Геометрический анализ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ карьерного поля (а. geometrical analysis of а quarry field; н. geometrische Tagebauanalyse; ф. analyse geometrique de champ de mine а ciel ouvert; и. analisis geometriсо de una mina а cielo abierto) — графическое или графо-аналитическое исследование развития горных работ в карьере.

Цель геометрического анализа — определение зависимости извлекаемых объёмов горной массы, вскрышных пород, полезных ископаемых, а также текущий коэффициент вскрыши от положений рабочей зоны карьера и времени. Установленные закономерности позволяют оценить изменение затрат, прибыли и других технико-экономических показателей в процессе разработки месторождения при различных вариантах проектируемого развития горных работ. С помощью геометрического анализа решаются вопросы проектирования: установление границ карьера и его конфигурации, выбора направления развития горных работ, схемы вскрытия, производственные мощности карьера, календарного плана горных работ.

В CCCP разработан метод геометрического анализа, основанный на теории векторных приращений сложных топографических поверхностей (В. В. Ржевский, 1953). Сущность метода заключается в построении и анализе графиков режима горных работ, соответствующих исследуемым вариантам развития рабочей зоны карьера. По оси абсцисс графика режима откладываются этапы горных работ, а по оси ординат — приращения объёмов при единичном перемещении рабочей зоны карьера. Вычисление объёмов сводится к измерению площадей и длин отрезков. С помощью графиков режима оценивается возможная по горнотехническим условиям производительность карьера, объёмы горно-капитальных работ, производится регулирование текущего коэффициента вскрыши, составляется календарный график горных работ (рис.). В 1956 разработан метод, позволяющий устанавливать пределы регулирования текущих коэффициентов вскрыши и усреднять текущие объёмы вскрышных работ (А. И. Арсентьев).

Метод заключается в построении графиков нарастающих объёмов вскрыши как функции нарастающих по мере углубления карьера объёмов полезных ископаемых (для минимальных и максимальных углов откоса бортов карьера). С помощью этих графиков можно усреднять по периодам разработки текущий коэффициент вскрыши и устанавливать необходимые объёмы горно-капитальных работ.

Упрощённый метод геометрического анализа заключается в нанесении положений бровок уступов (соответствующих последовательным положениям горных работ) на погоризонтные и гипсометрические планы или геологические профили. Эти положения, ограничивающие этапы горных работ, обычно выбираются кратными углублению горных работ на один уступ, подвиганию фронта на ширину экскаваторной заходки или соответствуют некоторым временным периодам. С помощью планиметра или палеток измеряются площади и вертикальные мощности, вычисляются объёмы и показатели качества полезных ископаемых, вскрышных пород, горной массы, извлекаемых на каждом этапе.

Для геометрического анализа используются ЭВМ. В этом случае можно в несколько раз снизить трудоёмкость горно-геометрических расчётов при проведении геометрического анализа.