Выбор направления развития горных работ

Критерием выбора начального положения и направления перемещения фронта работ на карьерах блочного камня является выход товарных блоков, который определяется не только показа­телями трещиноватости массива, но и азимутами (направлениями) основных систем трещин. На практике было замечено, что согласо­вание направления выемки в плане с азимутом одной из систем крутопадающих трещин сопровождается увеличением выхода бло­ков. Однако до настоящего времени не было создано метода, по­зволяющего выявлять систему трещин, ориентирование по которой фронта работ приводит к наибольшему на данном участке выходу блоков. Решение этой задачи стало возможным при помощи гра­фоаналитического метода.

Исходными данными служат результаты картирования сети фещин и параметры природной блочности. Аналитические расче­ты и графические построения ведутся для каждой из однородных по своей структуре участков, выделение которых осуществляют по методике, изложенной в п. 10.1.3. В каждом таком участке опреде­ляются азимуты простирания, углы падения и межтрещинные рас­стояния всех систем крутопадающих трещин. Отдельно для каждо­го участка в квадрате 10×10 см в масштабе 1:100 наносятся линии азимутов простирания этих систем трещин: а| , ап, ащ, … аг, на расстояниях соответственно I], Ь, 1з,. . . 1п.

В площадь картограммы вписываются прямоугольные фи­гуры — основания предполагаемых к выемке природных монолитов; при этом стремятся иметь их максимально возможные размеры

Рис 10 8 Картограммы трещиноватости участков 1(а) и 11(6) Головинского карьера

I II, III — системы трещин

Выбор направления развития горных работ

Рис. 10.9. Картограммы трещиноватости участков 1П(а) и 1\^б) Головинского карьера I, II, III — системы трещин

(в том числе и внекатегорных), как наиболее ценных для производ­ства блочной продукции.

Сначала фронт работ (одна из сторон прямоугольников) размещается параллельно азимуту I системы трещин (а|). Подсчи­тываются площади вписанных фигур и проводится распределение их по группам ГОСТа в соответствии с размерными соотношения­ми, представленными в табл. 10.2. По зависимости (10.4) опреде­ляется процентное содержание в массиве блоков 1-У групп. Затем фронт работ ориентируется по остальным системам трещин данно­го структурно-однородного участка, осуществляется вписывание прямоугольников и подсчитываются их прощади (рис. 10.8,а).

Аналогичные построения и вычисления проводятся для дру­гих участков (рис. 10.8,6; 10.9) с определением суммы площадей мо­нолитов (блоков) при различном расположении фронта работ ка­рьера. Иллюстрацией предложенного метода служат результаты расчетов по Головинскому карьеру (табл. 10.6).

Из данных табл. 10.6 видно, что наибольший выход блоков наблюдается при расположении фронта работ параллельно азиму­ту наиболее распространенной системы крутопадающих трещин. Ориентирование фронта работ по другим азимутам приводит к снижению величин выхода блоков камня; например, на Головин­ском карьере это снижение составляет 7,1-9,0%.

Расчеты, проведенные для ряда других карьеров, подтверж­дают вывод о целесообразности ориентации фронта работ по наи­более распространенной системе крутопадающих трещин (табл. 10.7). Такие же показатели по выходу блоков можно полу­чить, расположив фронт ортогонально по отношению к азимуту простирания наиболее распространенной системы трещин; в этом случае отделение блоков от массива нужно осуществлять не про­дольными, а поперечными заходками.

Наиболее распространенные в массиве трещины имеют, по определению, и наименьшие межтрещинные расстояния. Вид зави­симости выхода блоков (Л) от этих расстояний (!,„.„) определялся методами математической статистики. При достоверности 0,90 максимальный коэффициент корреляции имеет линейная зависи­мость

Показатели выхода блоков при различном расположении фронта работ относительно основных систем трещин на структурно-однородных участках Головинского карьера (гор.+ 80 м)

Варианты

Расположения

Фронта

Азимут простирания основных систем трещин, градус

Межтрещинные расстояния, м

Выход блоков 1-1V и выше групп, %

Участок 1

1

132

3,0

16,5

II

175

1.3

20.0

III

220

3.0

16,5

Участок 2

I

124

1.8

54,0

II

221

4,0

46,3

111

165

4,5

45,0

Участок 3

I

165

4,9

38,6

II

216

1.4

44,8

III

117

1,3

46,2

Участок 4

1

213

2,3

47,0

II

185

2,4

46.5

III

234

5.2

39,9

IV

125

2,5

45,8

Примечание. Номер варианта соответствует порядковому номеру си­стемы трещин, параллельно азимуту которой расположен фронт

Выход блоков лри расположении фронта рабсг по азимуту простирания наиболее распространенных трещин

Месторождения

(порода)

Азимут прости­рания наиболее распространенной системы круто­падающих трещин, градус

Угол паде­ния. градус

Категория

Блоков

Возможный выход блоков из массива, %

Емельяновское

(гранит)

358 -5 (88-95)

86

1-У

До 80.0

Коросгышевское

(гранит)

28-30

(118-120)

65-80

1-Ш

До 21,0

Корнинское

(гранит)

46-82

65-90

1-1У

До 66,4

Севасайское

(гранит)

154(239)

74-80

III

До 40,0

Слипчицкое

(габбро)

10-50

(100-140)

76-87

1-1У

До 58,0

Для условий базовых месторождений был сопоставлен сред­ний выход блоков при расположении фронта работ вдоль крутопа­дающих трещин с наименьшим расстоянием между ними и вдоль трещин с наибольшим расстоянием. Оказалось, что в первом слу­чае он составил 50,5% при среднеквадратичном отклонении 18,7%, а во втором — 35,8% при среднеквадратичном отклонении 17,1%; т. е. при соблюдении рекомендуемого выше правила выход блоков воз­растает на 14,7%.

Таким образом, в результате исследований доказано, что наибольший выход блоков камня из массива достигается посред­ством расположения и перемещения фронта работ параллельно или ортогонально одной из систем крутопадающих трещин, имеющей наименьшие межтрещинныс расстояния в пределах структурно­однородного участка. Как показали расчеты, ориентация фронта работ по рекомендуемым азимутам позволяет увеличить выход блоков на Севасайском карьере на 16,4-31,8%; Головинском —

7,1-9,0%; Корнинском — 10,2-22.0%; Емельяновском — 7,5-8,8%; Коростышевском — 10,2-22,0 %; Слипчицком — 10,3-14,2 %; а также на Шошкинском — на 5,5-19,3 %; Большекаменецком — 9,4-15,9 %; Кузреченском — 24,6 %; Капустинском — 13,0 %.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *