, мα – угол откоса борта котлована,
для тяжелой техники (бульдозера) 35° ÷ 40°
Вскрытие плотинами
Драгу собирают на поверхности россыпи ближе к увальной части долины. Для сборки понтона и укрупнения узлов устраивают специально спланированные площадки.
Первоначальный разрез для работы драги образуется посредством сооружения плотины, перегораживающей долину реки, и подъема уровня воды выше меженного горизонта на 2-11 м. Таким образом, драге обеспечивается свободный доступ к площадям с возвышенным плотиком, который может быть расположен значительно выше уреза воды в долине. Кроме того, создаются благоприятные условия для отработки участков россыпи со значительной надводной мощностью.
Плотины на дражных разработках обычно состоят из земляной насыпи и деревянного водослива для регулирования подъема уровня воды.
Высота подъема драги и уровня воды в долине принимается равной наибольшим значениям, определяемым из условий осадки понтона и параметров отвального оборудования.
Зависимость между высотой подъёма уровня воды плотиной и расстоянием, на котором обеспечивается доступ драги к промышленным площадям, определяется уравнениями:
Определяем необходимую высоту подъема воды для обеспечения доступа к площадям по разведочной линии
h = (H +Hn) – L * sin α1 , м
Определяем расстояние доступа к запасам по всей ширине россыпи
L = (H +Hn – h) / sin α1 , м
Определяем высоту подъема воды плотиной относительно меженного горизонта
Н = L * sin α1 + h - Hn , м
Где: α1 – угол падения долины, градусы
Hn – высота дополнительного подъема от подпора воды на протяжении расстояния доступа, м
Независимое вскрытие горизонтов
В случае производства вскрышных работ другим видом оборудования выбор способа вскрытия обосновывается отдельно для вскрышного и добычного горизонтов.При гидравлической разработке оцениваются возможности канавного и котлованного вскрытия, принимаются места заложения выработок.
На экскаваторных и бульдозерно-скреперных работах выбирается место начала работ, расположение и виды выездов и траншей, их размеры.
Для всех "сухопутных" способов разработки определяются места установки обогатительных приборов, объемы, организация работ.
Определяются объемы работ, выбираются машины для их механизации, устанавливается производительность и количество машин, способ строительства выработок вскрытия. Организация работ по вскрытию. Календарный план строительства.
В случае проектирования доработки россыпи или реконструкции горных работ вопросы вскрытия решаются по мере необходимости.
Горно-подготовительные работы
Устанавливается необходимость и структура горно-подготовительных работ, определяются объемы работ из условия обеспечения норматива подготовленных и готовых к выемке запасов, принимается степень опережения горно-подготовительными работами добычи песков, производится общая увязка организации ГПР на полигоне.
3.4.1. Очистка полигона (почвенно-растительный слой)
Определяются виды, способы очистки, оборудование. Организация работ и сроки их выполнения.
Оттайка многолетней мерзлоты
Выбирается способ оттаивания пород. Схема работ. Определяются объемы работ по оттайке устанавливается продолжительность сезона и общая организация работ. Принимается оборудование, его количество, способ водоснабжения ( в зависимости от выбранной схемы оттаивания).
3.4.3. Предохранение поверхности россыпи от сезонного промерзания
Выбирается способ предохранения участков полигона от промерзания, принимается механизация, общая организация работ.
3.4.4.Вскрышные работы
Решающее значение на производительность драги имеет своевременное и качественное производство вскрыши торфов.
Предварительная вскрыша торфов на дражных полигонах производится с опережением добычных работ на 1-3 года. В качестве землеройных машин на вскрыше торфов используются: бульдозеры, скреперы, экскаваторы и при благоприятных условиях может применятся гидравлическая вскрыша торфов.
Принять способ вскрышных работ, их механизация, расстановка вскрышных машин: экскаваторный; бульдозерный, комплекс бульдозер - экскаватор и т.д.
3.4.4.1. Экскаваторный способ вскрышных работ
Производительность и количество вскрышных машин
- Производительность одноковшового экскаватора.
Определить часовую техническую производительность экскаватора
где Е – вместимость ковша экскаватора.
Кн – коэффициент наполения ковша экскаватора (0,7-1,2).
