Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 95
Скачиваний: 1
з а х о д ки делят на блоки, разрабатываемые самостоятельными сред
ствами выемки и транспорта . |
Д л и н а заходки |
определяет фронт |
ра |
|||||||||||
бот |
уступа . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Работы по удалению породы, которые ведут на рабочих |
уступах |
|||||||||||||
по |
породе, называются |
вскрышными |
работами, |
а |
вынимаемые |
по |
||||||||
роды — вскрышей. |
Породы в с к р ы ш и размещают в |
о т в а л а х |
за |
преде |
||||||||||
лами к а р ь е р а (внешние |
отвалы) |
и л и |
в самом |
к а р ь е р е , |
точнее, в |
выра |
||||||||
ботанном |
пространстве |
(внутренние |
отвалы). |
|
|
|
|
|
|
|
||||
У с т у п ы разрабатывают верхним |
черпанием, |
|
когда |
забой |
располо |
|||||||||
ж е н |
выше |
у р о в н я |
стоянки экскаватора (механической |
лопатой, |
ро |
|||||||||
торным экскаватором), |
нижним |
черпанием, |
когда забой |
расположен |
ниже у р о в н я стоянки экскаватора (драглайном), и |
комбинированным |
черпанием — верхним и н и ж н и м . Последний способ возможен п р и ра |
|
боте д р а г л а й н а , цепных многочерпаковых и роторных |
экскаваторов . |
Вскрытие и подготовка. Вскрытие месторождения д л я разработки открытым способом осуществляют к а п и т а л ь н ы м и т р а н ш е я м и (иногда штольнями и другими горными выработками) . Обычно к а п и т а л ь н ы е траншеи проводят по нерабочему (неперемещающемуся) борту к а р ь ера за пределами его контура (внешняя траншея) или в пределах кон
тура карьера |
(внутренняя траншея) . Вскрытие можно осуществлять |
||||||
проведением |
самостоятельных д л я |
к а ж д о г о |
транспортного |
гори |
|||
зонта траншей, общими т р а н ш е я м и , |
когда т р а н с п о р т н а я с в я з ь |
всех |
|||||
рабочих |
горизонтов с |
поверхностью |
к а р ь е р а |
осуществляется че |
|||
рез одну |
траншею |
(рис. 167); групповыми |
т р а н ш е я м и |
— |
одна |
||
траншея |
обслуживает |
несколько горизонтов . Последние два |
способа |
применяют обычно при значительных г л у б и н а х к а р ь е р о в , чтобы сокра
тить |
объем горно - капитальных |
работ. П р и этом траншеи распола |
||
гают |
в пределах к а р ь е р а (внутренние траншеи) . Т р а н ш е и могут |
быть |
||
одинарными и парными — |
одна |
т р а н ш е я д л я п о р о ж н я к о в о г о и |
одна |
|
д л я |
грузового транспорта . |
К р о м е траншейных схем в с к р ы т и я |
при - |
274
м е н я е т ся бестраншейное |
вскрытие, когда вскрышные работы |
ведут |
|||||||||||||
по бестранспортной |
схеме |
или транспортно-отвальной. В этих |
слу |
||||||||||||
ч а я х породу транспортируют |
в |
выработанное пространство и тран |
|||||||||||||
шеи д л я породных горизонтов |
отсутствуют. Т р а н ш е и в этих |
с л у ч а я х |
|||||||||||||
проводят |
д л я |
в с к р ы т и я |
только |
добычных горизонтов. |
|
|
|||||||||
П р и |
|
проведении |
траншей |
в |
|
|
|
|
|||||||
качестве |
проходческого |
обору |
|
0,0 |
I |
|
|||||||||
дования |
применяют |
экскава |
iL' LU Li' i l l . i l |
r „ |
|
||||||||||
торы — д р а г л а й н ы |
и |
механиче |
. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
ские лопаты . К а п и т а л ь н ы е |
т р а н |
|
|
|
|
||||||||||
шеи |
проводят |
одним |
из |
трех |
|
|
|
|
|||||||
способов: |
|
бестранспортным |
A TT, Triff .TT m TT .TT гл ,тп пт гтт ,T,-t3 |
