Файл: Сухачев И.А. Организация и планирование сельскохозяйственного строительства учебник.pdf

Г л а в а II

КАРЬЕРЫ НЕРУДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

§ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КАРЬЕРОВ

Строительным карьером называется открытая разработка, проводимая с целью добычи нерудных ископаемых, используе­ мых в качестве строительных материалов.

Все карьеры строительных материалов в зависимости от ха­ рактера добываемого материала можно разделить на три груп­

ботки (известняки, мел, гипс).

Песчано-гравийные карьеры разделяются на карьеры горно­ го, речного песка и карьеры песчано-гравийные, позволяющие одновременно вести добычу песка и гравия.

В зависимости от характера расположения на местности карьеры делятся на косогорные, равнинные (сухие и обводнен­ ные) и подводные.

По характеру залегания полезной породы имеются месторож­ дения со сплошным, слоистым и линзовым залеганием. В соот­ ветствии с характером залегания разрабатываемой породы су­ ществует три основных вида гдрных разработок: подземные — в виде системы штолен и штреков; открытые — равнинные и ко­ согорные, подводные разработки.

Добыча нерудных строительных материалов, как правило, осуществляется открытым или подводным способом, однако в отдельных случаях может применяться и подземный способ.

Подземный способ разработки используют в тех случаях,

когда полезное ископаемое находится под большой толщей пус­ тых пород. В этом случае разработка производится без предва­ рительного съема пустой породы путем устройства шахт и щи­ товой проходки забоя.

Открытый способ разработки применяют, когда покрываю­ щий полезную породу пустой слой имеет сравнительно небольщую толщину. При этом сначала удаляют верхний пустой слой (вскрышу), а полезную породу добывают в открытых выработ­ ках и перевозят наземным транспортом.

Открытый способ разработки наиболее экономичен и имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с подземным.

При ведении работ открытым способом используют более мощ­ ное и эффективное оборудование, работы ведутся широким фронтом при естественном освещении и наличии достаточного количества воздуха.

391

К недостаткам открытых разработок следует отнести необ­ ходимость производства вскрышных работ, сложность ведения работ зимой, а также .весной и осенью вследствие притока боль­ шого количества атмосферных и грунтовых вод.

Весьма эффективным является и подводный способ добычи нерудных материалов на обводненных карьерах с применением метода гидромеханизации. В этом случае создаются благоприят­ ные условия для добычи песка и гравия с одновременным их обогащением путем промывки и сортировки. Себестоимость до­ бываемого материала на обводненных карьерах, как правило, ниже, чем на сухих.

§ 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ДОБЫЧИ НЕРУДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕХАНИЗИРОВАННЫМ СПОСОБОМ

Современные карьеры —.высокомеханизированные предприя­ тия, располагающие парком мощных высокопроизводительных машин — экскаваторов, тракторов, скреперов, землесосных сна­ рядов, гидромониторов и другого тяжелого оборудования.

Нерудные строительные материалы добывают на предприя­ тиях, которые представляют собой сложный комплекс, состоя­ щий из рабочей площадки (карьера), отвалов пустой породы, транспортных устройств, энергетического хозяйства, складов различного; назначения и административно-бытовых помещенийИногда в состав предприятий входят установки по переработке и обогащению добытых материалов.

Горные работы на карьерах могут быть горно-капитальными

идобычными.

Кгорно-капитальным работам, связанным с устройством

карьера, относятся осушение участка, организация транспорта, производство вскрышных работ, устройство выездных траншей и др., т. е. работы, связанные с инженерной подготовкой терри­ тории карьера.

Добычные работы предусматривают совокупность основных и вспомогательных процессов по добыче полезной породы. К ос­ новным относятся буровзрывные работы, погрузка полезной по­ роды на транспортные средства, дробление мнтериала, устрой­ ство отвалов и т. п. Вспомогательные включают работы по энергоснабжению, водопонижению и осушению участков, на ко­ торых добывают полезную породу, устройство связи и сигнали­ зации, ремонт и профилактика применяемого оборудования, энергосетей и др.

Организация производства вскрышных работ. Разработка

открытого карьера начинается обычно с производства вскрыш­ ных работ, т. е. с удаления верхнего слоя пустой породы. При незначительной толщине слоя пустой породы и небольшой дальности ее перевозки вскрышные работы выполняют прицеп­ ными или самоходными скреперами. Для этих работ используют

392

также экскаваторы, если толщина слоя пустой породы свыше 2 м или при наличии в пустой породе крупных скальных вклю­ чений (валунов).

В отдельных случаях пустую породу разрабатывают с по­ мощью механизации. Применение этого способа целесообразно при рельефе местности, обеспечивающем иезатопляемость вскрываемой толщи пласта, наличии пород, поддающихся раз­ мыву, и значительной (не менее 5 м) мощности пласта пустой породы.

Организация разработки основной породы. Эти работы начи­ нают с отрывки подготовительной (разрезной) и капитальных траншей, которые служат путями транспортирования продукции от забоя до поверхности карьера. Разработку ведут горизон­ тальным или наклонными слоями с переходом уступами от од­ ного слоя к другому (рис. 88).

393

Уступом принято называть пласт горной породы в карьере, разрабатываемый самостоятельным комплектом землеройных и транспортных машин (рис. 89). Высота уступа Я, ширина его рабочей площадки L и крутизна откосов со стороны выработки зависят от принятого способа разработки и типа применяемого механизма. Высота уступа не должна превышать высоту реза­ ния экскаватора, за исключением случаев разработки развалов

числа располагаемых на ней механизмов и транспортных

Месторождения нерудных материалов разрабатывают парал­ лельным продвижением уступов, веерообразными или тупиковы­ ми забоями (рис. 90).

Способ параллельного продвижения уступов заключается в том, что месторождение разрабатывают параллельно оси раз­ резной траншеи. Ширина разработки по всей длине фронта ра­ бот одинакова, а система разработки может иметь Г-образную, П-образную или Т-образную форму. Транспортные пути в карье­ ре переносят в глубь забоя по мере его перемещения. Это дает возможность четко организовать работы в карьере и вести их широким фронтом. Недостатком способа является необходи­ мость частого переноса транспортных путей.

При веерообразном перемещении уступов (забоев) послед­ ние перемещают на разные расстояния от разрезной траншей с постоянной точкой поворота. Ширина уступов неодинакова. Веерообразный способ позволяет сократить объем подготовитель­ ных работ и уменьшить длину откаточных путей. Недостатком его является неодинаковая ширина уступов, особенно на участ­ ках примыкания к точке поворота, что усложняет организацию буровзрывных, экскаваторных и транспортных работ.

394

Способ тупиковых забоев заключается в разработке карьера отдельными забоями, для каждого из которых имеется свой транспортный путь. Этот способ применяется в основном при механизированной разработке небольших пластов породы, так как вследствие малого фронта работ и -сложности организации транспортирования породы нельзя в полной мере использовать имеющиеся машины и механизмы.

Ведущими механизмами при открытой разработке нерудных материалов являются машины, добывающие породу. Для выпол­ нения других операций, выбирают машины и механизмы, произ­ водительность которых соответствует производительности веду­ щей машины. Максимальный экономический эффект достигается в том случае, если в карьере используется комплект мощных машин с минимальным числом типоразмеров в каждом комплек­ те.

Добыча нерудных материалов состоит из трех операций: отбойки, погрузки породы и перевозки ее к месту использования.

Отбойка производится при разработке скальных пород и по­ род повышенной прочности. Она заключается в отделении части полезных ископаемых с одновременным их разрыхлением в ос­ новном с помощью взрыва. Слабые породы, не требующие пред-

395