Краз – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора (0,5-0,9).
tц – фактическая продолжительность рабочего цикла
(см техническую характеристику экскаватора).
Определить часовую эксплуатационную производительность экскаватора
Qчэ = Qтехэ Кn, м3/ч
где Кn – коэффициент использование экскаватора во времени (0,65-0,85).
Определить сменную производительность экскаватора
Qсмэ = QчТсм, м3/см
где Тсм – продолжительность рабочей смены, 12 ч
Определить суточную производительность экскаватора
Qсутэ = Qсм э nсм, м3/сут.
где nсм – число смен в сутки , (1;2) см.
Определяем годовую производительность экскаватора
Qэг э = Qсутэ N, м3/год.
где N – число рабочих дней в году, (245-365) дн- Срок службы разреза (лет) равен:
, лет
где: ТР, ТЗ – соответственно, время развития и затухания работ
(ТР = ТЗ = 0,5-1 год), лет;
ТП – время работы разреза с постоянной
производственной мощностью, лет:
, лет
ρп.и – плотность полезного ископаемого, т/м3
для рыхлых отложений россыпи – 1,2-1,4 т/м3
Vпи – объем песков в контурах разреза, м3 (смотри п.2.5)
А - производственная мощность разреза (м3/год) определяют исходя из заданного темпа уходки разреза:
, м3/год
где: m – мощность залежи, м;
hГ – годовой темп уходки разреза, м/год.
Практически темп уходки разреза: составляет 150-300 (500-600) м/год
КИЗ – коэффициент извлечения полезного ископаемого, КИЗ = 0,95-0,97;
LД - длина россыпи, м
Для последующих расчетов используют следующие годовые объемы:
- Песков:
,м3/год
- Торфов:
, м3/год
где Кс – среднепромышленный коэффициент вскрыши, м3/ м3
(смотри п.3.1.1.)
- Горной массы

,м3/год
Необходимое количество экскаваторов в работе (рабочий парк) для проведения вскрышных работ :, шт.
Где: VВ годовой объем торфов, перерабатываемых разрезом, м3/год.
Qэг – годовая производительность экскаватора , м3/год
Инвентарный парк экскаваторов для проведения вскрышных работ:
,шт.
где fЭ коэффициент резерва экскаваторного парка (fЭ = 1,2-1,4).
Выемочно-погрузочные работы . Выемочно-погрузочные работы представляют собой процесс отделения породы от целика или предварительно разрыхленного массива и перемещения ее в средства транспорта или отвал. Для механизации этого процесса используют одноковшовые выемочно-погрузочные машины цикличного действия.
Производительность экскавационных машин зависит от качества подготовки экскавируемых пород, транспортного оборудования, климатических условий и др. Особое влияние на производительность выемочно-погрузочных машин оказывают параметры экскаваторного забоя и технология работ.
- Выбор типа экскаваторного забоев:
торцевой (боковой),
тупиковый (траншейный),
фронтальный (продольный).
Произвести выбор и дать обоснование выбранному экскаваторному забою.
Изобразить схематично выбранный экскаваторный забой.
Пример:
Наибольшее распространение получил торцевой забой, при котором обеспечивается высокая производительность экскаватора. Это объясняется небольшим средним углом поворота экскаватора на разгрузку (не более 90 градусов), удобной подачей транспортных средств под погрузку и минимальными простоями при перемещении транспортных коммуникаций.

Рис. 3.1: Технологическая схема выемки пород экскаватором

Рис. 3.2: Технологическая схема выемки пород экскаватором
- Расчет параметров технологической схемы выемки пород экскаватором в торцевом забое при разработке рыхлых и скальных пород.
Ширина рабочей площадки уступа рассчитывается из условий свободного размещения, безопасной работы и передвижения горного и транспортного оборудования за пределами призмы обрушения и с учетом величины развала горной массы после взрыва.
Принять расчетную схему для определения ширины рабочей площадки для вскрышной и добычной рабочих площадок, используя графическое изображение площадки.
