Ведение открытых горных работ - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Ведение открытых горных работ

Определение углов откосов борта карьера и высоты щели вертикального отрыва. Вычисление угла откоса борта вогнутого, плоского и выпуклого профиля. Схема расположения дренажных устройств карьера. Построение круглоцилиндрической поверхности скольжения.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Определение углов откосов борта карьера
1.1 Обоснование расчётных параметров (сцепление, коэффициент трения)
1.2 Высота щели вертикального отрыва
1.3 Расчёт угла откоса плоского профиля
1.4 Расчёт угла откоса борта вогнутого профиля
1.5 Расчёт углов откоса выпуклого профиля
1.6 Расчёт угла откоса борта с учётом его конструкции
2. Расчёт притоков воды к карьеру и их осушение
2.1 Расчёт общих водопритоков к карьеру
2.2 Выбор способа осушения и схема расположения дренажных устройств
3. Защита карьера от поверхностных вод
3.3 Определение скорости потока воды в канаве
4. Определение устойчивой высоты отвала
4.1 Построение круглоцилиндрической поверхности скольжения
Петрозаводский государственный университет
· район карьерного поля: принимать на основе данных РИГ;
· глубина залегания УПВ: d w = 115 м;
Данная работа является завершающим этапом изучения дисциплины "Геомеханика ОГР".
· закрепление теоретического материала;
· сопоставление теории и практики при ведении открытых горных работ;
· подготовка к дипломному проектированию.
Пояснительная записка состоит из 4 разделов:
1. В разделе на основании исходной информации производятся расчёты устойчивых углов откоса уступов на момент погашения, а также выбор профилей и расчёт конструктивных углов погашения карьера для двух участков: на борту располагаются транспортные площадки; на борту нет транспортных площадок. Рассмотрены варианты профиля борта: плоский, выпуклый, вогнутый, а также конструктивный угол;
2. В разделе применительно к исходным условиям устанавливается расчётная гидрогеологическая схема. Производится расчёт общих водопритоков к карьеру. Во второй части раздела осуществляется выбор способа осушения и схему расположения дренажных устройств.
3. В разделе определяются максимальные объёмы поверхностных вод, могущих падать в карьер, выбирается схема расположения нагорных канав, приводится гидравлический расчёт канав.
4. В разделе для заданных условий производится расчёт устойчивой высоты отвала при заданном коэффициенте запаса устойчивости.
Графическая часть проекта представлена тремя листами формата А3 и двумя листами формата А2 и включает следующие чертежи:
5. Расчёт устойчивой высоты отвала.
1. Определение углов откосов борта карьера
В разделе на основании исходной информации производятся расчеты устойчивых углов откоса уступов на момент погашения, а также выбор профилей и расчет конструктивных углов погашения карьера для двух участков карьеров:
1. на борту располагаются транспортные площадки (нагруженный);
2. на борту нет транспортных площадок (ненагруженный).
· порода: скальная (известняки, доломиты, кварциты, гнейсы, мрамор, сиениты);
1.1 Обоснование расчётных параметров (сцепление, коэффициент трения)
Где - коэффициент структурного ослабления; С - сцепление в монолите, кг/м 2 ; - коэффициент запаса устойчивости; - угол внутреннего трения, градусы.
1.2 Высота щели вертикального отрыва
1.3 Расчёт угла откоса плоского профиля
Условную высоту откоса определяем по формуле:
По полученному значению выбираем угол откоса борта, который составляет
1.4 Расчёт угла откоса борта вогнутого профиля
Высоту откоса ниже щели отрыва определяем по формуле:
Высоту откоса делим на несколько промежуточных глубин (в нашем случае 6) , .Промежуточную глубина выбираем кратной высоте уступа ( в нашем случае 20 м).
Первая промежуточная глубина назначаться ниже отметки (ориентировочно на величину не менее высоты уступа). Последняя промежуточная глубина располагается на расстоянии, большем , отложенном от дна карьера.
Для каждой высоты рассчитываем безразмерную координату по формуле:
По значениям и выбирается безразмерная координата ;
После чего производим расчёт истиной координаты по формуле:
Полученные координаты откладываем на чертеже и определяем углы откосов по формулам:
Полученные значения представляем в виде таблицы:
1.5 Расчёт углов откоса выпуклого профиля
Для определения угла откоса выпуклого профиля от дна карьера откладываем . Оставшуюся часть борта карьера разделяем на несколько промежуточных горизонтов. Промежуточные горизонты для построения будут иметь значенияа отметки и так далее, то есть величины откладываем от дна карьера вверх. Для каждой точки определяем условную высоту откосов по формуле:
По значениям и расчётному углу внутреннего трения выбираем приведённое заложение борта карьера .
