Маркшейдерский учет объемов вскрыши и добычи полезного ископаемого
|
Маркшейдерский учет объемов вынутой горной массы должен обеспечить контроль выполнения предприятием государственных планов вскрышных и добычных работ и дать исходный материал для учета движения промышленных запасов, потерь и разубоживания полезного ископаемого. При этом решается ряд других важных производственных задач, среди которых следует отметить начисление заработной платы рабочим-сдельщикам, занятым на экскавации и транспорте, и оценку работы карьера или отдельных его бригад за различные периоды. Выбор рационального способа определения объемов зависит от технологических способов выемки горной массы и в общем случае можно выделить четыре случая. 1. Средствами механизации и транспорта, позволяющими формировать выработанное пространство более или менее правильной формы (транспортно-отвальными мостами, экскаваторами, с помощью железнодорожного транспорта и т. п.), производится выемка рыхлых пород. В таких случаях точность определения объема экскаваторной заходки обеспечивается любым способом съемки, в том числе и тахометрическим. 2. При выемке рыхлых отложений образующееся в результате выработанное пространство имеет сложную форму, точность съемки которого тахеометрия обеспечить не может. В таких случаях рекомендуется применять наземную стереофотограмметрическую съемку. 3. При выемке скальных или полускальных пород с предварительным рыхлением на ширину одной экскаваторной заходки определение объемов должно производиться по материалам наземной стереофотограмметрической съемки или по данным взвешивания отгруженной горной массы и ее плотности. 4. При выемке пород с предварительным рыхлением многорядным взрыванием и отгрузке ее несколькими экскаваторами в срок более одного месяца определение объема осуществляется только по данным взвешивания отгруженной массы и ее плотности, так как другие методы не могут дать необходимой точности. Способ определения объемов выемки путем взвешивания отгруженной горной массы и ее плотности обладает рядом существенных преимуществ: - дает наивысшую точность и может применяться с любыми технологическими схемами выемки; - позволяет оперативно получать сведения об объемах добычных и вскрышных работ даже отдельными бригадами за любой промежуток времени; - возможен оперативный контроль полноты загрузки транспортных средств; - создаются условия для устранения обезлички в распределении объемов экскавации и транспортирования горной массы и т. д. Однако следует заметить, что в тех случаях, когда на предприятии нет возможностей для использования наземной стереофотограмметрии или взвешивания, не исключено применение тахеометрического способа съемки, который надо использовать главным образом для контроля оперативного способа учета и проводить раз в месяц или квартал. Контроль проводят путем сопоставления данных тахеометрической (маркшейдерской) съемки и данных оперативного учета. Если расхождения между результатами обоих способов учета носят случайный характер, то данные оперативного учет,а не следует корректировать, если систематический — то корректировка вносится в оперативный способ учета. Основной причиной, из-за которой при тахеометрической съемке нельзя получить удовлетворительной точности, является то, что съемка не позволяет учитывать весьма существенного влияния формы откоса. Подсчет объемов можно производить методом горизонтальных или вертикальных сечений. Выбор способа подсчета объемов зависит как от формы выработанного пространства и взорванной массы в развале, так и метода съемки. При съемке горной массы в целике используют разные способы подсчета. При тахеометрической съемке, когда определяют положение бровок уступов, применяются горизонтальные сечения. Причем определение площадей при съемках один раз в месяц должно выполняться по планам, масштаб которых не мельче 1:1000; если подсчет производится один раз в квартал, то могут использоваться планы масштаба 1:2000. При использовании для съемок наземной стереофотограмметрии для подсчетов объемов могут использоваться как горизонтальные, так и вертикальные сечения. В случае применения горизонтальных сечений определение площадей производят планиметром, если применяются вертикальные сечения, то возможно использование аналитического и графоаналитического способов. При съемке горной массы в развале подсчет объемов при тахеометрической съемке производят по вертикальным сечениям, при стереофотограмметрической — по вертикальным и горизонтальным сечениям. Переход от объема разрыхленной горной массы к целику осуществляют путем деления измеренного объема на коэффициент разрыхления. В случае зачищенных откосов уступов и применении тахеометрической съемки верхней и нижней бровок уступа объем экскаваторной заходки вычисляют методом горизонтальных сечений  где V — объем блока (заходки) в целике; Sв, Sн — площади соответственно верхнего и нижнего сечений; — средняя высота блока (заходки). При съемке только верхней бровки уступов  Площади сечений должны определяться планиметром при двойной обводке контуров. Средняя высота уступов является результатом вычислений из ряда отметок нижней и верхней бровок. В случае применения для съемок наземной стереофотограмметрии и использования для подсчета горизонтальных сечений площадь среднего сечения рекомендуется определять по формуле  где S1, Sn — площади верхнего и нижнего сечений; S2, ..., Sn-1 — площади сечений, находящихся в промежутке. Объем в данном случае определяется следующим образом:  Определенные трудности возникают при подсчете количества взорванной массы с использованием многорядного взрывания, заключающиеся в том, что коэффициент разрыхления горных пород изменяется в довольно широких пределах (его средняя величина изменчивости достигает 8% и более). В этом случае подсчет объемов взорванной массы и определение коэффициента разрыхления пород должны производиться отдельно для каждого блока до и после взрыва. При взрывах блоков на зачищенный откос средний коэффициент разрыхления