Пример:
Определяем расчетную схему для вскрышной рабочей площадки уступа
Рис. 3.2: Рабочая площадка вскрышного уступа
Тогда, ширина вскрышной рабочей площадки будет ровна: Шр = с + А , м
Расчет параметров забоя технологических схем заключается в определении высоты уступа, ширины заходки, углов откоса уступа и параметров места расположения экскаватора.
- Определение высот уступов карьера для вскрышных работ.
При разработке мягких (полускальных) пород с целью исключения образования нависей и козырьков высота уступа не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора:
,мгде – максимальная высота уступа, м;
– максимальная высота черпания экскаватора, м.

В то же время высота развала (при механическом рыхлении и при рыхлении с применением взрывных работ) в этом случае должна удовлетворять условию:
, мгде hр – высота развала, м- Выбор угла откоса для вскрышных уступов.
Углы откосов бортов карьера определяются условиями устойчивости пород прибортового массива и размерами транспортных коммуникаций, их принимают более крутыми для уменьшения объемов вскрышных работ.
Углы откосов уступа принимаются в следующих пределах:
в массиве мягких пород рабочий =35- 75;
устойчивый (угол естественного обрушения) β = 30- 65;
- Паспорт забоя при бестранспортной проходке.
Пояснительная записка:
Расчет ширины рабочей площадки уступа.
Шр=с+А, м
где : А – заходка уступа, м

где - максимальный радиус черпания, м - рабочий угол поворота экскаватора.
с – предохранительная берма, м
С=Ну(ctg-ctg), м
где - угол естественного обрушения породы
- угол откоса уступа
Расчет дополнительных элементов, для построения технологической схемы паспорта
Рассчитываем расстояние от забоя до расположения экскаватора.

l=(0,70,8) , м

Величина заложения откоса уступа.

Графическая часть паспорта забоя
Используя типовые технологические схемы выбрать и вычертить технологическую схему (карту) забоя в масштабе на листах формата А3 или А4 Изображение схемы возможно ( на выбор студента) одним из двух вариантов:
- компьютерная графика (в графических программах: Компас, Visio, CorelDRAW, AutoCAT)- ручная работа
3.4.4.2. Бульдозерный способ вскрышных работ
Наиболее распространенным способом вскрыши на мерзлых россыпях является бульдозерный, который позволяет по мере оттаивания грунта снимать талую часть горизонтальными слоями и транспортировать её в отвал за промышленный контур.
При бульдозерном способе вскрыши отвалы пустых пород, в зависимости от рельефа местности, могут располагаться на одном или на обоих ( двух) бортах разреза.
2359660256540
Рис. : Системы производства вскрышных работ: а. параллельная; б. веерная
Принять схему расположения отвалов.
- Объем вскрыши торфов из расчета вскрываемой площади, обеспечивающий работу драги на полный сезон :Сменная производительность бульдозера определяется по формуле:
Qсмб = (T * Kи * g * Kн ) / ( Lср / vр + Lср / vх + 2 t) , м3 / смену
Где: Т – продолжительности смены, секунд
Kи – коэффициент использования сменного времени, 0,7-0,9
g - объем породы, перемещаемы бульдозером за один рейс, м3
g = В2 * Д * ( 0,6+ сtg β) /3 p , м3
В – высота ножа (отвала)бульдозера, м
Д – длина ножа (отвала) бульдозера, мLср – среднее расстояние транспортирования пород в отвал, м

Среднее расстояние транспортирования пород в отвал на два борта определяется по формуле:
Lср = 0,55 * В1 + hв * ( 1 + сtgα) + 0,66 * √(( 2 * hв * В1 )/ ((1 + сtgα) * p)) * сtg ½α * *(1 + tgα) , м
Где: В – ширина россыпи, м
В1 – половина ширины россыпи, м
hв - мощность вскрыши торфов, м
α – угол отвалообразования, 2 - 5 градуса
p – коэффициент разрыхления, 1,1 – 1,2
Среднее расстояние транспортирования пород в отвал на один борт определяется по формуле:
Lср = ( 0,55; 0,6) * Вср ,м
Kн – коэффициент наполнения отвала бульдозера породой 0,65 - 0,85
vр - скорость рабочего хода бульдозера, 0,3 - 0,5 м/сек
vх – скорость холостого хода бульдозера, 1-1,2 м/сек
t – время на переключение передач, 5 – 7 сек
Определить производительность бульдозера в сутки:
Qсут б = Qсмб * n , м3 / сутки
Где : n – количество смен в сутки, 1-2 смены
Определить производительность бульдозера в год (сезон)
Qсезб = Qсутб * Т р.д. , м3 / сезон
Где: Т р.д. – количество рабочих дне бульдозера в сезоне, 245 – 295 дн.
