Открытые горные работы

Угол откоса борта карьера

Результирующий угол борта по высоте и углу откоса уступов, числу и ширине предохранительных и транспортных берм.

Физический смысл

Борт карьера — это лестница из уступов и площадок между ними. Каждая берма отодвигает верхнюю бровку и делает борт положе, поэтому результирующий угол борта всегда меньше угла откоса отдельного уступа. От этого угла зависят и устойчивость борта, и объём вскрыши.

Формулы

H=n⋅hH = n \cdot h
B=nhctg⁡α+nпbп+nтbтB = n h \operatorname{ctg}\alpha + n_{\text{п}} b_{\text{п}} + n_{\text{т}} b_{\text{т}}
γ=arctg⁡HB\gamma = \operatorname{arctg}\dfrac{H}{B}

Исходные данные

ВеличинаЕд.По умолчанию
Число уступов, n Число уступов в борту. Обычно: H/h 10
Высота уступа, h Высота уступа (для нерабочего борта — сдвоенного или строенного уступа). Обычно: 10–30 м м 15
Угол откоса уступа, α Угол откоса уступа в положении, для которого считается борт (рабочий или погашенный). Обычно: рабочие 60–80°; нерабочие 45–65° ° 60
Число предохранительных берм, nп Число предохранительных (очистных) берм в борту. Обычно: обычно на каждом уступе, кроме транспортных берм 7
Ширина предохранительной бермы, bп Ширина предохранительной бермы. Должна обеспечивать механизированную очистку. Обычно: 5–12 м (по проекту) м 8
Число транспортных берм, nт Число пересечений борта транспортными бермами (съездами). Обычно: по схеме вскрытия 2
Ширина транспортной бермы, bт Ширина транспортной бермы с учётом проезжей части, обочин, ограждающего вала и кювета. Обычно: 15–40 м в зависимости от типа самосвалов м 25

Результаты

ВеличинаЕд.В примере
Высота борта, H H = n·h. м 150
Горизонтальное заложение борта, B B = n·h·ctgα + nп·bп + nт·bт. м 192,603
Угол откоса борта, γ γ = arctg(H/B). ° 37,912
Пример расчёта со значениями по умолчанию — 3 шага
H=10⋅15=150 мH = 10 \cdot 15 = 150\ \text{м}

Высота борта: 150 м

B=10⋅15⋅0,5774+7⋅8+2⋅25=192,603 мB = 10 \cdot 15 \cdot 0{,}5774 + 7 \cdot 8 + 2 \cdot 25 = 192{,}603\ \text{м}

Горизонтальное заложение: 192,603 м

γ=arctg⁡150192,603=37,912∘\gamma = \operatorname{arctg}\dfrac{150}{192{,}603} = 37{,}912^{\circ}

Угол откоса борта: 37,912°

Допущения

  • Все уступы одинаковой высоты и с одним углом откоса.
  • Расчёт геометрический: устойчивость борта проверяется отдельно.

Куда использовать результат

  • Угол откоса борта, γ → Объём карьера . Угол борта по его конструкции — исходное данное для объёма карьера.
  • Высота борта, H → Объём карьера . Высота борта равна глубине карьера.

В приложении после расчёта появится блок «Использовать дальше» — значение подставится само.

Источники

  • Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч. 2. Технология и комплексная механизация: учебник для вузов. — М.: Недра, 1985. — 549 с. — Коэффициенты вскрыши, объём карьера, конструкция бортов, системы разработки.
  • Хохряков В.С. Проектирование карьеров: учебник для вузов. — 3-е изд. — М.: Недра, 1992. — 382 с. — Конечные контуры и углы бортов карьера, граничный коэффициент вскрыши.
  • Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых» (утв. приказом Ростехнадзора от 08.12.2020 № 505). — Высота уступа и ширина площадок — по проекту (пп. 974, 977); расстояние от гидромонитора до забоя (п. 1069); водоотлив.
Esc — закрыть