L |
|
||||||||||
(рис. |
|
|
168), |
|
транспортным |
гттітг,т7(7ігті глгп mm тп гп гп^ |
|||||||||
(рис. |
|
169) |
и л и |
комбинирован |
|
А-А |
|
|
|||||||
ным . |
|
П р и |
бестранспортном |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
•h, |
0,0 |
|||||||||||
способе |
экскаватор |
укладывает |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
породу |
от |
проходки |
на |
|
одном |
|
|
|
|
||||||
или обоих бортах траншеи . |
П р и |
|
|
|
|
||||||||||
транспортном |
способе |
породу |
|
|
|
|
|||||||||
от проходки |
г р у з я т экскавато |
|
|
|
|
||||||||||
ром |
в железнодорожные |
вагоны |
|
|
|
|
|||||||||
и л и |
|
на |
автосамосвалы |
или |
|
|
|
|
|||||||
транспортируют колесным |
скре |
|
|
|
|
||||||||||
пером в отвал за пределы |
гра |
|
|
|
|
||||||||||
ниц |
к а р ь е р а . |
П о г р у з к а |
породы |
Рис. 167. Схема вскрытия месторождения об |
|||||||||||
может быть н и ж н е й , если |
тран |
щими внешними траншеями |
|
||||||||||||
спорт |
под |
п о г р у з к у |
подают |
в |
|
|
|
|
|||||||
траншею, |
и л и |
верхней, |
если |
|
|
|
|
||||||||
транспорт |
подают |
на |
поверх |
|
|
|
|
||||||||
ность |
земли. |
П р и комбиниро |
|
|
|
|
|||||||||
ванном |
способе |
часть |
породы |
|
|
|
|
||||||||
укладывают |
на |
бортах |
|
тран |
|
|
|
|
|||||||
шеи, |
а |
часть |
вывозят |
из |
тран |
|
|
|
|
||||||
шеи |
в |
отвал. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 168. Схема бестранспортного проведе ния траншеи:
Ь — ш и р и н а о с н о в а н и я ; h — г л у б и н а т р а н ш е и ; с — б е р м а б е з о п а с н о с т и ; а — у г о л н а
к л о н а б о р т а т р а н ш е и
Рис. 169. Схема проведения траншеи с же лезнодорожным транспортом при верх ней погрузке вынутой породы
18* |
275 |
Н а уровне нижней площадки к а ж д о г о будущего |
уступа от капи |
||
т а л ь н о й |
траншеи проводят разрезные |
(обычно |
горизонтальные) |
т р а н ш е и , глубина которых равна высоте |
уступа . Р а з р е з н ы е траншеи |
||
создают |
первоначальный фронт работ на |
уступах . В |
них размещают |
горное и транспортное оборудование. От разрезных траншей, прой денных в породах, перекрывающих месторождение, открываются вскрышные работы с последовательным вводом уступов в работу,
Р и с . |
170. Б е с т р а н с п о р т н а я |
с и с т е м а |
р а з р а б о т к и |
|
пока не будет обнажено полезное ископаемое. |
По полезному |
ископа |
||
емому д л я создания |
первоначального |
фронта |
работ проводят |
добыч |
ную трашею . |
|
|
|
|
Системы разработки . Под системой разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом понимается порядок произ водства горных работ, обеспечивающий экономичную и безопасную экс плуатацию месторождения с заданной мощностью при р а ц и о н а л ь н о м использовании запасов .
Бестранспортную систему применяют при разработке горизон т а л ь н ы х и пологих пластообразных месторождений мощностью, не
превышающей 20—25 м. П р и |
этой системе |
вскрышной |
экскаватор |
перемещает породы в с к р ы ш и |
во внутренний |
отвал (рис. |
170). П р и |
большой мощности вскрыши вскрышной экскаватор перемещает породу во временный отвал, из которого часть этой породы перева ливается другим экскаватором во внутренний отвал. П р и этом осво бождается полоса в выработанном пространстве д л я размещения породы из последующей вскрышной заходки .