Определить объем вскрыши торфов, обеспечивающий работу драги на полный сезон:
Qсезвскр = В * L * hв , м3 / сезон
Где: В – средняя ширина россыпи, м
L – длина россыпи, отрабатываемая за сезон, м
L = Qсез / (В * (Нг.м. - hв)) , м
Нг.м. – мощность горной массы (россыпи), мhв – средняя мощность вскрыши, м
Qсезд – производительность драги за сезон, м3 / сезон ( смотри п. 3.1.2.)
Определяем потребное количество бульдозеров для выполнения принятого объема вскрыши торфов:
Nб = Qсезвскр / Qсезд , шт.
3.4.4.3. Бульдозерно-экскаваторный способ вскрышных работ
При производстве вскрышных работ на широких россыпях с глубиной вскрыши более 2,5 - 3 метров, с последующей разработкой дражным способом целесообразно производить вскрышу торфов по схеме бульдозер-экскаватор.
Производительность экскаватора должна быть такой, чтобы полностью обеспечить уборку породы, подаваемый бульдозером (бульдозерами), а радиус черпания и разгрузки экскаватора должен обеспечить объемы всех торфов, которые будут убираться с участка вскрышных работ. Количество экскаваторов определяется исходя из объема вскрыши, одно или двухстороннее размещение отвалов и количество бульдозеров работающих на вскрыше.
Схемы расчетов представлены в пунктах 3.4.4.1. и 3.4.4.2.
3.4.4.4. Способы, схемы и параметры размещения отвалов торфов.
Зимняя вскрыша торфов, необходимость и особенности выполнения.
Если в процессе вскрышных работ проводится строительство перемычек, дамб, плотин или подобных гидротехнических сооружений для водоснабжения горных работ, то выбираются места заложения плотин, их тип, конструкция поперечного профиля, принимается способ ведения работ, вид механизации, тип водослива.
Графическая часть проекта (ватман/ лист №1*):
На листах чертежей ГПР показывается общий план горно-подготовительных работ, отражающий соотношение их в пространстве и времени, объемы и сроки их выполнения. Сюда входят работы по подготовке поверхности россыпи, система водоснабжения и осушение горных работ, размещение гидротехнических сооружений (ГТС), вскрышные работы, оттайка многолетней мерзлоты и предохранение поверхности от зимнего промерзания. План горно-подготовительных работ должен отражать полный (законченный) цикл подготовки россыпи к очистной выемке.
На основании этого плана развертываются узлы и детали отдельных видов ГПР. Их состав выбирается в зависимости от степени важности, сложности и детальности проработки. Сюда могут входить:
технологические схемы, параметры и порядок производства вскрышных работ, выемки и укладки пород вскрыши в отвалы, расстановки и передвижки вскрышного оборудования;
конструкция и параметры ГТС (плотины, перевалки, обваловки, отстойники, водохранилища, канавы, сплотки, насосные установки, прокладка трубопроводов и т.д.), производство строительных работ при возведении ГТС и пр.;
детали и параметры технологии по оттайке многолетней мерзлоты с показом оборудования для гидрооттайки, сетки расположения гидроигл, глубины их установки, режима питания водой, технологии и режима оттайки другими способами (электрогидроигловым; естественным – механическое рыхление пород с послойной выемкой торфов; фильтрационно-дренажным и т.д.), применяемого оборудования и материалов;
способ предохранения поверхности от зимнего промерзания с параметрами затопления поверхности, покрытия пенными или другими теплоизоляторами, их толщиной, способами и сроками нанесения, рыхлением поверхности и снегозадержанием и др.
Очистные работы и система разработки
Определение рациональной продолжительности дражного сезона
Рациональная продолжительность дражного сезона зависит от положительных температур атмосферного воздуха местонахождения россыпи и др. условий. (смотри климатические условия местонахождения россыпи).