определяется по формуле  где Vразр — объем блока в разрыхленном состоянии; Уцел — объем блока в целике. Если взрыв производится на незачищенный откос, то к объему взрываемого целика добавляется оставшийся объем горной массы, взорванной в предыдущий раз, коэффициент разрыхления которой принимается таким же, каким он был принят при подсчете объемов последних вынутых заходок. Таким образом, вычисление среднего коэффициента разрыхления производится по формуле  где Vраэр — объем разрыхленной горной массы; V'цел = V'цeл + V'ocт (здесь Vцел — объем блока в целике; V'ост — остаток взорванной в предыдущий раз горной массы, приведенной к объему в целике). По данным съемок, выполненных до и после выемки первой экскаваторной заходки, можно подсчитать объем этой заходки и вычислить массу первой заходки и массу оставшейся части взорванной горной массы. Объем первой заходки в целике определяется по формуле  где VIразр — объем первой заходки в разрыхленном состоянии; kIразр — средний коэффициент разрыхления первой заходки, установленный опытным путем. При подсчете объема первой заходки блока вводится поправка (со знаком плюс) за обобщение формы откоса  где h — средняя высота откоса; L — длина блока. Вычисление объемов остальных заходок производится без введения поправок за обобщение формы откоса. Значения коэффициентов разрыхления последующих заходок определяются с учетом коэффициента разрыхления первой заходки, среднего значения коэффициента разрыхления блока и площадей, соответствующих вертикальным сечениям первой заходки и оставшейся части блока  где kIIразр — коэффициент разрыхления второй и последующих заходок блока; kразр — средний коэффициент разрыхления; kIразр — коэффициент разрыхления первой заходки; PI, РII — веса коэффициентов разрыхления, численно принимаемые равными средним площадям вертикальных сечений первой и последующей заходок. При подсчете объемов взорванной массы вертикальными сечениями могут возникнуть два случая: вертикальные сечения параллельны; вертикальные сечения непараллельны. Метод параллельных сечений заключается в том, что через определенные интервалы производят построение поперечных профилей (рис. Х.34) с последующим измерением их площадей планиметром. Параллельные сечения проводят через 10—20 м. Для отдельных интервалов определяют их объемы, которые затем суммируют и таким образом получают общий объем. Если технологические особенности блока не позволяют осуществить подсчет параллельными вертикальными сечениями, то применяют метод непараллельных вертикальных сечений (рис. Х.35).  Объем каждого участка, заключенного между двумя непараллельными сечениями, можно подсчитать отдельно по упрощенной  l1-2 принимается как средняя линия фигуры ABCD. Учет добычи можно производить способом непосредственного взвешивания или способом маркшейдерских замеров как в массиве, так и остатков руды на складе. Безусловно способ взвешивания (полезного или выборочного) считается более прогрессивным, и он является основным при учете добычи полезного ископаемого, но его применение требует оснащенности карьера весами, количество которых и их тип выбираются в зависимости от применяемого транспорта и производительности карьера. Для взвешивания при железнодорожном транспорте применяются вагонные весы автоматического или ручного действия. Автоматические весы позволяют производить взвешивание при движении состава со скоростью до 3 км/ч. На весах ручного действия со шкаловым указателем взвешивание производится с остановкой вагонов. Для взвешивания автомобильного транспорта выпускаются весы автоматического и ручного действия. При конвейерном транспорте применяются весы с непрерывным взвешиванием транспортируемой горной массы с погрешностью, не превышающей ±1%. Взвешивание железнодорожных вагонов может производиться выборочно. В этом случае для получения средней массы с точностью ±2% количество взвешиваемых единиц определяется по формуле  где n — часть вагонов (думпкаров), которую необходимо взвесить, в процентах от общего числа вагонов N, отгруженных за отчетный период. Объемы отбитого от массива полезного ископаемого по результатам маркшейдерских измерений определяются по объему горной массы и коэффициенту угленасыщенности или коэффициенту выхода полезного ископаемого, которые определяются следующим образом: - коэффициент угленосности равен отношению вертикальной суммарной мощности угольных слоев и пропластков, встреченных в пределах уступа, к общей высоте уступа; - коэффициент выхода полезного ископаемого равен отношению площадей обнажения полезного ископаемого к площади разреза уступа. Восстановление земной поверхности. Проблема восстановления земель, нарушенных в результате открытой разработки месторождений полезных ископаемых, имеет одно из первостепенных значений. При этом наблюдаются восстановления биологические, инженерно-геологические и эстетические. Комплекс мероприятий, направленных на восстановление земельных участков, принято называть рекультивацией земель. Различают следующие виды рекультивационных работ — горнотехнические, биологические и строительные. Горнотехническая рекультивация должна выполняться непосредственно горным предприятием. Она заключается в том, что предприятие производит подготовку освободившихся от разработки территорий для последующего биологического или строительного освоения. Горнотехническая рекультивация включает в себя следующий цикл работ; сохранение грунтов растительного слоя, планировку отвалов, устройство дренажных сетей, при необходимости химическое улучшение состава пород, например известкование кислых пород, покрытие распланированной поверхности слоем плодородной почвы. В производстве горнотехнической рекультивации принимает участие и маркшейдерская служба горного предприятия. Маркшейдер следит за правильным снятием растительного слоя с территории будущих разработок и отвалов, осуществляет контроль за планировкой отработанных пространств и отвалов, участвует в покрытии подготовленных территорий слоем плодородной почвы. |