276
Мощность вскрыши при бестранспортных системах |
разработки |
||
ограничивается |
рабочими |
размерами экскаваторов, а в ряде случаев |
|
допустимой по |
условиям |
безопасности высотой уступа |
(50—60 м). |
Н и з к а я себестоимость |
работ пр и бестранспортных системах р а з р а |
ботки позволяет эффективно разрабатывать открытым способом ме
сторождения с высоким |
коэффициентом вскрыши (10—25 м 3 /т) . |
Т ранспортно-отвалъную |
систему применяют дл я разработки |
пластов мощностью до 40 м. П р и этой системе породы в с к р ы ш и транс портируют во внутренний отвал транспортно-отвальными мостами или ленточными отвалообразователями . Обычно мосты и отвало-
образователи применяются |
в сочетании |
с многоковшовыми |
экска |
||
ваторами. П р и транспортно-отвальной системе |
разработки, |
так ж е |
|||
к а к и при бестранспортной, достигаются |
высокие |
технико-экономиче |
|||
ские показатели . |
|
|
|
|
|
Транспортные |
системы |
разработки. |
П р и этих системах |
р а з р а |
|
ботки породы |
вскрыши транспортируют |
железнодорожным, |
автомо |
бильным ил и конвейерным транспортом вдоль уступов, а затем во внутренний или внешний отвал. Наиболее экономичной я в л я е т с я система с внутренним отвалом, однако применение ее ограничивается месторождениями с горизонтальным и пологим залеганием пластов, отрабатываемых на полную мощность. Система с внешним отвалом менее экономична, чем система с внутренним отвалом. Однако си стему разработки с внешним отвалом можно применять практически при любых у с л о в и я х залегания (мощность, угол наклона и т. д.) полезного ископаемого.
Параметры транспортных систем разработки не находятся в та кой жесткой зависимости от рабочих параметров экскаваторов и тран спортного оборудования, в к а к о й они находятся при бестранспортной
и транспортно - отвальной |
системах. |
|
|
|
|
|
||
Комбинированные |
системы |
разработки |
представляют собой ком |
|||||
бинации различных |
систем разработки . |
Ч а щ е |
других |
встречается |
||||
сочетание, когда верхнюю |
часть в с к р ы ш н ы х |
пород разрабатывают |
||||||
с применением транспортной системы, а |
нижние |
уступы — по бес |
||||||
транспортной или транспортно -отвальной |
системе. |
|
||||||
Н а в с к р ы ш н ы х работах |
используют одноковшовые |
экскаваторы |
||||||
типа механической лопаты, реже (когда позволяют |
физико-механиче |
|||||||
ские свойства п о р о д ) — д р а г л а й н ы и |
многоковшовые |
экскаваторы . |
||||||
П р и добыче полезного ископаемого |
в к а р ь е р а х |
производят следу |
||||||
ющие основные работы: буровзрывные и погрузочные, |
выемочно-по- |
|||||||
грузочные, транспорт |
вскрыши и полезного ископаемого, отвальные |
|||||||
работы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Буровзрывные работы . Породы, которые невозможно или затруд нительно отделить от массива непосредственно ковшом экскаватора,
предварительно отбивают и дробят буровзрывным способом. |
Н а к а р ь |
||
ерах д л я отбойки и дробления породы в уступах из взрывных |
методов |
||
наибольшее |
распространение имеет |
метод с к в а ж и н н ы х |
зарядов . |
С к в а ж и н ы |
закладывают на верхней |
площадке уступа в один, два |
и более рядов .