Способ выемки пород, размеры породной стружки, величина зашагивания.
Размеры породной стружки - толщина, ширина, длина, величина послойного опускания черпаковой рамы
Величина зашагивания свайной драги определяется из расчета наибольшей полноты выемки песков в межшаговых целиках:
Аш = (1.8 – 2,8) Rчер , м
Где: Аш – величина шага драги, мRчер – радиус черпания пород на нижнем черпаковом барабане, м
Так как эмерическая формула дает большой диапозон выбора величины шага от 1,8 до 2,8 , то принятый шаг драги необходимо проверить на возможность наполнения черпака на протяжении пути передвижения их по забою по формуле:
Аш = (Е * n * ηн ) / ( 60 * vб * p), м
Где: Е – вместимость черпака драги, м3
n – количество черпаков опоражнивающихся в минуту
ηн – коэффициент наполнения черпаков (0,6-0,95)
vб – скорость бокового перемещения драги (смотри п.3.1.2. Технические характеристики драг)p – коэффициент разрыхления (0,8 – 0,95)
Если полученная величина шага равна или больше величины шага определенной по формуле Аш = (1.8 – 2,8) Rчер , то черпаки будут наполняться полностью,
Если эта величина будет меньше, то черпаки на принятом шаге полностью наполняться не будут.
Принять величину шага драги для дальнейших расчетов.
Величина послойного опускания черпаковой рамы или толщина стружки пород срезаемой черпаками, определяется по формуле:
h = 0.1 * √(41 * Е) / ( Аш * р), м
где: Е – вместимость черпака драги, м3
Аш – величина шага драги, мp – коэффициент разрыхления (0,8 – 0,95)
Размеры дражного забоя.
Размеры дражного забоя: высота уступа, минимальный, максимальный и оптимальный угол маневрирования, ширина забоя.
Ширина дражной заходки, т.е. длина забоя драги, может изменяться в широких пределах. Для каждой драги существует наименьшая и наибольшая ширина заходки, возможная по размерам драги, причем эта ширина влияет на производительность драги. Имеется наивыгоднейшая ширина заходки, при которой производительность драги будет наибольшей. При разработке узких россыпей ширина заходки может влиять на разубоживание и на потери в бортах разреза. В таких случаях наивыгоднейшая ширина заходки будет при добыче драгой наибольшего количества металла.




Свайные драги работают произвольно, если выемка песков производится по всей ширине заходки с одного положения сваи при непрерывном повороте драги. В заходках малой ширины борт понтона начинает упираться в борт разреза и с каждым зашагиванием приходиться сокращать ширину заходки, отчего она постепенно выклинивается. Для свайных драг наименьшая ширина заходки и угол поворота, при которых не будет происходить её выклинивание, определяется из соблюдения безопасного зазора между бортом понтона и выступом разреза в углах забоя на уровне днища понтона. Этот зазор не должен быть менее 1-1,5 м.
Принять предельный угол поворота драги по таблице
Таблица: Пределы изменения наименьших углов поворота при зазоре между понтоном и бортовым выступом 1 м и для различных величин ухода
Емкость черпака, лПределы ухода драги, мПредельные углы поворота (маневрирования), град
наименьший наибольший наивыгоднейший
50 0,5-1 58-65 65-73 62-67
80 0,5-2 58-65 65-73 62-67
100 1-2 58-65 65-73 62-67
150 1-4 80-100 93-140 52-87
250 1,5-5 62-84 105-140 52-83
400 2-7 50-67 61-120 46-65
380 (ОМ-431) 2-8 45-52 61-120 46-65
Расчет параметров драгирования выполняются по методике С.М. Шорохова .
Определяем радиус черпания драги:
на уровне днища понтона
, мГде: Д - длина понтона, м;
Ю - расстояние от оси понтона до оси сваи, м;
lпон - расстояние от носа понтона до оси ВЧБ, м;
Ар - длина черпаковой рамы между осями барабанов, м;
Rниж - радиус черпания на нижнем барабане, м;
Б - высота установки оси ВЧБ над палубой понтона, м;
hсух - высота сухого борта понтона, м;
О - осадка понтона, м.
