Практическая работа №3

Тема: Расчёт параметров гидравлического отвалообразования горных пород.

Цель: Приобрести навыки по расчёту гидроотвала, пруда-отстойника, произвести выбор шандорного колодца. А так же рассчитать параметры трубного слива.

Последовательность выполнения работы:

1.Рассчитываем объем накопившихся пород в гидроотвале на конец его эксплуатации:

,

где Кр- коэффициент разрыхления грунтов (хвостов) в гидравлическом отвале; Vп-количество промытых грунтов (хвостов), поступающих в гидравлический отвал в портной массе за весь период его эксплуатации, м³.

где Lк и Вк-длина и ширина карьера, м; Нв-мощность пород вскрыши, м; k_p-коэффициент разрыхления пород в массиве; Vв и Vr-содержание валунов и глинистых частиц в грунтах, %.

Принимаем двухскатную форму склона, предназначенную для организации гидроотвала в зависимости от рельефа местности или наличия выработанного пространства.

2.Рассчитываем площадь гидроотвала по продольному сечению:

где Ly-условная длина гидроотвала, м.

3.Рассчитываем условную длину гидроотвала:

где I_H и I_П-уклоны поверхности намытых грунтов (хвостов) при намыве надводной и подводной части гидравлического отвала; i-продольный уклон местности в месте сооружения гидроотвала. При намыве гидроотвала со стороны плотины в формуле принимают знак «+», при намыве в сторону плотины-«-».

4. Рассчитываем минимально необходимую ширину гидроотвала:

5. Рассчитываем объем мелкодисперсных пород (глинистых частиц) в пруде-отстойнике на конец его эксплуатации:

6.Рассчитываем площадь отвала глинистых частиц по продольному сечению:

7. Рассчитываем длину отвала глинистых частиц в пруде-отстойнике:

где h_м-высота отвала глинистых частиц в пруде-отстойнике, м.

8. Рассчитываем минимальную длину пруда-отстойника на конец его эксплуатации:

где h _min-минимальная глубина отстойника на конец его эксплуатации, м (h _min=(10…15)∙ Нс); Нс-высота сливаемого слоя на пороге водослива (Нс=0, 1…0, 15 м), м.

9. Рассчитываем предельную скорость осаждения грунтовых частиц в пруде-отстойнике:

где λ _з-коэффициент запаса, учитывающий несовершенство процесса осаждения частиц, вследствие отсутствия полного покоя и наличия стесненных условий λ _з=1, 5…3, 6, большее значение принимается при наличии большого количества тонкодисперсных грунтовых частиц; υ ₀-скорость течения воды в отстойнике:

где Q_c-количество воды, поступающей на карту намыва гидроотвала, м³/c; S- площадь живого сечения потока воды в отстойнике, м².

10.Вычисляем концентрацию:

где ρ _т- плотность самых мелких фракций, т/м³; V₀-объем воды в отстойнике, м³.

Так как Cф< Сн, то качество осветления воды в пруде-отстойнике соответствует необходимым требованиям.

11. Определяем необходимую общую длину, занимаемую гидроотвалом и прудом-отстойником при их раздельном размещении:

где L_н-длина надводной части гидроотвала:

12.Определяем площадь земельного отвода, занятого прудом-отстойником и гидроотвалом, м²:

13.Рассчитываем объем породы, укладываемой в тело плотины гидроотвала и пруда-отстойника, м³:

V_пл=S_п∙ L=6859, 125∙ 34, 125=234067, 64 м³, (3.18)

где S_п-площадь поперечного сечения плотины, м²; L-длина плотины по уровню 0, 5∙ h, м (h-конечная высота плотины, м).

где В_гр-ширина гребня плотины, м; В_осн-ширина плотины по основанию, м; h_з-минимальное возвышение гребня плотины над уровнем воды, м равное 1, 3; 1, 0; 0, 8 м соответственно для классов ответственности хвостохранилищ (гидроотвалов), I, II, III.

13. Определяем число одновременно работающих водосбросных колодцев (для сброса осветленной воды из пруда-отстойника при ее положительном балансе в системе оборотного водоснабжения):

где K_пв-коэффициент потерь воды (0, 80…0, 85); Q_k-расход воды, пропускаемой водосливом колодца, м³/c.

где m_p- коэффициент расхода, равный 0, 3…0, 55 (в среднем 0.42); b_c-ширина водосливной части колодца (суммарная), м; h_т-напор воды над осью водосливной трубы, м (h_т=0, 2-1 м).

Выбираем двухсекционный шандорный колодец, имеющий размеры 1000× 2400 мм, и 4 щели шириной 800 мм.

14.Рассчитываем диаметр водосбросной трубы прудов-отстойников:

или

_,

где ω _тр-площадь поперечного сечения водосбросной трубы, м²;

μ -коэффициент расхода при истечении в атмосферу.

где l_тр- длина водосбросной трубы, м; λ _р-коэффициент расхода.

Вывод: При выполнении практической работы произвели расчёт гидравлического отвалообразования горных пород. Изначально был произведён расчёт параметров гидроотвала и пруда-отстойника, затем расчет плотины. При расчете шандорного колода был выбран двухсекционный шандорный колодец, а в конце работы был произведен расчет трубного слива.