277
|
Д л я бурения |
с к в а ж и н применяют |
станки |
ударно - канатного, ко |
||||||||||||||||
лонкового, шарошечного, вращательно - шнекового б у р е н и я , |
а т а к ж е |
|||||||||||||||||||
станки термического |
|
бурения . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
С к в а ж и н ы б у р я т |
п е р п е н д и к у л я р н о |
п л о щ а д к а м |
уступа |
ил и |
п а р а л |
||||||||||||||
лельно откосу уступа с некоторым перебуром |
н и ж е у р о в н я |
|
н и ж н е й |
|||||||||||||||||
площадки с расчетом, чтобы отрыв |
породы пр и |
взрыве |
п р о и з о ш е л |
|||||||||||||||||
на |
уровне |
н и ж н е й |
площадки . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Д л я обеспечения бесперебойной работы |
на |
уступе |
заходку (блок) |
||||||||||||||||
делят на участки |
(рис. 171): в то время к а к на первом участке |
произ |
||||||||||||||||||
водят п о г р у з к у |
породы |
или перемещение |
ее |
во |
внутренний |
отвал, |
||||||||||||||
|
|
|
|
I |
|
|
|
— Блок |
|
|
|
|
|
ж |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Погрузка |
|
|
бурение |
|
|
Резерв |
|
|
|
|
|||||||
|
1 1 |
Г |
Г Lis! . ' . ' |
' '.' |
! \ |
о |
о |
о |
о |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
\ Ѵ : |
|
|
О О |
О О О |
|
1 1 1 1 1 1 1 1 1 ! 1 1 1 1 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
1 1 1 1 1 1 1 1 1 |
1 1 1 1 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р и с . |
171. |
Схема |
р а з д е л е н и я |
б л о к а н а |
участки: |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
1 — |
отбитая |
п о р о д а ; |
2 |
— э к с к а в а т о р |
|
|
|
|
||||||
на |
втором |
|
участке |
б у р я т |
с к в а ж и н ы ; |
|
третий |
участок |
я в л я е т с я ре |
|||||||||||
зервным . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д о п у с к а е м а я |
ш и р и н а |
и |
высота |
н а в а л а |
взорванной |
породы опре |
|||||||||||||
деляются |
рабочими |
параметрами |
экскаватора |
— радиусом |
ч е р п а н и я |
|||||||||||||||
и |
радиусом |
р а з г р у з к и на |
уровне |
его |
стояния . |
Ш и р и н а |
|
р а з в а л а |
||||||||||||
д о л ж н а быть такой, чтобы экскаватор мог убрать всю |
в з о р в а н н у ю |
|||||||||||||||||||
породу за один |
проход. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Выемочно-погрузочные |
р а б о т ы . |
|
Выемка |
породы |
из |
|
массива |
||||||||||||
и |
п о г р у з к а |
в транспортные средства |
ил и |
п о г р у з к а взорванной по |
||||||||||||||||
роды п р и транспортных |
системах |
р а з р а б о т к и , |
выемка |
из |
|
массива |
||||||||||||||
и |
перемещение |
во |
внутренний |
отвал |
ил и |
перемещение |
в |
отвал |
взорванной породы пр и бестранспортной системе осуществляются
одноковшовыми экскаваторами |
типа механической |
лопаты |
и л и |
||
д р а г л а й н а м и . |
|
|
|
|
|
П р и транспортно - отвальных |
системах |
дл я |
выемки |
породы |
и з |
массива и передачи ее на отвальный мост |
ил и |
консольный отвало- |
образователь применяют многоковшовые, в частности роторные, экскаваторы .
Н а |
рис |
. 172 |
п о к а з а н экскаватор типа п р я м о й механической ло |
паты . |
Этот |
тип |
экскаваторов, н а р я д у с д р а г л а й н а м и , получил наи |
большее распространение на открытых р а з р а б о т к а х . Рабочее обору дование состоит из ковша с откидным днищем, р у к о я т и и стрелы; ковш жестко соединен с р у к о я т ь ю , а р у к о я т ь со стрелой — п о д в и ж н о .
Основные технические данные наиболее распространенных экска ваторов типа п р я м о й механической лопаты, выпускаемых в СССР:
емкость ковша 4, 6, 15 и 35 м 3 ; длина стрелы 10, 20, 30 и 65 м; макси-
278