по плотику россыпи
, мЕсли россыпь характеризуется выдержанными параметрами залегания и представлена породами нормальной валунистости (каменистости) при относительно ровном рельефе плотика, то минимальная ширина одинарного забоя устанавливается по условию обеспечения полноты выемки песков при заданном угле маневрирования.
Наивыгоднейшая ширина одинарного забоя при которой обеспечивается максимальная производительность драги по горной массе, определяется оптимальным углом маневрирования.
Оптимальная ширина забоя по поверхности россыпи:
, мгде Нр - мощность россыпи, срабатываемая черпаками, м;
- скорость бокового перемещения драги, м/с; = 0,22 м/сt1 - продолжительность зашагивания драги на новый забой,
t1 = 4 - 30 мин;
t2 - простои драги в углах забоя при переходе к выемке нижележащего
слоя, t2 = 0,2 - 1мин.;
h - величина послойного опускания рамы (высота драгируемого слоя),
h = 0,15 м.
Оптимальная ширина забоя по плотику:
, мВыбор системы разработки
Система разработки определяет организацию, порядок и направление ведения драгой очистного забоя. Главными отличительными признаками системы разработки являются число одновременно действующих забоев в разрезе одной драги и необходимость оставления целиков. Подчиненным отличительным признаком системы разработки является принятое перемещение рабочего борта разреза относительно оси долины (поперёк или вдоль неё).
Различают следующие системы разработки:
Системы разработки с одинарным забоем (с узким забоем): одинарно-продольная и одинарно-поперечная;
Системы со смежными забоями (двумя и более) – системы с широким разрезом: смежно-продольная, смежно-поперечная;
Системы разработки с оставлением целиков: продольная и поперечная с оставлением целиков.
Система разработки должна обеспечивать наиболее полную отработку промышленных запасов россыпи, наименьшие простои на развороты драги и продвижение её впёред, минимальные потери времени на перенос кабеля и других вспомогательных работ, возможность работы драги в наивыгоднейшей шириной забоя и обеспечивала в конечном счете наибольшую производительность.
Большое внимание на выбор системы разработки оказывает ширина промышленной части россыпи. При выборе системы разработки обычно сопоставляют величину простоев драги на развороты, перемещение в смежный забой и продвижение вперёд. Наиболее часто сопоставляют одинарно-поперечную и смежно-продольную.
Для облегчения выбора системы целесообразно сопоставлять системы по величине простоев драги на развороты, перемещение в смежные забои и передвижку вперед.
В >< (2 * d * t1 ) / t2 + Bопт , м
Где: В – ширина россыпи, м
d – величина опережения смежного забоя, м
d = Rв – (Д + Ю + Lр), м
t1 – время затрачиваемое на развороты драги на 90 °
в течение суток в часах, 2 - 8 часов
t2 – время затрачиваемое на перевод драги из одного смежного забоя
в другой в течении суток в часах
(при смежно-продольной системе разработки),20-40 мин
Bопт - оптимальная ширина забоя по поверхности россыпи, м
Графическая часть проекта (ватман/ лист №2*):
На листах чертежей Очистные работы и система разработки показывается общий план добычных работ, отражающий соотношение их в пространстве и времени, объемы и сроки их выполнения.
Сюда входят:
- Рациональная продолжительность дражного сезона (циклограмма работ);
- Схемы (способ) выемки пород, размеры породной стружки - толщина, ширина, длина, величина послойного опускания черпаковой рамы; величина зашагивания;
- Схемы: размеры дражного забоя: высота уступа, минимальный, максимальный и оптимальный угол маневрирования, ширина забоя;
- Схема/схемы: системы/систем разработки дражного полигона.
- Работы: по проведению водоотводных и водозаводных канав, и обводнение горных работ, размещение гидротехнических сооружений (ГТС).
План добычных работ должен отражать полный (законченный) цикл очистной выемки.

3.8. Водоснабжение горных работ
Устанавливается необходимое количество технологической воды, выбирается способ водоснабжения и виды необходимых гидротехнических сооружений.