Истинное значение заложение борта определяем по формуле:
Значение углов откосов для выпуклого профиля определяем по формуле:
Полученные значения представляем в виде таблицы:
Построение выпуклого борта производится в масштабе с низу в верх под соответствующим углом или скорректированными заложениями
1.6 Расчёт угла откоса борта с учётом его конструкции
Угол откоса борта карьера с учетом его конструкции определяем для двух условий:
· на нерабочем борту имеются предохранительные и транспортные бермы (конструктивный угол);
· на нерабочем борту карьера располагаются только предохранительные бермы (максимальный угол ).
Расчёт углов производим по выражениям:
количество уступов с предохранительными бермами;
ширина предохранительной бермы на ом уступе, м (принимается равной м);
количество уступов с транспортными бермами;
ширина транспортной бермы на ом уступе ,м.
т.к. величина угла плоского профиля составляет 44 0 , то необходимость в выполаживании отсутствует.
Фактическую длину трассы рассчитываем по формуле:
2. Расчёт притоков воды к карьеру и их осушение
Природно-геологическая схема источников карьерных вод
F2- площадь между нагорной канавой и бортом (откосами карьера)
2.1 Расчёт общих водопритоков к карьеру
Применительно к исходным условиям устанавливается расчетная гидрогеологическая схема. Используя существующие методы расчета, определяются общие водопритоки к карьеру. Полученные результаты анализируются, и принимается решение о необходимости осушения карьера.
Общие водопритоки Q 0 слагаются из водопритоков за счёт статических запасов воды в осушаемой породе (объём воды в порах и трещинах) в контуре карьера Q ст и динамических притоков в контуре депрессионной воронки (расход потока подземных вод) Q д :
Статические запасы воды находятся в пределах контура карьера Q 1 и депрессионной воронки Q 2 :
- коэффициент водоотдачи, доли ед.;
Т - срок достижения осушительного эффекта, сут.;
К ф - коэффициент фильтрации, м/сут.
P - периметр карьера по поверхности, м;
V кп - объем осушаемой породы, м 3 /ч;
R - радиус депрессионной воронки, м;
Динамические притоки слагаются из притоков за счёт инфильтрации атмосферных осадков на площадь карьера (Q 3 ), депрессионной воронки (Q 4 ):
где А - величина (годовых) атмосферных осадков, м/год;
- коэффициент подземного стока, доли;
F k - площадь карьера понизу, м 3 ;
h 0 - остаточный уровень воды в карьере;
Окончательно по формуле (2.1.1) определим Q 0 :
2.2 Выбор способа осушения и схема расположения дренажных устройств
Количество дрен определим по формуле:
гдеQ 0 - общий водоприток к карьеру, м 3 /ч;
Q c - приток к одной скважине, м 3 /ч.
Тогда с учётом диаметра скважины и предварительно подобранного насоса получим:
При выборе насоса необходимо соблюдать: производительность насоса должна соответствовать притоку воды в ней:
где:глубина осушаемого горизонта, м
гдечисло секций трубопровода длиной 10 м;
расход воды с одной скважины, м 3 /ч;
сопротивление одной секции длинной 10 м, м
По полученным данным выбираем насос типа ЭЦВ-12-160-65.
3. Защита карьера от поверхностных вод
Часть дождевых ( Q д ), ливневых (Q л ) или паводковых вод (Q п ) могут попадать в карьер и изменять условия его работы.
Обводнённость массива может существенно ускорить процесс деформирования бортов карьера, снижает благоприятные условия для работы оборудования, приводит к увеличению потерь полезных ископаемых и снижает качество.
Характер и степень обводнённости месторождения определяется коэффициентом обводнённости:
При обводнённости месторождения (в соответствии с требованиями Единых правил безопасности при разработке МПИ, 2003) должны быть разработаны соответствующие меры по осушению и обеспечению безопасности работ.
В горной практике применяются поверхностный, подземный и комбинированный способы осушения.
