Определение рациональных параметров комбинированного

Определение рациональных параметров комбинированного выезда
при бульдозерной вскрыше торфов
Маликова К.В.
научный руководитель д.т.н. Кисляков В.Е.
Сибирский федеральный университет институт горного дела, геологии и
геотехнологий
Существует много технологий, предназначенных для рациональной разработки
месторождений полезных ископаемых, но так же встречается множество
сопутствующих проблем, при применении той или иной технологии.
Одной из основных проблем направленных на определение рациональных
параметров комбинированного выезда при
бульдозерной технологии ведения
вскрышных работ при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых,
является изменение поверхности рельефа местности и изменение при этом объемов
породы, получаемой в процессе бульдозерной вскрыши.
При проектировании вскрышных работ с применением бульдозеров, наиболее
часто условно применяется горизонтальная поверхность месторождения. Но во многих
случаях, при разработке месторождений поверхность имеет какой-либо уклон, который
в свою очередь может влиять на выбор бульдозера для разработки месторождения.
Целью настоящих исследований является разработка методики определения
параметров комбинированного выезда при наклонной поверхности рельефа на спуск и
подъем.
Для определения рациональных параметров комбинированного выезда, при
бульдозерной технологии ведения вскрышных работ на россыпных месторождениях,
была построена схема выезда, по которому определены параметры выезда, с помощью
программного обеспечения AutoCAD, Microsoft Office Excel.
Рис. 1. Схема комбинированного выезда при наклонной поверхности месторождения.
В ходе работы в Microsoft Office Excel, были определены основные формулы, с
помощью которых были установлены основные параметры выезда.
Для определения параметров выезда были заданы такие показатели как: Lкрасстояние от точки начала уклона поверхности на подъем до контура балансовых
запасов (Lк=10-40 м), м;  -угол наклона выезда ( для расчетов были приняты:  =5º,
10º, 17º, 19º, 23º, 25º) , град.; Нп-мощность песков (Нп=3 м), м; Нт-мощность торфов (для
расчетов были приняты: Нт= 2, 4, 6, 8, 10 м), м;  - естественный угол откоса борта
разреза (  =70º) , град.;  -угол наклона поверхности на подъем (  =4º) , град.
На основе полученных данных, изменяя такие параметры, как  -угол наклона
выезда ( для расчетов были приняты:  =5º, 10º, 17º, 19º, 23º, 25º) , град.; Нт-мощность
торфов (для расчетов были приняты: Нт= 2, 4, 6, 8, 10 м), м, строим графики
:V(fj)=Lmax(fj).
Объем выезда на 1 п.м.
россыпи, м³
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
5
10
17
23
0
10
20
30 40 50 60
Длина выезда, м
70
80
Рис. 2. График изменения объемов пород при изменении угла выезда
(β=5º,10º,17º,23º)
Объемы выезда на 1
п.м. россыпи, м³
400
300
2
200
4
100
6
0
8
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Длина выезда , м
Объем выезда на 1
м.п. россыпи, м³
Рис. 3. График изменения объемов пород при изменении
мощности торфов (Нт=2,4,6,8 м), β=20º
600
400
внутренный
выезд
200
внешний выезд
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011
Шаг итерации
Рис. 4. График изменения объемов внутреннего и внешнего выездов
Рис. 5-План комбинированного выезда при наклонной поверхности
месторождения вниз.
На основе полученных данных, изменяя  -угол наклона выезда ( для расчетов
были приняты:  =5º, 10º, 15º, 20)º, при постоянных параметрах Нт = 7м, Нп=3м, 
γ=4º,  α=70º, строим график :V(fj)=Lв(fj).
Объем выезда, на 1
п.м длины россыпи, м³
1200
1000
800
5
600
10
400
15
200
20
0
0.00
10.00 20.00
40.00
Длина30.00
выезда,
м 50.00 60.00
Объем выеза на 1 п.м
длины россыпи, м³
Рис. 6- График изменения объемов пород при изменении угла выезда (β=5º,10º,15º,20º)
Построим график V(fj)=Lв(fj), в зависимости изменения глубины торфов Нт=2,4,6,8,10
м, при постоянных параметрах Нп=3м,  γ=4º,  α=70,  β=20º.
1500
2
1000
4
500
6
8
0
0.0
10.0
20.0
30.0
10
Длина выезда, м
Рис. 7- График изменения объемов пород при изменении
мощности торфов (Нт=2,4,6,8 м), β=20º
Построим график изменения объемов внутреннего и внешнего выездов, при
этом будем считать постоянными параметрами  β=10º, Нт=7 м, Нп=3 м,  γ=4º,
 α=70.
Объем выезда на 1
п.м.длины россыпи, м³
1000.00
900.00
800.00
700.00
600.00
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00
Внешний выезд
Внутренний выезд
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011
Шаг итерации
Рис. 8- График изменения объемов внутреннего и внешнего выездов
Комбинированный способ вскрытия
Таким образом, предлагаемая методика позволяет оптимизировать параметры
комбинированного выезда при уклоне рельефа местности на подъем и спуск от контура
балансовых запасов. Оптимизация производится по фактору получения максимального
дохода недропользователем по данным расчета экономических показателей на каждом
шаге итерации от внутреннего к внешнему выезду.