Виробнича потужність кар'єрів

Основним показником гірничодобувного підприємства є його виробнича потужність.

Виробнича потужність кар'єру за корисною копалиною (розкривом, гірничою масою) – це кількість корисної копалини (розкриву, гірничої маси), що добувається в кар'єрі за одиницю часу (за зміну, добу, місяць або рік).

Найчастіше вирішальним фактором при встановленні продуктивності кар'єру за корисною копалиною є потреба народного господарства в даному виді корисної копалини. Однак і в цьому випадку проектувальники повинні перевірити можливість досягнення необхідної продуктивності, тобто визначити максимально досяжну продуктивність за корисною копалиною при розробці конкретного родовища.

Виробнича потужність кар'єру при розробці пологих і горизонтальних покладів визначається швидкістю просування фронту робіт:

, м³/рік,

де П_г.ф.кк – швидкість горизонтального просування фронту робіт з корисної копалини, м/рік; m_г – вертикальна потужність шару корисної копалини, м; L_ф.к. – загальна довжина рудного фронту робіт у кар'єрі, м; h – коефіцієнт видобування корисної копалини, (0,95-0,97); r – коефіцієнт зубожіння, , де с та а, вміст корисного компонента відповідно у балансових запасах КК та у видобутому обсязі КК.

Швидкість просування фронту робіт з корисної копалини визначається продуктивністю виймально-навантажувального устаткування на добувних уступах Q_е.кк., висотою видобувного уступу h_у та довжиною екскаваторного блока L_б.к.:

, м/рік.

Для забезпечення максимальної швидкості просування фронту робіт необхідно використовувати максимально можливу кількість екскаваторів на горизонті. Мінімальна довжина екскаваторного блока при залізничному транспорті звичайно визначається з умови нормального транспортного обслуговування екскаваторів. Як показали дослідження Е.Ф. Шешка, за транспортними умовами довжина екскаваторного блока не повинна бути меншою за довжину 2,5÷3 потягів. З цієї умови довжина екскаваторного блока при висоті уступу 10–20 м повинна бути не менше 400÷500 м.

При роботі з автомобільним транспортом мінімальна довжина екскаваторного блока становить 150÷250 м, а в окремих випадках і менше.

При розробці похилих та крутоспадних покладів виробнича потужність кар'єру за корисною копалиною визначається за швидкістю зниження добувних робіт:

, м³/рік,

де – горизонтальна площа корисної копалини в контурах кар'єру, м². Вона визначається за характерним поперечним перерізом проектних контурів кар’єру. Максимальній швидкості зниження (П_зн) буде відповідати максимальна потужність кар'єру за корисною копалиною. При залізничному транспорті швидкість зниження гірничих робіт звичайно становить 6÷15 м/рік, при автомобільному – 10÷15, в окремих випадках досягає 30÷45 м/рік.

Між виробничою потужністю кар'єру за корисною копалиною (А_кк), розкривом (А_р) і гірничою масою (А_гм) є взаємозв'язок:

, м³/рік; А_гм= А_кк ∙(1+К_р), м³/рік

де К_р – експлуатаційний коефіцієнт розкриву (показник режиму гірничих робіт), м³/м³.

Виробнича потужність кар'єру, що визначається за можливою інтенсивністю розвитку гірничих робіт, обов'язково перевіряється за пропускною здатністю капітальних траншей і станцій. У них зосереджені вантажопотоки всього кар'єру або з більшості робочих горизонтів. Часто пропускна здатність траншей і станції є чинником, що стримує збільшення потужності кар'єру.

При роботі кар'єру з максимально можливою виробничою потужністю запаси корисної копалини в запроектованих контурах кар'єру можуть бути відпрацьовані за короткий термін. У цьому випадку дробильні й збагачувальні фабрики, ремонтні майстерні, побутові приміщення й інші промислові будинки й споруди та дороге устаткування не встигнуть себе окупити, фізично й морально зноситися. Тому виробничу потужність кар'єру, визначену за максимально можливою інтенсивністю розвитку гірничих робіт і пропускною здатністю капітальних траншей і станцій, перевіряють за нормальним терміном експлуатації родовища

, років,

де Z – запаси корисної копалини в проектних контурах кар’єру, т; А_кк– виробнича потужність кар'єру за корисною копалиною, т/рік.

Якщо визначений за цією формулою термін експлуатації родовища не менш за нормований, виробнича потужність кар'єру є економічно доцільною.

У рудній промисловості Нормами технологічного проектування залежно від виробничої потужності визначено такі нормальні терміни експлуатації кар'єру:

Виробнича потужність кар'єру суттєво впливає на техніко-економічні показники розробки родовища: собівартість видобутку руди й виймання пустих порід, питомі капітальні вкладення на будівництво кар'єру, продуктивність праці та ін. Зі збільшенням потужності кар'єру техніко-економічні показники відкритої розробки в більшості випадків поліпшуються. Тому у відкритому способі розробки спостерігається тенденція будівництва та експлуатації все більших за потужністю кар'єрів.

ЛЕКЦІЯ 7