Схемы водоснабжения выбираются с учетом требований охраны водной среды: предпочтение отдается схемам с кругооборотом воды, работе драг в закрытом водоеме с отводом основного русла и пр. При этом предусматривается осветление промышленных стоков.
Способ создания напора воды. Если имеется возможность использования воды с естественным напором, выбирается место водозабора и трасса водоводного канала, рассчитывается размеры ее поперечного сечения, объемы строительных работ.
При насосном водоснабжении рассчитывается диаметр трубопровода, потери напора в трубопроводе, выбирается тип и количество насосов, схема их соединений, определяется рабочий режим и мероприятия по регулированию работы насосной станции, указываются средства дистанционного управления и автоматизации насосных установок.
Заключение
Подводятся итоги выполненной работы, указываются разработанные в проекте технические и технологические решения, а также технико-экономический эффект, который может быть получен при реализации мероприятий.
Список используемой литературы
Перечень специальной литературы используемый для решения и обоснования поставленных задач при дипломном проектировании. Список составляется в алфавитном порядке.
Пример оформления:
Русский И.И. Технология отвальных работ и рекультивация на карьерах. М.: Недра, 1979. – 221 с;
Оформление курсового проекта
Графическая часть проекта выполняется в соответствии со стандартами на горную графическую документацию.
Чертежи должны полностью отражать содержание проекта. Они выполняются в стандартных масштабах, детали чертежей, имеющие малые размеры, показываются условными обозначениями. При изображении геологических разрезов могут применяться разные горизонтальные и вертикальные масштабы.
Геологические карты и разрезы выполняются в красках, инженерные коммуникации и горизонтали – цветной тушью или карандашом, водные артерии отмываются синькой, все остальные детали выполняются черной тушью или карандашом. Надписи на чертежах выполняются стандартным наклонным или прямым шрифтом. Возможно использование: графических компьютерных программ и типовых технологических схем ведения горных работ.
Чертежи составляются с необходимой степенью подробности, так чтобы по ним можно было организовать выполнение запроектированных работ.
Принятый чертеж подписывается руководителем проекта.
Представление пояснительной записки возможно в трех вариантах:
рукописном виде;
машинописном (распечатка на принтере);на электронном носителе (диске) и машинописном (распечатка на принтере).
Текст должен излагаться ясно, грамотно. Шрифт: 14 кл, Times New Roman, Интервал межстрочный: 1,15 - 1,5.
Отдельные вопросы нужно излагать в порядке логической последовательности и связывать по содержанию единством построения общего плана проекта.
В пояснительной записке обязательно наличие титульного листа, индивидуального задания со списком чертежей и графиком выполнения проекта, библиографического списка.
Текст пояснительной записки разбивается на разделы, подразделы и пункты, которые нумеруются в указанной последовательности арабскими цифрами. Цифры разделяются точками. Каждый раздел, подраздел, пункт должен иметь заголовок.
Рекомендуется результаты расчетов сводить в таблицы, которые оформляются с учетом требований стандартов и нумеруются внутри раздела.
Текст записки сопровождается расчетными схемами, графиками, эскизами, которые обязательно должны иметь порядковый номер внутри раздела и название (рис. 3 : Схема устройства бульдозерного выезда). При изложении текста записки не допускаются сокращения, за исключением общепринятых, выписки из учебников, правил безопасности, отчетов и других изданий.
Ответственность за соответствие оформления чертежей и пояснительной записки проекта действующим стандартам несет автор проекта.
В конце записки помещается библиографический список.
Законченный проект должен быть подписан студентом.