Осушение - сложный, дорогостоящий процесс. В сложных инженерно - геологических и гидрогеологических условиях осушения карьерных полей требует до 20% от общих капитальных затрат на разработку и до 15% эксплуатационных затрат. Это обстоятельство диктует горным инженерам необходимость знаний по проведению эффективного способа осушения.
Одним из первых этапов защиты карьера от поверхностных вод должно быть закончено к началу вскрышных работ.
Количество попадающих в карьер поверхностных вод (Q к ) зависит от:
2. уклонов поверхности карьерного поля;
3. конфигурации и уклонов откосов карьера;
4. климатических условий (количество выпадающих осадков и таяния снега);
5. инфильтрационной способности покровных пород (грунтов);
6. условий залегания водоносных горизонтов;
7. наличие или отсутствия заградительного контура;
8. наличия водоёмов (озёр, болот, рек, ручьёв).
Ширину канавы по дневной поверхности определим по формуле:
Так как канаву будем возводить из бетона, то угол целесообразно принять 60 0 .
Смоченный периметр канавы определим по формуле:
Площадь поперечного сечения канавы определим по формуле:
Гидравлический радиус определим по формуле:
Определим коэффициент шероховатости стенок канавы:
где R - гидравлический радиус, м; - коэффициент, характеризующий материал стенок канавы. В качестве материала стенок канавы принят бетон ( = 0,5), как наиболее прочный и долговечный.
Притоки воды в канаву определяются исходя из определения дождевых (Q д ), ливневых (Q л ) и паводковых вод (Q п ), которые основываются на климатических условиях района расположения карьерного поля:
где A - годовые атмосферные осадки, м / год;
- коэффициент поверхностного стока на площади водосбора, доли;
N - количество дней в году с дождём;
h c - количество жидких осадков в году в виде снега, м/год;
Т с - количество дней интенсивного таяния снега;
q л - интенсивность ливневых осадков, м/ч.
Скорость воды в канаве определим по формуле:
м/с2,7 < 6,0 - условие выполняется.
Пропускную способность канавы определим по формуле:
при этом должны соблюдаться условие:
данное условие выполняется, следовательно размеры нагорной канавы подобраны правильно.
4. Определение устойчивой высоты отвала
Наиболее распространёнными видами деформаций отвалов являются оползни, возникающие, в основном, в результате несоответствия:
· геометрических параметров отвалов (высоты Н, угла откоса );
· несущей способности отвальной массы пород (грунтов);
· несущей способности основания отвала.
Складирование вскрышных пород в отвалы, как правило, производится с углами откосов , превышающими угол внутреннего трения пород (), то есть >. Поэтому в массиве отвала возникают напряжения которые могут привести к деформации бортов отвала (оползням).
Устойчивость отвала обеспечивается ограничением допустимой по условиям прочности высоты отвала (Н кр ), но чрезмерное уменьшение высоты отвала (Н<Н кр ) приводит к увеличению:
4. увеличению площади изымаемых земель и др.
Поэтому стремятся к тому, чтобы высота отвала (Н) приближалась к максимально допустимой по условию устойчивости высоты отвала (Н кр ), то есть выполнялось условие Н Н кр .
Построение круглоцилиндрической поверхности скольжения
С учётом коэффициента запаса устойчивости имеем:
Определим глубину трещины вертикального отрыва по формуле:
гдекоэффициент сцепления пород в отвале;
Определим ширину призмы обрушения по формуле:
высота щели вертикального отрыва, м
При помощи полученных результатов строим круглоцилиндрическую поверхность скольжения радиусом R=50 м.
Для определения действующих сил (моментов и ) призму возможного обрушения (массив) в контуре вертикальными сечениями разбиваем на n элементарных блоков шириной b, позволяющей пренебречь криволинейностью основания каждого блока и рассмотрим блок как трапецию (высотой h i , толщиной b 0 = 1,0 м, длиной основания l i ) Высоту h i измеряем на чертеже.
Массу i - го элементарного блока определяем по формуле:
Тогда удерживающие силы и моменты определим как:
гдеn - количество элементарных блоков;
i - угол наклона основания i - го блока (измеряется на чертеже), градусы;
l i - длина основания i - го блока (), м
Сдвигающие силы и моменты определим по формулам:
Где а i - горизонтальное расстояние от блока (центра) до "0" (), м.
Коэффициент запаса устойчивости определим как:
Исходя из полученного коэффициента запаса устойчивости, окончательно принимаем Н кр = 30 м
На основе выданного задания был выполнен данный курсовой проект. В соответствии с полученными расчётами следуют окончательные результаты по работе:
1. Арсеньтев А.И., Букин Н.Ю., Мироненко В.А. Устойчивость бортов и осушение карьеров. - М: Недра, 1982.
2. Абрамов С.К., Газизов М.С., Костенко В.Н. Защита карьеров от воды. - М: Недра, 1976.
3. Гальперин А.М. Геомеханика открытых горных работ. - М.: изд. МГГУ, 2003. - 473 с.
4. Оборудование и конструкции для осушительных работ: Каталог справочник. - М.,1971.
5. Руководство по дренажированию карьерных полей. - Л., 1986.
6. Фисенко Г.П., Ревазов М.А. и др. Укрепление откосов в карьерах. - М: Недра, 1976.
7. Шелест А.Т., Беляев В.Л. Геомеханика: Учебное пособие. - Екатеринбург: изд. УГГГА, 2001. - 187 с.
Определение граничного коэффициента вскрыши и конечной глубины карьера. Обоснование устойчивого угла наклона борта карьера по методике ВНИМИ. Отстройка борта с горизонтальным расположением предохранительных берм. Календарный план и режим горных работ. курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.08.2016
Расчет производительности и парка карьерных экскаваторов. Определение параметров буровзрывных работ. Производительность и парк буровых станков. Отвалообразование при автомобильном транспорте вскрыши. Расчет углов откоса нерабочего борта карьера. курсовая работа [104,3 K], добавлен 07.08.2013
Параметры устойчивости откосов борта карьера и его уступов. Физико-механические свойства массива. Взаимосвязь напряжений и деформаций пород в массиве. Геологические структурные особенности залегания пород, инженерные методы расчета их устойчивости. курсовая работа [85,9 K], добавлен 25.09.2009
Определение основных параметров карьерного поля и границ карьера, запасов полезного ископаемого и расчет вскрыши в границах поля. Определение производственной мощности карьера по полезному ископаемому, построение графика режима и плана горных работ. курсовая работа [135,2 K], добавлен 14.10.2012
Основные виды открытой разработки месторождений. Назначение и схемы проведения капитальных траншей. Параметры скважинного заряда и взрываемого блока, автосъездов и бортов карьера. Построение карьерного пространства. Ситуационный план горного предприятия. курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.02.2014
Влияние высоты уступов на технико-экономические показатели разработки и безопасность ведения открытых горных работ, их выбор по условиям безопасности ведения выемочно-погрузочных работ и способу выемки. Скорость углубки и подвигание бортов карьера. лекция [49,0 K], добавлен 26.08.2013
Анализ интенсивности развития горных работ и отработки карьера. Скорость подготовки новых горизонтов при различных видах транспорта и способах вскрытия карьера. Определение ширины площадки, достаточной для проходки траншей на нижерасположенном уступе. лекция [189,6 K], добавлен 26.08.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Ведение открытых горных работ курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат: Санкт-Михельская губерния
Ценность Дошкольного Детства Реферат
Курсовая работа: Емоційна готовність дітей старшого дошкільного віку до навчання у школі
Контрольная работа по теме Физико-химические и биохимические процессы, происходящие на различных этапах приготовления пива
Реферат по теме Развитие компьютерных технологий в прошлом и в будущем, Интернет
Контрольная Работа По Химии Карбоновые Кислоты
Конспекты лекций: Религия
Эссе На Тему Концепции
Отчет по практике по теме Система предоставления услуг в ОСО 'Территория СПА'
Курсовая работа: Разработка автоматизированной информационной системы
Контрольная работа: Система и функции банковского менеджмента
Реферат: Ле Корбюзье. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме "Массовый человек" в постиндустриальную эпоху
Реферат по теме Психология продаж
Дипломная работа: Валютные операции банка (на примере АО "Казкоммерцбанк")
Реферат: Методы оценки кровопотери в акушерстве. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Электробезопасность (билеты и ответы)
Технология Развивающего Обучения Курсовая
Реферат по теме Международный финансовый лизинг
Туберкулез И Рак Реферат
Классы задач и математический аппарат - Биология и естествознание реферат
Можжевельник обыкновенный - Биология и естествознание реферат
Особливості територіально–галузевої структури Автономної Республіки Крим - География и экономическая география курсовая работа