Список рекомендуемой литературы
Андреева Г.С., Горюшкина С.Я., Небера В.П. Переработка и обогащение полезных ископаемых россыпных месторождений. - М.: Недра, 1992. - 410 с.;
Богданов Е.И. Оборудование для транспорта и промывки песков россыпей. - М.: Недра, 1978. - 240 с.;
Бахромеев И.И., Бабенина Т.П., Часс С.И. Гидротехника в торфяной и горнорудной промышленности. - М.: Недра, 1984. - 303 с.;
Варийчук М.И., Натоцинский В.И. Оптимизация параметров открытой разработки россыпей. - М.: Недра, 1985. - 197 с.;
Горная графическая документация. ГОСТ 2.850-75.- М.: Издательство стандартов, 1983. - 200 с.;
Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности при взрывных работах. - М.: 2014. - 76 с.;
Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности при ведении горных работах и переработке твердых полезных ископаемых. - М.: 2014. - 136 с.;
Емельянов В.И. Открытая разработка россыпных месторождений. - М.: Недра, 1985. - 175 с.;
Емельянов В.И. Технология бульдозерной разработки вечномерзлых россыпей. - М.: Недра, 1976. - 287 с.;
Зубченко Г.В., Сулин Г.А. Рациональное использование водноземельных ресурсов при разработке россыпей. - М.: Недра, 1980. - 238 с.;
Инструкция по составлению проектной документации на открытые горные работы при разработке россыпных месторождений. - Магадан: Дальстройпроект,1986-51 с.;
Костромитинов К.Н. Эффективность разработки россыпей и пути ее повышения. - Иркутск: Изд-во Иркут.ун-та, 1990. - 208 с.;
Кудряшев В.А., Потемкин С.В. Основы проектирования разработки россыпных месторождений. - М.: Недра, 1988. - 189 с.;
Лезгинцев Г.М. Гидромеханизация разработки россыпей и методы расчетов. - М.: Наука, 1968. - 220 с.;
Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений. - М.: Недра, 1985. - 568 с.;
Лешков В.Г. Теория и практика разработки россыпей многочерпаковыми драгами. - М.: Недра, 1980. - 352 с.;
Матвеев А.А., Волкова В.М. Повышение эффективности очистки промстоков при разработке россыпей. - М.: Недра, 1981. - 136 с.;
Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. - М.: Недра, 1982. - 414 с.;
Методические указания по составлению организационно-экономической части дипломного проекта для студентов специальности 130403 – Открытые горные работы. Составитель Т.А. Иваницкая – Благовещенск: 2007.
Нормы технологического проектирования предприятий цветной металлургии по разработке россыпных месторождений. - М.: ВНИИПрозолото, 1976. - 90 с.;
Нормативный справочник по буровзрывным работам/ Ф.А.Авдеев, В.Л.Барон, Н.Н.Гуров, В.Х.Кантор. - М.: Недра, 1986. - 511 с.;
Нурок Г.А. Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ. - М.: Недра, 1985. - 547 с.;
Обогащение золотосодержащих песков и конгломератов/ О.В.Замятин, А.Г.Лопатин, Н.П.Санников, А.Д.Чугунов. - М.: Недра, 1975. - 264 с.;
Открытые горные работы/ К.Н.Трубецкой, М.Г.Потапов, Н.Н.Мельников. - М.: Горное бюро, 1994. - 590 с.;
Потемкин С.В. Оттайка мерзлых пород. - М.: Недра, 1991. - 160 с.;
Практическое руководство по эксплуатации промывочных установок и шлихообогатительных фабрик. - Магадан: ВНИИ-1, 1975. - 60 с.;
Проектирование взрывных работ в промышленности/ Э.Б.Башкуев, А.М.Бейсбаев, В.Ф.Богацкий и др. - М.: Недра, 1983. - 359 с.;
Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч.1. - М.: Недра,1985. - 509 с.;
Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч.2. - М.: Недра,1985. - 549 с.;
Справочник по разработке россыпей/ Под ред.В.П.Березина и др. - М.: Недра, 1973. - 590 с.;
Сборник инструктивных материалов по охране и рациональному использованию полезных ископаемых. - М.: Недра,1977. - 197 с.;
Сулин Г.А. Организация открытых горных работ на приисках. М.: Недра,1977.144 с.;
Чабан П.Д., Емлин Е.П., Литвинцев В.С. Охрана труда при разработке россыпных месторождений. - М.: Недра, 1982. - 224 с.;
Шорохов С.М. и др. Предохранение рек от загрязнения при разработке россыпных месторождений. - М.: Недра, 1980. - 208 с.;
Ялтанец И.М. Проектирование гидромеханизации открытых горных работ. - М.: Недра, 1984. - 230 с.;
Периодические издания:
"Горный журнал", "Горный журнал Известия вузов", "Горная промышленность", "Колыма", за 2008 - 2014 гг.